Kühllösungen
Niederdruckzerstäubungs-System als Wärmesenke
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Verschiedene Düsendurchmesser für die jeweilige Verlustenergie
Das System arbeitet mit der Zerstäubungstechnik, welche eine Disziplin der mechanischen Verfahrenstechnik ist. Bei dieser Technik handelt es sich um die Zerteilung von Flüssigkeit in feine Partikel bzw. Tropfen. Hier wird die Vergrößerung der Oberfläche angestrebt, um so den Wärmeaustausch zu begünstigen.
Die Oberfläche einer Kugel, bestehend aus einem Liter Wasser misst 0,48 m2. Wird nun dieser Liter Wasser in ca. 0,5 mm kleine Tropfen zerteilt, ergibt sich eine Anzahl von 15 Millionen Wassertropfen mit einer Gesamtoberfläche von über 11 m2. Die Erhöhung der spezifischen Oberfläche erhöht gleichzeitig die Wärmeaustauschfläche zwischen Flüssigkeit und Umgebung.
Die optimierten Düsen zerstäuben Wasser in kleinste Partikel, so dass optimaler Wärmeübergang gegeben ist. Im Laufe der Entwicklung wurden drei Typen von Düsen untersucht und optimiert. Die Düsen unterschieden sich in ihrem Durchmesser.
Bei dieser Technologie werden zwei Effekte gleichzeitig genutzt. Zum einen wird der Effekt der erzwungenen Konvektion und zum anderen der Effekt der Verdampfung der Wassertröpfchen genutzt. Auf diese Weise steigt die Effektivität um 50 % gegenüber herkömmlichen Systemen.
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Die Untersuchungen haben gezeigt, dass bereits bei geringem Volumenstrom des Wassers sehr gute Ergebnisse erzielt werden können. Anhand des nebenstehenden Diagramms ist zu sehen, dass bereits ein Volumenstrom von 0,4 l/min für eine ausreichende Kühlung sorgt.
In den Bildern 2 und 3 sind die einzelnen Düsen in Abhängigkeit vom Durchfluss und der Verlustleistung dargestellt. Das System kann überall eingesetzt werden, wo eine Verlustleistung im Bereich 30 kW erzeugt wird. Im Bereich der Bahntechnik wurde es bereits erfolgreich getestet.
Das Niederdruckzerstäubungssystem von Wolf Engineering bietet mehrere Vorteile gegenüber konventionellen Kühlplatten.
• geringes Gewicht
• niedriger Rth -Wert
• höhere Leistungsdichte
• Erhöhung der Lebensdauer
• Kostenreduzierung
• Es können beliebige Kühlkörperformen realisiert werden
- Niederdruckzerstäubungs-System als Wärmesenke
- Verschiedene Düsendurchmesser für die jeweilige Verlustenergie
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