Auswahl des optimalen Flüssigkeitskühlers für Ihre Anwendung

Die Kontrolle und Regelung der Temperaturkontrolle ist für medizinische Geräte, Lasersysteme, Halbleitermesstechnik und -fertigung, additive Fertigung, Elektronenmikroskope und viele Laborinstrumente, die in der Chemie, Biologie, Industrie, Öl- und Gasindustrie, Forschung und Lebensmittelwissenschaft eingesetzt werden, von entscheidender Bedeutung. Zum Beispiel benötigen Inkubatoren und Geräte zur Zellkultivierung eine Temperaturregelung, um optimale Bedingungen für das Zellwachstum zu schaffen. Gleichzeitig spielt die Temperaturregelung eine dynamische Rolle bei der Sicherstellung des ordnungsgemäßen Betriebs von Elektronenmikroskopen, indem sie die Temperatur der empfindlichen Geräteelektronik regelt. Temperaturschwankungen können das Zellwachstum in einem Inkubator behindern oder die Bildqualität in einem Elektronenmikroskop beeinträchtigen.

Umwälzkühler sind Flüssigkeitskühlsysteme, die die Temperatur von Wasser oder Wasser mit Glykol (Frostschutzmittel) in einem Flüssigkeitskreislauf über einen breiten Sollwert- und Umgebungstemperaturbereich präzise regeln und dabei einem Prozess oder einer Anlage Wärme entziehen. Dies unterscheidet sich von einem Wärmetauscher, der keine Kühlung unterhalb der Umgebungstemperatur der Anwendung ermöglicht.

Das Kühlmittel in einem Umwälzkühler wird mittels einer hochzuverlässigen Pumpe umgewälzt. Die Wärme des Kühlmittels wird an ein effizientes, kompressorbasiertes Kühlsystem übertragen und an die Umgebung abgegeben. Das Hauptsystem umfasst einen Tank, eine Pumpe, einen Wärmetauscher (Verdampfer), einen Kompressor, einen Wärmetauscher (Kondensator), einen Lüfter und ein Expansionsventil, die alle in einem robusten Stahlblechgehäuse untergebracht sind.

Bei der Auswahl eines Umwälzkühlers muss zuerst der Bedarf an Kühlleistung (Qc) ermittelt werden. In Abhängigkeit von der Anwendung und der Größe der Geräte kann die erforderliche Kühlleistung (Qc), die benötigt wird, um die empfindliche Elektronik und Prozesse in Industrie- und Analysegeräten in einem optimalen Temperaturbereich zu halten, stark variieren. Der Kühlleistungsbedarf von Umwälzkühlern kann zwischen 400 W und mehr als 5000 W liegen.

Wenn Sie die den Kühlleistungsbedarf Ihrer Anwendung nicht kennen und herausfinden möchten, welcher Kühler für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, gibt es Tools wie den Flüssigkühlleistungsrechner Thermal Wizard von Laird Thermal Systems Flüssigkeitskühlungs- und Qc-Rechner

Der Thermal Wizard stellt einen Flüssigkeitskühlungsrechner zur Verfügung, mit dem Sie Ihren Kühlleistungsbedarf ermitteln können. Der Kühlleistungsrechner Thermal Wizard fordert Sie zur Eingaben sämtlicher Informationen auf, die für die Abschätzung der Kühlleistung erforderlich sind. Hier finden Sie sechs Anwendungsbeispiele, die Ihnen den Einstieg erleichtern. Sobald Sie Ihren Kühlleistungsbedarf ermittelt haben, können Sie den Qc-Schieberegler verwenden, um die passende Serie von Wärmemanagementprodukten anzugeben und die optimale Lösung auszuwählen.

Um den Qc-Bedarf Ihrer Anwendung zu berechnen, müssen Sie die folgenden Informationen zur Hand haben:

Der Flüssigkeitsdurchfluss (l/min) Ihrer Anwendung
Die zu verwendende Kühlflüssigkeit (Wasser, 60/40 Wasser-Glykol, 50/50 Wasser-Glykol, andere Flüssigkeit)
Die Dichte und die spezifische Wärme Ihrer Kühlflüssigkeit
Die Einlass- und Auslasstemperatur, um die Temperaturdifferenz zu bestimmen.

In addition to knowing the Qc requirement for your application, you must also know the following:

Optimum Temperature Range for the chamber, process or component being cooled Liquid Flow Rate
Fluid Compatibility (is the circulating fluid you’ve selected compatible with the chiller)
Energy Efficiency (select from chillers that feature a high Coefficient of Performance (COP)
Installation Requirements (know the footprint of the chiller and that it can be installed safely in the available space)
Green Lab Requirements (if applicable, is the chiller using an environmentally friendly refrigerant) Read application note on Eco-friendly liquid cooling solutions for today’s lab

Read application note to learn more about common coolant types and their uses in liquid cooling systems

Knowing certain factors about your application can help you select the optimum recirculating chiller for your application. With specification and selection tools like the Thermal Wizard or being able to chat live with thermal experts can also help you make a better-informed decision.