Arten der Feuchteregulierung in Klimakammern

Luft wird durch temperiertes Wasser geleitet und nimmt Feuchtigkeit auf

Diese Methode der Feuchteregelung basiert auf der physikalischen Größe des Taupunkts. In der Klimakammer ist ein Wasserbecken integriert, das sich über die gesamte Breite der Innenkammer erstreckt und entweder durch Kühlung oder Heizung temperiert wird. Die Wassertemperatur wird präzise auf den erforderlichen Taupunkt eingestellt, basierend auf der aktuellen Lufttemperatur. Dadurch wird eine gezielte Konditionierung der Luftfeuchtigkeit erreicht, um die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit in der Kammer zu erzeugen. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine exakte Kontrolle des mikroklimatischen Umfelds und ist entscheidend für Anwendungen, die eine spezifische Feuchtigkeitsregulation erfordern.

Sie wird häufig in Materialforschung, pharmazeutischen Stabilitätstests oder in Langzeittests von elektronischen Bauteilen eingesetzt.

Trockene Luft wird zugeführt, um niedrige Feuchtewerte zu erzielen

Der erweiterte Feuchtebereich (siehe Diagramm) wird durch eine Spülung mit getrockneter Druckluft realisiert. Hierbei kommt ein Trockenluft-Aufbereitungssystem zum Einsatz, das die Druckluft zunächst reinigt und anschließend mit einem Membrantrockner auf einen Taupunkt von -40 °C konditioniert. 

Diese Technik wird häufig in der Materialprüfung, Elektroniktests und Batterieforschung eingesetzt, wo extrem trockene Umgebungen simuliert werden müssen.

Vorteile:

• Präzise Regelung dank Bezug zum Taupunkt
• Besonders stabile Werte über lange Testzyklen für Anwendungen mit hohen
• Anforderungen an konstante Luftfeuchte

Nachteile:

• langsame Befeuchtung bei niedrigen Temperatur- und Feuchtewerten
• erfordert Druckluft am Installationsort

Feuchteregelung durch Luftstrom-Mischsystem (Dual-Flow)

Mischung aus gesättigtet und trockener Luft für schnelle Feuchteschwankungen

Das Dual-Flow-System nutzt eine Kombination aus gesättigter und getrockneter Druckluft. Das Trockenluft-Aufbereitungssystem wird auch in diesem Fall angewendet, wobei die Druckluft vor der Membrantrocknung in zwei Ströme aufgeteilt wird. Ein Teil der Druckluft wird in einen Sättiger geleitet, der andere durch den Membrantrockner. Im Sättiger erfolgt eine kontrollierte Anreicherung der Luft mit Feuchtigkeit, wobei der genaue Prozess wie in der Abbildung (rechts) abläuft.

Zur Feuchteregelung misst ein kapazitiver Feuchtesensor kontinuierlich die relative Feuchte in der Kammer. Je nach Bedarf wird mittels zweier Magnetventile gesättigte oder getrocknete Luft in die Kammer eingeleitet.

Feuchteregulierung mit Dampfbefeuchtung

Erhitztes Wasser verdampft und wird in die Kammer geleitet

Klimakammern mit Dampfbefeuchter arbeiten ohne Ultraschall, was eine störungsfreie Umgebung für Anwendungen wie die Zucht von Insekten (z. B. Drosophila melanogaster) ermöglicht. Im Vergleich zu der Befeuchtung per Ultraschall bieten sie einen erweiterten Temperatur- und Feuchtebereich und sind daher für Tests an Elektronik, Kunststoffen oder Baumaterialien besonders geeignet.

Der in den Peltier-Klimakammern und KKS-Klimakammern verwendete Dampfbefeuchter ist eine energieeffiziente Lösung, die auf einem Aluminium-Heizblock und einer peristaltischen Pumpe mit Schrittmotorsteuerung basiert. Dieses System ermöglicht eine schnelle Aufheizzeit und eine präzise Dosierung exakt bemessener Wassermengen. Im ECO-Modus wird der Heizblock nur dann aktiviert, wenn ein Feuchtenachschub erforderlich ist, wodurch der Energieverbrauch optimiert wird.

Feuchteregulierung mit Ultraschall

Hochfrequenzschwingungen erzeugen feinen Wassernebel

Klimaprüfkammern mit Ultraschallbefeuchter sind professionelle und zuverlässige Systeme, die eine stabile und präzise Klimaregelung ermöglichen. Die Ultraschallbefeuchtung erzeugt Feuchtigkeit durch hochfrequente Schwingungen, die Wasser in einen feinen Nebel verwandeln. Diese Methode ist besonders energieeffizient, da kein Wasser erhitzt werden muss.

Mit einer maximalen Temperatur von 60 °C eignen sich diese Kammern für Keimungstests von Samen, das Wachstum von Pilzen und Pflanzen sowie für Lebensmitteltests. Dank der präzisen Klimakontrolle sind sie ideal für Stabilitätstests von pharmazeutischen Produkten, Kosmetika sowie für Prüfungen an Verpackungsmaterialien und Elektronik.

Da die Feuchteerzeugung ohne Erhitzung erfolgt, sind temperaturempfindliche Proben besonders gut geschützt. Allerdings erfordert die Ultraschalltechnologie oft entmineralisiertes Wasser, um Ablagerungen und erhöhten Wartungsaufwand zu vermeiden.