Θέρμανση ενυδρείου μέσω υδροψυκτων LED;

[alexandertm8]

Καλησπέρα.

Σχεδιάζω τα φώτα για το μελλοντικό μου ενυδρείο και είμαι στην φάση της μελέτης. Θα πάω σε κατασκευή 2 επιμέρους φωτιστικών, ένα 20W και ένα 50W. Ο συνδυασμός χρωμάτων θα είναι 10.000K White με 445nm Royal Blue.

Για να αποφύγω τις τεράστιες ψύκτρες με fins σκέφτομαι να μην πάω σε ανεμηστήρες αλλά να χρησιμοποιήσω την "μαζεμένη" λύση της υδρόψυξης. Η απλή εφαρμογή είναι να μπουν blocks αλουμινίου και το νερό να έρχεται και να επιστρέφει στο Sump.
Το χειμώνα δεν θα έχω κανένα πρόβλημα -αντίθετα θα δουλεύει λιγότερο το θερμαντικό μέσο- όμως τί θα γίνεται το καλοκαίρι;
Η σύνθετη εφαρμογή είναι blocks χαλκού, ψυγείο με ανεμιστήρα, αντλία εκτός Sump κ.λπ. Κάτι τέτοιο θα ανεβάσει υπερβολικά το κόστος και τον όγκο του εξοπλισμού. Αυτό που με απασχολεί περισσότερο από τα δυο είναι ο όγκος γιατί όλος ο εξοπλισμός θα μπει σε στεγανό διαμέρισμα μέσα στο ακρυλικό ενυδρείο και μου στερεί λίτρα.

Μετά την φλύαρη εισαγωγή ακολουθεί η ερώτηση: Τι θερμοκρασίες περίπου μπορεί να δώσει ένα στοιχείο από τα LED που προανέφερα;
Μπορεί κάποιος να μου πει π.χ. ότι σε ψύκτρα αλουμινίου (με αναλυτική αναφορά στις διαστάσεις και το πάχος) ο Χ αριθμός LED μπορεί να θερμάνει το μέταλλο έως και Υ βαθμούς αν ο ανεμιστήρας είναι κλειστός μετά από Ζ λεπτά.

Αλέξανδρος

[plin]

Δεν πρέπει να αναζητάς τη θερμοκρασία αλλά την παραγόμενη θερμότητα από τα led που θα καταλήγει στο ενυδρείο. Στη χειρότερη περίπτωση είναι 70w. Στην πράξη δεν νομίζω ότι θα είναι περισσότερο από 40w διότι το 1/3 περίπου της ισχύος γίνεται φως και θα υπάρχουν απώλειες της θερμότητας στον αέρα.
Οπότε, υπολόγισε εσύ, συγκρίνοντας με τον υπάρχοντα θερμαντήρα σου, την αύξηση της θερμοκρασίας του ενυδρείου σε σχέση με το περιβάλλον.
Το κύκλωμα με το αλουμίνιο θα είναι ασφαλές για τα ψάρια σου; Προφανώς δεν πρέπει να χρησιμοποιήσεις χαλκό!

[alexandertm8]

Χαλκός θα μπει αν γίνει ανεξάρτητο κύκλωμα όπου το νερό ψύξης δεν αναμιγνύεται με το νερό της δεξαμενής.
Το αλουμίνιο διάβασα ότι είναι ασφαλές για τα ενυδρεία γλυκού νερού.
Ενδιαφέρομαι κυρίως για την επιλογή σωστών διαστάσεων blocks και για τα Δέλτα των LEDs.

[Κουραμπιές]

Θα σου δωσω το μονο κοντινο παραδειγμα που ξερω. Υδροψυξη επεξεργαστη.
Τα υλικα ηταν τα εξης. Μπλοκ εξολοκληρου απο χαλκο, eheim 1250 για κυκλοφορια, ψυγειακι απο καλοριφερ αυτοκινητου, μεγεθος ακριβως οσο δυο ανεμιστηρια 12cm διπλα διπλα, τα οποια φυσουσαν το ψυγειο. Ολα αυτα σε κλειστο κυκλωμα. Εψυχε 3,2ghz prescott επεξεργαστη παραγωγης 110w "μαμα", 150w με το ζορι που ειχε φαει στα 4,1ghz. Τον κρατουσε στους 45-50 βαθμους αν θυμαμαι καλα.

Οποτε γνωμη μου ειναι να κανεις μια μικρογραφια αυτου που λεω πιο πανω, πιο μικρη αντλια, μικρο ψυγειακι, αλουμινενιο μπλοκ που φτιαχνεται σχετικα ευκολα, ΑΝ θεωρεις οτι αξιζει τον κοπο ολο το εγχειρημα, που κατα τη γνωμη μου δεν αξιζει.

[alexandertm8]

Πιστεύω ότι αξίζει γιατί μετά από αρκετό ψάξιμο μέσα στις γιορτές μπορώ να πω ότι με 3 μικρά blockάκια αλουμινίου θα μπορώ να ψύξω ικανοποιητικά τα LEDs μου.
Αυτό που θεωρούσα ως μειονέκτημα θα το χρησιμοποιήσω για οικονομία. Τον χειμώνα η ενέργεια που "χάνετε" στον περιβάλλοντα χώρο θα δεσμεύεται στο νερό του ενυδρείου και θα λειτουργεί λιγότερο το θερμαντικό σώμα.
Το καλοκαίρι θα λειτουργώ ένα DIY chiller με την χρήση peltier. Η κρύα μεριά θα ακουμπάει σε inline block κατεβάζοντας την θερμοκρασία του νερού ενώ η ζεστή μεριά θα έχει ένα CPU cooler με 120άρη ανεμιστήρα, "σάντουιτς" δηλαδή.

Μία ερώτηση άσχετη με το θέμα (για να μην ανοίξω νέο):
Δεν μπορώ να βρω σωστές πληροφορίες για τους συνδυασμούς χρωμάτων. Ότι έχει να κάνει με DIY LEDs αφορά τα reefs και τα χρώματα τους δεν είναι σε καμία περίπτωση αυτό που θέλω να βλέπω. Γνωρίζω ότι θέλω κάπου 0.7W ανά λίτρο για τα φυτά μου, σχεδιάζω 90 λίτρα καθαρά άρα χονδρικά 70W. Δεν μπορώ να βρω συνδυασμούς και διάταξη για φυτεμένο με "χαλί"!
Ενώ μου άρεσε η ιδέα 445nm Royal Blue - 10.000k White διάβασα από πολλές μεριές ότι θα έχω άλγη...
Έχει κάποιος συνδυασμό για ένα αρκετά λευκό φως το οποίο μπορεί να δώσει και moonlight;

[Κουραμπιές]

Peltier? που το θυμηθηκες το φαινομενο πελτιερ. Αν θελεις την γνωμη μου μπλεκεις με υπερβολικα πραγματα για κατι τοσο απλο συν οτι το πελτιερ το θεωρω ημιμετρο και σε καμια απολυτως περιπτωςη οικονομικο. Πριν φτιαξω κ εγω τσιλερ για τη cpu στο desktop, peltier ειχα αλλα δεν φτουραει.

[alexandertm8]

Είναι ανάλογα για την δουλειά που τα χρησιμοποιείς. Για τα λίτρα μου και τα Δ που το θέλω έχω δυο των 120W@15V που είναι παραπάνω από αρκετό. Έχω πειραματιστεί αρκετά μαζί του και έχει sweetspot λίγο παρακάτω από τα 12v με Ι 5,8Α. Επιπλέον δεν θα πάρω κάτι καθώς έχουν μείνει από αναβάθμιση ενός cooler πρίζας αυτοκινήτου.

[Kotsos]

Δεν χρειάζονται τεράστιες ψύκτρες για τα λεντ.. ειδικά αν βάλεις 3w..

Επίσης με το πελτιέρ δεν καταφέρνεις τίποτα..:(

[Κουραμπιές]

Eνα προφιλ αλουμινιο βαλε ρε φιλε και εισαι οκ. Τι 240w τωρα η οικονομια που ειναι ακριβως για να ζεστανεις το ενυδρειο ετσι? :confused::confused: Λογικεψου. Πανε σε ΜΗ αν ειναι ετσι 5 cm πανω απτην επιφανει του νερου, να βλεπεις και μπουρμπουληθρες....

Δες εδω για να καταλαβεις. Το δευτερο φωτιστικο (πρωτη σελιδα κατω κατω ομως οχι το πρωτο τερας) εχει 16 τεμαχια απο 20w led το καθενα και ψυχεται απο προφιλ αλουμινιου και η θερμοκρασιες ειναι πολυ κατω απο 60 που ειναι το οριο...
http://www.aquatek.gr/vb/showthread.php?t=67853

[alexandertm8]

Εδώ έχω τις θερμοκρασίες τις περιοχής μου:
http://penteli.meteo.gr/stations/neamakri/NOAAPRYR.TXT
http://penteli.meteo.gr/stations/neamakri/NOAAYR.TXT

Η διαφορά θερμοκρασίας στο εσωτερικό του σπιτιού μου είναι σταθερά 5 βαθμοί από την εξωτερική (στο δωμάτιο που θα μπει το ενυδρείο είναι 6 αλλά για ασφάλεια υπολογίζω και εκεί 5).

Το ενυδρείο θέλω να τρέχει στους 27 βαθμούς.

Μέγιστες κάθε μήνα εσωτερικού χώρου:
Μάιος 13 -> 27
Ιούνιος 13 -> 29
Ιούλιος 13 -> 30
Αυγουστος 13 -> 30
Σεπτέμβρης 13 -> 28
Οκτώβρης 13 -> 23
Νοέμβρης 13 -> 20
Δεκέμβρης 13 -> 12
Ιανουάριος 14 -> 23

Μέση κάθε μήνα εξωτερικού χώρου:
Μάιος 13 -> 23
Ιούνιος 13 -> 25
Ιούλιος 13 -> 27
Αυγουστος 13 -> 28
Σεπτέμβρης 13 -> 24
Οκτώβρης 13 -> 18
Νοέμβρης 13 -> 16
Δεκέμβρης 13 -> 10
Ιανουάριος 14 -> 11

Συνολικές μέρες με εξωτερική θερμοκρασία από 32 και άνω (από 27 και άνω εσωτερική): 28.

Άρα όλους τους μήνες εκτός Μαΐου - Σεπτεμβρίου χρειάζομαι καθημερινά θερμαντικό σώμα. Στα 85 λίτρα έκθεσης θα έχω 0,6W/L άρα 50 Watts τα οποία θα παράγουν 70% θερμότητα -35W- που θα ζεσταίνουν το νερό (λιγότερος χρόνος λειτουργίας της αντίστασης λοιπόν για 7 μήνες).

Οι επικίνδυνες μέρες είναι λοιπόν ~28. Μόνο για ασφάλεια, δηλαδή αν μία μέρα από αυτές είμαι εκτός σπιτιού και δεν μπορώ να ανάψω το κλιματιστικό, θα υπάρχει το TEC Chiller.

Έχουμε μέγιστη μέσα στο σπίτι 30 βαθμούς και στοχεύω σε 27. Βαθμοί διαφοράς: 3oC. Τα λίτρα είναι 85 της έκθεσης συν 20% του Sump: 102L.

Τοποθέτησα στο χώρο που θέλω το ενυδρείο σε ένα μπιτόνι (με κομμένη την πάνω μεριά) ακριβώς 30 λίτρα. Η θερμοκρασία χώρου ήταν ρυθμισμένη με το κλιματιστικό και έγραφε σταθερά 24 βαθμούς. Η θερμοκρασία νερού του μπιτονιού ήταν ακριβώς 21 βαθμούς και με το που το τοποθέτησα στον χώρο χρειάστηκε 3 ώρες και 2 λεπτά για να πάει στους 24 βαθμούς του περιβάλλοντος. Όλες οι μετρήσεις έγιναν με ηλεκτρονικό θερμόμετρο ακριβείας.

Χρειάζεται 418J ενέργεια ανά λίτρο για μεταβολή 0,1oC.
Άρα 418J/(L*0.1oC) x 30L x 3oC = 376200J
Watts = Ενέργεια/Χρόνο => 376200J / (10560s) = 34,45W

34,45W για να ψύξουμε 30 λίτρα τους 3 βαθμούς Κελσίου κάτω από την θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Τα 102L του ενυδρείου χρειάζονται 117,13W συν 35 απο τα LEDs
~152W.

Πάμε στα peltier...
Με αυτό το πρόγραμμα (http://thermo-electric-cooling.com/pic/TEC_Cal.zip) για 2 στοιχεία Rated 240W 15V έχουμε τις ρυθμίσεις:
Volts λειτουργίας στοιχείων -> Περίπου 9,5V (9,47V @ 54%)
Watts ψύξης -> 152W
Θερμοκρασία ζεστής μεριάς -> 68oC
Και μας δίνει:
Κατανάλωση ρεύματος -> 294W
Watts που πρέπει να αφαιρεθούν από την ζεστή μεριά -> 446W
Θερμοκρασία κρύας μεριάς -> 22oC

Η ζεστή μεριά σύμφωνα με τις προδιαγραφές του TEC δεν πρέπει να ξεπεράσει τους 68oC οπότε:
68oC - 30oC (μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος) = 38oC.
38oC / 446W = 0.085 Βαθμοί ανά Watt. Χρειάζομαι μία ψύκτρα με την παραπάνω δυνατότητα. Απο αυτό το review (http://www.thelab.gr/heatsinks-coolers-watercooling-reviews/cpu-cooler-review-database-89014.html) επέλεξα την εξαιρετική Noctua NH-U14S με 27oC / 345,1W = 0,078 Βαθμοί ανά Watt.

Άρα έχουμε τελικά για την θερμοκρασία ζεστής μεριάς:
0,078oC/W x 446W = 34.8oC συν 30oC η μέγιστη περιβάλλοντος -> 65oC, 3oC κάτω από την μέγιστη επιτρεπόμενη.

Με τα νέα δεδομένα το πρόγραμμα δίνει:
Κατανάλωση ρεύματος -> 290W
Watts που πρέπει να αφαιρεθούν από την ζεστή μεριά -> 442W
Θερμοκρασία κρύας μεριάς -> 20oC

[Kotsos]

Για την κατασκευή σκέφτηκες τίποτα?
Με τι θα έρχετε σε επαφη το νερό?
πως θα μονωθεί?
η θερμότητα που θα φεύγει?

[alexandertm8]

Αλουμινένιο Block σκέφτομαι το οποίο θα ψύχουν τα TECs από τις 2 μεριές. Ψάχνω τις τελευταίες μέρες σχετικά με το αλουμίνιο και το πόσο ασφαλές είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς στο ενυδρείο. Αν κάνει θα ετοιμάσω κάποιο σχέδιο, διαφορετικά είναι ανέφικτο αφού αποκλείεται και η χρήση χαλκού.