Vorrei ricordare a chi si accingesse a realizzare il progetto alcuni principi basilari per evitare di ritrovarsi con una stufa al posto di un frigorifero.
a) L'energia elettrica inviata alla Peltier si trasforma inevitabilmente in calore che va smaltito. Pertanto il dissipatore (e ventola) posti sul lato caldo della Peltier vanno indicativamente dimensionati come se si dovesse raffreddare una CPU di computer. Ogni dissipatore ha un valore caratteristico chiamato resistenza termica e che si esprime in °C/W. Se, ad esempio, un dissipatore per CPU ha un valore di 0,5 °C/W, vuol dire che per ogni watt di calore dissipato la temperatura del dissipatore dovrà salire di 0,5°C rispetto a quella dell'ambiente. Quindi, ad esempio, per smaltire 60 W, raggiungerà una temperatura di Ta+60*0,5=Ta+30. Per Ta=25°, sarà quindi di 55°. Il sistema più efficace per smaltire calore con MINIMI aumenti di temperatura, resta comunque l'uso di un waterblock, data l'enorme capacità termica dell'acqua rispetto all'aria. Il calore assorbito dall'acqua in questo caso va smaltito in un OTTIMO radiatore (e non accumulato in una borsa termica, tanto per intenderci
).
b) Nei calcoli, al calore generato dalla Peltier va sommato quello SPOSTATO dalla stessa, ovvero prelevato dall'interno del frigo e portato all'esterno. Questo calore può essere stimato con dei semplici calcoli conoscendo la superficie del frigo, la differenza di temperatura con l'esterno e le caratteristiche del materiale isolante utilizzato. Andrebbe sommato a questo calore anche il calore prodotto dalla fotocamera, che si può stimare con buona approssimazione conoscendo la durata della batteria nell'utilizzo previsto. Ad esempio, se facendo 30 scatti di 5 minuti, a display spento, la batteria a piena carica di una EOS400D ci durasse 5 ore prima di scaricarsi, avremo che la fotocamera consuma circa (7,5 V x 0,75 Ah) / 5 h = 1,125 watt.
Ovviamente con altre fotocamere e altre batterie dovremo utilizzare i relativi valori di tensione e capacità, facilmente reperibili, se non scritti direttamente sulla batteria.
c) Anche il lato freddo della Peltier dave assorbire efficacemente il calore, quindi va dotato di radiatore e ventola, anche se quest'ultima forse non sarebbe indispensabile usando un pacco alettato con molte lamine sottili, come quelli degli heat pipe usati nelle schede video, ad esempio. Anche tra il lato freddo della Peltier e l'aria interna al frigo ci sarà quindi una differenza di temperatura, tanto minore quanto minore è la resistenza termica del radiatore interno. Se, ad esempio, la resistenza termica del radiatore interno fosse di 2° C/W e il calore da spostare fosse di 10 watt, tra lato freddo della Peltier e l'aria del frigo ci sarebbero 10*2=20 gradi di differenza (maggiore temperatura nel frigo che sulla Peltier, ovviamente). Per lo stesso motivo la Peltier va accoppiata con i 2 dissipatori usando un sottile strato di grasso al silicone, in modo da ridurre la resistenza termica di contatto tra le superfici.
d) Bisogna possibilmente evitare i "ponti termici" (termine preso in prestito dall'edilizia) e gli "spifferi". Ad esempio se abbiamo un raccordo fotocamera-telescopio in alluminio, sapendo che l'alluminio è un ottimo conduttore di calore, dovremo essere coscienti che questo "foro" porterà del calore non indifferente all'interno del frigo. Pertanto potrebbe essere opportuno farsi realizzare da un tornitore un robusto raccordo in materiale plastico. Fortunatamente l'aria fredda resta intrappolata in basso, per cui fa essa stessa da isolante. A meno che la fotocamera non sia posta al fuoco di un Newton e con il foro per l'obbiettivo rivolto verso il basso. In tal caso converrebbe girare il tubo del Newton per fare in modo che la fotocamera sia sempre rivolta verso l'alto, se è possibile farlo.
e) Una volta raggiunta la temperatura desiderata, potrebbe essere conveniente ridurre la tensione di alimentazione della Peltier al minimo indispensabile per mantenerla su valori accettabili. Se con 60 watt arriviamo a -5°C e con 10 watt arriviamo a -2°C, vale senz'altro la pena diminuire la tensione da 12 a 7 o 5 volt. Addirittura potrebbero essere troppi 60 watt, se non si riesce a dissiparli BENE.
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