Was beim Vergleich von Umwälzthermostaten zu beachten ist

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Welches Kriterium: Druck oder Fördermenge?

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Förderleistung der Umwälzpumpe. Diese hat starken Einfluss auf den Wärmestrom, der von einem Kältethermostaten aus der Temperierflüssigkeit abgeführt werden kann. Gemäß DIN ist die Kälteleistung bei voller Pumpenleistung zu messen. Bei reduzierter Pumpenleistung ist der Wärmeeintrag durch den Pumpenmotor geringer. Dies führt zu mehr Netto-Kälteleistung und ermöglicht tiefere Temperaturen. Wichtig für die meisten Anwendungsfälle ist nicht die Druckleistung (bar), sondern eine möglichst hohe Fördermenge (l/min). Denn bei der Temperierung geht es letztlich nicht darum, wie viel Leistung ein Thermostat erzeugt, sondern viel mehr um die Effizienz der Wärmeübertragung zum Prozess. Generierte Leistung ist nutzlos, wenn diese nicht effizient zur Applikation übertragen wird.

Umwälzpumpen sind idealerweise so ausgelegt, dass eine turbulente Strömung einen großen Wärmeübergangskoeffizient (Alpha-Wert) und somit eine effiziente Wärmeübertragung an den internen Wärmetauschern (Verdampfer und Heizung) erzeugt. Bei über 90 % aller Anwendungen in der Praxis kommt Glas zum Einsatz (Reaktoren, Destillationsapparaturen, usw.), der zulässige Systemdruck beträgt bei diesen Anwendungen maximal 0,5 bar. Unistat-Pumpen erzeugen deshalb bevorzugt Umwälzmenge statt Umwälzdruck und benötigen dazu in der Regel eine deutlich geringere (Pumpen-)Motorleistung.

Temperiergeräte richtig installieren

Fast nebensächlich wird oftmals die Installation und der Aufbau des Gesamtsystems betrachtet. Dabei gibt es auch hier zahlreiche Aspekte, die unmittelbaren Einfluss auf die Temperierleistung haben. So wirken sich beispielsweise Qualität und Beschaffenheit der Temperierschläuche direkt auf die erzielbaren Leistungen aus. Für Unistate sind beispielsweise Metall-Temperierschläuche mit glatter Innenwand erhältlich. Diese Schläuche verbessern das Strömungsverhalten und somit die Wärmeübertragung – dadurch ergeben sich deutliche Zeiteinsparungen beim Aufheizen und Abkühlen. Weitere Punkte mit negativer Auswirkung sind gequetschte Schlauchverbindungen, unnötig lange Verbindungswege oder ein geringer Querschnitt der Schläuche bzw. Schlauchadapter.

Fallstudien für Leistungsvergleiche nutzen

Als Informationsquelle für Kaufentscheidungen sind Fallstudien oftmals hilfreich. In Fallstudien werden Aufheiz- und Abkühlvorgänge dokumentiert sowie typische Szenarien wie z.B. das Regelverhalten bei einer Exothermie aufgezeigt. Fallstudien ermöglichen eine verlässliche Vorhersage, ob sich das Temperiergerät für den geplanten Einsatzzweck eignet.

Fazit: Bei der Auswahl eines Thermostaten gibt es einige Punkte zu beachten. Letztlich sind nicht nur die im Herstellerkatalog angegebenen Heiz- und Kälteleistungen relevant – vielmehr sollten Kriterien wie Kälteleistungsdichte, Fördermenge und ggf. Fallstudien im Vordergrund stehen, denn nur damit ist eine praxis­taugliche Beurteilung der Wärmeübertragungseffizienz möglich.

* M. Sauer: Peter Huber Kältemaschinenbau, 77656 Offenburg

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