Mit hohem Wirkungsgrad effizient kühlen

Die Peltier-Technik zum Kühlen zu verwenden, ist nicht neu. Über den mit der Stromrichtung umkehrbaren Effekt lässt sich, beispielsweise mit mobilen Kühl-Wärmeboxen, der Komfort im Freizeitbereich steigern. Ein Manko bei technischen Anwendungen zur Elektronikkühlung war bisher...

Die Peltier-Technik zum Kühlen zu verwenden, ist nicht neu. Über den mit der Stromrichtung umkehrbaren Effekt lässt sich, beispielsweise mit mobilen Kühl-Wärmeboxen, der Komfort im Freizeitbereich steigern. Ein Manko bei technischen Anwendungen zur Elektronikkühlung war bisher allerdings neben der massiven Bauform und dem hohen Gewicht der schlechte Wirkungsgrad und ein hoher Preis. Das ändert sich mit einer Neuentwicklung namens Rittal Thermoelectric Cooler.

Unter dem Namen „Rittal Thermoelectric Cooler“ präsentierte Rittal eine Weltneuheit im Bereich der System-Klimatisierung (Bild 1). Die auf Peltier-Technik basierenden, leichtgewichtigen Kühlgeräte stellen die effizienteste Art der Klimatisierung von Bedien- und Kleingehäusen dar (s. Kasten „Das Peltier-Element als elektrische Wärmepumpe“).

Die neuen thermoelektrischen Kühlgeräte mit 100 W Kühlleistung nutzen einerseits die fortschrittliche Technologie der Peltier-Elemente und sind andererseits konsequent auf die Anwendung hin optimiert worden. Daraus resultieren ein minimales Bauvolumen von 125 × 155 × 400 mm³ und ein Gewicht unter 3 kg. Die Thermoelectric Cooler runden das bestehende Top-Therm-Kühlgeräte-Programm im unteren Leistungsbereich ab.

Auf Energieeffizienz getrimmt

Kühlgeräte, die den thermoelektrischen Effekt nutzen, waren bisher nicht gerade Vorbilder in puncto Energieeffizienz. Für Rittal war deshalb klar, dass man als Neueinsteiger in dieses Marktsegment nur Erfolg haben kann, wenn sich die neuen Geräte durch einen vielfach höheren Wirkungsgrad auszeichnen: Die Neuheit verfügt mit einem COP (Coefficient of Performance) von größer 1 über die höchste Kälteleistungszahl der Branche. Bei gleicher Kühlleistung bedeutet dies, dass ihre Effizienz um mehr als 100 Prozent über dem herkömmlicher Geräte liegt. Des weiteren lassen sich mit dem Thermoelectric Cooler über 60 Prozent der bisher erforderlichen Energiekosten einsparen. Hinzu kommen günstige Anschaffungskosten.

Effiziente Kühlung in jeder Lage

Ein systembedingter Vorteil der Peltier-Technik ist, dass sie als rein elektrophysikalischer Effekt keine Kältemittel benötigt. Damit ist sie an keine spezielle Einbaulage gebunden – sie arbeitet selbst in der Schwerelosigkeit. Ob Längs- oder Quereinbau, geneigt oder „über Kopf hängend“, ist dabei gleichgültig.

Damit erschließen sich für Konstrukteure ganz neue Gestaltungsspielräume, bei denen auch unterschiedliche Neigungswinkel an Tragarmsystemen völlig unkritisch sind (Bild 2). Letzteren Anwendungen kommt zudem das geringe Gewicht der „Neuen“ entgegen.

Reichen 100 W Kühlleistung nicht aus und will man dennoch auf die Vorteile der thermoelektrischen Kühlung nicht verzichten, so lässt sich durch die modulare Bauweise die Kühlleistung skalierbar erweitern. Dazu werden mehrere Einzelgeräte nebeneinander gesetzt. Die flexiblen Montagemöglichkeiten gewährleisten außerdem, je nach Platzverhältnissen, den Anbau außen sowie auch den Einbau der Geräte in das jeweilige Bediengehäuse. Von Vorteil ist zudem der wartungsarme Betrieb, da der Geräteaufbau, mit Ausnahme der beiden Lüfter für Innen- und Außenkreislauf, keine beweglichen Teile beinhaltet.

Eine effiziente Regelung mit Pulsbreitenmodulation und innovativer Softstart-Funktion sichert eine konstante Gehäusetemperatur und sorgt für Langlebigkeit der Peltier-Elemente und der Lüfter. Übertemperaturen werden sicher erfasst und signalisiert. Ein Luftführungssystem gewährleistet die optimale Anströmung der Peltier-Elemente auf der Warm- und der Kaltseite. Integriert sind eine RJ45-Schnittstelle zur Temperatureinstellung und -abfrage (Anbindung an Rittal CMCTC) sowie eine USB-Schnittstelle zur Systemprogrammierung über einen PC.