Ik ga weer eens mijn phase-change ombouwen. Hij draait al te lang gewoon vlekkeloos 
Een week geleden had ik een goed gesprek met een koeltechnicus. Na een discussie over het koelen van een PC heb ik wat erg leuk spul van 'm gekregen, waaronder een meterset, kijkglaasje, ventielen, een expansieventiel voor R507, hogedrukpressostaat, pijpwek en wat R507 (koudemiddel voor lage temperaturen). Ik heb er geen cent voor hoeven te betalen, en ik ben die man dan ook heel erg dankbaar.
Van nu af aan word het technisch. Als je het niet snapt, schaam je dan niet. Op mijn website staat eventueel nog wel wat uitleg.
Hier een plaatje van het nieuwe ontwerp:

Omdat ik R507 in een compressor wil gebruiken die gemaakt is voor R134a, moet ik de zuigdruk en condensatiedruk aanpassen aan de maximumwaarden van de compressor.
Dus:
- Zuigdruk 0.8 .. 2 bar absoluut. (R507: -51 °C .. -31 °C)
- Condenserdruk < 16 bar absoluut. (R507: 33°C)
Door de drukken (en temperaturen) binnen deze grenzen te houden, moet de compressor even hard werken als wanneer-ie met R134a zou werken @ -10 °C .. -30 °C verdampertemp and 55 °C .. 60°C condensertemp.
Ik gok op een secundaire water/methanoltemp van -35 °C. Hiervoor moet het R507 koken op -40 °C .. -43 °C. Dat valt binnen de limieten dus.
De condenserdruk is lastiger. Bij het opstarten is de load op de condenser ('radiator') zo'n 400-600W. En iedereen die met WC+peltiers gespeeld heeft weet dat bij een dergelijke belasting de temperatuur van de radiator niet makkelijk beneden de 29°C te houden is (33°C - ~4°C verlies).
Om de temps toch wat lager te houden, plaats ik een spiraal van koperen pijp in een grote bak met water (4-8 liter). De warmtecapaciteit van het water is voldoende om tijdelijk de 400-600W belasting op te vangen. Als alles op bedrijfstemp is zakt de belasting terug naar 150-250W, en dat kan de condenser makkelijk aan.
Om alles veilig te houden monteer ik een hogedruk-pressostaat, welke de compressor uitschakelt bij een condenserdruk hoger dan 18 bar.
Het expansieventiel is gemaakt voor -20 °C .. -60 °C; deze regelt de toevoer van koudemiddel naar de verdamper.
De verdamper bestaat uit 3 spiralen van elk ~4 meter 1/4" pijp. Om drukverlies over 12 meter pijp te voorkomen staan de 3 spiralen parallel. Het verdelen van het koudemiddel over de 3 spiralen gebeurt met 3 dunne koperen leidingkjes (1.2mm binnendiameter). Vergelijk deze met distributieweerstanden in vermogenselektronica. Elke spiraal zou dus 33% van de hoeveelheid koudemiddel uit het expansieventiel moeten krijgen.
Langs de verdamperspiralen stroomt het water/methanolmengsel. De rest van het systeem is een 'standaard' waterkoeling. Pompje, waterblokje, etc.
Een paar pics van de verdamper:
De 3 verdamperspiralen:

Hardgesoldeerde distributieleidingen:

2 van de 3 spiralen:

Alle 3 de spiralen:

En de hele constructie in de 80mm koperen buitenpijp:

To be continued...
Een week geleden had ik een goed gesprek met een koeltechnicus. Na een discussie over het koelen van een PC heb ik wat erg leuk spul van 'm gekregen, waaronder een meterset, kijkglaasje, ventielen, een expansieventiel voor R507, hogedrukpressostaat, pijpwek en wat R507 (koudemiddel voor lage temperaturen). Ik heb er geen cent voor hoeven te betalen, en ik ben die man dan ook heel erg dankbaar.
Van nu af aan word het technisch. Als je het niet snapt, schaam je dan niet. Op mijn website staat eventueel nog wel wat uitleg.
Hier een plaatje van het nieuwe ontwerp:

Omdat ik R507 in een compressor wil gebruiken die gemaakt is voor R134a, moet ik de zuigdruk en condensatiedruk aanpassen aan de maximumwaarden van de compressor.
Dus:
- Zuigdruk 0.8 .. 2 bar absoluut. (R507: -51 °C .. -31 °C)
- Condenserdruk < 16 bar absoluut. (R507: 33°C)
Door de drukken (en temperaturen) binnen deze grenzen te houden, moet de compressor even hard werken als wanneer-ie met R134a zou werken @ -10 °C .. -30 °C verdampertemp and 55 °C .. 60°C condensertemp.
Ik gok op een secundaire water/methanoltemp van -35 °C. Hiervoor moet het R507 koken op -40 °C .. -43 °C. Dat valt binnen de limieten dus.
De condenserdruk is lastiger. Bij het opstarten is de load op de condenser ('radiator') zo'n 400-600W. En iedereen die met WC+peltiers gespeeld heeft weet dat bij een dergelijke belasting de temperatuur van de radiator niet makkelijk beneden de 29°C te houden is (33°C - ~4°C verlies).
Om de temps toch wat lager te houden, plaats ik een spiraal van koperen pijp in een grote bak met water (4-8 liter). De warmtecapaciteit van het water is voldoende om tijdelijk de 400-600W belasting op te vangen. Als alles op bedrijfstemp is zakt de belasting terug naar 150-250W, en dat kan de condenser makkelijk aan.
Om alles veilig te houden monteer ik een hogedruk-pressostaat, welke de compressor uitschakelt bij een condenserdruk hoger dan 18 bar.
Het expansieventiel is gemaakt voor -20 °C .. -60 °C; deze regelt de toevoer van koudemiddel naar de verdamper.
De verdamper bestaat uit 3 spiralen van elk ~4 meter 1/4" pijp. Om drukverlies over 12 meter pijp te voorkomen staan de 3 spiralen parallel. Het verdelen van het koudemiddel over de 3 spiralen gebeurt met 3 dunne koperen leidingkjes (1.2mm binnendiameter). Vergelijk deze met distributieweerstanden in vermogenselektronica. Elke spiraal zou dus 33% van de hoeveelheid koudemiddel uit het expansieventiel moeten krijgen.
Langs de verdamperspiralen stroomt het water/methanolmengsel. De rest van het systeem is een 'standaard' waterkoeling. Pompje, waterblokje, etc.
Een paar pics van de verdamper:
De 3 verdamperspiralen:

Hardgesoldeerde distributieleidingen:

2 van de 3 spiralen:

Alle 3 de spiralen:

En de hele constructie in de 80mm koperen buitenpijp:

To be continued...