Идея переделки системы охлаждения лазерного станка витала в голове уже давно, но, как водится, руки за головой не поспевают. Первоначально работу по охлаждению «трубы» (лазерного излучателя) выполнял простенький китайский чиллер, точь-в-точь как на картинке.
Устроен он банально и просто: жидкость проходит через радиатор из алюминиевой трубки, который, в свою очередь, продувается вентилятором. Само собой, ни о какой стабильности температуры или о запасе мощности не может быть и речи. Летом в пару к нему был куплен обычный оконный кондиционер, который просто охлаждал воздух, подаваемый в чиллер. Решение было временное, но, как известно, нет ничего более постоянного, чем что-то временное.
Последней каплей послужил апгрейд станка на более мощную «трубу», которой требовалось уже более серьезное охлаждение. Первоначально выбор пал на китайский фреоновый чиллер, но сроки доставки и стоимость оказались выше ожидаемых, поэтому было решено модифицировать то, что есть. Требования к системе предъявлялись следующие:
• Стабильное поддержание температуры в диапазоне +8 … +14 С
• Автономность
• Возможность работы в режиме 24\7
• Меньший по сравнению с текущей системой расход электроэнергии
Самое простое, что можно было придумать – это погрузить холодную часть кондиционера в жидкость, непосредственно охлаждающую «трубу», что, в конечном счете, и было сделано.
Разобрали оба устройства, да так лихо, что забыли это сфотографировать. Из кондиционера был удален внешний корпус, крыльчатка вентилятора, продувающего холодную часть, утеплитель и пара жестяных стенок. Из чиллера достали всю электрику и расширительный бачок.
Резервуар под холодную часть решено было сделать из ПВХ 6мм толщиной, так как пластик был в избытке, он прекрасно режется как фрезером, так и простым ножом. И его легко клеить. Кроме того, не хотелось разбирать фреоновую часть кондиционера — пришлось бы заново опрессовывать трубки, заправлять и т.д. Резервуар клеили почти по месту, получилась прямоугольная коробка 360х300х90мм, которую соединили с расширительным бачком при помощи двух штуцеров, посаженных на герметик, и шланга.
(извиняюсь за качество фото — под руками был только старенький iPhone)
Приклеили верхнюю крышку резервуара с болтом в качестве заглушки газоотводного отверстия (на фото отсутствует)
Подключили помпу, индикаторы работы и аварийную сигнализацию от старого чиллера, заправили систему (в качестве хладагента использовали тосол), включили кондиционер в режим «холодим до победного». Довольно скоро градусник показал +5 градусов.
Еще через некоторое время температура опустилась до -2 и продолжала падать. На этом тесты решено было прекратить и поработать уже над визуальной составляющей устройства. Из куска тонкого пластика изготовили лицевую панель и верхнюю крышку, воздухозаборное отверстие закрыли сеточкой, сделали тепловую изоляцию трубок.
Russian interface
Затем настал черед передней стенки (с воздухозаборником, закрытым сеточкой и окошком) и тепловой изоляции обоих сосудов.
Терморезистор кондиционера был не изящно приклеен на один из шлангов при помощи синей изоленты.
Что получили в итоге:
Плюсы
+ температура не поднимается выше +14 градусов, не опускается ниже точки росы
+ кондиционер работает в режиме автоподдержания температуры и холодит примерно 5 мин, следующее включение наступает только через час-полтора (заявленная мощность кондиционера 2500 Вт)
+ дешево (примерные цены чуть ниже)
Минусы
- общая топорность решения
- колхозный внешний вид
- термосенсор от кондиционера правильнее было бы разместить внутри расширительного бачка, немного модифицировать схему, откалибровав ее, скажем, на +12 градусов. К сожалению, я откровенно слаб в электронике и слабо представляю себе как это сделать.
Чиллер успешно работает уже второй месяц, не течет, холодит, держит температуру. Словом, делает то, что должен делать.
Материалы и цены:
• оконный кондиционер — достался нам за 2000р
• пульт для кондиционера универсальный — примерно 300р
• тосол (30л) — 1500р
• помпа — 600р
• градусник, провода, реле, датчики — 500р
• пластик, клей, штуцеры, стяжки, синяя изолента — 1000р
Итого примерно 6000р. Согласитесь, приятная сумма, особенно для холодильника такой мощности.
Комментарии (21)
webself
12.01.2025 16:03Ну отчего самогонщикам. У меня вот два киндера есть оконных, думаю переделать.
Вопрос. А зачем у вас две емкости сделано? Для увеличения объема хладагента только?
phiroman Автор
12.01.2025 16:03Именно так.
Если есть доступ к аргонно-дуговой и лазеру - проще, лучше, компактнее, эффективнее сделать из алюминия. ПВХ лист не вот прям мега конструкционный материал
kasiopei
12.01.2025 16:03Если лазер работает не постоянно, то может быть есть смысл сделать накопитель холода. Емкость с жидкостью в разрыв трубки поставить.
webself
12.01.2025 16:03Накопитель холода работает на маломощных лазерах только. Я про ведро с бутылками из морозилки.
kasiopei
12.01.2025 16:03Я про емкость в которой охлаждается жидкость во время простоя лазера. Если простоев мало, то не поможет.
Moog_Prodigy
12.01.2025 16:03Кстати лазер можно и притормозить на время. Вряд ли какой станок часами один рез без выключения реза делает, вот между резами и притормаживать.
webself
12.01.2025 16:03Вообще станки делаются для того, чтобы постоянно работать. Если что. Без остановки. Перерывы у лазера только на передвижение между вырезаемыми участками. И на замену листов материала. Кратковременные очень перерывы.
Это если станок не для хобби детальку вырезать раз в неделю. А большие станки для хобби таких не делают обычно. Дорого потому что.
YDR
Вот. Полноценный, эффективный, качественный пример дендрофекального инжениринга, в хорошем смысле :-)
Если убедиться, что материалы теплообменника коррозионно совместимы с учетом кислорода в жидкости, чуть доделать контроллер для стабилизации температуры, приделать датчик уровня жидкости и датчик потока - и все, можно спокойно работать.
Я о такой штуке задумывался, когда планировал установку РФА-спектрометров, с ними обычно шел достаточно дорогой, прилично выглядящий, но с известными недостатками импортный чиллер, выбрасывающий тепло в комнату. И этого тепла тоже было жаль, зимой оно вполне отапливало бы приличного размера помещение. Но вот летом его все-таки надо сбрасывать на улицу.
Поэтому неплохим решением я бы посчитал использование двух независимых чиллеров, с переключением зима/лето. Но понятно, что для этого нужно кастомное устройство. Еще я хотел в него встроить контроллер защиты трубки с бесперебойником, чтобы циркуляция первого и второго контуров продолжалась некоторое время после отключения питания трубки. Штатно эта задача якобы решалась большим внешним ИБП на 15 кВА, однако автоматики сделано не было, нужно было вручную выключать. Всем было нормально, одного меня корежило.
phiroman Автор
Я это все делал где-то в 2012 году или около того. Я не знаю почему Хабр решил вытащить эту статью из песочницы спустя столько лет.
Пс: фотки сделаны на iPhone 3G или 3GS, не помню уже
webself
Хабр тут ни при чем ) Гугл выдал мне это сегодня. Отчего бы не опубликовать. Как раз в духе моего корп блога.
phiroman Автор
Это было очень неожиданно) после стольких-то лет
чиллер, кстати, вполне себе годный вышел. Дешевый и стабильный. Цены в статье все того же 2012 года
webself
Здесь не очень распространены статьи на тему ЧПУ и их охлаждения. Пока )
Я искал кто как оконные кондеры в чиллеры трансформирует. Увидел статью на Хабре вполне годную. Дочитал, а она в песочнице. Не порядок. )
phiroman Автор
Надо написать про сварочного робота, которого я сделал чтобы вваривать круглое в не круглое с минимальнейшим бюджетом
Ok_Lenar
Я бы почитал )
Rubilnik
О я тоже из гугла сюда попал)
webself
Очень заморочено. Прямо чересчур. Большинство знакомых мне лазерщиков охлаждаются просто пивными чиллерами. Ибп на 15ква? ) Просто чиллер отключается позже станка. Ноль проблем...
phiroman Автор
Пивняки позже пошли уже, когда стали сильно доступнее. С пивняком проще, да
webself
Но они вроде менее мощные обычно. Чем кондиционеры.
phiroman Автор
Сейчас эта статья пригодилась бы разве что самогонщикам, у которых руки чешутся что-то сделать самим. Оконные кондиционеры - уже история. Да и промышленные фреоновые чилеры за эти годы стали сильно доступнее
YDR
У меня была задача не на лазер, а на рентгеновский спектрометр. Там ещё второй контур есть с деионизованной водой, нужно второй циркуляционный насос отдельно включать. Т.е., при пропадании питания необходимо питать 2 циркуляционных насоса, если они были включены на момент пропадания.
webself
Понятно. Более сложная цель, да. Ну на таком приборе наверно и не стоит самоделки колхозить.