Nebelkammer, Versuch #4

© Roman Beyer 10.11..2008


Wer Tippfehler findet, darf sie gern behalten. Ich schreibe generell OHNE elektronische Rechtschreibprüfung.


Nach diesen Rückschlägen habe ich die Peltier-Elemente erstmal in die Schublade verbannt. Ich war richtig sauer und habe auf diese Dinger mächtig geschimpft.
Mein Mine hellte sich auf, als ich eine ausgemusterte Kühlzentrifuge bekam. Das Teil ist zwar mordsschwer und kann nur von zwei Personen gehoben werden, aber das interne Kühlaggregat war einfach zu verlockend.

Kühlzentrifuge

Kühlzentrifuge

Kühlaggregat der Zentrifuge

Deckelverriegelung der Zentrifuge

Elektronik der Zentrifuge


Das Ding ist gut 50cm tief und ca. 70cm breit. Den Zentrifugenmotor habe ich ausgebaut, die gesamte Elektronik, die Deckelverriegelung und den Deckel ebenfalls. Das Loch für den Zentrifugenmotor in der Mitte der Wanne habe ich mit Blech verschlossen und von unten mit Styropor isoliert. Ein erster Testlauf ergab eine Temperatur von gut -20°C. :-)
Im Boden der Wanne waren bereits ein Loch für einen Temperatursensor und ein Loch für den Ablauf vorhanden. Für die Temperaturanzeige verwendete ich ein kleines externes Modul. Die Wanne selbst habe ich wieder mit dem schwarzen Lack lackiert. Dann habe ich dem Ding noch einen Acrylglasdeckel verpasst.
Den Alkohol wollte ich in Messingrinnen verdampfen. Der Verdampfer selbst geht auf einen Vorschlag von Udo Backmund zurück.

Teile des Verdampfers

In ein Kupferrohr werden drei Widerstände geschoben. Die Anschlussbeinchen habe ich mit dünnen Edelstahlröhrchen und einer Presszange zusammengepresst. Die Anzahl der Widerstände und deren Wert richtet sich nach der verwendeten Spannung. Bei Vollast sollten sie schon etwas mehr als handwarm werden. Die Spannungsquelle muss regelbar sein um im Betrieb einen kontinuierlichen Nebel einstellen zu können. Die Enden der Rohre habe ich mit Silikon verklebt.
Im Verlaufe der Testreihen hat sich aber diese Konstruktion nicht bewährt. Es sollte zumindest essigfreies Silikon verwendet werden. Auch Messing und Kupfer sind keine geeigneten Materialien für den Verdampfer. Edelstahl wäre hier sinnvoller. Allerdings würde ich bei weiterem Bedarf einen Verdampfer gänzlich anders konstruieren. Große Nebelkammern benötigen eine größere Menge verdampften Alkohols und somit auch leistungsfähigere Verdampfer und eine Möglichkeit, den kondensierten Alkohol dem Kreislauf wieder zuzuführen. Ansonsten wirds schnell sehr kostspielig. Kleinere Nebelkammern kommen u.U. mit einem passiven Verdampfer aus. Dazu aber mehr in Versuch #7.


Testaufbau

Testaufbau

LED-Zeile

Hier sind die beiden eingehängten Verdampfer zu sehen. Der Alkohol wird über zwei lange Kanülen in die Verdampfer gepumpt. Der Stöpsel auf dem Boden der Wanne ist der Temperatursensor. Er misst in etwa 3cm über dem Wannenboden. Unter dem linken Verdampfer ist eine Kunststoffröhre zu sehen, in welche ich einen LED-Streifen von Reichelt-Elektronik eingeschoben habe. Er ist gut 16cm lang. Ich habe ihn gekapselt weil ich den direkten Kontakt mit dem Alkoholdampf vermeiden wollte.

Versuchsaufbau

Aufbau der Alkoholpumpen


Hmmm, naja, der Aufbau sieht ja ganz nett aus. ABER: es funktioniert nicht. :-((
In der Kammer erreichte ich eine Temperatur von gut -18°C. Auch die Verdampfer erzeugten einen ordentlichen Nebel. Für das Versagen der Kammer gibt es zwei Gründe:
1.) Das Temperaturgefälle innerhalb der Kammer ist nicht groß genug. Das liegt an der Konstruktion der Zentrifuge. Die Kühlschlangen verlaufen ausnahmslos an den Wänden der Wanne - nicht jedoch am Boden. Dadurch erreiche ich zwar in der gesamten Kammer frostige Temperaturen, nicht aber das nötige Gefälle.
2.) Am Boden verlaufen garkeine Kühlschlangen, so dass der Alkohol nicht wie gewünscht am Boden kondensieren kann. Er kondensiert bereits in größerer Höhe. Durch diese ungleiche Kälteverteilung ergibt sich eine astreine, aber ungewollte Konvektion innerhalb der Kammer. Der Dampf fällt an den Seitenwänden herunter und steigt in der Mitte der Wanne am Boden wieder auf.

Konvektion

Da der Kältekreislauf mit dem Kältemittel R12 befüllt ist, kommt eine andere Anordnung der Kühlschlangen und eine Neubefüllung nicht in Frage. Sollte ich mich von dieser Zentrifuge endgültig verabschieden, werde ich sie wie einen normalen Kühlschrank entsorgen müssen.
So kann das also nichts werden. :-((
Macht nix. Neues Spiel, neues Glück... :-)

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