Verfahrenstechnik Umweltschonend kühlen

11.05.2016

Im Forschungslabor sind viele Anwendungen auf einen zuverlässigen Kühlkreislauf angewiesen. Die jahrzehntelang praktizierte Kühlung mit Frischwasser ist jedoch nicht mehr zeitgemäß. Steigende Wasser- und Abwasserkosten fordern alternative Kühlmethoden. In diesem Zusammenhang sind Umwälzkühler eine ressourcenschonende Lösung, deren Anschaffung sich nach kurzer Zeit amortisiert.

Umwälzkühler gehören inzwischen in nahezu allen Forschungslabors zur unverzichtbaren Basisausstattung. Ein Blick auf die mögliche Kosteneinsparung zeigt, dass kaum ein Weg an ihnen vorbeiführt. Eine einfache Beispielkalkulation ergibt, dass bereits ein kompaktes Modell wie der Minichiller in einer Arbeitswoche (fünf Tage, acht Stunden täglich) circa 48.000 l Wasser einsparen kann. Bei üblichen Wasser- und Abwasserkosten ergibt sich hieraus eine nicht unerhebliche Kostenersparnis. Aufgrund der niedrigen Anschaffungskosten amortisiert sich die Investition bereits nach wenigen Monaten. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass Umwälzkühler universell für unterschiedliche Applikationen eingesetzt werden können. Typische Laboranwendungen sind zum Beispiel Reaktorblöcke, Autoklaven, Dampfsperren, Vakuumpumpen, Rotationsverdampfer, Wärmetauscher sowie Mikroskope, Analyse- und Messgeräte. Umwälzkühler sind allerdings nicht nur hinsichtlich der Kosten- und Wassereinsparung interessant, sondern bieten auch anwendungstechnische Vorteile. Mit tiefen Arbeitstemperaturen erzielen die Geräte bessere Wirkungsgrade und höhere Rückgewinnungsmengen bei der Kondensation von Gasen. Im Gegensatz zur Leitungswasserkühlung kann eine gewünschte Solltemperatur im Bereich von -20 °C bis +40 °C eingestellt werden. Temperaturschwankungen sind nicht zu befürchten, da der Umwälzkühler die Kühlwassertemperatur mit hoher Genauigkeit regelt. Des Weiteren wirken sich der konstante Druck und die gleich bleibende Durchflussmenge positiv auf die Reproduzierbarkeit der Forschungsergebnisse aus.

Das Produktsortiment des Kältetechnikspezialisten umfasst eine große Auswahl an Umwälzkühlern in allen Leistungsklassen. Die auf den Namen Minichiller und Unichiller getauften Produktreihen zeichnen sich durch eine flexible, modulare Technik aus. Je nach Bedarf verrichten die Geräte ihren Dienst als einfacher Kühler unter dem Labortisch oder sind, dank Regelungsfunktionen, aktiv in die Applikationskontrolle eingebunden.

Kälteleistungen bis 100 kW

In der Unichiller-Reihe sind luft- und wassergekühlte Modelle mit Kälteleistungen von 0.3 bis 100 kW erhältlich. Die kleinsten Geräte der Modellreihe, die Minichiller, sind bereits seit vielen Jahren ein Bestseller. Die kompakten Umwälzkühler kommen im Edelstahlgehäuse daher und benötigen lediglich eine geringe Stellfläche. Die technische Ausstattung überzeugt mit leichter Bedienung, LED-Display, beleuchteter Füllstandsanzeige, Status-LED’s für Pumpe, Kühlung und Heizung. Gegen Aufpreis gibt es zudem eine integrierte Heizung, welche den Temperaturbereich auf +100 °C erweitert. Minichiller werden wasser- und luftgekühlt angeboten, alle Modelle arbeiten bereits mit natürlichem Kältemittel.

Fortgesetzt wird die Produktreihe mit weiteren Tischmodellen mit Kälteleistungen bis 2.5 kW. Die Ausstattungsmerkmale sind vergleichbar mit denen der Minichiller. Hinzu kommen ein einstellbarer Übertemperaturwert sowie ein Bypass zur Druckeinstellung und ein Manometer zur Förderdruckanzeige.

Mehr als nur ein Kühler

Für anspruchsvolle Temperieraufgaben sind die leistungsstärkeren Unichiller im Towergehäuse verfügbar. Diese sind mit dem Touchscreen-Regler Pilot One ausgestattet. Ein Merkmal bei diesem Regler ist die elektronische Upgrade-Funktion E-grade. Damit kann der Funktionsumfang nachträglich erweitert und somit an spezielle Aufgaben angepasst werden. Das funktioniert denkbar einfach: Der Anwender erwirbt einen Aktivierungscode für das gewünschte Upgrade, dieser wird per E-Mail zugesandt und schaltet die zusätzlichen Funktionen frei.

Neben der serienmäßigen Basic-Variante stehen die Varianten „Exclusive“ und „Professional“ zur Auswahl. Mit den Upgrades werden zum Beispiel Rampenfunktion, Programmgeber, TAC-Kaskadenregelung, anpassbare Usermenüs, Kalenderstart, 2. Sollwert, grafische Displayanzeige oder externe Regelung aktiviert. Die E-grade-Funktion bietet zusätzliche Investitionssicherheit, weil vorhandene Geräte nachträglich an wachsende Anforderungen angepasst werden können.

Bei allen Thermostaten mit Pilot-One-Regler erfolgt die Bedienung über einen farbigen 5.7 Zoll TFT-Touchscreen. Die Anwendermenüs sind in elf Sprachen verfügbar und sorgen mit farbigen Icons im Smartphone-Stil für eine einfache, intuitive Bedienung. Auf dem Hauptscreen werden alle wichtigen Parameter wie Soll- und Istwerte, Pumpendruck und Gerätemeldungen übersichtlich angezeigt. Temperaturverläufe werden grafisch in Echtzeit dargestellt. Mit nur einem Fingerwisch kann die Ansicht umgeschaltet werden, zum Beispiel für eine Großdarstellung von Kurvengrafik oder Temperaturwerten. Serienmäßig an Bord sind Anschlüsse für USB, LAN und RS232 sowie ein Datenrekorder zur Aufzeichnung von Prozessdaten direkt auf einen USB-Stick.

Mit der optionalen Heizung werden Unichiller zu leistungsfähigen Prozessthermostaten für Temperaturen bis 100 °C. Die moderne Regelungstechnik sorgt dabei für eine Temperaturkonstanz von ±0.2 K und bietet zahlreiche Funktionen, um auch höheren Ansprüchen zu genügen. In dieser Geräteklasse sind Modelle mit Kälteleistungen bis 100 kW erhältlich. Dadurch ergeben sich zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, zum Beispiel zur Wärmeabführung bei chemischen Prozessen oder zur Kühlung von technischen Anlagen.

Sparsam und langlebig

Ein intelligentes Energiemanagement sorgt bei Huber-Umwälzkühlern für weniger Abwärme und reduziert die Betriebskosten für Strom und Kühlwasser. Die Kälteleistung wird mit einem schrittmotorgesteuerten Ventil automatisch an den Bedarf angepasst. Bei luftgekühlten Modellen wird zusätzlich die Geräuschentwicklung durch drehzahlgeregelte und besonders laufruhige Lüfter minimiert. Alle Unichiller sind für einen unbeaufsichtigten Dauerbetrieb bei Raumtemperaturen bis +40 °C konzipiert. Mit den Optionen Wetterschutz und Winterbetrieb können Unichiller auch im Außenbereich aufgestellt werden. Über den abnehmbaren Regler ist schließlich eine Fernsteuerung mittels Datenleitung möglich.

Abgerundet wird das Sortiment mit dem RotaCool, einem Umwälzkühler speziell für Rotationsverdampfer. Die raumsparende Sonderbauweise ermöglicht eine Aufstellung unter dem Rotationsverdampfer, dadurch wird nahezu kein zusätzlicher Platz auf dem Labortisch benötigt.

Bildergalerie

  • Im Labor ist das Kühlen von Rotationsverdampfern eine typische Anwendung für Umwälzkühler.

    Bild: Peter Huber Kältemaschinenbau

  • Über 50 luft- und wassergekühlte Umwälzkühler mit Kälteleistungen von 0.3 bis 100 kW stehen zur Auswahl.

    Bild: Peter Huber Kältemaschinenbau

  • Der Regler „Pilot One“ ist abnehmbar und kann als Fernbedienung genutzt werden.

    Bild: Peter Huber Kältemaschinenbau

  • Der „RotaCool“ ist eine platzsparende Komplettlösung für die Kühlung von Rotationsverdampfern.

    Bild: Peter Huber Kältemaschinenbau

  • Modelle mit Pilot One sind mit USB- und LAN-Anschlüssen für Fernsteuerung und Datenaufzeichnung ausgestattet.

    Bild: Peter Huber Kältemaschinenbau

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