Frostschutzthermostate werden häufig verwendet, um eine möglichst große Fläche überwachen zu können. Daher ist es notwendig, dass die gesamte Fühlerleitung aktiv ist. Sie arbeitet nach dem Prinzip der Dampfdruckkondensation: Die Messsysteme sind mit einem Gas gefüllt, das im Schaltpunktbereich seinen Aggregatzustand von gasförmig nach flüssig verändert und hierdurch eine große Druckänderung im Messsystem bewirkt. Durch eine Membrane oder einen Balg ein Ausdehnungselement, das sich bei Temperaturänderung ausdehnt und per Federkraft zurückgestellt wird am Ende dieses Systems, wird diese Kraft auf einen Schalter übertragen. In vielen Fällen kommt das Kältemittel R 507 A zum Einsatz. Es weist ein Ozonabbaupotenzial (ODP) von 0 auf und ist frei von Fluorchlorkohlenwasserstoffverbindungen (FCKW), die nicht mehr erlaubt sind, oder in nächster Zukunft verboten werden.
Variable Position im Kühltank
Nicht immer müssen Flächen überwacht werden. Bei vielen Anwendungen ist es notwendig, in flüssigen Medien direkt zu kontrollieren. Aus diesem Grund ist der Frostschutzthermostat Jumo frostTherm auch mit einer 1,8 m langen Fernleitung und einem Patronenfühler zu haben, der sich in oder an einem Tank platzieren lässt. Dies ermöglicht eine punktuelle Temperaturüberwachung und das gasgefüllte Messsystem bewirkt eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit.
Bei der Milchkühlung wird der Fühler des Frostschutzthermostats in die Zwischenwände des Kühltanks eingesetzt. Das eingebaute Rührwerk sorgt für eine gleichmäßige Temperatur im kompletten Bereich des Tanks. Somit spielt die Lage des Frostschutzthermostaten nur eine sekundäre Rolle. Er überwacht die elektronisch gesteuerte Kühlung und hilft somit, die Qualität der Milch zu gewährleisten. Bis zur Abholung sollte die Milch bei Temperaturen zwischen 6 und 8 °C gelagert werden. Um den Kühlprozess zu beschleunigen und zur Energieeinsparung, können Plattenkühler zum Einsatz kommen. In diesen Plattenkühlern oder Plattenwärmeübertragern wird die Milch bereits vor dem Erreichen des Tanks gekühlt. Das dabei entstehende warme Wasser wird später zum Spülen der Melkanlage genutzt.
Auch bei landwirtschaftlichen Tränkebecken kommt der Frostschutzthermostat zum Einsatz. Hierbei wird die Temperatur des Wassers mit dem Patronenfühler gemessen. Sollte sich Frostgefahr einstellen, wird entweder eine Heizung eingeschaltet, oder die Leitung lässt frisches Wasser nachlaufen, um so dem Zufrieren des Tränkebeckens vorzubeugen.
Die Wahl der geeigneten Variante richtet sich nach der Anlage und den Umgebungsbedingungen. Die Rückstellung der Thermostate kann automatisch über Sicherheitstemperaturwächter (STW) oder manuell über Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) erfolgen.
Sicherheitstemperaturwächter (STW)
Unterschreitet die Temperatur an der Fühlerleitung den eingestellten Sollwert, wird der Stromkreis 12 (Öffnungskontakt) geöffnet, der Stromkreis 14 (Schließkontakt) aufgrund der Umschaltfunktion geschlossen. Bei einem Temperaturanstieg auf 1,5 K +/ 1 K über dem eingestellten Sollwert wird der Mikroschalter automatisch wieder in die Ausgangsstellung gebracht. Bei einer Zerstörung des Messsystems, wenn die Ausdehnungsflüssigkeit entweicht, fällt der Druck in der Membrane ab. Stromkreis 12 öffnet sich dadurch bleibend, Stromkreis 14 wird geschlossen.
Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB)
Der Sicherheitstemperaturbegrenzer verriegelt bei Temperaturabfall automatisch und kann nur manuell nach einem Temperaturanstieg entriegelt werden. Bei Zerstörung des Messsystems gelten die gleichen Bedingungen wie beim STW.
Vielfältige Frostschutzthermostat-Varianten
Wegen unterschiedlicher Anforderungen liegen Frostschutzthermostate in mehreren Ausführungen vor, nämlich als Aufbauthermostat (AT) für die Wand- und Rohrmontage sowie als Variante DR (DIN Rail) für die Montage auf Tragschienen TH 35 nach DIN EN 60715 in Schaltschränken. Bei anderen Einsatzfällen werden aus Platzgründen kleinere Thermostate benötigt. So gibt es beispielsweise für Kühlfahrzeuge kompakte Einbauthermostate.
Fazit
Wegen der großen Anzahl an Ausführungen lassen sich Frostschutzthermostate für vielfältige Anwendungen einsetzen. Als sicherheitsrelevante Bauteile können diese unscheinbaren Helfer mit verhältnismäßig wenig Aufwand Schäden vorbeugen und so hohe Kosten und teure Arbeitszeit für Reparaturen einsparen. Im dargestellten Einsatzfall sorgen Frostschutzthermostate zudem dafür, dass man Milchprodukte sorgenfrei und mit einem bestmöglichen Geschmackserlebnis genießen kann. -
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Matthias Keller
Produktbeauftragter der Jumo GmbH für Frostschutzthermostate
