Labortemperierbad

[JohnClark]

Hallo Extremecooling-gemeinde!

Dies ist mein erster Beitrag zum Forum un dabei möchte ich Euch alle zuerst einen großen Lob für dieses interessante Forum ausrichten!!

So jetzt aber mal zu meinem Anlass, warum ich eigentlich heir schreibe.

Vor ein paar Monaten habe ich von der Uni ein altes Laborumwältzthermostat mitgenommen, was eigentlich weggeworfen werden sollte. Das Gerät ermöglicht den Inhalt eines Behälters auf eine vorgegebene Temperatur zu heizen oder zu kühlen. Daneben kann mittels einer Pumpe externe Verbraucher angeschlossen werden (über die zwei Schlauchanschlüsse die im Bild überbrückt sind).



Die Regelung funktionniert folgendermaßen: Über den Kontroller (der "kasten" über dem Bad mit den einstellknöpfen) gibt man die Solltemperatur des Bades ein. Liegt die Isttemperatur unterhalb des Sollwerts wird die Heizung eingeschaltet (2000W) bis der sollwert ereicht ist. Liegt die Isttemperatur oberhalb der Solltemeratur bleibt die Heizung aus. Um das Bad dementsprechend zu kühlen muss man den Kühlkreis manuell zuschalten (Am Controller befindet sich dafür ein entsprechender Schalter). Ab diesem Punkt läuft dieser kontinuierlich und kühlt dementsprechend das Bad ab. Fällt die Temperatur unterhalb des sollwerts springt die heizung wieder ein und hitzt der Kühlung entgegen. (Modernere Geräte schalten dann den Kühlkreislauf mittels einem Magnetventil ab...).

Noch einige Infos zum gerät selbst:

Marke: Lauda
Modell: RMT 6
Badinhalt: +/- 6 L
Kühlleistung bei 20°C: 200W
(laut Gebrauchsanleitung) 0°C: 140W
-10°C: 80W
-15°C: 50W
Kühlmittel R12

Das Gerät wurde 1989 gebaut...

gebrauchsanleitung mit schema des kühlkreislaufs git es unter http://www.lauda.de/hosting/lauda/we..._ab_C_01_d.pdf

Das Gerät sollte das Bad auf eine festgelegte Temperatur zwischen -15 und 100°C temperieren können. (Der Controller kann zwischen -30 und 199°C eingestellt werden)

Um zu testen wie gut die Kühlung "noch" funktionniert habe ich folgende Tests durchgeführt:

Zuerst wurde mal die 5 mm staubschicht am verflüssiger weggesaugt und dem Ventilator paar tropfen öl zugefügt da er nicht einwandfrei drehte und funktionniert jetzt auch.

Das Bad wurde mit 6L aus einem Gemisch von Wasser und Ethylenglycol (Frostschutzmittel fürs Auto) gefüllt. Anfangstemperatur +/-25°C. Ich habe die solltemperatur auf -30°C gestellt um sicher zu sein, dass die Heizung nicht anspringt. dann habe ich die Kühlung angeschaltet. Nach 2/3 Minuten fängt die Temperatur an langsam zu sinken. das gerät braucht +/- 20 minuten um die maximale kühlwirkung auszufalten, dann kommt auch die maximale wärme vom Ventilator des verflüssigers heraus. wenn das gerät lânger nicht benutzt wird, dauer es bis zu 30 min (laut B.A. und experiment) wenn man es oft benutzt (zb jeden tag paar stunden getestet, gehts auch schneller). Ab dem moment kühlt das Gerät die 6 L bis ungefâhr -5°C mit einer rate von 0,1°C/15s, also 1°C/2,5 min danach braucht es immer lânger um zu kühlen und es entsteht am verflüssiger auch weniger hitze. ich konnte damit schon die 6 L bis auch -15°C kühlen, was jedoch sehr viel zeit in anspruch nimmt. In der gebrauchsanleitung wird leider keine kühlrate angegeben. das war jetzt nur ein test ohne externe Verbraucher. wenn ich da noch was anschliesse sinkt die temperatur noch langsamer. ich abe daher das gefühl, dass die Kühlleistung etwas schwach ist. Das könnte jetzt am Alter liegen, vielleicht ist was ausgeweicht...oder das system selbst ist zu schwach ausgelegt...

Zu meinen Fragen: (die Fotos von der Kühleinheit gibt es unten)

1). Ich kenne mich mit Kühl/klimatechnik nur seht begrenzt aus, habe mich hier im Forum eingelesen und verstehe auch wie das so funktionniert aber selber dran rumbauen könnte ich jetzt nicht ich habe dazu auch kein Werkzeug.

2). Laut schema und auch am gerät selbst gesehen, besitzt der kreislauf nur einen anschluss am Kompressor um Kühlflüssigkeit/vakuum anzulegen, nicht wie bei den gerâten hier im forum, die 2 Anschlüsse haben.

3). Was könnte man am gerât selbst nachprüfen/ândern um die Kühlleistung zu erhöhen. Die idee wâre dass das gerät schneller herunterkühlt und die Last von externen Verbrauchern dementsprechend auch besser kompensieren kann. dabei ist es jetzt schwierig einen bestimmten wert dafûr anzugeben...da die temperatur eingestellt werden kann und je nach gebrauch mehr oder weniger Hitze abzufuhren ist...unter -30°C sollte es auf keinen fall gehen, denn dann wûrde die Heizung wieder anspringen.

4). Um änderungen am gerät durchzuführen ist auch nicht viel Speilraum da...der Verdampfer ist im Bad fest montiert, die zu und abfuhr leitungen fûhren teilweise durch die isolierung des bades...

5). Es könnte gegebenefalls vielleicht genügen die Fûllmenge an KKühlmittel zu überprüfen, die genaue menge ist sogar angegeben, jedoch handelt es sich um das FCKW-haltige R12...ob man das noch bekommt...

Ich bin gerne für Vorschlâge offen.

Zu den Bildern des innenleben:
Anmerkung: das bad mit der Flüssigkeit die gekïhlt wird befindet sich über der kühleinheit.
Vordere ansicht: der Verflüssiger:


Ansicht von der rechten Seite:


Zoom vom ettikett auf dem Kompressor:


Hintere Ansicht: man sieht die Kapillarröhre:


Ansicht von der Linken seite mit typenschild des Kompressors (Aspera A1075A):

Interessanterweise ist das kapillarrohr mit dem rohr aus dem Trockner angeschraubt. Wenn man die dicke isolierung(rücklaufrohr vom verdampfer) (links oben im bild) antastet kann man dort ebenfalls eine solche verbindung fühlen. das kommt wohl daher, dass der untere teil vom oberen getrennt werden kann bzw. so der Einbau durchgeführt wurde.

Etikett mit menge des Kühlmittels:


Der Verdampfer im inneren des Bades. im inneren des "viereckigen Verdampfer" befindet sich die Umwâltzpumpe, heizschleife, thermometer und Niveauwächter.


Ich bin gerne für Vorschläge offen.
Frank

[Kältemann]

Ich nutze das hier jetzt auch mal ganz frech um mich hier vorzustellen....


ich bin gelernter Kälteanlagenbauer, komme aus HH und schraube auch gern privat an verdichtern, motoren, usw rum... mit Computern hab ich nicht viel am hut aber ich finde es echt GEIL was ihr hier baut !! einige sachen sind echt mega interessant.

[august123]

Willkommen im Forum, das Lob hört man natürlich gerne

Zu dem Kühlgerät, also zunächst mal ist der Verdichter sowie Verflüssiger eher klein, also besonders große Kühlleistung darf man wohl nicht erwarten. 50W für so ein Becken sind auch sehr wenig...
Fast hätte ich geschrieben dass es bei einer solchen hermetischen Anlage unnötig ist sich um die Füllmenge Gedanken zu machen da dort schleichende Lecks fast ausgeschlossen sind, dann habe ich den Bördel gesehen (total unnötig am Kapillarrohr, aber gut). Vorstellbar wäre das schon dass die Füllmenge nicht mehr perfekt stimmt. Problem: R12 darf bereits seit Jahren nicht mehr nachgefüllt werden. Man müsste also die komplette Füllung erneuern und auf ein Ersatzkältemittel umstellen. Aufwand: wirtschaftlicher Totalschaden
Oder du verbaust einen anderen Verflüssigungssatz (R134a, R404a oder R600a/ R290, letztere sind "natürlich" und nicht von der F-Gase Verordnung betroffen die dir als Privatmann den Zugang zu Kältemitteln rechtlich verbieten, namentlich Isobutan und Propan) und kannst so die Leistung noch etwas nach oben anpassen. Geht aber wahrscheinlich nicht mehr ins ursprüngliche Gehäuse rein.

[JohnClark]

danke für die erste Antwort
ich habe halt leider keine erfahrungswerte mit einem solchen gerât wie der im Normalfall kühlt. neuere modelle, mit dem kleinen behälter von 6L besitzen auch denselben kühlkreis (aber anderes kühlmittel). In deren Gebrauchsanleitung kuhlen die so in einer Stunde ca das Bad 30°C runter, also schon deutlich mehr als bei meinem. Diese gerâte sind ja normalerweise dazu ausgelegt auch ne Reaktion in einem Kolben oder so zu temperieren, also sollte da schon was an hitze entziehen...

ja das mit dem Bördel hatte ich anfangs auch nicht verstanden, aber das kommt wohl durch das zusammenbauen der einheit. die Kühleinheit (Verdichter, verflüssiger, filter sind alle auf einer platte aufgebaut und am Verdichter ist das Blaue etikett von der Firma die das zusammengebaut haben und scheint so "in einem Stück " ins gerät einmontiert, dann brauchen die nur kapillarrohr und rückleitung vom verdampfer anzuschrauben...

Wenn ich jetzt da was zusammenbasteln möchte, würde ich es selbst nicht machen, da ich nicht das nötige Werkzeug besitze, noch die kentnisse was und wie ich das verbauen sollte...

[august123]

für was willst du das Gerät denn verwenden?
Eine Reparatur/ Umbau in einem Kältefachbetrieb wird sicherlich nicht gerade günstig, da bist du gleich über hundert Euro, je nachdem auch mehr, ich möchte nur mal eine Zahl in den Raum werfen. Wobei in jedem Fall das R12 fachgerecht entsorgt werden muss, deswegen kann ein Blick in die gelben Seiten nicht schaden. Es gibt durchaus Kälte Betriebe, die sich sowas auch mal für die Kaffeetasse anschauen und eine bessere Einschätzung geben können (vielleicht sogar Manometer dran hängen, ich kann den Bördelverschluss schlecht beurteilen ob da ein Schraderventil drunter sitzt oder nicht?), solltest du privates (Bastler-?) Interesse an der Verwendung haben, was ich dir hier mal unterstelle

achso: ich verschiebe dich mal in Chiller, ich weiss die Sektionen müsste man nochmal etwas überarbeiten.

[JohnClark]

mmh, also ich hab da mal nen kleines labor zuhause...da könnte man das schön gebrauchen um ne Reaktion zu temperieren... ich hâtte mir halt vorgestellt, wenn das gerât tatsâchlich "locker" -15°C halten könnte, das zu benutzen anstelle von eis/kocksalz mischung...

ja das kann ich mir wohl auch denken, dass ich das jetzt für nichts bekomme. solche gebrauchten geräte werden mal gerne noch bis 1000€ verkauft...laut einigen Webseiten. Also selber dran basteln geht schlecht fûr mich, da ich nicht das nötige werkzeug habe und jetzt extra für einmaliges rumbasteln welches anzuschaffen ist auch nicht der Plan. Wenn natürlich jetzt jemand gerne mit anpackt, helfe ich auch gerne Die idee ist es mal ne meinung zu haben, was ggf möglich wâre...

Mein vater hat nen Freund der einen Klimafachbetrieb besitzt, hab mir da auch schon gedacht den ggf mal zu fragen was der dazu meint.

Es ist jetzt auch nichts so dringendes und absoluter muss, aber wenn man schon was mit dem gerät anfangen kann...zum wegwerfen find ich es zu schade

[JohnClark]

Hallo Kältegemeinde! Mal wieder zeit dass ich mich hier melde. Es gibt neues was den Laborchiller angeht.

Wie bereits im vorherigen Post geschrieben, hat der Freund einfach mal gemeint ich solle das gerät mel bei ihm in der Firma vorbeibringen und da würde jemand danach kucken. Als ich es dann mal dahingebracht habe, waren 2 vom Kundendienst da, die dich das angekuckt haben...der eine meinte da R12 drin ist, solle an es gleich entsorgen und ne neues Gerät kaufen...super 5000€ kann ich nicht mal einfach so locker hergeben... der andere meinte dass sie es mal zuerst ankucken und dann bescheid sagen was man machen kann. Gesagt getan, nach paar wochen habe ich mich mal erkundigt, die waren eben dabei es sich anzukucken. Fazit, sie haben das alte Kältemittel (R12) herausgenommen und durch R409a ersetzt. (Vom bescheid sagen bevor was gemacht wird hatten die auch irgendwie vergessen...). Ursprünglich sollten 90g R12 drin sein, sie haben 90g R409a reingemacht. (hab irgendwo mal gelesen, dass von dem Kühlmittel weniger rein müsste als R12...?). Ich habe den Chiller jetzt mal bei mir und kann mal kucken wie er läuft.

Erster Eindruck, er kühlt viel besser als vorher, das merkt man auch besonders bei der Wârmeabgabe am verflüssiger. Interessant jedoch, wenn ich von 20°C abwârts kühle, mit Kompressor der im initialzustand auf Raumtemperatur ist, wird die hitzeentwicklung so stark dass er bei ca 5°C badtemperatur der Klixon anspricht. nach 5 min schaltet er wieder ein und kühlt weiter. Ich hatte bis jetzt noch keine zeit gehabt genau zu messen wie alle temperaturen/temperatur entwicklung mit der zeit verlâuft. bis -5°C hab ich mal schon locker kühlen können.

Nun zu der starker temperaturentwicklung...wollte ich euch mal fragen ob das vom anderen Kühlmittel herkommen kann, oder von einem erhöhten druck im Kompressor? als nâchster Versuch will ich einen zusätlichen starken Ventilator vor dem Verflüssiger provisorisch anbauen unm so ggf besser abzukühlen und dem Kompressor selber auch etwas mehr frischere Luft zuzuführen...ist das ne gute idee oder kann das konsequenzen haben...

Ich bin leider nicht vom fach, also wenn noch sachen unklar sind, gerne nachfragen!

Gruß

[august123]

naja, meist ist beim umstellen auf ein Ersatzkältemittel eine neue Abstimmung nötig, was hier scheinbar nicht gemacht wurde. Vielleicht passt auch einfach die Kältemittelmenge nicht. Ein stärkerer Lüfter kann helfen, ist aber trotzdem nur der blinde Versuch das Problem zu umgehen. Wenn es richtig gemacht werden soll, müssen die Betriebsdrücke mit einer Monteurhilfe überwacht werden, außerdem sollte man Überhitzung und Unterkühlung messen und dann die Kältemittelfüllung anpassen, während die Anlage Wasser abkühlt. Kurz alles arbeiten für die Kältefirma.

[JohnClark]

ja da muss ich dir wohl recht gegen. denke dass die nur mal "schnell" das kältemittel reingemacht haben. änderungen am Kapillarrohr oder so habe ich auch nicht gesehen. die schwierigkeit die hinzukommt, ist dass im normalbetrieb die last unterschiedlich ist...das bad kann man zB. auf 20°C stellen oder mal -10°C...

ich bin jetzt dabei, das mit dem ventilator auszuprobieren. habe mal eine badtemperatur von 20°C eingestellt. das läuft jetzt schon 25min und eine übermâssige erhitzung habe ich jetzt noch nicht festgestellt und der klixon hat auch noch nicht angesprochen. da ich mich mit kältetechnik nur sehr bedingt auskenne kann ich schlecht einstufen was jetzt der zusätzliche Ventilator im system selber bringt...wenn der klixon aber schon anspricht denke ich halt dass es fûr den kâltekreislauf was nicht so gutes dabei ist...

ich werde mal noch etwas weitermessen

[august123]

in erster Linie ist die Temperatur am Verflüssiger (Radiator) entscheidend für den Druck im Kreis und damit die Belastung des Verdichters. Sekundär schadet auch ein Luftstrom über den Verdichter selbst nicht. Das Klixon reagiert hauptsächlich auf die zu große el. Leistungsaufnahme.

[UnRockStar]

Große problematik bei der umstellerei ist das die verflüssiger dann zu klein sind.

pack mal ein stärkeren lüfter da drauf.

[JohnClark]

danke für die Beiträge! Sowas in der Art hatte ich mir auch schon gedacht. am verflüssiger ist ein 120mm Lüfter. werde mal kucken was ich da an stärkere Modelle finden kann. Mit dem zuätzlihen externen lüfter (der sehr laut ist...) konnte ich die wärme gut abführen und der clixon hat auch nicht angesprochen. habt Ihr für Lüfter interessante Links...?

[teurorist]

Ultra kazz 3000 wenn es den noch gibt

[august123]

besser einen 230V Fan verwenden weil glaube ich kein Netzteil drin ist, schau mal nach Papst/ EBM Lüftern auf ebay z.B. www.ebay.de/itm/150681316653