Lightstream Freecool

KAPAZITÄTSÜBEREINSTIMMUNG UND ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN DER FREIKÜHLUNG

NEWS UND PUBLIKATIONEN

Mikrokanal Wärmetauscher fügen eine neue Dimension bei Kühlsystemen hinzu

07/09/2016

Mikrokanal Designs sind zwar in der industriellen Verfahrenstechnik nicht üblich, bieten aber bei den meisten Prozesskühlungsanwendungen potenziell Vorteile gegenüber traditionellen Wärmetauschertechnologien.


Mikrokanal Wärmetauscher galten lange Zeit als Wärmetauschertechnologie, die primär in gewerblichen und häuslichen Klimaanlagen zur Anwendung kam, und werden von immer mehr Herstellern benutzt, die entdeckt haben, wie Prozesskühlungsanwendungen durch sie verbessert werden können.

 

In der Klimabranche sind Energieeinsparungen der Hauptgrund für die Verwendung von Mikrokanal Wärmetauschern. Verbesserungen der Ausrüstungseffizienz bedeuteten bei einigen Anwendungen bis zu 20-40 Prozent höhere Energieeffizienz. Führende Klimaanlagen-Hersteller verwenden die Vollaluminium Mikrokanal Wärmetauscher in ihrer klimatechnischen Ausrüstung, um diese Energieeffizienzsteigerungen zu erzielen.

 

Bei verfahrenstechnischen Kühlanlagen und Systemen können die Vorteile noch größer sein, und Anwendungen werden jeden Tag auf viele andere Ausrüstungstypen erweitert. Einige der beliebteren Anwendungen sind verfahrenstechnische Kaltwassersätze, Dachsysteme nach Maß, IT- und Rechenzentrumskühlung; hinzu kommen widrig-problematische Anwendungen.

 

Mikrokanal Wärmetauscher – Vorteile


Das Mikrokanal Wärmetauscherkonzept ging vor mehr als 20 Jahren aus der Automobilindustrie hervor. Moderne Mikrokanal Technologie ist robuster als frühere Designs und bietet Betriebs-, Leistungs- und Effizienzvorteile.

 

Mikrokanal Wärmetauscher bestehen aus parallel durchströmten Aluminiumrohren, die mechanisch an schwere Aluminiumlamellen gelötet sind. Mehr Wärmeübertragungsfläche ist mit der Luft in Kontakt, und es kommt zu hohen Wärmeübertragungsraten, weil das Kältemittel das System kühlt und Abwärme an die Luft abgibt.

 

Beispielsweise sind verfahrenstechnische Kaltwassersätze typisch für Verflüssigungstemperaturen von 50°C, bei Verwendung traditioneller Wärmetauscher, ausgelegt. Bei einem Mikrokanal Design können sie für 46-48°C ausgelegt sein, wenn man dieselbe Umgebungssolltemperatur von 35°C zugrunde legt. Diese reduzierte Temperatur ergibt niedrigere Verdichter-Betriebsdrücke und wiederum einen geringeren Kilowattverbrauch.

 

Höhere Effizienz vs. Lamellen-Designs

 

Weil Mikrokanal Rohre flach sind und jedes Rohr mehrere Kanäle beinhaltet, ist im Vergleich zu Lamellen-Designs einen größere Wärmeübertragung möglich. Die mehreren Kanäle stellen eine größere primäre Oberfläche bereit, maximieren die kältemittelseitige Wärmeübertragung und reduzieren luftseitige Druckverluste.

 

Außerdem werden Mikrokanäle, anders als viele Kupferrohr- und Aluminiumlamellen-Wärmetauscherdesigns, durch ein automatisiertes Ofenlötverfahren hergestellt, das den Lamellen-Oberflächenkontakt maximiert und die Wärmeübertragungsrate erhöht. Traditionelle Wärmetauscher weisen Lamellen auf, die mechanisch an Kupferrohren befestigt sind. Die Wirkkontaktfläche der Lamelle ist begrenzt und kann mit der Zeit durch ständige Temperaturzyklen und galvanische Korrosion an Leistung verlieren. Diese Wirkungen können die Wärmeübertragungseffizienz reduzieren.

 

Mikrokanal Wärmetauscher bieten der verfahrenstechnischen Industrie auch andere Vorteile. Die Wärmetauscherfläche kann je nach verfahrenstechnischer Anwendung bis zu 30 Prozent kleiner sein. Dies bedeutet, dass ein Mikrokanal Design in zwei Reihen eine Wärmeabfuhr erzielen kann, die bis zu fünf traditionellen Wärmetauscherreihen entspricht. Die geringere Größe und Aluminiumbauweise senken zudem das Wärmetauschergewicht und die Kältemittelfüllung bedeutend. Die leichteren Wärmetauscher erfordern auch weniger strukturelle Abstützung in verfahrenstechnischen Maschinen, wobei Installationsaufwand und -zeiten reduziert sind.

 

Mikrokanal Wärmetauscher zeichnen sich durch robuste Bauweise, dickere Rohrwände, flussmittelarmes Löten (d. h. reduziertes Korrosionspotenzial) und Lötverbindungen aus. Ein eingebauter Sammler/Mini-Empfänger bietet einen vollen Strömungsquerschnitt bei niedrigen Druckverlusten. Das typische vertikale Rohrdesign verhindert einen Öleinschluss und bietet bei unterschiedlichen anspruchsvollen Anwendungen eine gleichbleibende Leistung.

 

Wo Mikrokanal Wärmetauscher in Betracht kommen

 

Prozess-Kaltwassersätze gehören zu den weiteren Anwendungen, die von der Nutzung der Mikrokanal Wärmetauscher profitieren können. Sie sind für das Zirkulieren einer Flüssigkeit — normalerweise Wasser oder Wasser-Glykol-Lösung — bei einer Prozessanwendung zur Maschinenkühlung ausgelegt. Die Temperatur der Versorgungsflüssigkeit reicht typisch von -6 bis 20°C, und die Kaltwassersätze können je nach Bedarf mehrere Kühlanwendungen ermöglichen. Zu den typischen Anwendungen zählen Laserkühlung, medizinische Kühlung, Kunststoffkühlung und Laboranwendungen.

 

Mikrokanal Wärmetauscher werden auch in portablen Kaltwassersätzen verwendet, weil sie insgesamt die Systemgröße sowie das Gewicht reduzieren.Mikrokanal Wärmetauscher können in korrosiven und problematischen Umgebungen vorteilhaft sein. Küstenumgebungen und Orte, an denen Chemikalien oder korrosive Gase vorliegen, können sich nachteilig auf Kupferrohr/Aluminiumlamellen- (Bimetall-) Wärmetauscher auswirken, weil die Kupferrohr- und Aluminiumverbindungen eine galvanische Kupfer/Aluminium-Korrosion begünstigen. Das Kupfer bewirkt, dass das Aluminium zur Opferanode wird, wodurch letztendlich die Lebensdauer des Wärmetauschers verkürzt wird.

 

Vollaluminium Mikrokanal Wärmetauscher sind für diese galvanische Kombination nicht anfällig, weil sie kein Kupfer verwenden. Dadurch können sie in korrosiven Umgebungen arbeiten, ohne an Leistung zu verlieren. Bei äußerst hoher korrosiver Wirkung können die Wärmetauscher mit einer Epoxidbeschichtung, die zusätzlichen Schutz bietet, geliefert werden.

 

Zu weiteren anspruchsvollen Anwendungen zählen diejenigen, bei denen hohe Umgebungstemperaturen vorliegen, und Mikrokanal Wärmetauscher sind in diesen Umgebungen nicht gehandicapt. Wegen ihrer hohen Effizienz können sie in Umgebungen mit hoher Temperatur arbeiten. An diesen Orten betragen Verflüssigerlufttemperaturen über 35°C und bis zu 50°C Ambient bei R410a-Kältesystemen und mehr als 60°C Ambient bei R134a- und R407c-Kältesystemen.

 

Obwohl die Wartung bei jedem Wärmetauscher ein Anliegen ist, trägt das Design des Mikrokanal Wärmetauschers zu weniger Beschädigung während der Wartung über die Lebensdauer des Wärmetauschers bei. Alle Luftwärmetauscher ziehen mit der Zeit Flusen und Schmutz an und müssen gereinigt werden, um die Luftströmung über die Wärmetauscher (für eine effiziente Wärmeabgabe) zu gestatten.

 

Kupferrohr/Aluminium-Lamellen können während dieser Wartung relativ leicht beschädigt werden, und ihre Reinigung (ohne dabei die Kühlventilatoren zu beschädigen) kann sich als schwierig erweisen. Im Gegensatz dazu können Mikrokanal Wärmetauscher mit einem Niedrigdruck-Sprühgerät und Seifenmittel gereinigt werden, ohne die Lamellen zu verbiegen. Die Kühllamellen und Rohre von Mikrokanal Wärmetauschern werden mechanisch an die Rohre gelötet, wodurch für höhere Festigkeit gesorgt ist.

 

Es ist leicht verständlich, warum man beginnt, die Mikrokanal Technologie für Prozesskühlungsanwendungen zu benutzen. Geringere Größe, robustes Design und Wärmeübertragungseffizienz bieten Leistungsvorteile.


Steven Wand ist der Präsident und CEO von Alcoil (York, PA/USA), einem führenden Hersteller von Vollaluminium Mikrokanal Wärmetauschern für die Klima-, Kälte-, Lüftungs-, Heizungs- und Industrieprozesstechnik. Alcoil spezialisiert sich auf luftseitige Verflüssiger, Verdampfer, Heiz-/Kühlwärmetauscher, Ölkühler und Prozessanwendungen. Das Unternehmen erreicht man unter der Rufnummer +1 717-347-7500 oder  www.alcoil.net


Kaltra Innovativtechnik ist ein Branchenführer, der innovative kritische Kühllösungen und hocheffiziente Kühlausrüstung anbietet und entwickelt. Kaltra ist die europäische Vertretung von Alcoil. Kaltra erreicht man unter der Rufnummer +49 911-715-32021 oder  www.kaltra.de

 

Please reload

AUSGEWÄHLTE ARTIKELN

Please reload

LETZTE NACHRICHTEN

Please reload

  • facebook-aaaaaa
  • linkedin-aaaaaa
  • twitter-aaaaaa
  • googleplus-aaaaaa

Kaltra Innovativtechnik GmbH


Max-Reger-Str. 44
90571 Schwaig
Deutschland


Email: info@kaltra.de
+49(0)911 715 32021

USt-IdNr.: DE300943964

Kaltra ist ein kundenorientierter Entwickler und Lieferant von zuverlässigen, energieeffizienten Wärmemanagement-Produkten und -Lösungen.

 

Von der Professionalität des Engineering-Teams bis zur tiefschürfenden Erfahrung des Service-Teams sind wir stets bestrebt, Ihnen die besten Produkte und Dienstleistungen anzubieten.

Weiterlesen

© 2014-2018 Kaltra Innovativtechnik GmbH