Régulation de température pour... Un miroir de télescope !

Conseils et outils pour réguler votre installation...

Modérateurs: Balajol, monteric, ametpierre, ramses

Régulation de température pour... Un miroir de télescope !

Messagepar BBBenj » Mer Jan 27, 2016 11:30 am

Bonjour !

Voici mon problème et l'idée pour le régler. Reste tous les détails et les ajustements nécessaires à voir avec vous.

Pour cette passion qu'est l'astronomie, nous avons besoin de conditions météo théoriquement parfaites. Mais c'est loin d'être le cas et l'humidité vient très souvent ruiner nos nuits. En effet, nos miroirs se couvrent de buée malgré toutes les précautions que nous puissions prendre. L'idée est donc de chauffer les miroirs. Mais pas trop.

Mais nous avons des contraintes qui vont dans la même direction :
- nous sommes en installation nomade : nous ne disposons que de batteries 12V. Donc le matériel devra accepter une alimentation en 12V.
- aussi bien pour des raisons optiques que pour des considération de consommation électrique et donc d'autonomie réduite, nous devons réduire le chauffage au strict minimum.

L'idée est donc de maintenir les miroirs juste 1 ou 2 degrés au dessus de la température ambiante.

Et c'est là que vous intervenez !

Que me conseillez-vous pour ça ?

Nos contraintes :
- alimentation en 12V (vous l'aviez compris !)
- régulation avec 1 ou 2 degrés d'écart. Pas besoin de précision, que ce soit 1,7 ou 2, ça ne changera pas la face du monde !
- consommation électrique la plus faible possible. Si on régule une résistance chauffante de 7 W en en consommant autant... L'idée est d'avoir la plus grande autonomie possible avec nos batteries (souvent type automobile).
- le coût devra rester faible. Si ça doit revenir le prix de 3 batteries pour éviter de se promener avec une batterie de voiture de plus....
- la plage minimale de fonctionnement doit impérativement descendre jusqu'à-20°C. Oui, nous7 sommes des courageux ! Ça nous arrive 1 ou 2 fois par an et ce sont souvent les plus belles nuits d'observation !


Voilà ! J'espère que vous pourrez nous aider. Suivant le prix de revient, on pourrait équiper de 1 à 20 miroirs (avec autant de systèmes de régulation). Merci d'avance.

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar guy delsol » Mer Jan 27, 2016 11:49 am

BJR.
L'astronomie n'est pas mon truc....
Pour éviter la condensation, plutôt que chauffer...(plus difficile de contrôler...)
Pourquoi ne pas essayer un petit ventilateur...?? Il n'y a pas de rosée dans les champs s'il y a du vent...!
Juste une idée.....!!.
CDLT.
Guy
Avatar de l’utilisateur
guy delsol
Maitre Solaire
Maitre Solaire
 
Messages: 1233
Enregistré le: Mer Juil 30, 2008 18:16 pm
Localisation: rousson 30

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar Edenguard » Mer Jan 27, 2016 11:55 am

Bonjour,

Il existe des surfaces chauffantes, à insérer derrière les miroirs des rétroviseurs de voitures.
Cela fonctionne sous 12V, mais si çà chauffe trop, suffirait de mettre un PWM ou un convertisseur buck pour abaisser la tension et donc la puissance de chauffe.
Ici par exemple : http://www.ebay.fr/itm/UNIVERSAL-MIRROR ... SweW5VCHaB
On peut facilement trouver des thermostats basse tension aussi, pour pas cher.

Je ne sais pas si c'est ce genre de choses dont vous avez besoin, mais on sait jamais :)

A+

Edenguard
Newbie
Newbie
 
Messages: 22
Enregistré le: Lun Juin 01, 2015 10:51 am
Localisation: Mimizan (40)
Âge: 32

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar visionmasterpro » Mer Jan 27, 2016 14:42 pm

BBBenj a écrit:Bonjour !

Voici mon problème et l'idée pour le régler. Reste tous les détails et les ajustements nécessaires à voir avec vous.

Pour cette passion qu'est l'astronomie, nous avons besoin de conditions météo théoriquement parfaites. Mais c'est loin d'être le cas et l'humidité vient très souvent ruiner nos nuits. En effet, nos miroirs se couvrent de buée malgré toutes les précautions que nous puissions prendre. L'idée est donc de chauffer les miroirs. Mais pas trop.

Mais nous avons des contraintes qui vont dans la même direction :
- nous sommes en installation nomade : nous ne disposons que de batteries 12V. Donc le matériel devra accepter une alimentation en 12V.
- aussi bien pour des raisons optiques que pour des considération de consommation électrique et donc d'autonomie réduite, nous devons réduire le chauffage au strict minimum.

L'idée est donc de maintenir les miroirs juste 1 ou 2 degrés au dessus de la température ambiante.

Et c'est là que vous intervenez !


Nos contraintes :
- alimentation en 12V (vous l'aviez compris !)
- régulation avec 1 ou 2 degrés d'écart. Pas besoin de précision, que ce soit 1,7 ou 2, ça ne changera pas la face du monde !
- consommation électrique la plus faible possible. Si on régule une résistance chauffante de 7 W en en consommant autant... L'idée est d'avoir la plus grande autonomie possible avec nos batteries (souvent type automobile).
- le coût devra rester faible. Si ça doit revenir le prix de 3 batteries pour éviter de se promener avec une batterie de voiture de plus....
- la plage minimale de fonctionnement doit impérativement descendre jusqu'à-20°C. Oui, nous7 sommes des courageux ! Ça nous arrive 1 ou 2 fois par an et ce sont souvent les plus belles nuits d'observation !


Voilà ! J'espère que vous pourrez nous aider. Suivant le prix de revient, on pourrait équiper de 1 à 20 miroirs (avec autant de systèmes de régulation). Merci d'avance.


Si vous êtes un passionné d'astronomie vous connaissez les tolérances sur un miroir primaire d'un dobson, les tolérances sont de l'ordre de qq dizaines de nanomètres et pas plus.
Vous savez que l'équilibre thermique du miroir est primordiale (on le laisse s'équilibrer en condition avant de pouvoir bien observer, et c'est généralement long, même très long), même problématique pour le tube et les mouvements de convections
Conclusion : On ne chauffe jamais un miroir
En revanche on a des jaquettes et des rubans chauffants à positionner sur le tube comme ici
www.astrosurf.com/quasar95/exposes/les_ ... a_buee.pdf

visionmasterpro
Stagiaire Solaire
Stagiaire Solaire
 
Messages: 76
Enregistré le: Ven Aoû 31, 2007 18:23 pm
Localisation: 21 dijon

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar BBBenj » Mer Jan 27, 2016 14:57 pm

Tout d'abord, merci pour vos réponses si rapides !

guy delsol a écrit:BJR.
L'astronomie n'est pas mon truc....
Pour éviter la condensation, plutôt que chauffer...(plus difficile de contrôler...)
Pourquoi ne pas essayer un petit ventilateur...?? Il n'y a pas de rosée dans les champs s'il y a du vent...!
Juste une idée.....!!.
CDLT.
Guy

Malheureusement, c'est doublement impossible. D'une part, il s'agit en premier lieu du miroir qu'on appelle "secondaire", et il n'y a pas la place matérielle pour implanter un ventilateur, et d'autre part un ventilateur introduirait des turbulences, qui semblent négligeables quand on ne connait pas mais qui sont en fait très importantes quand on met l'œil à l'oculaire.

Une "petite" image :
Image
il s'agit de la partie haute du télescope, ici enlevée des tubes qui la relie à la caisse contenant le miroir principal. On voit très bien le miroir secondaire au milieu de la cage.

Un dernier mot : la ventilation à elle seule ne suffit généralement pas à prévenir ni à enlever la buée, malheureusement...


Edenguard a écrit:Bonjour,

Il existe des surfaces chauffantes, à insérer derrière les miroirs des rétroviseurs de voitures.
Cela fonctionne sous 12V, mais si çà chauffe trop, suffirait de mettre un PWM ou un convertisseur buck pour abaisser la tension et donc la puissance de chauffe.
Ici par exemple : http://www.ebay.fr/itm/UNIVERSAL-MIRROR ... SweW5VCHaB
On peut facilement trouver des thermostats basse tension aussi, pour pas cher.

Je ne sais pas si c'est ce genre de choses dont vous avez besoin, mais on sait jamais :)

A+

C'est justement ce type de produits à peu près qu'on colle derrière les miroirs secondaires. Mais il faut, pour bien faire, les réguler en température. D'une part, il faut limiter au maximum la consommation électrique et d'autre part il faut également limiter au maximum la différence de température avec l'air ambiant, sans quoi des turbulences sont générées et viennent détériorer considérablement les images que nous obtenons.

Donc oui, il faut les réguler, mais l'idée est justement de confier à l'électronique le soin de réguler la température au plus proche de celle de l'air ambiant. D'où ma demande auprès de vous.

On utilise une résistance de ce type (je n'ai pas retrouvé la bonne) :
http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1216 ... s?ref=list

et un régulateur comme ça :
http://www.ebay.fr/itm/LM2596-DC-3A-4-0 ... SwQPlV-mfi

Mais ça ne permet pas de régler par rapport à la température, ce qui serait idéal. Entendons-nous bien : ça fonctionne, mais ça n'est pas idéal.

D'où l'idée d'un régulateur. Une sonde pour l'air, une sonde pour le miroir et on chauffe tant qu'on n'a pas entre 1 et 2°C de plus... Des idées ? J'ai vu le Minisun, mais il ne serait plus fabriqué...


visionmasterpro a écrit:Si vous êtes un passionné d'astronomie vous connaissez les tolérances sur un miroir primaire d'un dobson, les tolérances sont de l'ordre de qq dizaines de nanomètres et pas plus.
Vous savez que l'équilibre thermique du miroir est primordiale (on le laisse s'équilibrer en condition avant de pouvoir bien observer, et c'est généralement long, même très long), même problématique pour le tube et les mouvements de convections
Conclusion : On ne chauffe jamais un miroir
En revanche on a des jaquettes et des rubans chauffants à positionner sur le tube comme ici
http://www.astrosurf.com/quasar95/expos ... a_buee.pdf

Ce que vous indiquez est bien évidemment valable particulièrement pour les tubes fermés, comme les Schmidt-Cassegrain. J'ai également un Celestron C9 avec une résistance chauffante qui fait le tour de la lame de Schmidt. Ces télescopes peuvent également recevoir un pare-buée (d'une longueur 1,5x le diamètre de l'instrument). Mais là, nous sommes dans la configuration de tubes ouverts (http://www.sumerianoptics.com/en/ pour un exemple parlant), et là, impossible d'avoir recours à une résistance chauffante comme sur les tubes fermés et le pare-buée est mécaniquement impossible.

C'est principalement le miroir secondaire qui est concerné. Quand le problème arrive sur le miroir primaire, là, on n'a pas vraiment d'autre choix que de remballer le matériel. Mais justement, le secondaire est très exposé et sujet assez rapidement à de la buée.

Et c'est donc la raison pour laquelle le chauffage doit se faire sur la plus grande surface possible, mais surtout qu'il doit rester limité. D'où cette idée de réguler non pas le chauffage à une valeur précise, mais plutôt d'avoir un asservissement en température pour maintenir la déformation du miroir secondaire la plus minimal possible.

Et donc je vous demandais quel régulateur utiliser...

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar flen42 » Mer Jan 27, 2016 18:37 pm

je n'y connais rien en astronomie , mais : et si vous soufflez un peu d'air chaud sur le miroir ?

je pense à un '' lester'' genre seche cheveux industriel , puis un tuyau flexible pour diriger le jet au bon endroit

du point de vue thermique l'évaporation dépend aussi de la vitesse d'air à la surface

entre gros ventilo et petit souffle il y a peut être moyen de s'entendre
Les Énergies Renouvelables ? c'est tout naturel !

flen42
Apprenti Solaire
Apprenti Solaire
 
Messages: 335
Enregistré le: Sam Fév 07, 2015 16:01 pm
Localisation: Loire

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar BBBenj » Mer Jan 27, 2016 19:13 pm

Merci pour la réponse.
flen42 a écrit:je n'y connais rien en astronomie , mais : et si vous soufflez un peu d'air chaud sur le miroir ?

je pense à un '' lester'' genre seche cheveux industriel , puis un tuyau flexible pour diriger le jet au bon endroit

du point de vue thermique l'évaporation dépend aussi de la vitesse d'air à la surface

entre gros ventilo et petit souffle il y a peut être moyen de s'entendre

J'ai deux problèmes avec cette solution :
- l'énergie est un facteur terriblement limitant dans notre situation. Nous sommes alors nomades, perdus au milieu de nulle part, avec au mieux quelques batteries de voiture pour alimenter ce qui doit l'être (lampes pour le campement, l'électronique de certains télescopes, les équipements photo de nos amis astrophotographes)... Mais en aucun cas, nous n'avons d'énergie à revendre ! Donc le sèche-cheveux, ça ne va pas être glop. Déjà les petits sèches-cheveux de camping qu'on utilise pour essayer de grapiller quelques minutes d'observation ont tendance à drainer les batteries...
- un flux d'air chaud ? Dans le champ du télescope ? Mais tu es complètement fou ?!!! :boxe: :lol: Non, sérieusement, ça n'est même pas envisageable. Déjà comme ça a été dit plus haut, chauffer doucement le miroir secondaire est déjà limite... Mais là ?!!

Je ne te parle même pas de l'équilibre délicat du télescope pour qu'il ne bascule pas...

Donc, non, il faut une autre solution.

Tiens, un aperçu d'un télescope là où nous allons (Col de Restefond) :
Image
On retrouve, tout en haut à droite, le miroir secondaire qui est suspendu dans sa cage, et qu'on voit de dos. Notez également l'absence d'alimentation électrique dans les parages !

Une régulation par un thermostat différentiel ?

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar Edenguard » Mer Jan 27, 2016 20:26 pm

Bonsoir,

Belle machine !

Je ne sais pas si cela existe déjà tout fait, mais avec un arduino par exemple ce serait super simple à coder.
Le plus délicat c'est la partie électromécanique...

Edenguard
Newbie
Newbie
 
Messages: 22
Enregistré le: Lun Juin 01, 2015 10:51 am
Localisation: Mimizan (40)
Âge: 32

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar Bernard (Lyon) » Mer Jan 27, 2016 20:58 pm

Bonjour BBBenj

Et si au lieu de chauffer, qui semble problématique par les turbulences induites, tu raisonnais en asséchant l'air ?

J'imagine alors une jupe qui entoure le télescope, et installer à l'intérieur de cet espace presque clos des absorbeurs d'humidité
Modifié en dernier par Bernard (Lyon) le Mer Jan 27, 2016 21:31 pm, modifié 1 fois.

Bernard (Lyon)
Expert Solaire
Expert Solaire
 
Messages: 558
Enregistré le: Sam Déc 24, 2005 19:47 pm
Localisation: St Pierre la Palud (69 Lyon)

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar AXEAU » Mer Jan 27, 2016 21:00 pm

Bonjour, je me pose quand meme la question sur l' apparition de la buée. Est ce qu' elle apparait le plus souvent lorsque l' air se refroidit plus vite que le miroir, ou lorsque l' air se réchauffe plus vite que le miroir ? Je pense que dans le premier cas les résistances meme régulées ne marcheront pas. Enfin je peux me tromper.

jlg

AXEAU
Stagiaire Solaire
Stagiaire Solaire
 
Messages: 62
Enregistré le: Mar Déc 22, 2009 21:16 pm
Localisation: AIX EN DIOIS 26150

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar Christophe.31 » Mer Jan 27, 2016 21:55 pm

Point de Rosée tout simplement ! :roll:

Christophe.31
Stagiaire Solaire
Stagiaire Solaire
 
Messages: 107
Enregistré le: Dim Aoû 10, 2014 13:03 pm
Localisation: 99

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar BBBenj » Jeu Jan 28, 2016 0:29 am

Bonsoir !
Edenguard a écrit:Bonsoir,

Belle machine !

Je ne sais pas si cela existe déjà tout fait, mais avec un arduino par exemple ce serait super simple à coder.
Le plus délicat c'est la partie électromécanique...

Je n'y connais rien en Arduino. Mais je peux apprendre.
Je ne comprends pas ce que tu entends comme "électromécanique" ? Les relais ?

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar BBBenj » Jeu Jan 28, 2016 0:35 am

Bonsoir Bernard,
Bernard (Lyon) a écrit:Bonjour BBBenj

Et si au lieu de chauffer, qui semble problématique par les turbulences induites, tu raisonnais en asséchant l'air ?

J'imagine alors une jupe qui entoure le télescope, et installer à l'intérieur de cet espace presque clos des absorbeurs d'humidité

La jupe n'est pas étanche, d'une part. Et d'autre part, le secondaire est presque extérieur. Comme on pointe essentiellement vers le ciel (devinez pourquoi !), la jupe n'a pas d'effets sur le secondaire. Par contre, elle sauve la vie du primaire, tout en bas, au raz du sol, des cailloux, poussières, et la plupart du temps de la buée.

Pour celui du haut, le secondaire, malheureusement, cette jupe n'est d'aucun secours. D'ailleurs, les tubes pleins ont exactement le même problème. Je dirais même qu'il intervient régulièrement un peu plus tôt.

Donc il faut chercher ailleurs.

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar BBBenj » Jeu Jan 28, 2016 0:53 am

Bonsoir JLG,
AXEAU a écrit:Bonjour, je me pose quand meme la question sur l' apparition de la buée. Est ce qu' elle apparait le plus souvent lorsque l' air se refroidit plus vite que le miroir, ou lorsque l' air se réchauffe plus vite que le miroir ? Je pense que dans le premier cas les résistances meme régulées ne marcheront pas. Enfin je peux me tromper.

jlg

C'est bien le miroir qui se refroidit plus lentement que l'air. Mais la buée n'apparaît pas à ce moment-là. En fait, il y arrive nécessairement un moment où il existe un équilibre thermique. Tant qu'on en est là, ça ne pose pas réellement de problème.

Par contre, comme le dit Christophe, c'est lorsque la température arrive au point de rosée que les ennuis commencent.

Pour l'avoir testé, un miroir (en l'occurrence le secondaire) légèrement réchauffé permet de s'affranchir de la buée, aussi bien une fois qu'elle est installée, mais également à titre préventif. Même si c'est plus long dans le premier cas car il fait réchauffer 400 ou 500 grammes de verre...

Aujourd'hui, c'est un sujet qui nous gache tellement la vie que nous avons abordé à peu près tous les angles. Et la communauté astram (=astronomes amateurs) a à peu près étudié toutes les solutions préventives.

La seule qui marche réellement sans trop d'effets secondaires (c'est-à-dire chauffer trop, ce qui crée des turbulences et vide rapidement même les plus grosses batteries), c'est le principe des résistances chauffantes collées derrière le miroir. Et différentes versions existent, des plus simples (5 ou 6 résistances collées derrière le secondaire) au plus élaborées (plaque résistante + isolant mince + peinture noire,...), mais c'est le principe du chauffage qui reste constant.

Par contre, la discussion est toujours intéressante car c'est en discutant avec des gens qui n'ont pas été confrontés au problème que des solutions intelligentes peuvent émerger. On ne sait jamais !

Voilà, l'idée est donc de chauffer. Mais pas trop. D'où le régulateur.

BBBenj
Newbie
Newbie
 
Messages: 14
Enregistré le: Mer Jan 27, 2016 8:51 am
Localisation: Bouches-du-Rhône

Re: Régulation de température pour... Un miroir de télescope

Messagepar Balajol » Jeu Jan 28, 2016 0:56 am

Bonsoir BBBenj,
Pour les thermostats différentiels Basse tension tu as ceci:


http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1912 ... view1&rb=1

http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1943 ... view1&rb=1

Parmi d'autres..

Cordialement
Bertrand
-6 m2 en auto-vidange (Circuit Fermé, eau pure sans glycol), Capteurs sous polycarbonate 16 mm (toiture local)
-9 m2 WEISHAUPT et ballon 1000L circuit pressurisé glycolé ; 2 Solareg Genius II
Compte rendu de mon installation ici
Avatar de l’utilisateur
Balajol
Modérateur
Modérateur
 
Messages: 2348
Enregistré le: Dim Avr 03, 2011 23:27 pm
Localisation: Saint-OMER 62
Âge: 57

Suivante

Retourner vers Régulation

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 2 invités