Kühlwasser-Rückkühlung
Inhalt
- Funktionsweise eines Umlaufkühlers (ProfiCool Minimus)
- Funktionsweise eines Kühlwasser-Rückkühler (ProfiCool Primus)
- Funktionsweise Wasser-Wasser-Wärmetauscher (FlowCool Unicus)
- Funktionsweise Luft/Wasser-Wärmetauscher (AirCool Ventus)
Funktionsweise Umlaufkühler (ProfiCool Minimus)
Klein und leise, nicht nur für den Laboreinsatz. Technische Beschreibung des Systems unter ProfiCool Primus.
Die Vorteile
- Einkreissystem mit atmosphärisch offenem Tank
- Wartungsfreies luftgekühltes Kälteaggregat
- Wirksamer Einfrierschutz durch Rohrschlangenverdampfer
- Äußerst leise
Funktionsweise Kühlwasser-Rückkühler (ProfiCool Primus)
National Lab Kühlwasser-Rückkühler sind stecker- und anschlussfertige Kompaktaggregate zum Kühlen von Flüssigkeiten im Kreislauf. In der Regel sind die Flüssigkeiten Wasser oder Wasser mit Zusätzen, welche auf Grund der Funktion als Kälteträger bezeichnet werden.
Im wesentlichen besteht ein Kühlwasser-Rückkühler aus einem hydraulischen Teil (mit Wärmeaustauscher, Wassertank und Pumpe), der einen Hauswasserkreislauf substituieren soll und einem kältetechnischen Teil. Über die hydraulischen Komponenten wird Wärme von wärmeproduzierenden Maschinen oder Anlagen transportiert, in dem der Kälteträger durch die zu kühlenden Anwendungen gefördert wird. Der Kälteträger erwärmt sich dabei und fließt in den Rückkühler zurück. Hierbei gelangt der Kälteträgerstrom zuerst in einen Wärmeaustauscher, in dem die im Kälteträger aufgenommene Wärmemenge an den Kühlkreislauf übergeben wird. Anschließend gelangt der wieder abgekühlte Kälteträger in einen Tank und steht für die Kühlaufgabe wieder zur Verfügung. Der Kreislauf ist geschlossen. Die Pumpe ersetzt den Hauswasservordruck und transportiert den Kälteträger über alle Komponenten.
Für die Rückkühlung des Kälteträgers kommen drei Kühlarten zur Anwendung.
1. ) Kühlung mit Luft
Hier wird überwiegend Umgebungsluft verwendet. Damit ist der Wärmeaustauscher im Rückkühler ein Wasser / Luft-Wärmeaustauscher. Verfahrensbedingt kann die Kälteträgertemperatur hierbei nicht niedriger als die Lufttemperatur abgekühlt werden.
2. ) Kühlung mit Wasser
Zur Verfügung stehendes Wasser kann ebenfalls zur Kühlung herangezogen werden. In diesem Fall ist der Wärmeaustauscher im Rückkühler ein Wasser / Wasser-Wärmeaustauscher. Verfahrensbedingt kann die Kälteträgertemperatur hierbei nicht niedriger als die Wassertemperatur abgekühlt werden.
3. ) Kühlung mit einer aktiven Kälteanlage
Bei einer aktiven Kälteanlage als Kühler ist der Wärmeaustauscher im Rückkühler ein Kältemittelverdampfer. Hiermit lassen sich unabhängig von der Umgebungstemperatur Kälteträgertemperaturen von -10°C bis +20°C erzielen.
Für alle Kühlvarianten gilt gleichermaßen, dass sie, abgestimmt mit den hydraulischen Komponenten, ein anschlussfertiges und konfektioniertes Kühlaggregat darstellen. Ohne Verlust des Kälteträgers wird damit eine Kreislaufkühlung realisiert. In der Hauptsache liegt der Vorteil eines Kühlwasser-Rückkühler neben der Wasserressourcen schonenden Eigenschaft darin, dass für die zu kühlende Anwendung immer gleichbleibende Bedingungen vorliegen (Temperatur, Druck usw.) und keinerlei schleichende Beeinträchtigung der Kühleigenschaften durch permanent aus Frischwasser ausfallenden Mineralstoffe eintreten kann.
Die Vorteile
- Schont Wasserressourcen
- gleichbleibende Temperatur
- gleichbleibender Druck
- keinerlei schleichende Beeinträchtigung der Kühleigenschaften durch permanent aus Frischwasser ausfallenden Mineralstoffe
Prinzipskizze
1 Verdampfer 2 Verdichter 3 Verflüssiger 4 Expansionsventil
5 Pumpe 6 Verbraucher 7 Tank
Funktionsweise Wasser-Wasser-Wärmetauscher (FlowCool Unicus)
Für viele Kühlanwendungen (z.B. Laser, Elektronenmikroskope oder Röntgengeneratoren uvm.) ist das Kühlwasser der hauseigenen, zentralen Kühlwasserversorgung zu kalt und / oder qualitativ zu schlecht. Die Problemlösung bietet der FlowCool Unicus. Dabei handelt es sich um ein Wasser/Wasser-Wärmetauschersystem, also ein Kühlsystem ohne aktives Kälteaggregat. Die Anwendung wird mit einem eigenen Wasserkreislauf (= Anwenderkühlkreislauf) gekühlt, während die abgeführte Prozesswärme an die zentrale Kühlwasserversorgung (= Hauskühlkreislauf) übergeben wird. Der FlowCool Unicus ist ein Kühlsystem ohne aktives Kälteaggregat. Die Prozesswärme wird über einen Wärmetauscher an die zentrale Kühlwasserversorgung (= Hauskühlkreislauf) abgeführt. Die Anwendung selbst wird hier mit einem eigenen Wasserkreislauf (= Anwenderkühlkreislauf) gekühlt. Dieses System bietet kontrollierbare Wasserqualität und arbeitet geräuscharm. Es wird daher gerne in Laboratorien oder anderen Arbeitsräumen eingesetzt. Lösungen mit dem FlowCool Unicus eignen sich immer dann, wenn die für die Anwendung gewünschte oder akzeptable SOLL-Temperatur über der Temperatur der zentralen Kühlwasserversorgung liegt.
Vorteile
- Richtige und gleichbleibende Wassertemperatur.
- Gleichbleibende Wasserqualität ohne Schmutz, Kalk, Algen oder Rost
- Richtiger und gleichbleibender Wasserdruck.
- Äußerst leise, daher Einsatz direkt am Arbeitsplatz möglich.
- Zuverlässig auch bei höheren Umgebungstemperaturen.
- Keine zusätzliche Wärmebelastung am Aufstellungsort.
- äußerst geringer Energieverbrauch im Vergleich mit Umwälzkühlern.
Prinzip-Skizze des FlowCool Unicus
Funktionsweise Luft/Wasser-Wärmetauscher (AirCool Ventus)
National Lab Luft / Wasser - Wärmetauschersysteme sind wie alle unsere Flüssigkeitskühler stecker- und anschlussfertige Kompaktaggregate zum Kühlen von Flüssigkeiten im Kreislauf.
Im Unterschied zu den Kühlwasser-Rückkühlern besitzen die Luft / Wasser - Wärmetauschersysteme allerdings keine vollhermetische Kompressor-Kälteanlage, sondern geben die Wärme aus dem Kälteträger direkt über einen lüftergestützten Wärmetauscher an die Umgebungsluft ab. Verbraucherseitig steht in einem Luft / Wasser - Wärmetauschersystem der gewohnte Aufbau mit einem Tank, einer Pumpe und auch einer Regelung zur Verfügung.
Bei vielen Kühlanwendungen besteht die Kühlaufgabe darin, Wärme aus dem Kreislauf zu "ziehen", ohne daß ein definiertes Temperaturniveau erforderlich ist. Da diese Geräte immer das natürlich vorhandene Potential zur Umgebungstemperatur ohne aktive Kälteanlage ausnutzen, liegt das sich ergebende Temperaturniveau des Kälteträgers immer über der Umgebungstemperatur. Auf der hydraulischen Seite (Verbraucherkreis) stehen alle Optionen zur Verfügung, wie sie auch für die Kühlwasser-Rückkühler angeboten werden.
Prinzipskizze
