Ein Labortiefkühlschrank bei −20 °C ohne automatische Abtauung ist robust. Bis jemand die Tür für zwei Minuten offen lässt. Was dann passiert – Vereisung, verlängerte Erholungszeit, PCM-Unterschied – zeigt diese Simulation.
Labortiefkühlschränke an Forschungseinrichtungen – typischerweise bei −18 °C bis −25 °C – haben häufig keine automatische Abtaufunktion. Das ist gewollt: Automatische Abtauprozesse erzeugen zwangsläufig Temperaturhübe, die für Forschungsproben kritisch sein können. Das manuelle Abtauen liegt in der Verantwortung des Labors.
Das Problem entsteht schrittweise: Bei häufigen Türöffnungen bildet sich Eis am Verdampfer. Starke Vereisung verschlechtert die Wärmeübertragung, erhöht den Energieverbrauch und verlangsamt die Erholung nach Türöffnungen. Wer das Abtauen aufschiebt, zahlt mit immer längeren Erholungszeiten.
Bei einer Umgebungstemperatur von +22 °C und einer Innentemperatur von −20 °C beträgt die Temperaturdifferenz 42 °C. Jede Öffnung lässt warme Luft einströmen. Bei 25-sekündiger Entnahme ist das beherrschbar. Bei einer Öffnung von zwei Minuten – jemand sortiert eine Box, sucht eine Probe – steigt die Innentemperatur deutlich über die Alarmgrenze von −15 °C.
Gleichzeitig kondensiert und gefriert die einströmende Feuchtigkeit sofort an Verdampfer, Dichtung und Innenwänden. Die Vereisung beschleunigt sich sprunghaft. Die anschließende Erholungszeit verlängert sich auf 20–30 Minuten oder mehr.
Ein korrekt auf −20 °C konfiguriertes PCM-Modul – mit Phasenwechselbereich nach unserer proprietären Auslegungsregel, die Betauung verhindert – nimmt den Wärmeeintrag während der Öffnung auf. Die Innentemperatur steigt langsamer und weniger weit. Das PCM-Modul selbst bleibt eisfrei, weil der Phasenwechsel gezielt so ausgelegt ist, dass die Moduloberfläche keine Kondensationstemperatur unterschreitet.
Das Ergebnis: Deutlich geringere Vereisung nach der Öffnung, kürzere Erholungszeit, weniger Kompressorlast.
Live-Simulation
Beide Simulationen modellieren dasselbe Gerät – einmal ohne, einmal mit ThermoProtect PCM. Umgebungstemperatur +22 °C. Automatischer Neustart.
MedUni Tiefkühlschrank −20 °C · Keine Abtauung · Tür 2 min offen
Derselbe Tiefkühlschrank mit ThermoProtect · Gedämpfter Temperaturhub, PCM eisfrei
ThermoProtect
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