Eureca Messtechnik Mit Peltier-Elementen flexibel kühlen

Wartungsfreie Kühlung auf engstem Raum: Peltier-Elemente ermöglichen eine definierte Temperierung empfindlicher Bauteile.
Wartungsfreie Kühlung auf engstem Raum: Peltier-Elemente ermöglichen eine definierte Temperierung empfindlicher Bauteile.

Um sensible Bauelemente zu schützen, hat Eureca Messtechnik Kühlsysteme auf Basis von Peltier-Elementen entwickelt, die auch unter beengten Verhältnissen Platz finden.

Die momentan auf dem Markt verfügbaren Kühlkompressoren sind häufig zu groß, um sie in der High-End-Elektronik einzusetzen und empfindliche Geräte vor Fehlern und Ausfällen durch Wärme zu schützen. Die Peltier-Elemente benötigen kaum Platz und arbeiten ohne bewegliche Teile, was sie sehr wartungsarm und langlebig macht.

Individuelle Kühlelemente sparen Platz und Kosten

Im Wesentlichen bestehen Peltier-Elemente aus verschieden dotierten Bismuttellurid-Klötzchen, die zwischen zwei Keramikplatten verlötet sind. Dies ermöglicht einen flachen und kompakten Aufbau. Die Lebensdauer eines solchen Bauteils kann mit geringen Leistungseinbußen dreißig Jahre und mehr betragen. Je nach Einsatzbereich lassen sich die Elemente zudem in unterschiedlichen Größen und Kühlleistungen fertigen. Doch: „Je nach konkretem Anforderungsprofil rechnen sich solche und andere spezifische Anpassungen bereits ab recht geringen Stückzahlen von etwa 1.000 Elementen“, erklärt Ina Sengebusch, Kundenberaterin für  thermales Management bei Eureca.

Anpassung bis hin zur Spezialanfertigung auf Basis von Simulationen

Um zu bestimmen, wie groß das ideale Kühlelement für eine geforderte Kühlleistung und -temperatur passend zu den Umgebungsbedingungen sein muss, entwickelte Eureca ein Simulationsprogramm, das die Wärmeströme bei unterschiedlichen Konfigurationen und Szenarien abbilden kann. Das erleichtert es, geeignete Komponenten zu finden und reduziert die sonst häufigen Trial-and-Error-Schleifen. Das mögliche Standardspektrum reicht von Mikro-Elementen ab 4,3 x 4,3 mm, wie sie zum Beispiel für einzelne Sensoren verwendet werden können, bis hin zu Hochleistungs-Peltier-Elementen in Größen bis zu 62 x 62 mm.  

Einzelne Peltier-Elemente erreichen Kühlleistungen von 450 W und mehr. Für größere Kühlleistungen ist es möglich, die Elemente thermisch parallel zu verwenden. Darüber hinaus sind für Systeme, die sehr niedrige Temperaturen erfordern, auch mehrstufige Varianten mit bis zu fünf Stufen übereinander verfügbar, die eine Temperaturdifferenz zwischen Heiß- und Kaltseite des Elements von über 130 K erzielen können.

Bei Bedarf stellt Eureca auch ganze Kühlmodule zusammen. Außerdem können die Elemente individuell per Lasergravur beschriftet werden, zum Beispiel mit Leistungsangaben oder Barcodes.

Bilder: 4

Peltier-Elemente

Peltier-Elemente beruhen auf dem Peltier-Effekt und können dadurch empfindliche Bauteile kühlen.