Wasser vs. Öl TCU – So wählen Sie die richtige Temperaturregelungseinheit aus

Wann wirkt Wasser – und wann braucht man Öl?

Die Wahl zwischen einer wasserbasierten und einer ölbasierten Temperaturregelungseinheit (TCU) ist eine der grundlegendsten Entscheidungen im Bereich des Prozesstemperaturmanagements. Diese Wahl hat direkten Einfluss auf Ihre Energiekosten, Wartungsanforderungen, Prozessgenauigkeit und Betriebssicherheit. Dieser Leitfaden erläutert die wichtigsten Faktoren, damit Sie die richtige Entscheidung für Ihre spezifische Anwendung treffen können.

Temperaturbereich: Der wichtigste Entscheidungsfaktor

Die Betriebstemperatur Ihres Prozesses ist der wichtigste Faktor. TCUs auf Wasserbasis arbeiten bis zu einer Temperatur von etwa 160 °C (Drucksysteme) effizient. Oberhalb dieser Schwelle wird Öl als Wärmeträgermedium erforderlich, wobei moderne Öl-TCUs bis zu 350 °C erreichen können.

Wenn Ihr Prozess unter 140 °C läuft – was für die meisten Spritzgussverfahren, die Lebensmittelproduktion und viele chemische Prozesse gilt –, ist eine Wasserkühlung fast immer die bessere Wahl. Wasser hat eine deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit als Öl, was schnellere Reaktionszeiten und eine präzisere Temperaturregelung bedeutet.

Wärmeübertragungseffizienz

Die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist etwa doppelt so hoch wie die von Thermoöl. In der Praxis bedeutet dies, dass eine wasserbasierte TCU Energie schneller und effizienter zu und von Ihrem Prozess überträgt. Für Prozesse, bei denen schnelle Temperaturänderungen oder enge Toleranzen (±0,1 °C) entscheidend sind, ist Wasser das überlegene Medium.

Ölsysteme reagieren zwar langsamer, bieten jedoch eine stabile Temperaturregelung bei erhöhten Temperaturen, bei denen Wasser unpraktikable Druckwerte erfordern würde. Für Anwendungen wie Druckguss, Gummi-Vulkanisation oder Hochtemperatur-Laminierung ist Öl die einzige praktikable Option.

Energiekosten und Betriebseffizienz

Wasserbasierte Systeme sind aufgrund der überlegenen Wärmeübertragungseigenschaften von Wasser von Natur aus energieeffizienter. Sie benötigen weniger Energie zum Heizen und Kühlen des Prozesskreislaufs, was zu geringeren Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer der Anlage führt. Eine gut gewartete Wasser-TCU kann den Energieverbrauch um 15 bis 25 % senken, verglichen mit einem gleichwertigen Ölsystem, das im gleichen Temperaturbereich betrieben wird.

Ölsysteme verbrauchen während der Aufheizphase mehr Energie und erfordern zusätzliche Überlegungen hinsichtlich der Kühlung. Bei ihren vorgesehenen Betriebstemperaturen (über 160 °C) bleiben sie jedoch die praktischste und kostengünstigste Lösung.

Wartung und betriebliche Überlegungen

Wasserbasierte TCUs sind im Allgemeinen einfacher zu warten. Wasser ist nicht brennbar, geruchlos und leicht zu handhaben. Das wichtigste Wartungsproblem ist die Wasserqualität – Kalkablagerungen und Korrosion lassen sich durch eine geeignete Wasseraufbereitung in den Griff bekommen.

Ölsysteme erfordern mehr Aufmerksamkeit: Thermalöl zersetzt sich mit der Zeit und muss regelmäßig überwacht und ausgetauscht werden. Öllecks stellen eine Rutschgefahr dar und sind umweltschädlich. Für Systeme, die oberhalb des Flammpunkts von Öl betrieben werden, müssen Brandschutzmaßnahmen getroffen werden. Trotz dieser Überlegungen sind moderne Öl-TCUs mit umfassenden Sicherheitssystemen ausgestattet, die diese Risiken minimieren.

Anwendungsleitfaden: Kurzübersicht

Wählen Sie eine Wasser-TCU, wenn: Ihr Prozess unter 140 °C abläuft, Sie eine schnelle Temperaturreaktion benötigen, Energieeffizienz Priorität hat oder Sie in der Lebensmittel- oder Pharmaproduktion tätig sind, wo Ölverunreinigungen inakzeptabel sind.

Wählen Sie eine Öl-TCU, wenn: Ihr Prozess Temperaturen über 160 °C erfordert, Sie mit Druckguss, Gummiverarbeitung oder Hochtemperaturlaminierung arbeiten oder Ihre Anwendung einen stabilen Hochtemperaturbetrieb über längere Zeiträume erfordert.

Ziehen Sie ein Druckwassersystem (140–160 °C) in Betracht, wenn: Ihr Prozess in der Überlappungszone liegt. Druckwassersysteme bieten die thermischen Effizienzvorteile von Wasser bei erhöhten Temperaturen, erfordern jedoch druckfeste Komponenten und geeignete Sicherheitsmaßnahmen.

Die richtige Investition tätigen

Bei der richtigen TCU geht es nicht nur um die heutigen Anforderungen. Berücksichtigen Sie auch Ihre zukünftigen Produktionspläne, mögliche Prozessänderungen und die Gesamtbetriebskosten über die gesamte Lebensdauer des Geräts – die bei einem hochwertigen Gerät aus dänischer Fertigung mehr als 30 Jahre betragen kann. Die fachkundige Beratung durch einen Hersteller, der sowohl Wasser- als auch Ölsysteme produziert, gewährleistet eine unvoreingenommene Empfehlung, die auf Ihren tatsächlichen Prozessanforderungen basiert.

Bei Boe-Therm stellen wir sowohl Wasser-TCUs (90–160 °C) als auch Öl-TCUs (bis zu 350 °C) her. Unser Ingenieurteam hilft Ihnen gerne dabei, die optimale Lösung für Ihre spezifische Anwendung zu finden. Kontaktieren Sie uns für eine technische Beratung.