Für Verfahrenstechniker und Einkaufsmanager, die mit Kühlsystemen oder Wärmespeichern arbeiten, besteht die Herausforderung oft darin, Lastspitzen auszugleichen, ohne die Anlagen zu überdimensionieren. Ein Kissenplatten-Eisspeicher bietet eine kompakte und hocheffiziente Lösung: Mithilfe geprägter Wärmeübertragungsflächen wird Eis in Schwachlastzeiten gefroren und gespeichert und bei Bedarf wieder freigegeben. Dieser Artikel erklärt die Funktionsweise dieser Technologie, ihre wichtigsten Leistungsparameter und warum sie sich zunehmend als bevorzugte Wahl für industrielle Wärmespeicheranwendungen etabliert.
Thermische Energiespeichersysteme (TES) werden häufig eingesetzt, um Kühllasten von Spitzen- in Schwachlastzeiten zu verlagern und so Energiekosten und Anlagenbelastung zu reduzieren. Zu den verschiedenen TES-Bauarten gehören dieKissenplatten-EisbankSie zeichnet sich durch ihre überlegene Wärmeübertragungseffizienz und robuste Bauweise aus. Im Gegensatz zu herkömmlichen, spiralförmigen Eisspeichern nutzen Pillow-Plates eine Reihe verschweißter, genoppter Paneele, die turbulente Strömungswege erzeugen und so die Eisbildung und das Abschmelzen beschleunigen. Diese Konstruktion ermöglicht kompaktere Lagertanks und schnellere Reaktionszeiten und ist daher ideal für Branchen wie die Lebensmittelverarbeitung, die chemische Industrie und die Klimatechnik.
Ein Kissenplatten-Eisspeicher besteht aus mehreren Edelstahl-Kissenplatten, die in einem Wasser- oder Glykolbehälter eingetaucht sind. Jede Kissenplatte wird durch das Verschweißen zweier Metallbleche mittels Punktschweißungen hergestellt und anschließend aufgeblasen, um interne Strömungskanäle zu erzeugen. Ein Kältemittel oder gekühltes Kühlmittel zirkuliert durch diese Kanäle und entzieht dem umgebenden Wasser Wärme. Sinkt die Wassertemperatur unter den Gefrierpunkt, bildet sich Eis auf der Außenfläche der Platten. Beim Entleeren fließt warmes Prozessmedium durch dieselben Kanäle, schmilzt das Eis und absorbiert die gespeicherte Kühlenergie.
Der entscheidende Vorteil dieser Konstruktion liegt im verbesserten Wärmeübergangskoeffizienten. Die genoppte Oberfläche erzeugt selbst bei geringen Durchflussraten Turbulenzen, was sowohl die Eisbildung als auch das Schmelzen beschleunigt. Die typische Eisdicke beträgt 25 mm bis 50 mm, und das System kann – abhängig von Kühlmitteltemperatur und Strömungsbedingungen – Eisbildungsraten von 10–15 kg pro Quadratmeter und Stunde erreichen.
Herkömmliche Eisbanken verwenden gewundene Rohre oder Serpentinenleitungen, die oft unter ungleichmäßiger Eisverteilung und langsamer thermischer Reaktion leiden. Im Gegensatz dazu bietet eine Kissenplatten-Eisbank mehrere deutliche Vorteile:
Für Ingenieure, die eine zuverlässige Alternative zu den Eisbanksystemen von Alfa Laval oder GEA suchen, sind Kissenplattenkonstruktionen vollständig mit bestehenden Kältekreisläufen kompatibel und können in die meisten Tanks nachgerüstet werden.
Bei der Bewertung eines Kissenplatten-Eisspeichers für Ihren Prozess werden üblicherweise die folgenden Parameter zur Dimensionierung und Auswahl der richtigen Konfiguration verwendet:
| Parameter | Typischer Bereich | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Eisdicke | 25–50 mm | Dickeres Eis erhöht die Speicherkapazität, verlangsamt aber die Zykluszeit. |
| Kühlmitteltemperatur | -10 °C bis -5 °C | Niedrigere Temperaturen beschleunigen die Eisbildung |
| Wärmeübergangskoeffizient | 300–600 W/m²·K | Abhängig von Durchflussrate und Plattengeometrie |
| Betriebsdruck | Bis zu 16 bar | Höhere Drücke erfordern dickere Platten |
| Material | SS304 oder SS316L | SS316L wird für korrosive Flüssigkeiten empfohlen |
Diese Werte sind branchenweit anerkannte Referenzwerte. Die tatsächliche Leistung kann je nach Ihren spezifischen Prozessbedingungen variieren, einschließlich der Eigenschaften des Fluids, der Umgebungstemperatur und der Tankisolierung.
Eisspeicher mit Kissenplatten werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, in denen intermittierender Kühlbedarf oder zeitabhängige Energiepreise die Wärmespeicherung attraktiv machen. Typische Anwendungsbereiche sind:
Für jede Anwendung kann der Kissenplatten-Eisspeicher individuell an die benötigte Speicherkapazität angepasst werden, die typischerweise von 50 kWh bis zu mehreren MWh Kühlenergie reicht. Wenn Sie mit einemmaßgefertigte KissenplattenDer Lieferant kann Ihnen bei der Bestimmung der optimalen Plattenanordnung und Tankgröße behilflich sein.
SHPHE mit Sitz in Shanghai wurde 2005 gegründet und produziert seit fast zwei Jahrzehnten hochwertige Plattenwärmetauscher. Unser Produktportfolio umfasstPlattenwärmetauscher mit DichtungWir bieten geschweißte Plattenkonstruktionen und spezielle Kissenplatten für die Wärmespeicherung an. Unsere Zertifizierungen nach ISO 9001 und ASME U gewährleisten, dass jede Anlage internationalen Qualitätsstandards entspricht. Unser Ingenieurteam unterstützt Sie kostenlos bei der thermischen Auslegung und Auswahl der optimalen Kissenplatten-Eisspeicherkonfiguration – abgestimmt auf Ihre Anforderungen an Durchflussrate, Temperatur, Druck und Speichermedium.
Wir exportieren in über 20 Länder und verfügen über langjährige Erfahrung in Branchen von der Lebensmittelverarbeitung bis zur Petrochemie. Ob Sie eine Standard-Kissenplatten-Eisbank oder eine komplett kundenspezifische Lösung benötigen – unsere Ingenieure arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um Leistung und Kosten zu optimieren. Für Anwendungen, die hohe Temperaturen oder hohe Drücke erfordern, bieten wir außerdemHT-Bloc-geschweißte Plattenwärmetauscherund andere Spezialprodukte.
Frage 1: Wie lange dauert es, bis eine Pillow-Plate-Eisbank vollständig aufgeladen ist?
Ein typischer vollständiger Ladezyklus dauert je nach Kühlmitteltemperatur, Durchflussrate und angestrebter Eisdicke 6 bis 10 Stunden. Bei einer Kühlmitteltemperatur von -8 °C und einer Durchflussrate von 2–3 m/s erreichen die meisten Systeme innerhalb von 8 Stunden 90 % ihrer Eiskapazität.
Frage 2: Kann eine Kissenplatten-Eisbank mit Glykol- oder Salzlösungen verwendet werden?
Ja, Kissenplatten sind mit Ethylenglykol-, Propylenglykol- und Calciumchlorid-Sole kompatibel. Die Materialwahl (SS304 oder SS316L) sollte sich nach der Korrosivität der Flüssigkeit richten. Bitte wenden Sie sich bezüglich der genauen Kompatibilität stets an den Hersteller.
Frage 3: Welche Wartungsarbeiten sind für eine Kissenplatten-Eisbank erforderlich?
Die routinemäßige Wartung umfasst die Kontrolle der Eisbildung auf Gleichmäßigkeit, die Prüfung der Schweißnähte auf Ermüdungserscheinungen und die Reinigung des Tankwassers, um biologisches Wachstum zu verhindern. Die meisten Systeme benötigen bei Betrieb innerhalb der Auslegungsparameter lediglich eine jährliche Inspektion.
Frage 4: Wie verhält sich eine Kissenplatten-Eisbank im Vergleich zu einem Phasenwechselmaterialsystem (PCM)?
PCM-Systeme bieten eine höhere Energiedichte pro Volumen, sind aber in der Regel teurer und reagieren langsamer. Kissenplatten-Eisspeicher sind für die großflächige Speicherung kostengünstiger und ermöglichen schnellere Entladeraten, wodurch sie sich für Anwendungen mit hohem Energiebedarf eignen.
Frage 5: Kann ich einen Eisspeicher mit Kissenplatte in einen bestehenden Lagertank nachrüsten?
Ja, Kissenplattenbündel können so konstruiert werden, dass sie in die meisten rechteckigen oder zylindrischen Tanks passen. Die Installation erfordert in der Regel eine Anpassung des Tankdeckels oder der Seitenwand für die Ein- und Auslassanschlüsse. Eine Vor-Ort-Besichtigung wird empfohlen, um eine optimale Passform und Durchflussverteilung zu gewährleisten.
Frage 6: Was ist die typische Lebensdauer einer Kissenplatten-Eisbank?
Bei sachgemäßer Wartung können Edelstahl-Kissenplatten 15 bis 20 Jahre halten. Die vollständig verschweißte Konstruktion verhindert den Verschleiß der Dichtungen, und die Platten sind beständig gegen thermische Ermüdung, sofern sie innerhalb der empfohlenen Temperaturgrenzen betrieben werden.
Um Ihr Wärmespeicherprojekt zu starten, benötigen wir folgende Angaben von unserem Ingenieurteam: Durchflussrate (m³/h oder GPM), Ein- und Auslauftemperaturen (°C oder °F), Betriebsdruck (bar oder psi) und Speichermedium (Wasser, Glykol, Sole usw.). Mit diesen Informationen erstellen wir Ihnen kostenlos eine thermische Auslegung und empfehlen Ihnen die optimale Konfiguration für Ihren Prozess. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre Anforderungen zu besprechen und ein individuelles Angebot zu erhalten.
DerKissenplatten-EisbankDie Wärmespeicherung bleibt eine zuverlässige und effiziente Lösung und bietet Verfahrenstechnikern eine bewährte Möglichkeit, Energiekosten zu senken und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern. Dank fortschrittlicher Wärmeübertragungsflächen und robuster Bauweise erzielt diese Technologie weltweit in verschiedenen Branchen messbare Vorteile.
Wir bieten Ihnen umfassende Außenhandelslösungen, um Unternehmen bei der globalen Entwicklung zu unterstützen.
Maßgeschneidert für höchste Prozessanforderungen. Bei SHPHE liefern wir nicht nur Anlagen, sondern entwickeln individuelle Wärmelösungen. Unsere HT-Bloc-Plattenwärmetauscher werden von unseren erfahrenen Ingenieuren speziell konfiguriert, um Ihre branchenspezifischen Herausforderungen zu meistern – sei es der Umgang mit hochviskosen Medien, extremen Temperaturen oder beengten Platzverhältnissen.
Die Abgase von Industrieöfen und Kesseln enthalten große Mengen ungenutzter Wärmeenergie. Der kundenspezifische Plattenluftvorwärmer (PAPH) von SHPHE wurde speziell entwickelt, um diese Hochtemperatur-Abgase aufzufangen, wertvolle Abwärme zurückzugewinnen und sie direkt der einströmenden Verbrennungsluft oder den Prozessgasströmen zuzuführen. Durch die deutliche Erhöhung der Flammenzufuhrtemperatur optimieren unsere Systeme die Verbrennungsthermodynamik, ermöglichen massive Brennstoffeinsparungen und reduzieren den CO₂-Fußabdruck und die Emissionen der Industrie signifikant. Die für den Einsatz unter extremen Abgasbedingungen konzipierten SHPHE PAPH-Systeme sind die optimale Wahl für moderne, energieintensive Anlagen, die Wert auf die Einhaltung der Entkohlungsvorschriften und maximale thermische Effizienz legen.
Maßgeschneiderte Lösungen gegen Verstopfung für hochviskose Suspensionen: Die SHPHE-Plattenwärmetauscher mit großem Spalt wurden speziell für die Bekämpfung starker industrieller Ablagerungen entwickelt und sind so konstruiert, dass sie komplexe Medien mit dichten Fasern, groben Kristallen oder Feststoffsuspensionen verstopfungsfrei verarbeiten können. Jeder verstopfungsfreie Kanal wird durch lasergeschweißte Plattenpakete berechnet und geformt, die exakt auf die Rheologie und Korngröße Ihres Fluids abgestimmt sind. Dadurch werden strukturelle „Totzonen“ und Medienstagnation vollständig vermieden. Unsere vertikalen Wärmetauscher sind in kompakten vertikalen und vielseitigen horizontalen Ausführungen erhältlich. Sie reduzieren den Platzbedarf in Anlagen drastisch und gewährleisten gleichzeitig einen ungehinderten Produktdurchsatz, minimale Druckverluste und einen reibungslosen kontinuierlichen Betrieb auch unter anspruchsvollen Prozessbedingungen.
Die Pillow Plate (auch als Noppenplatte oder Prägeplatte bekannt) wurde Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt, um die Fertigungsengpässe und Gewichtsbeschränkungen herkömmlicher, ummantelter Wärmekomponenten zu umgehen, und hat die Präzisionstechnik für Fluidwände revolutioniert. Bei SHPHE nutzen wir diese hochflexible Technologie und machen sie zur Grundlage für die maßgeschneiderte Integration industrieller Wärmeübertragung. Mithilfe modernster automatisierter CNC-Faserlaserschweißtechnik passen unsere Ingenieure die mechanischen Aufblasprofile und Punktraster exakt an Ihre spezifischen Anforderungen hinsichtlich Fluiddynamik, Druckgrenzen und Behälterkonfigurationen an. Die kundenspezifischen Pillow Plates von SHPHE sind heute unverzichtbare Komponenten für Verarbeitungsbetriebe weltweit, die höchste thermische Leistung, absolute Dichtheit und hygienische Prozesse priorisieren – und damit die optimale Lösung für die Kühlung in der Lebensmittel-, Pharma-, Chemie- und Schüttgutindustrie.
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Industrieprozesse mit partikelhaltigen Suspensionen, hochviskosen Sirupen oder faserreichem Zellstoff erfordern mehr als Standardausrüstung – sie benötigen ein zielgerichtetes Wärmemanagement. Bei SHPHE konfigurieren wir den TP-Plattenwärmetauscher so, dass er die gravierenden Probleme von Ablagerungen, Verstopfungen und Erosion in Ihrer Anlage effektiv bekämpft. Durch die Kombination von maßgeschneiderten Kanalgeometrien, verschleißfester Metallurgie und integrierten CIP-Systemen (Cleaning-in-Place) gewährleisten wir absolute Produktionskontinuität, wo herkömmliche Wärmetauscher versagen.
Maßgeschneidert für höchste Prozessanforderungen. Bei SHPHE liefern wir nicht nur Anlagen, sondern entwickeln individuelle Wärmelösungen. Unsere HT-Bloc-Plattenwärmetauscher werden von unseren erfahrenen Ingenieuren speziell konfiguriert, um Ihre branchenspezifischen Herausforderungen zu meistern – sei es der Umgang mit hochviskosen Medien, extremen Temperaturen oder beengten Platzverhältnissen.
Maßgeschneiderte Lösungen gegen Verstopfung für hochviskose Suspensionen: Die SHPHE-Plattenwärmetauscher mit großem Spalt wurden speziell für die Bekämpfung starker industrieller Ablagerungen entwickelt und sind so konstruiert, dass sie komplexe Medien mit dichten Fasern, groben Kristallen oder Feststoffsuspensionen verstopfungsfrei verarbeiten können. Jeder verstopfungsfreie Kanal wird durch lasergeschweißte Plattenpakete berechnet und geformt, die exakt auf die Rheologie und Korngröße Ihres Fluids abgestimmt sind. Dadurch werden strukturelle „Totzonen“ und Medienstagnation vollständig vermieden. Unsere vertikalen Wärmetauscher sind in kompakten vertikalen und vielseitigen horizontalen Ausführungen erhältlich. Sie reduzieren den Platzbedarf in Anlagen drastisch und gewährleisten gleichzeitig einen ungehinderten Produktdurchsatz, minimale Druckverluste und einen reibungslosen kontinuierlichen Betrieb auch unter anspruchsvollen Prozessbedingungen.
EnglischEN
Nutzerkommentare
Serviceerfahrungen von echten Kunden
Mikrofon
Leitender ProzessingenieurWir haben im letzten Quartal diese Kissenplatten-Eisspeicher in unseren Kühlkreislauf für die Molkerei eingebaut. Die Wärmeübertragung ist deutlich besser als bei den alten Rohrbündelwärmetauschern. Die Schweißnähte sehen sauber aus und die Platten weisen trotz des ständigen Betriebes keine Spannungsrisse auf. Wir konnten dadurch etwa 12 % der Spitzenlastkosten einsparen.
Sarah
Facility ManagerIch habe diese Geräte für die Sanierung eines alten Kühlhauses gekauft. Die Installation war unkompliziert, nachdem wir die Abstände der Halterungen ermittelt hatten. Der einzige Grund, warum ich keine 5 Sterne vergebe, ist, dass der Dichtungssatz für die Krümmeranschlüsse etwas knifflig zu montieren war. Aber sobald das System läuft, hält es die Temperatur absolut konstant. Ein super Preis-Leistungs-Verhältnis!
Tom
WartungstechnikerIch arbeite seit 15 Jahren mit Eisbanksystemen und diese Kissenplatten sind die am einfachsten zu reinigenden, die ich je gesehen habe. Keine Stellen, an denen sich Schlamm ansammelt. Nach sechs Monaten hatten wir eine kleine Undichtigkeit an einer der Einlassschweißnähte, aber der Hersteller schickte anstandslos eine Ersatzplatte. Solide Verarbeitungsqualität.
Emma
HLK-PlanungsingenieurDiese Platten wurden für ein neues Kühlraumprojekt in der Pharmaindustrie spezifiziert. Der Druckabfall über die Platten ist geringer als berechnet, was bedeutet, dass unsere Pumpenauswahl etwas überdimensioniert war – aber das ist ein Luxusproblem. Das gleichmäßige Eisbildungsmuster ist genau das, was wir für konstante Auslauftemperaturen benötigten. Wir werden sie wieder verwenden.