1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ieri mi è arrivata la cella Peltier da 12 volt presa sulla baia.
Ho in mente di realizzarci un sistema di raffreddamento della dsrl o comunque di farci esperienza giocandoci un pò.
Infatti ho iniziato a collegarla per qualche secondo all'alimentatore.
Non disponendo di un sistema di dissipazione di calore, che mi deve ancora arrivare, ho semplicemente collegato i fili per due o tre secondi all'alimentatore, provando i diversi voltaggi.
Con mia somma meraviglia ho visto che funzionava dai 12 ai 3 volt, e che a basso voltaggio il calore da dissipare è inferiore.
L'idea di giocare con i voltaggi mi è venuta pensando ai ccd raffreddati, i quali non hanno, da quel poco che so, sistemi voluminosi di raffreddamento, per cui dovrebbero (il condizionale è d'obbligo) essere controllati sulla base della tensione applicata dall'elettronica.

Per portare il raffreddamento dentro la camera, la mia idea è quella di ralizzare un dito freddo inserendo una specie di pastra, in rame, delle dimensioni della scheda CF della dsrl, appositamente sagomata e raffreddata con la Peltier, proprio nell'alloggio della scheda CF.
La Peltier vorrei alimentarla con basso voltaggio, giusto per contenere il calore creato.
Ho visto che nella mia camera, lo slot che contiene la scheda CF ha un piccolo interruttore, che potrei abbassare facilmente per evitare il segnale d'errore/apertura della camera.
Avendo aperto più volte la camera, ricordo che il sensore è posizionato giusto sotto lo slot della scheda CF ed è isolato da questa solo da una piccola guarnizione quadrata.

Ciao giancampo.

Anche io sto realizzando in questi giorni un lavoro molto simile al tuo.

Mi sono procurato una cella di peltier TEC1-12706 da 72W e un dissipatore da 40mm x 40mm più un po di pasta termica.
Mi sono infatti accorto che dissipare il calore è imperativo. Durante qualche prova mi sono accorto che se non si dissipa il calore sul lato caldo, dopo pochi secondi anche il lato freddo si scalda rendendo la cella inutile.

Avevo anche io in testa di realizzare un dito freddo che andasse a "toccare" il sensore.
Avevo in testa qualcosa di questo tipo



Tu che modello di camera hai? Io una D5100 e purtroppo non ho slot CF vicini al sensore.

Ti do uno spunto per una idea. Per pochi euro sull'Amazonia mi sono procurato un modulo termostato che penso di usare per impostare la temperatura "target" e spegnere la cella di peltier una volta che la ho raggiunta.

Alcuni punti che per ora sono irrisolti per quanto mi riguarda sono:
- cosa usare per incollare/bloccare il dito freddo al supporto del sensore. Ho letto qualcuno che ha usato della colla epossidica termo conduttiva. Purtroppo però non so dove procurarmela e né sulla baia, né in amazzonia pare essercene traccia.

-Ho letto che per evitare corti è necessario isolare i circuiti della scheda e il rame. Consigliano una vernice gommosa isolante, ma anche questa non so dove prenderla.

-mi preoccupa un filo il discorso condensa. Durante le serate estive l'umidità nell'aria può essere anche alta. Avere un dito freddo...freddo…potrebbe creare della condensa che non credo faccia bene all'elettronica della macchina.

Tu hai pensato a come ovviare a questi problemi?

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Vecchio nick: Pj1989

In realtà, nel raffreddamento diretto (con un cold finger) ad aria, realizzato con dissipatori/ventole delle dimensioni di circa 60x60x50 mm, la potenza ideale della peltier non deve eccedere i 40-45 Watt.
E' sufficiente una TEC 12703. Posso affermarlo grazie all'esperienza personale.
Con questo metodo di dissipazione sono riuscito a raffreddare il sensore di diverse Canon (due 1100D ed una 450D) giungendo ad un deltaT massimo di poco meno di 32° C utilizzando solo la TEC 12703.
In epoca estiva, con una temperatura notturna di circa 26-27°, il sensore può raggiungere così una temperatura minima di circa -5° C. "Troppa grazia" e più avanti dirò perché.
Aggiungo che la 12702 è risultata meno efficace - come previsto - permettendomi di arrivare ad un deltaT° di circa 24° C. Quando, al contrario, ho aumentato la potenza di raffreddamento applicando una 12704, ho visto addirittura calare il deltaT° massimo. Questo perché il maggior calore prodotto dal lato caldo della Peltier non poteva essere adeguatamente dissipato, con il risultato dell'innalzamento della temperatura del suo lato freddo. Il DeltaT° perciò calava, o, in altre parole, il sistema di raffreddamento perdeva efficienza.
Ad ogni buon conto, il mantenimento del SOLO sensore ad una temperatura inferiore a +5°C circa non produce un ulteriore significativo abbattimento della cifra di rumore globale, dato che esso deriva in realtà dalla sommatoria del contributo di ciascuno dei componenti elettronici costituenti l'intera rete circuitale all'interno della macchina.
Purtroppo il raffreddamento indiretto ottenuto mediante cold box non permette - almeno a livello amatoriale - di raggiungere temperature-macchina significativamente basse e pertanto più efficaci contro il thermal noise.

In un prossimo post spiegherò come interfacciare efficacemente il cold finger con il sensore, come impedire in maniera totale la formazione di condensa, ed altro ancora.
Per il momento, vi rimando al mio lavoro di realizzazione del primo prototipo di Canon modificata.
Da allora le cose sono cambiate, avendo ormai perfezionato ogni aspetto della mod:

https://sites.google.com/site/beppelast ... ew-control


Beppe

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WO Zenithstar 80FD 10th Anniversary (il mio gioiellino)
SW ED 120 Pro Series (oro)
SW 200 f4 (modificato "sonotube like")
Celestron Comet Catcher originale 1985
Celestron Comet Catcher 1986 (profondamente modificato per astrofotografia DSO)
Celestron Cometron Comet Catcher Junior (Bird Jones completamente ottimizzato per l'osservazione planetaria)
Newton 20 f5.6 autocostruito con specchio corretto a meno di lambda/16 (il mio migliore strumento per il planetario)

Bellissimo lavoro Beppe, aspetto i dettagli della nuova mod. Io ho raggiunto un delta di 30°c sul sensore in coldbox, ma con un peso di circa 2 chili

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e ho visto i raggi b balenare nel buio

Per Pj1989.
Rispondo per ora solo alla domanda circa il tipo di camera: non l'ho specificata prima, solo perché non è la classica Canon. Sto usando una Olympus con sensore Kaf 8300.

Per quanto concerne il resto del progetto/idea, debbo dire che non inseguo il massimo del raffreddamento, né vorrei fare una colbox pesante.
Quest'ultima, se ci si pensa bene, potrebbe avere più efficienza se, invece di raffreddare la poca aria attorno alla camera, avesse il dito freddo direttamente collegato al corpo metallico della camera.

Un modo per accedere all'interno della camera, allora, senza farla a pezzi, potrebbe essere quello di inserirsi dentro lo slot della scheda CF, anche perché con la CAM collegata al PC, quella scheda non serve, potendo scaricare la foto direttamente, come normalmente si fa.

Avevo pensato anche di raffreddarla con quelle ventole per laptop, in vendita per pochi euro, ma soffiarci vento dentro, potrebbe causare problemi di accumulo di polvere.

In ogni caso, ripeto, non mi interessa applicare il massimo del freddo possibile, ma solo di contenere il rumore, stabilizzando la temperatura.

Bel sensore se lo raffreddi ottieni un ottimo dark. Al posto della CF non puoi mettere la peltier perché non riesci a smaltire il calore che si accumula. La peltier funziona per delta termico, quando il lato caldo inizia a salire di temperatura quello freddo lo segue, così il lato freddo inizia a riscaldarsi, in pochi minuti avresti un bel TEC fritto , oltre che tutto il resto. Per usare la peltier con efficacia devi per forza raffreddare il lato caldo

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e ho visto i raggi b balenare nel buio

Renato, forse mi sono spiegato male.
E' certo che occorre la dissipazione del lato caldo; non mi ci sono soffermato abbastanza prima, perchè la davo per scontata.
Stavo pensando ad un dito freddo fatto con una specie di staffa ad L in rame, da inserire in parte nella slot della scheda CF ed in parte da utilizzare per applicare la Peltier, il cui lato caldo va certamente raffreddato nel modo migliore possibile, per evitare che si frigga, come dicevi.
Ovviamente la staffa dovrebbe essere isolata elettricamente dai piedini della scheda CF e, nella parte esterna dovrebbe avere un isolante termico, nella parte non a contatto con la Peltier.
Riguardo a quest'ultima, dalle prime prove da me fatte, come dicevo nel primo messaggio, ho constatato che scalda (e sull'altro lato raffredda) diversamente a seconda del voltaggio applicato (l'ho provata a 3, 5, 7, 9 e 12 volt).
Per cui pensavo di utilizzarla a bassi voltaggi, anche per evitare che si riscaldasse troppo e richiedesse un sistema di dissipazione del calore bello grosso.

Ciao Benzo. Dalle prime prove anche io mi sono accorto che la TEC1-12706 è sovradimensionata, penso che abbasserò il voltaggio in modo da ridurre la potenza a livelli gestibili.
Solo una domanda: dove hai trovato il dissipatore che hai montato? Ho cercato dappertutto, ma il massimo che ho trovato con una base 40x40 (la misura della TEC) è un dissipatorino per il northbridge, gli altri hanno tutti la base per CPU che non credo vada bene.

Per quanto riguarda l'intervento sul sensore, con l'inserimento di silice tra il sensore e il filtro e il montaggio del dew-remover attorno al sensore mi pare eccessivo per le mie attuali esigenze. Per ora cerco di stare sopra il punto di rugiada o vedo di pensare qualche metodo che non preveda lo squartamento della macchina. In futuro chissà... se non passo al CCD è sicuramente una strada che valuterò...

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Vecchio nick: Pj1989

Ciao Pj.
Puoi trovare a modico prezzo dissipatori usati di ogni tipologia e dimensione sui mercatini dell'elettronica che si svolgono un po' dappertutto in Italia a cadenze annuali o semestrali.
Anche su eBay si può reperire questo ed altro materiale, ma lo svantaggio è che il suo costo è significativamente maggiore.
Considera che la base del dissipatore deve avere dimensioni minime pari a 40x40 mm, mentre maggiori sono tali dimensioni - o meglio - più ampia è la superficie radiante del dissipatore, più efficiente sarà la dissipazione di calore.
Ciò significa, di conseguenza che - a parità del volume di un dissipatore - più numerose sono le sue alette, più elevata sarà la sua efficienza.
Inoltre, è bene ricordarlo, il rame possiede una conduttività termica maggiore dell'alluminio, ma quest'ultimo è più leggero e meno costoso.
Io ho optato per dissipatori in alluminio aventi un ingombro massimo di circa 60(larg)x60(lung)x40(alt) mm. Questo esclusivamente per motivi pratici. Non volevo realizzare Canon raffreddate troppo grandi e pesanti!

Riguardo la sottrazione del vapore acqueo all'interno della camera sigillata costituita da finestra ottica (non ho più utilizzato il filtro originale ma un vetrino piano-parallelo multicoated della Edmund) e sensore, ho abbandonato la soluzione del silica gel. Sono invece ricorso al purging dell'aria contenuta nella camera con dell'azoto gassoso. In questa maniera non si formerà mai condensa sulla superficie del sensore perché l'umidità relativa all'interno della camera sarà molto prossima allo 0%!
Puoi acquistare piccole bombole di azoto compresso, in eBay.
Il prezzo di un set costituito da una bombola non ricaricabile di pochi litri (tre o quattro, mi pare di ricordare adesso) unitamente alla valvola riduttrice di pressione, è abbordabilissimo.
Le bombole refillable costano di più, ma esulano dalle nostre esigenze, considerato il minimo consumo di azoto a noi necessario, anche se volessimo modificare centinaia di camere!

Per il momento mi limito ad illustrare ciò che ho sperimentato in passato. Attualmente non sono granché attivo a causa dei vari impegni, lavorativi e non, che non mi lasciano molto tempo a disposizione
Sono tuttavia sempre pronto ad offrire tutte le delucidazioni che gli amici del forum desiderino ottenere su questo tema.

Beppe

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SW 200 f4 (modificato "sonotube like")
Celestron Comet Catcher originale 1985
Celestron Comet Catcher 1986 (profondamente modificato per astrofotografia DSO)
Celestron Cometron Comet Catcher Junior (Bird Jones completamente ottimizzato per l'osservazione planetaria)
Newton 20 f5.6 autocostruito con specchio corretto a meno di lambda/16 (il mio migliore strumento per il planetario)

Grazie mille delle dritte. Vedrò che dissipatore riesco a procurarmi.

Riguardo il discorso umidità/azoto volevo chiederti due pareri:
1) La mia macchina l'ho modificata RIMUOVENDO completamente il filtro IRcut. Non ho aggiunto un filtro UV/IR interno, ma ne uso uno da 2" a valle degli adattatori T-Ring e T2-2". Se provassi a procurarmi delle guarnizioni o, più semplicemente, del normale nastro di teflon da idraulico e sigillassi tutto il volume dal sensore al filtro, compreso quindi l'adattatore da 2", secondo te potrebbe funzionare?

2) L'idea dell'azoto mi piace moltissimo. Probabilmente la percorrerò. Avevo però pensato a una soluzione più economica: poiché l'umidità assoluta equivalente ad una umidità relativa pari al 100% decresce con la temperatura (non ricordo con che legge: l'esame di fisica tecnica è stato la mia nemesi), se mettessi la macchina+adattatore senza il filtro anteriore in un freezer a -20 / -30 gradi, l'aria all'interno dovrebbe essere piuttosto secca! Se a questo punto, sempre dentro il freezer, sigillassi la camera con il filtro come dicevo prima, questa aria dovrebbe avere una umidità assoluta al suo interno che, se portata a temperature di 0-5 gradi corrisponde ad una umidità relativa piuttosto bassa. No?

Tu l'operazione di purging come la esegui? Hai degli ambienti che saturi di azoto? Valvole? O apri la bombola e sigilli più rapidamente che puoi?

Grazie delle informazioni!

EDIT: mi è venuto un flash mentre ripensavo a quello che ho scritto. Riguardo il punto 1 stavo pensando che anche se sigillassi alla perfezione (impossibile) tutte le giunzioni corpo-TRing, TRing-Adattatore2", Adattatore2"-Filtro temo ci sarebbero comunque delle fuoriuscite di azoto/aria secca dal retro del corpo macchina che non è ermetico. Temo che per percorrere questa strada dovrei comunque aprire la macchina e sigillare (non saprei come) tutti gli interstizi nel vano batteria, nel vano SD, attorno ai pulsanti ecc... la vedo dura... Ti vengono idee?

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Vecchio nick: Pj1989