CH662172A5

CH662172A5 - Vorrichtung zur regelung der kaelteleistung von kuehlgeraeten fuer die kuehlung von landwirtschaftlichen schuettguetern.

Info

Publication number: CH662172A5
Application number: CH7445/82A
Authority: CH
Inventors: Martin Luethin; Albert Schuetz
Original assignee: Escher Wyss Gmbh
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1987-09-15
Also published as: DE3248469C2; IT8324172A0; SE457186B; ES8501106A1; AT389165B; ES527632A0; SE8307083D0; IT1169998B; SE8307083L; DE3248469A1; FR2538090A1; FR2538090B1; ATA394383A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Kälteleistung von Kühlgeräten gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Kühlkonservierung von landwirtschaftlichen Schüttgütern, z.B. Körnerfrüchten, in Silos oder Schütthallen kommt es auf die genaue Einhaltung der Temperatur des Kaltluftstromes an.

Die erforderliche Kaltlufttemperatur hängt von der gewünschten Lagerdauer und der Einlagerungsfeuchtigkeit des Schüttgutes ab.

Es ist nicht wirtschaftlich, einen konstanten Luftmengenstrom bei allen vorkommenden Umgebungstemperaturen auf die vorgewählte Lufttemperatur zu kühlen, mit anderen Worten, die Kältemaschine so auszulegen, dass bei der höchsten vorkommenden Umgebungstemperatur die gewünschte Kaltlufttemperatur erreicht wird.

Daher ist es bisher üblich, bei hohen Umgebungstemperaturen den Luftmengenstrom derart zu regeln, dass die im Gerät zur Verfügung stehende Kälteleistung zur Abkühlung des Luftmengenstromes ausreicht. Dieses geschieht durch einen im Kaltluftstrom angeordneten Temperaturfühler, der über einen geeigneten Regler die Drosselung des noch unge-kühlten Luftstromes mittels einer Luftklappe entsprechend einstellt (Regelsystem I).

Bei niedrigen Umgebungstemperaturen, bei denen die Kälteleistung des Gerätes grösser ist, als für die Abkühlung des maximalen möglichen Luftstromes benötigt wird, ist es bisher üblich, durch eine Regelung die Kälteleistung des Gerätes zu drosseln. Hierbei wird von einem im Kaltluftstrom angeordneten zweiten Temperaturfühler ein in der Saugleitung des Verdichters des Kühlkreislaufes angeordnetes Kältemittelmengenstrom-Stellglied, z.B. ein Regelventil, derart verstellt, dass der Saugstrom des Kältemittels entsprechend gedrosselt wird, so ald die Umgebungsluft zu kalt wird. Hierdurch wird die Kälteleistung des Verdichters entsprechend verringert (Regelsystem II).

Es ist jedoch äusserst schwierig, die beiden voneinander unabhängigen Regelsysteme so aufeinander abzustimmen, dass sie sich gegenseitig nicht beeinflussen, weil der von der Bedienungsperson gewünschte Sollwert der Regelung an beiden Reglern eingestellt werden muss. In der Praxis wird das so gehandhabt, dass zwischen der Einstellung dieser Sollwerte ein gewisser Abstand gelassen wird, um eine Überschneidung und damit eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Andererseits wird von der Bedienungsperson ein möglichst kleiner Abstand der Sollwerte gewünscht, weil bei Temperaturen zwischen den Sollwerten keine Regelung erfolgt, und deshalb eine genaue Einhaltung der gewünschten Temperatur nicht möglich ist.

Deshalb gibt es bei diesen Kühlgeräten Bereiche der Umgebungsluft, in denen die volle Leistungsfähigkeit nicht ausgenutzt werden kann.

Bei Überschneidung drosselt bereits das Stellglied in der Saugleitung (Regelsystem II) die Kälteleistung des Gerätes, bevor die Luftklappe (Regelsystem I) den vollen Luftmengenstrom freigegeben hat.

Beispiel

Von der Bedienungsperson sei der gewünschte Sollwert +4°C. Die Sollwert-Einstellung der Luftklappe (Regelsystem

I) betrage +4,5°C.

Die Sollwert-Einstellung des Kälteleistungsreglers (Regelsystem II) betrage +3,5°C.

Der Abstand zwischen den Sollwerten in diesem Beispiel beträgt demnach 1°C.

Jedes Regelsystem hat aber eine gewisse Bandbreite, d.h. die Regelung beginnt bereits bei einer Temperatur über dem eingestellten Sollwert und ist erst bei einer Temperatur unter dem eingestellten Sollwert ganz abgeschlossen. Im vorliegenden Beispiel bedeutet dieses, dass das auf +3,5°C eingestellte Regelsystem II ungefähr schon bei +4,5°C zu regeln beginnt. Dieses ergibt sich durch die Bandbreite des Regelsystems I. Das auf 4,5°C eingestellte Regelsystem I ist erst bei ungefähr +3,5°C ausgeregelt. Dieses ist ebenfalls durch die Bandbreite des Regelsystems II bedingt.

Dieses liefert für das vorliegende Beispiel folgendes Ergebnis:

Bei +4,5°C beginnt bereits das Stellglied in der Saugleitung die Kälteleistung zu drosseln (Regelsystem I), wodurch die zum vollständigen Öffnen der Luftklappe erforderliche Temperatur von +3,5°C (Regelsystem II) überhaupt nicht erreicht wird. Dadurch entsteht schliesslich ein Betriebszustand, bei dem mit gedrosselter Kälteleistung (Regelsystem

II) und gedrosselter Luftmenge (Regelsystem I) gefahren wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe einer Vorrichtung zur Regelung der Kälteleistung zu gewährleisten, dass bei allen vorkommenden Umgebungstemperaturen die Abkühlleistung für den Luftmengenstrom an die im Kühlgerät zur Verfügung stehende Kälteleistung genau angepasst wird, damit eine wirtschaftliche Kühlkonservierung der Schüttgüter erzielt wird.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der im Kennzeichen des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung wird demnach das in der Saugleitung des Verdichters des Kühlkreislaufes angeordnete Kältemittelmengenstrom-Stellglied (bisher Regelsystem II) vom gleichen Temperaturfühler über einen gemeinsamen Regler gesteuert, welcher auch das Volumenstrom-Stellglied, z.B eine Luftklappe in der Zuleitung vom Kaltluftventilator zu dem Verdampfer des Kühlkreislaufes beeinflusst (bisher Regelsystem I).

Vorteilhaft sind die beiden Stellglieder elektrisch so verriegelt, z.B. die elektrischen Antriebsmotoren der Stellglieder, dass immer nur entweder der Volumenstrom des Kaltluftventilators oder der Kältemittelmengenstrom im Kühlkreislauf geregelt wird.

Auf diese Weise kann die Leistung des Kältemittelverdichters erst gedrosselt werden, wenn die Luftklappe im Kaltluftstrom ganz geöffnet ist und umgekehrt drosselt die Luftklappe die Kaltluftstrommenge erst, wenn die volle Kälteleistung des Verdichters ausgenutzt ist, also das Stellglied in der Saugleitung des Verdichters vollständig geöffnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vier Ausführungsbeispielen erläutert.

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Die vier in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen in schematischer Darstellungsweise in Fliessschemen Kühlgeräte, die sich voneinander nur durch verschiedene Ausführungsformen hinsichtlich des Kältemittelmengenstrom-Stellgliedes voneinander unterscheiden.

Der Einfachheit halber sind durchgehend in allen Figuren die gleichen Konstruktionselemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Von einem mit Kaltluftventilator bezeichneten Ventilator 1 wird Frischluft aus der Umgebung angesaugt und durch eine Leitung 2 in einen Verdampfer 3 eines Kältekreislaufes gefördert und dort auf die gewünschte Temperatur gekühlt. Von hier aus wird die gekühlte Luft durch eine Leitung 4 in einen nicht dargestellten Silo oder eine Schütthalle für landwirtschaftliche Schüttgüter eingeleitet.

Der Kältekreislauf des Kühlgerätes weist in bekannter Weise einen Verdichter 5, einen Kondensator 6 auf, durch welchen als Kondensationsmittel z.B. Luft geleitet und von einem Ventilator 7 in die Atmosphäre geführt wird. Das verflüssigte Kältemittel z.B. Freon 22 (CH Cl F2) wird in einem Kältemittelsammler 8 gesammelt und strömt von hier durch eine Leitung 9, in der ein Absperrventil 10 und ein Expansionsventil 11 angeordnet sind, in den Verdampfer 3. In der Leitung 4 ist erfindungsgemäss ein Temperaturfühler 12 angeordnet, dessen Messwert einem Regler 13 aufgegeben wird.

Bei Abweichung der gewünschten Kaltlufttemperatur wird, wie an vorstehender Stelle beschrieben, entweder über einen Stellmotor 14 eine in der Leitung 2 angeordnete Luftklappe 15 oder über einen Stellmotor 16 ein in der Saugleitung des Verdichters 5 angeordnetes Regelventil 17 verstellt.

In der Fig. 2 besteht das Kältemittelmengenstrom-Stellglied aus drei parallel geschalteten Magnetventilen 18a, 18b 5 und 18c, von denen entsprechend der erforderlichen Kälteleistung entweder eins, zwei oder alle drei in Abhängigkeit vom Regler 13 geöffnet oder geschlossen werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante sind zur Regelung der Kälteleistung anstelle eines oder mehrerer parallel angeordneter Magnetventile und einem Kältemittelverdichter drei parallel angeordnete Kältemittelverdichter 5a, 5b und 5c vorgesehen, von welchen in Abhängigkeit von der gewünschten Kälteleistung vom Regler 13 nur ein, zwei oder alle drei Verdichter eingeschaltet werden.

Eine andere Möglichkeit könnte darin bestehen, einen einzigen Verdichter vorzusehen und diesen stufenweise in Abhängigkeit vom Regler 13 zu betätigen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird 20 die Kälteleistung dadurch geregelt, dass der Verdichter 5 durch einen Bypass 19 überbrückt ist, in welchem ein Drosselventil 20 angeordnet ist. In diesem Fall wird in Abhängigkeit vom Regler 13 über einen Stellmotor 21 das Ventil 20 betätigt.

25 Von entscheidender Bedeutung ist bei allen Varianten ein Regelsystem, das bei allen Umgebungstemperaturen die Verdichterleistung (Kälteleistung) an den Luftmengenstrom möglichst genau anpasst, damit eine wirtschaftliche und sichere Kühlkonservierung des Schüttgutes erzielt wird.

2 Blatt Zeichnungen

Claims

662 172 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Regelung der Kälteleistung von Kühlgeräten für die Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern, z.B. Körnerfrüchten in Silos oder Schütthallen, wobei das Kühlgerät die zugeführte Frischluft abkühlt, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung der Kälteleistung des Kühlgerätes ein Kältemittelmengenstrom-Stellglied und für die Volumenstromregelung des Kaltluftventilators im Kühlgerät ein Volumenstrom-Stellglied vorgesehen sind, die beide von einem gemeinsamen Regler mit einem Temperaturfühler im Kaltluftstrom gesteuert werden.

2. Vorrichtung zur Regelung der Kälteleistung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel-mengenstrom-Stellglied und das Volumenstrom-Stellglied elektrisch gegenseitig verriegelt sind, derart, dass jeweils nur ein Stellglied in Funktion ist.