Home

 

Diffusions Nebelkammer mit Kompressorkühlung

Allgemeines:

Ein Nachteil der zuvor gebauten >>>Kammer <<< ist die Notwendigkeit der Wasserkühlung, und diese kann durch ein Kompressorkühlaggregat vermieden werden.
Das Arbeitsprinzip der Kompressorkühlung ist rechts skizziert. Das gasförmige Arbeitsmedium (z.B. Frigene, Butan, Propan) wird mittels eines Kompressors auf 20 bar verdichtet und erwärmt sich dabei auf z.B. 80°C. In einem Kühler mit Lüfter wird dann das Medium auf nahezu Raumtemperatur gekühlt und dadurch verflüssigt. Nach der Entspannungsdüse im Verdampfer veringert sich der Druck wieder auf z.B. 1bar, das Medium wird wieder gasförmig und durch die verbrauchte Verdampfungswärme kühlt es sich und die Umgebung des Verdampfers auf z.B. -20°C ab. Anschliesend wird das gasförmige Medium wieder vom Kompressor angesaugt, verdichtet und der Kreislauf beginnt von Neuem.
Aufbau, Kühlsystem :  
Problematisch ist die Ankopplung des Verdampfers an die zu kühlende Boden-platte. Ideal wäre ein selbstgebauter Verdampfer der direkt an die Bodenplatte angelötet ist. Dazu ist es aber unumgänglich den Kühlkreislauf zu öffnen und nach der Fertigstellung wieder zu befüllen. Für diese nicht einfache Prozedur sind gute Kentnisse der Kältetechnik (Kühlmittelmenge, Fülldruck, Ölmenge etc. ) notwendig. Hier wurde einfacherweise der vorhandene Verdampfer verwendet und der große Luftspalt (1..2 mm) zwischen Verdampfer und zu kühlender Platte wird mit einem Gemisch aus kleinen Kupferdrähtstückchen und Wärmeleitpaste überbrückt. So konnte der Temperaturgradient zwischen Kühlschlange und Platte auf < 3° gehalten werden. Die rechte Abkühlkurve zeigt, daß die Endtemperatur von ca. -18°C, der 14 x 23 cm großen Plattenach etwa 10 Minuten erreicht, die Temperatur des Verflüssigers pendelt sich nach einer anfänglichen Erhöhung auf 23°C ein.
Das Kühlsystem, bestehend aus Kompressor, Verflüssiger und Verdampfer ,ist auf einem Blechchasis aufgebaut. Die Kupferschlangen des Verdampfers, welche die Bodenplatte der Kammer kühlen, sind zur Wärmedämmung mit Schaum isoliert. Über dem Verdampferblock ist die Kammer aus PVC angeordnet. Zur Beleuchtung dient eine seitlich angebrachte Leuchtstoffröhre und zur Alkoholzirkulation eine in der Fördermenge einstellbare Schlauchpumpe. Da die minimale Drehzahl des Pumpenmotors noch zu hoch ist wird die Fördermenge durch das An/Aus Verhältniss des Motors eingestellt. Ebenfalls einstellbar ist die Hochspannung des Sauggitters und der Strom des Heizers. Ein Digitalvoltmeter zeigt wahlweise die Plattentemperatur mittels eines Pt1000 Widerstandes oder den Heizstrom/Spannung an.
 
Schaltplan PDF-Datei