Gesellschaft zur Förderung von Medizin-,
Bio- und Umwelttechnologien e. V.

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Hybride Mikrowellenheizprozesse kombinieren die volumeninhärente Erhitzung des Heizgutes mit der Strahlungserwärmung über die Heizgutoberflächen.

Der Vorteil einer solchen Erwämung liegt in der Nivellierung der Temperaturgradienten im Heizgut und der Beschleunigung des Erhitzungsprozesses gegenüber konventioneller Erwärmung. Letzterer ist bei konventineller Erwärmung immer an die Oberfläche des Heizgutes und der Wärmekennzahlen (Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergangzskoeffizient) geknüpft. Mit der Mikrowellenerwärmung tritt die dielektrische Verlustzahl (e´´) als zusätzlicher Freiheitsgrad für die Steuerung des Heizprozesses hinzu. Problematisch erweist sich dabei die Kopplung dieses Parameters an die Temperatur. Eine sichere Temperaturmessung ist deshalb für die Steuerung solcher Heizprozesse zwingend notwendig. Sie lässt sich in der Praxis häufig nur schwer realisieren.

Hybride Heizkonzepte finden zunehmend Einsatz bei der Herstellung von Gläsern und Funktionskeramiken. Diese verfügen bei Umgebungstemperatur häufig über sehr geringe Verlustzahlen und lassen sich ausschliesslich mit Mikrowellen nur schwer erwärmen. Ab einer bestimmten Temperatur steigt der Verlustwert temperaturabhängig an. Dies führt charakteristischer Weise zum einem Überschwingen (sigmoider S-Verlauf) der Temperatur-Leistungskurve. Dieses Verhalten erfordert eine intelligente Temperatur-Leistungssteuerung.

Die GMBU e.V. Halle beschäftigt sich mit dem hybriden Heizkonzept im Zusammenhang mit Borosilikaten und Quarz (fused silica).