Vraagje: spiegelkoeling, hoe en hoe lang?

[nop]

Sinds kort heb ik een ventilatortje voor mijn dob. Ik was benieuwd hoe lang jullie de spiegel koelen, en doen jullie dat altijd of alleen bij grote temperatuurverschillen?

 

[Michel van Nieuwland]

Mijn beide dobs staan in de schuur en zijn daarom al redelijk op temperatuur bij het klaarzetten. Voor de zekerheid doe ik in de koudere seizoenen 30 minuten (ben dan toch alles aan het uitpakken/klaarzetten en collimeren) en in de zomer 45 minuten tot een uur.

 

[markleeman]

Ik doe dat altijd. Het hangt af van de grootte van de spiegel en het temperatuur verschil met de omgeving hoe lang de spiegel "moet" koelen (moet tussen " ", omdat het nog wel uitmaakt wat je aan het waarnemen bent). Bij mijn 30cm en vorst buiten (de kijker is opgeslagen bij kamertemperatuur) laat ik meestal zeker een uur koelen (met fans aan).

 

[Houdini]

De belangrijkste parameter is de dikte van de spiegel. Met koeling aan de achterkant van de spiegel reken je voor een 50 mm dikke spiegel best een uur, voor een 30 mm dikke spiegel een half uur. Dit alles hangt natuurlijk af van allerlei parameters, het is moeilijk om nauwkeurige voorspellingen te maken.
Als je van berekeningen houdt, lang geleden heb ik een simulator gemaakt die je een idee kan geven hoe de temperatuur van een telescoopspiegel evolueert - zie https://www.cruxis.com/scope/mirrorcooling.htm .

 

[Olivier]

1 à 2 uur voor mijn 18" (50mm dik denk ik) en ik laat de ventilator draaien tijdens het waarnemen - heb er totaal geen last van.

 

[EricB]

Als de trillingen niet storen (losjes ophangen en zo nodig potmeter) gewoon laten draaien.

 

[rweust]

Ik heb een temperatuursensor op mijn hoofdspiegel (10", f/5, 30mm randdikte). Na buitenzetten vanuit een warm huis zie je de temperatuur eerst vrij snel dalen. Tot het temperatuurverschil met de buitenlucht nog een graad of 5 C is gaat dit eigenlijk altijd ruim binnen drie kwartier. Daarna gaat het langzamer, nog zeker een half uur de ventilator aan tot een temperatuurverschil tot zo'n 2 C. De volgende 1 C temperatuurverschil tussen spiegel en buitenlucht wegkoelen met een 3W ventilatortjezal dan weer iets van een half uur duren. Lager kom ik nooit met de ventilator, want de energie toegevoerd door de ventilator compenseert het warmteverlies van de spiegel.

Mijn tube is behoorlijk open van achteren en heeft low-e folie tegen overmatig warmteverlies door radiatie (tube koelt dus niet af beneden de omgevingstemperatuur). De ventilator blaast over de hele achterkant van de spiegel, zit er echter wel vrij dicht op gemonteerd. Bij deze tijden is rekening gehouden met dalen van de temperatuur van de buitenlucht (tijdens 's avonds 1,5 uur afkoelen in de schemer kan buitenlucht temperatuur ook zo'n 3 tot 4 C lager worden).

 

[EricB]

Lager kom ik nooit met de ventilator, want de energie toegevoerd door de ventilator compenseert het warmteverlies van de spiegel.

Die snap ik niet ...

 

[rweust]

Die snap ik niet ...

Een ventilator heeft een elektrisch vermogen zo'n 3 W. Je voert dan per seconde 3 J aan energie toe, deels in beweging brengen van de lucht, deels opwarmen van de lucht. Deze lucht botst tegen en stroomt langs je spiegel, een deel van de energie wordt weer overgedragen aan je spiegel. Dit is een warmtestroom in Joule per seconde, ofwel Watt. Als deze toegevoerde warmte gelijk is aan de afgevoerde warmte, dan koelt de spiegel verder niet meer af en heeft de ventilator hiervoor langer aan laten (geforceerde convectie) geen zin meer.

Door geforceerde convectie koelt een hoofdspiegel niet echt meer af bij 1 C temperatuurverschil tussen spiegel en buitenlucht. Het warmteverlies door radiatie naar de koude, heldere hemel is bij een hoofdspiegel in een tube ook zeer laag.

Zie onderstaand plaatje, temperaturen zijn werkelijk gemeten en niet met IR thermometers, maar met gekalibreerde, goed afgeschermde, ingebouwde contactsensoren. De gele lijn laat het verschil zien tussen hoofdspiegel en buitenlucht temperatuur. Om 19.00 uur was ik begonnen met opstellen, om 19.45 uur met meten en om 20.45 uur heeft langer aanlaten van de ventilator om te koelen al geen zin meer.



Je ziet ook wat goede low-e folie op je tube doet en hoe hard een vangspiegel met zijn naar de heldere, koude hemel gerichte achterkant afkoelt.

Robert.

 

[rweust]

Ik deed hierna de ventilator uit om 21.25 uur en ben om 22.00 uur begonnen met waarnemen. In hetvolgende grafiekje zie je het moment dat ik de PID geregelde vangspiegelverwarming aanzet. De verwarming is nauwkeurig vermogengestuurd en de temperatuur van de vangspiegel volgt dus de temperatuur van de buitenlucht. Later zet ik deze offset nog iets hoger (+0,1 C boven de buitenlucht temperatuur).

De tube is hier beplakt met low-e folie, dit voorkomt dat deze te koud wordt door warmteverlies door radiatie naar de heldere, koude hemel. Een tube kan zonder low-emission maatregelen flink afkoelen, beslaan en zelfs ijs vormen. Een tube die zonder maatregelen 3 C kouder is dan de buitenlucht is geen uitzondering. Je ziet hoe netjes in een open tube Newton op deze manier alle componenten dezelfde temperatuur aannemen, bijna geheel binnen het 0,5 C venster. Van luchtonrust is niets meer merkbaar.




De hoofdspiegel kan later in de nacht echter soms ook de temperatuur van de buitenlucht meer naderen (verliest soms warmte door radiatie naar koud geworden grond). In vochtigere omstandigheden bestaat de kans dat deze dan niet meer dauwvrij blijft. Sommigen zetten dan weer hun ventilator aan, bij mij koelt de tube niet echt meer te ver af en volstaat afschermen van de achterkant van de spiegel door het plaatsen van een dust-cover als badmutsje over de spiegelcel. De hoofdspiegel is bij mij nog nooit beslagen.

Robert.

 

[nop]

Dank voor jullie zinvolle reacties! Ik ga de koeling volgende keer aanzetten en einde sessie uitzetten als ik alles zo lees kan dat helemaal geen kwaad, integendeel.

 

[EricB]

@rweust Ah, zo. Mijn ventilatie zuigt, dan ligt het denk ik anders.