Was ist ein Trockenschrank mit konstanter Temperatur?
Ein Trockenschränke mit konstanter Temperatur sind Trockner, die eine gleichmäßige Temperatur in der Kammer aufrechterhält und zur Trocknung des Feuchtigkeitsgehalts des zu trocknenden Objekts verwendet wird. Sie lassen sich grob in zwei Typen einteilen: natürliche Konvektion und erzwungene Konvektion.
Sie werden auch als Trockenschränke bezeichnet. Die Temperatur im Inneren der Kammer wird gleichmäßig und mit hoher Genauigkeit geregelt, um eine konstante Hochtemperaturumgebung aufrechtzuerhalten und die Gegenstände mit effizienter Heizung zu trocknen.
Viele dieser Trockner können auf eine Höchsttemperatur von 200-300 °C eingestellt werden und kosten ab etwa 1.000 USD.
Anwendungen von Trockenschränken mit konstanter Temperatur
Wie der Name schon sagt, werden Trockenschränke mit konstanter Temperatur am häufigsten zum Trocknen von Gegenständen verwendet, z. B. zum Trocknen von Glaswaren für Experimente und zum Trocknen von Versuchsproben. Sie werden auch zum Entgasen und Aushärten von Proben sowie für Analysen wie Wärmebeständigkeitstests und Feuchtigkeitsmessungen unter konstanten Temperaturbedingungen verwendet.
Unter den Trockenschränken mit konstanter Temperatur eignen sich Trockner mit natürlicher Konvektion zum Trocknen von pulverförmigen Gegenständen, die leicht streuen, da die Luft durch die natürliche Konvektion der Heizungswärme umgewälzt wird und es unwahrscheinlich ist, dass sie durch den Luftstrom gestreut wird. Es sind verschiedene Größen, von kleinen Tischtrocknern bis hin zu großen Bodentrocknern mit einer Höhe von über 1 m, sodass Sie die Größe des Trockners wählen können, die am besten zu Ihrer Anwendung passt.
Funktionsweise der Trockenschränke mit konstanter Temperatur
Trockenschränke mit konstanter Temperatur und natürlicher Konvektion nutzen die natürliche Konvektion der Gase, die durch den Auftrieb infolge der Wärmeerzeugung entsteht, um die Temperatur im Schrank auszugleichen. Wärme hat eine Energie, die proportional zu ihrer Temperatur ist, und wenn Wärme an die Luft übertragen wird, steigt die Temperatur der Luft an.
Wenn die Temperatur einer Substanz steigt, wird die Bewegung ihrer Moleküle aktiver, sodass die Dichte mit steigender Temperatur abnimmt und der Dichteunterschied eine der Schwerkraft entgegengesetzte Auftriebskraft hervorruft, was zu einer Konvektion führt, die den Mechanismus der natürlichen Konvektion darstellt.
Bei Trockenschränken mit konstanter Temperatur hingegen wird die Wärme des Erhitzers mit Hilfe eines Gebläses umgewälzt, um die Temperatur im Inneren des Schranks auszugleichen. Die Temperaturverteilung innerhalb des Schranks ist in der Regel konstanter als bei einem Trockner mit natürlicher Konvektion, und die Trocknungszeit ist aufgrund des festen Luftstroms tendenziell kürzer als bei einem Trockner mit natürlicher Konvektion.
Auswahl eines geeigneten Trockenschranks mit konstanter Temperatur
Beim Kauf eines Trockenschranks mit konstanter Temperatur gibt es sieben wichtige Punkte zu beachten:
- Größe
- Versorgungsspannung
- Anzahl und Höhe der Einlegeböden
- Einstellbare Temperatur und Leistung der Temperaturregelung
- Konvektionssystem
- Mit/ohne Timer/Programmierfunktion
- Mit/ohne Überhitzungsschutzvorrichtung
Es ist ratsam, die Wahl des Modells von den Anforderungen an diese funktionalen Aspekte in Kombination mit dem Preis abhängig zu machen. In den folgenden Abschnitten finden Sie Einzelheiten zu jedem dieser Punkte:
1. Größe
Das zu wählende Modell hängt davon ab, ob es auf einem Labortisch oder -regal oder direkt auf dem Boden installiert werden soll. Da es sich um ein Heizgerät handelt, muss ein gewisser Abstand zu den angrenzenden Geräten oder Wänden eingehalten werden; wählen Sie daher eine Größe, die dies zulässt.
2. Stromversorgungsspannung
Kleinere Modelle können wie normale Haushaltsgeräte mit einer 100-V-Stromversorgung betrieben werden, aber einige größere Modelle benötigen eine 200-V-Stromversorgung. Einige von ihnen benötigen auch eine 200-V-Stromversorgung, selbst wenn sie klein sind. Prüfen Sie also nicht nur die Größe, sondern auch die Spannung der Stromversorgung.
3. Anzahl und Höhe der Einlegeböden
Je mehr Einlegeböden Sie haben, desto mehr Platz können Sie im Trockner nutzen, da die Stellfläche größer wird. Andererseits ist die Höhe der einzelnen Einlegeböden geringer, sodass es nicht möglich ist, größere Geräte oder Proben in den Trockner zu stellen. Wählen Sie die geeignete Anzahl und Höhe der Einlegeböden entsprechend der Art der Gegenstände, die in den Trockner gestellt werden sollen.
4. Temperatureinstellbarkeit und Temperaturregelungsleistung
Da es sich bei einem Trockenschrank mit konstanter Temperatur um ein Heizgerät handelt, ist die untere Grenze der einstellbaren Temperatur die Raumtemperatur. Die Obergrenze der einstellbaren Temperatur kann dagegen je nach Modell bei 200 °C oder 300 °C liegen. Die Temperaturregelleistung ist ein Wert, der angibt, inwieweit die Temperatur über einen Schwankungsbereich konstant gehalten werden kann.
Sie wird durch die Notation “±○°C” beschrieben. Je höher die Regelungsleistung (kleinerer “±○°C”-Wert), desto höher ist der Preis; wählen Sie daher ein Gerät mit Spezifikationen, die für den vorgesehenen Verwendungszweck nicht zu hoch sind.
5. Konvektionssystem
Wie bereits erwähnt, gibt es Systeme mit natürlicher Konvektion und mit erzwungener Konvektion. Der Typ mit natürlicher Konvektion eignet sich besser für leicht dispergierbare Materialien, wie z. B. Trockenpulver. Grundsätzlich sind Systeme mit erzwungener Konvektion teurer als Systeme mit natürlicher Konvektion, sodass es aus wirtschaftlicher Sicht ratsam ist, ein System mit natürlicher Konvektion zu wählen, selbst wenn eine grobe Temperaturverteilung ausreicht, wie z. B. bei der Trocknung von Glaswaren.
Ist hingegen eine strenge Temperaturregelung erforderlich, wie bei Wärmebeständigkeitsprüfungen oder Feuchtigkeitsanalysen, so ist ein System mit erzwungener Konvektion vorzuziehen, das eine ausgezeichnete Temperaturregelung ermöglicht. Für Testzwecke ist es außerdem wichtig, die Temperaturregelungsleistung des Geräts und des Konvektionssystems zu überprüfen.
6. Verfügbarkeit einer Zeitschaltuhr/Programmfunktion
Geräte mit Timerfunktion können in Form von „Ausschalten nach xx Stunden“: betrieben werden. Diese Funktion ist nützlich, wenn Sie nicht mehr Wärme als nötig zuführen wollen oder wenn Sie vermeiden wollen, dass das Gerät versehentlich abgeschaltet wurde.
Bei Geräten mit Programmfunktion können Sie die Temperatur- und Zeiteinstellungen programmieren, z. B. „XX Stunden bei XX °C, dann XX Stunden bei XX °C“. Je höher die Leistung als Timerfunktion, desto höher der Preis.
7. Überhitzungsschutz
Der Übertemperaturschutz ist eine Funktion, die das Gerät zwangsweise ausschaltet, wenn die Temperatur aufgrund einer Fehlfunktion im Steuerungssystem des Geräts über die eingestellte Temperatur ansteigt. Die Temperatur des Übertemperaturschutzes kann unabhängig von der Trocknertemperatur eingestellt werden.
So können beispielsweise die Trockner- und die Übertemperaturschutz-Temperatureinstellung auf 60 °C bzw. 100 °C eingestellt werden. Viele der heute auf dem Markt befindlichen Geräte verfügen über eine eingebaute Übertemperaturschutzfunktion als Sicherheitsmerkmal, aber einige der preiswerteren Modelle verfügen nicht über ein solches Sicherheitsmerkmal.
Es wird empfohlen, Geräte mit Übertemperaturschutz zu kaufen, da diese Geräte auf Temperaturen von 200 °C und 300 °C eingestellt werden können, was zu einem Brand führen könnte.