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Umwälzkühler-ProgrammKühlen im Forschungslabor

Umwälzkühler als kostensparende und umweltverträgliche Lösung
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Umwälzkühler-Programm: Kühlen im Forschungslabor


Michael Sauer*)

  1. Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH, Werner-von-Siemens-Straße 1, 77656 Offenburg, Tel. 0781/9603-0, Fax /57211, E-Mail: info@huber-online.com.


Viele Anwendungen im Forschungslabor sind auf einen zuverlässigen Kühlkreislauf angewiesen. Die jahrzehntelang praktizierte Kühlung mit kostbarem Frischwasser ist nicht mehr zeitgemäß, denn ständig steigende Wasser- und Abwasserkosten machen alternative Kühlmethoden erforderlich. Zusätzlich zum wirtschaftlichen Aspekt findet auch das Thema Umweltschutz zunehmend Beachtung. Viele Unternehmen arbeiten verstärkt an der Reduzierung ihres ökologischen Fußabdruckes. In diesem Zusammenhang sind Umwälzkühler eine ressourcenschonende Lösung, deren Anschaffung sich meist schon nach kurzer Zeit amortisiert.
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Umwälzkühler gehören inzwischen in nahezu allen Forschungslabors zur unverzichtbaren Basisausstattung. Ein Blick auf die mögliche Kosteneinsparung zeigt, dass kaum ein Weg am Umwälzkühler vorbeiführt. Eine einfache Beispielkalkulation basierend auf üblichen Wasser- und Abwasserkosten ergibt, dass bereits ein kompaktes Modell wie der Minichiller in einer Arbeitswoche (5 Tage, 8 h/täglich) ca. 48000 Liter Wasser einsparen kann. Aufgrund der niedrigen Anschaffungskosten amortisiert sich die Investition bereits nach wenigen Monaten.

Ein weiterer Pluspunkt ist, dass Umwälzkühler sehr universell für unterschiedliche Applikationen eingesetzt werden können. Typische Laboranwendungen sind z.B. Reaktorblöcke, Autoklaven, Dampfsperren, Vakuumpumpen, Rotationsverdampfer, Wärmetauscher sowie Mikroskope, Analysen- und Messgeräte. Umwälzkühler sind allerdings nicht nur hinsichtlich der Kosten- und Wassereinsparung interessant, sondern bieten auch anwendungstechnische Vorteile. Mit tiefen Arbeitstemperaturen erzielen Umwälzkühler bessere Wirkungsgrade und höhere Rückgewinnungsmengen bei der Kondensation von Gasen. Im Gegensatz zur Leitungswasserkühlung kann eine gewünschte Solltemperatur im Bereich von -20...+40 °C eingestellt werden. Temperaturschwankungen im Kühlwasserkreislauf sind nicht zu befürchten, da der Umwälzkühler die Kühlwassertemperatur mit hoher Genauigkeit regelt. Des Weiteren wirken sich der konstante Druck und die gleichbleibende Durchflussmenge positiv auf die Applikationsbedingungen und somit auf die Reproduzierbarkeit der Forschungsergebnisse aus.

Kühllösungen für Labor + Technikum

Das Huber-Produktsortiment umfasst neben Temperiersystemen und Laborthermostaten auch eine große Auswahl an Umwälzkühlern in allen Leistungsklassen. Die auf den Namen Minichiller und Unichiller getauften Produktreihen zeichnen sich durch eine flexible, modulare Technik und einen hohen Funktionsumfang aus. Je nach Bedarf verrichten die Geräte ihren Dienst als „Arbeitsknecht“ unter dem Labortisch oder sind, dank professioneller Regelungsfunktionen, aktiv in die Applikationskontrolle eingebunden.

In der Unichiller-Reihe sind über 50 luft- und wassergekühlte Modelle mit Kälteleistungen von 0,3...100 kW erhältlich. Die kleinsten Geräte der Modellreihe, die sogenannten Minichiller, sind bereits seit vielen Jahren ein weltweiter Bestseller. Klein, robust und preisgünstig – so lautet das Erfolgsrezept der Minichiller. Die kompakten Umwälzkühler mit hochwertigem Edelstahlgehäuse benötigen eine Stellfläche von nur 225 x 360 mm. Mit Kälteleistungen von 300 Watt und Arbeitstemperaturen von -20...+40 °C sind die Kompaktkühler für viele Anwendungen geeignet. Zur technischen Ausstattung für leichte Bedienung gehören großes LED-Display, beleuchtete Füllstandsanzeige sowie Status-LEDs für Pumpe, Kühlung und Heizung. Für Applikationen die mehr Funktionalität benötigen, ist eine ‚Advanced‘-Variante mit RS232-Schnittstelle und Pt100-Fühleranschluss erhältlich. Gegen Aufpreis ist eine integrierte Heizung mit 1 kW lieferbar, der Temperaturbereich wird dadurch auf +100 °C erweitert. Alternativ ist auch ein erweiterter Temperaturbereich bis +100 °C ohne Heizung erhältlich, dadurch ist eine Kühlung auch bei hohen Arbeitstemperaturen möglich. Minichiller gibt es wasser- und luftgekühlt, und alle Modelle arbeiten bereits mit natürlichem Kältemittel.

Fortgesetzt wird die Modellreihe mit weiteren Kühlern 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. Auch bei diesen Modellen sind Heizung, RS232-Schnittstelle und Pt100-Fühleranschluss optional verfügbar.

Mehr als nur ein Kühler

An der Spitze der Unichiller-Reihe stehen die leistungsstarken Topmodelle im Towergehäuse. Diese Modelle sind mit dem austauschbaren Plug & Play-Regler „CC-Pilot“ ausgestattet. Anwender schätzen in erster Linie die Flexibilität, den professionellen Funktionsumfang und die bequeme Bedienung über das 3,5“ TFT-Farbdisplay. Das Grafik-Display bietet verschiedene Anzeigeoptionen und unterstützt derzeit sechs Sprachen. Die Bedienung erfolgt im Klartext mit einer leicht verständlichen Bedienoberfläche. Darüber hinaus bieten die Geräte umfangreiche Sicherheitseinrichtungen mit Warn- und Alarmfunktionen sowie weitere nützliche Features wie z.B. digitale Füllstandsanzeige, 5-Punkt-Kalibrierung, Pt100-Externfühleranschluss, Autostart und Kalender-/Uhrfunktionen. Alle Modelle mit ‚CC-Pilot‘ bringen serienmäßig eine RS232-Schnittstelle zur Datenkommunikation mit. Analoge Anschlüsse nach NAMUR-Standard, eine RS485-Schnittstelle und ein potentialfreier Kontakt sind über das optional erhältliche ComG@te-Modul nachrüstbar.

Die umfangreiche Ausstattung lässt es bereits erahnen: Ein Unichiller mit CC-Pilot ist mehr als nur ein einfacher Kühler. Mit der optionalen Heizung werden Unichiller zu leistungsfähigen Prozessthermostaten für Temperaturen von -20...+100 °C. Die moderne Regelungstechnik sorgt dabei für eine Temperaturkonstanz von ±0,1 °C 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 für Huber-Umwälzkühler, z.B. zur Wärmeabführung bei chemischen Prozessen oder zur Kühlung von technischen Anlagen. Ein entsprechend dimensionierter Umwälzkühler kann sogar die zentrale Kühlwasserversorgung für ein ganzes Forschungslabor übernehmen.

Auch für Außenbereich

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 Umgebungstemperaturen bis +40 °C konzipiert. Um eine hohe Produktlebenszeit zu erreichen, sind die Geräte konsequent aus Edelstahl gefertigt. Mit den Optionen Wetterschutz und Winterbetrieb können Unichiller auch im Außenbereich aufgestellt werden. Über den abnehmbaren Regler ist dann eine Fernsteuerung mittels Datenleitung möglich. Für Anwendungen mit hohem Druckabfall sind stärkere Pumpen mit Druck- und Förderleistungen von 6 bar und 200 l/min erhältlich.

Abgerundet wird das Huber-Angebot an Umwälzkühlern 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.

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