"Chiller" - Pastilhas Termoeletricas X Mini-geladeira

[Marcelo Silveira]

Olá a todos...
Sou novato no ramo dos Reef's... E dentre todas as minhas duvidas e problemas, ( Já quase todos resolvidos ) sobre os equipamentos, meu maior medo na montagem de meu Reef, é a temperatura.
Futricando lá, e aqui na Web... Encontrei as tais pastilhas termoeletricas, e desenvolvi ao ver algums projetos usados em Cooler's refrigerados para PC e equipamentos de refrigeração portatil... Porem no papel é uma coisa...
Ai descobri no Mercado Livre ( buscando preços de pastilhas ) as tais Mini-Geladeiras, e ao vê-las, reconheci um refrigerador USB para apenas uma latinha, esse tal refrigerador nano pode ser uma boa, pois já o conheço "pessoalmente" ( um amigo o tem ) e ele gela mesmo uma latinha, cerca de 8 graus, oque é muito mais que Cooler's na tampa de um aqua...
E minha surpresa, ao conversar sobre esse refrigerador USB com o dono ( meu parceiro ) ele topou uma loucura... Fura-lo, entrada e saida... vamos colocar cerca de 70cm de manqueira em forma de serpentina ( como atraz da geladeira ) na sua parte interna, e com um adaptador USB X 12 Volts, vamos testa-lo, lidando ele em uma Sarlo2000 LH em um aqua de 35 litros ( só agua ) a temperatura ambiente...
Acredito que a experiencia seja valida, se pelos calculos der tudo certo, imagino baixar a temeratura, cerca de 10 graus entre 8 e 12 horas de circulação de agua...
Sendo assim... se a temperatura ambiente estiver 30 graus, baixar DEZ... seria o MAXIMO... OTIMO...
De 30 para 20 Graus, em + ou - dez horas em 35 litros de agua doce...
Que tal ?
Logo postaei os parametros.

[Renato Vidal]

Marcelo,

Toda tentativa é sempre válida, para nanos, é sempre mais complicado, pois o custo de equipamentos pequenos, são quase iguais aos grandes.

Uma ocasião, cheguei a cotar para comprar um frigobar pequeno, para fura-lo e enche-lo de mangueiras, mas, o preço de um frigobar é o mesmo que o de uma geladeira praticamente.

Além do que, só para testar, deixei de lado, em casa, o reef tem 2 metros, e seguro a temperatura somente com dois ventiladores, ontem por exemplo, com o calor imenso que fazia aqui, o reef chegou, no auge das HQIS ligadas, em 27,8.


A única sugestão que faço, é diminuir a bomba que vai mandar a água para dentro do equipamento, em vez de SB 2000, usaria uma Sarlo 200 ou 160, quanto mais lento a água passar pela área refrigerada, melhor vai ser a troca de calor, e com isso, mais eficiente.

[Matias Gomes]

eu já tentei usar caixa de isopor lotada de gelo álcool e sal e 50mt de mangueiras dentro, para cada 25kg de gelo eu conseguia diminuir 1 graus do reef, e se desligasse o sistema essa temperatura voltava em 1/2 hora, ou seja dinheiro jogado fora.

[Marcelo Silveira]

Pois é.... O teste não deu grandes resultados, ao menos pra um volume de agua como a da meu aqua... cerca de 120 L

Resultado: Temperatura interna do equipamento - Entre 9 e 11 Graus

Agua no aquario de 35 L - 26.5 Graus

Sarlo2000LH - Em 6 horas, uma redução de 3 graus

Magic 700LH - Em 8 horas, uma redução de 6 graus

Mas isso em um agua de agua doce, ZERADO, sem luz, ou qualquer outro equipamento.
Pro meu aqua, já não presta, porem pra nanos compactos como os Boyu de uns 50 litros talvez seja um bom negocio, pois o equipamento é bem compacto, pode ser colocado atraz do aqua sem problemas, e pelo seu valor, da até pra comprar dois deles.
Achei o link no ML do produto, exatamente o mesmo que usei.

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB- ... rantes-_JM

E lá no ML, ha outras mini-geladeiras que não são tão caras... E vale a pena, pos quem tem o aqua no quarto, por exemplo, já pode colocar umas latinhas pra gelar e beber ao sentar e admirar seu reef...rsrsrsrs

Um bom lance seria essa...

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB- ... rtatil-_JM

Alem de ser mais potende, daria pra colocar uma serpentina maior no seu espaço interno, e acredito se colocar-mos alguns "potes" com agua já congelada no seu interior, reduziriamos mais ainda a temperatura. E não é tão caro assim...

E quero deixar um VALEU a meu parceiro, que deixou FURAR seu mini-refrigerador pra um teste maluco...rsrsr

[Douglas Pacifico]

Estou sem tempo e dinheiro (principalmente), mas gostaria de tentar um trocador de calor com células de peltier...

[Valter Pereira]

Boas Pessoal.
Eu estou em fase de testes com um chiller de pastilhas peltier.
Até o presente momento só consegui quebrar uma pastilha rs.
A grande dificuldade no peltier é que vc precisa fazer um excelente sistema de refrigeração da área que esquenta, estou estudando agora a compra de um watercooler para isso, mas ja encarece um pouco a brincadeira. Sairia bem mais em conta esse sistema da geladeira.

Em breve posto fotos e novos resultados.

[dudu_rp]

Bom Dia Pessoal,

Pesquisando sobre o sistema Peltier eu resolvi conversar com quem trabalha dia-a-dia com estas células. Procurei uma loja de manutenção em bebedouros eletrônicos e expliquei o que queria montar e qual o objetivo da montagem. Pedi a ele que opinasse, se daria certo, se tinha alguma idéia melhor....e por aí foi.....
Ele me mostrou o sistema de refrigeração de um bebedouro eletrônico, que já vem completo (reservatório de 2 litros + 2 células de peltier + dissipador + 2 cooler), e o melhor, não precisa ser ligado em 12V, o sistema já é 127V. Então só faltava ligar uma bomba e já estava funcionando!
Gostei muito do produto, além disso, não precisa ficar fazendo aquele monte de “gambiarras”, já vem tudo pronto e funcionando.
Ele me pediu R$ 200,00 na peça completa, mas achei caro, uma vez que o bebedouro completo está saindo por volta dos R$ 250,00.
Ao meu ver, para pequenos volumes de água o sistema funciona, pois está sendo utilizado na maioria dos bebedouros comercializados atualmente.

[Nilo Otaviano]

Tem que ver se não tem nenhum metal em contato com a agua.

[dudu_rp]

De acordo com as informações prestadas por ele não há metal....somente plástico e as células...

[aparecido ramos]

Ola matias esta sua ideia de colocar a mangueira dentro do isopor e legal. mais tenho outra ideia
mais vai dar de encontro com a patroa se for feito um encanamento bem bolado e maluco daria para colocar
um pouco de mangueira na geladeira escondido para resfriar a agua e voltar para o aqua ja que ela fica 24h ligada
e aranjar um esqueminha que liga e desliga a bomba para retorno mais a patroa vai brava de mais nao acha.

[Andre Varella]

Pessoal.... é claro que todo estudo é válido, mas lamento informar que seus resultados não serão satisfatórios.
Nem sequer para esses bebedouros que utilizam Peltier o sistema funciona... quem dirá para refrigerar um aqua. Antes que me condenem, vou explicar o porque.
As células peltier funcionam a contento para refrigerar volumes pequenos e por curtos períodos de tempo. Porque? Demandam uma potência grande (gastam muita energia - por isso a maior parte das mini geladeiras é usada em carros, onde temos energia de sobra com este funcionando) e funcionam bem somente quando é possível garantir boa diferença de temperatura entre suas faces, visto que quando uma corrente elétrica atravessa este dispositivo uma face esfria e outra esquenta. O que acontece aqui é que se a face quente não ficar sob constante refrigeração, ela acaba por esquentar a parte fria, e a eficiência do dispositivo se reduz drasticamente. Então, temos que ter um execelente sistema de refrigeração para a célula......

Resumindo: precisamos da célula (ou várias dela).... precisamos de uma boa fonte ($$$), já que a célula puxa uma corrente razoável.... precisamos de um refrigerador para aparte quente da célula (no mínimo um sistema de ventoinhas POWER com circulação de água (mais $$ e gasto de energia)).... precisamos de um sistema montado que troque calor de forma eficiente com a água do aqua (recaímos no problema das placas ou tubos de titênio, já que o plástico não conduz calor eficientemente)... e uma bomba que faça a circulção entre aqua e aparelho.

Bem... em termos financeiros, vale mais a pena comprar um Chiller, porque o sistema todo sai caro e não tem a eficiência desejada.... fica muito mais tempo ligado e consequentemete gasta mais energia. Se o problema é não sar ventoinhas por causa do barulho... caiu do cavalo, porque vai ter que usar ventoinha para refrigerar a célula.....

Em que situações vale usar o peltier? Quando o gasto com energia não é crucial... quando o sistema ser refrigerado é pequeno e quando se deseja estabelecer grande difernças de temperatura (muito frio), que não é o caso do aquário.

Ah.... não estou falando essas coisas porque acho não..... isso ocorre de fato.... palavra de Físico.....

[lucato]

Pessoal.... é claro que todo estudo é válido, mas lamento informar que seus resultados não serão satisfatórios.
Nem sequer para esses bebedouros que utilizam Peltier o sistema funciona... quem dirá para refrigerar um aqua. Antes que me condenem, vou explicar o porque.
As células peltier funcionam a contento para refrigerar volumes pequenos e por curtos períodos de tempo. Porque? Demandam uma potência grande (gastam muita energia - por isso a maior parte das mini geladeiras é usada em carros, onde temos energia de sobra com este funcionando) e funcionam bem somente quando é possível garantir boa diferença de temperatura entre suas faces, visto que quando uma corrente elétrica atravessa este dispositivo uma face esfria e outra esquenta. O que acontece aqui é que se a face quente não ficar sob constante refrigeração, ela acaba por esquentar a parte fria, e a eficiência do dispositivo se reduz drasticamente. Então, temos que ter um execelente sistema de refrigeração para a célula......

Resumindo: precisamos da célula (ou várias dela).... precisamos de uma boa fonte ($$$), já que a célula puxa uma corrente razoável.... precisamos de um refrigerador para aparte quente da célula (no mínimo um sistema de ventoinhas POWER com circulação de água (mais $$ e gasto de energia)).... precisamos de um sistema montado que troque calor de forma eficiente com a água do aqua (recaímos no problema das placas ou tubos de titênio, já que o plástico não conduz calor eficientemente)... e uma bomba que faça a circulção entre aqua e aparelho.

Bem... em termos financeiros, vale mais a pena comprar um Chiller, porque o sistema todo sai caro e não tem a eficiência desejada.... fica muito mais tempo ligado e consequentemete gasta mais energia. Se o problema é não sar ventoinhas por causa do barulho... caiu do cavalo, porque vai ter que usar ventoinha para refrigerar a célula.....

Em que situações vale usar o peltier? Quando o gasto com energia não é crucial... quando o sistema ser refrigerado é pequeno e quando se deseja estabelecer grande difernças de temperatura (muito frio), que não é o caso do aquário.

Ah.... não estou falando essas coisas porque acho não..... isso ocorre de fato.... palavra de Físico.....

Xará, bom dia! (Também sou André)

Primeiramente, quero me apresentar.
Tenho um aqua doce de 200l que vou reativar. Estou trabalhando nele pois tive que desmontá-lo por ter mudado de residência. Ficou um lixo a remontagem.
Como vou colocar duas HQI de 150w para iluminá-lo e moro numa região quente, vou ter que refrigerar essa água.
Então estou montando um projetinho baseado no efeito peltier. Meu projetinho teve inspiração aqui: http://www.oceangeotronic.com/
Especificamente no OceanGeotronic 400 que funciona para aquas de 400l e dissipa 200W.

Então, gostaria que v., como físico, desse um palpite.
Vou utilizar duas pastilhas peltier de 136w cada uma, compradas no e-bay por R$ 20,00.
Comecei com 4 coolers para Pentium4. Escolhi conforme a conveniência de soldar dois frente a frente para formar um "túnel" por onde a água a ser resfriada fluísse.
Desmontados:


Posição e solda:




Passagem da água:


Depois de montados, ficariam assim:


Entre as pastilhas de cobre seriam colocadas as pastilhas peltier com o lado frio para dentro e o lado quente para fora, que seria refrigerado pelos coolers com a ventoinha.

O próximo passo foi confeccionar uma tampa para direcionar o fluxo da água.
Tentei fazer um molde com caixas de MDF (dessas vendidas em lojas de artesanato) e moldar com resina uma tampa. Foi um fracasso. Assim que a resina secou o molde ficou impossível de desmontar. Um fiasco.







Então, parti para algo mais elaborado e profissional.
Desenhei em CAD (SolidWorks) as peças para fazer uma tampa.
Um dos desenhos é este:


A montagem da peça:


Mandei cortar em placa de acrílico de 10mm e colei com um adesivo especial fornecido pela loja. Ainda não testei com água, mas o cara falou que será OK. Se não der certo, um amigo me disse que costuma colar acrílico com clorofórmio. Uma pequena quantidade funde as partes do acrílico sem possibilidade de separação posterior. Vamos ver...

As peças cortadas ficaram assim:


E montadas, assim:


Não ficou muito barato, não. Custou-me R$ 70,00 pelas peças, mas eu acho que sai mais barato se barganhar.

Encaixadas no dissipador, ficaram ótimas:




Uma visão do conjunto completo seria essa:



Obviamente terei que fazer um suporte, para o negócio não ficar encostado no chão. Mas isso é p/ depois...

Comprei uma manta de borracha atóxica para fazer a junta:



Outro passo foi fazer a rosca no furo da tampa.
Comprei uma conexão de latão e talhei uns rasgos em diagonal. Depois, com uma lima, rebaixei o filete da rosca no bordo de saída. Funcionou perfeitamente como um macho e eu fiz as duas roscas em minutos.
Um macho nessa medida (1", para cano 3/4") sairia uns R$ 350,00. A conexão custou R$ 3,90.





Como o filete de escoamento do cavaco é muito estreito, tem que avançar, voltar e assoprar, senão o filete entope e fica muito difícil girar o macho.
Utilizei um alicate de pressão como alavanca.



A primeira ficou um pouquinho torta. Falta de prática. Mas a segunda saiu legal:



parafusos comprados e uma visão do conjunto novamente. Já melhorou bem o aspecto...



Recortei as chapinhas para as travas dos coolers e montei a geringonça no seu formato final:





Eu estou em dúvida se faço a anodização da peça, para isolar totalmente o alumínio da água, mas como meu aqua é de água doce, acredito que não haverá problemas se não fizer a anodização.

Quebrei uma das pastilhas e já providenciei outra. Assim que chegar vou partir para a bancada de testes.

O que v., como físico, acha?
A solução parece ser viável, pois há soluções para isso no mercado. A questão é maximizar a transferência de calor, que foi o que eu tentei fazer ao priorizar a superfície de contato água/dissipador, sem haver um isolante intermediário.

Aguardo sugestões ou críticas...

Valeu.

[lucato]

Repetida...

[Valter Pereira]

Boas Lucato.
Projeto muito bem feito, parabéns.
Está parecido com o meu, mas no meu caso estou usando apenas uma pastilha, e como a minha ideia é para um aqua marinho, fiz 5 furos no dissipador da parte fria e passei 5 pedaços de cano de inox, por onde a agua passará.
Uma dica que posso te dar, é isolar termicamente a parte de fora do centro (lado frio) aumentando a concentração do frio na agua que passa por ali.
Tive um grande aumento da redução de calor (aumento da redução... estranho isso neh?) isolando a parte fria com papelão.
Comprei uma espuma isolante pra trocar pelo papelão, mas o projeto acabou ficando de lado.

Faça os testes e traga os resultados.
Fiquei curioso.

Boa sorte com o brinquedo.
Abráss!!

[Flávio Wyinz]

André, já fez o teste de funcionamento?
Quantos graus ele abaixa em quanto tempo?
Coloca este projeto no "faça você mesmo" com lista de peças e custo , vamos compartilhar estas idéias maravilhosas .
Ah! No caso para uso em Aquário Marinho eu anidizaria os dissipadores sim.
Muito bom o projeto.
Parabéns.
Abraço.

[lucato]

Boas Lucato.
Projeto muito bem feito, parabéns.
Está parecido com o meu, mas no meu caso estou usando apenas uma pastilha, e como a minha ideia é para um aqua marinho, fiz 5 furos no dissipador da parte fria e passei 5 pedaços de cano de inox, por onde a agua passará.
Uma dica que posso te dar, é isolar termicamente a parte de fora do centro (lado frio) aumentando a concentração do frio na agua que passa por ali.
Tive um grande aumento da redução de calor (aumento da redução... estranho isso neh?) isolando a parte fria com papelão.
Comprei uma espuma isolante pra trocar pelo papelão, mas o projeto acabou ficando de lado.

Faça os testes e traga os resultados.
Fiquei curioso.

Boa sorte com o brinquedo.
Abráss!!

Opa, Valter!

Boa idéia essa da espuma. Realmente o interessante não é tirar calor do ar externo e sim somente da água... Com certeza vou implementar a solução colando uma espuma naquele espaço.

André, já fez o teste de funcionamento?
Quantos graus ele abaixa em quanto tempo?
Coloca este projeto no "faça você mesmo" com lista de peças e custo , vamos compartilhar estas idéias maravilhosas .
Ah! No caso para uso em Aquário Marinho eu anidizaria os dissipadores sim.
Muito bom o projeto.
Parabéns.
Abraço.

Oi, Flávio!

Então, cara, eu queria mesmo testar neste final de semana, mas me fiz o favor de quebrar uma pastilha... Já encomendei a substituta que deve chegar durante a semana que vem e já comprei mais 4 iguais no e-Bay, para ficar com sobras. É bem barato e compensa. Assim que tiver os resultados eu posto por aqui.

Por enquanto o custo está assim:
QUANT. DESCR. PREÇO UNIT PREÇO TOTAL
4 COOLER P4 22,50 90,00
1 SOLDA ALUMÍNIO 25,00 25,00
2 TAMPA ACRÍLICO 35,00 70,00
2 CONEXíO LATíO UTIL. MACHO ROSC. 3,90 7,80
2 NIPLE PVC 0,50 1,00
4 PARAFUSOS LONGOS 0,20 0,80
12 PORCAS TRAVANTES (USAM-SE 4) 0,20 2,40
2 PASTILHAS PELTIER 136W 10,00 20,00
1 FONTE 350W REAIS 115,00 115,00

TOTAL POR ENQUANTO: R$ 332,00 (O pior já passou).

A questão da anodização é a seguinte: os dissipadores têm uma base de cobre soldadas a elas com estanho. Eu teria que tirar essa base, aplainar a superfície, anodizar e soldar novamente. Ocorre que o processo para se soldar estanho ao alumínio é tranquïlo quando se trata de pequenos objetos. Para uma base de 40x40mm eu teria que utilizar o fluxo com muita habilidade, além de correr o risco de deixar alguma bolha de ar entre o dissipador e a base, o que tornaria prejudicial a transmissão de calor.
Fazendo as contas (é meio intuitivo, mas tive que relembrar os tempos de faculdade para ter certeza), se eu retirar a peça de cobre e colocar a pastilha peltier diretamente sobre o alumínio, terei uma transmissão de calor mais eficiente do que com a base de cobre. Imagino que essa base deva estar ali para que seja possível colocar um dissipador daquele tamanho dentro do gabinete do PC, gerando um "degrau" que deixaria o dissipador um pouco mais alto, não interferindo com outras peças ao redor. Se o degrau fosse de alumínio a transmissão de calor seria pior ainda...
Então, decidi que vou retirar as bases de cobre da parte fria e fazer a anodização, assim fico tranqüilo. Já cotei o serviço e fica em ridículos R$ 5,00. Não tem porque não fazer, né?

Por enquanto é isso. Assim que possível postarei o resultado dos testes.
Valeu.