DD282744A5 - ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE - Google Patents
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Abstract
Mit einer Anordnung zur Kaeltebereitstellung in Kaltlagerraeumen mit sehr unterschiedlichen Waermelasten und Temperaturdifferenzen zwischen Auszen- und Lagerraumlufttemperatur soll die energetisch wirtschaftliche Bereitstellung einer dem Bedarf angepaszten Kaelteleistung beim Einsatz von herkoemmlichen Fluorchlorkohlenwasserstoffkaeltemitteln ermoeglicht werden. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz zwei mechanische Kaeltemittelverdichter, ein Kondensator, ein Verdampfer und ein Verdampferkondensator so angeordnet und miteinander durch Bohrleitungen verbunden sind, dasz mit Hilfe schaltbarer Ventile bei groszen Temperaturdifferenzen zwischen Auszen- und Lagerraumlufttemperatur, z. B. bei Gefriergutlagerung, ein Betreiben der Anlage nach dem Kaskadenprinzip oder bei geringeren Temperaturdifferenzen als einstufige Kaltdampfkaeltemaschine mit wahlweisem Einsatz eines der beiden Verdichter je nach Temperaturdifferenz zwischen Auszen- und Lagerraumlufttemperatur und Waermelast moeglich ist.{Kaeltemittel; mechanische Kaeltemittelverdichter; Waermelast; Gefriergutlagerung; Kaskadenprinzip; Temperaturdifferenzen; Fluorchlorkohlenwasserstoff; Kaltdampfkaeltemaschine}With an arrangement for providing cold storage in cold storage rooms with very different heat loads and temperature differences between Auszen- and storage room air temperature, the energetically economical provision of the need adapted Kaelteleistung when using conventional chlorofluorocarbon refrigerant is to be made possible. According to the invention, this object is achieved in that two mechanical refrigerant compressors, a condenser, an evaporator and an evaporator condenser are arranged and connected to each other by drilling lines, which can be switched by means of switchable valves at large temperature differences between Auszen and Lagerraumlufttemperatur, z. B. in frozen food storage, operating the system according to the cascade principle or at lower temperature differences than single stage Kaltdampfkabeltemaschine with optional use of one of the two compressors depending on the temperature difference between Auszen- and storage room air temperature and heat load is possible {Kaeltemittel; mechanical refrigerant compressors; Waermelast; Gefriergutlagerung; Cascade principle; Temperature differences; Chlorofluorocarbons hydrogen; Kaltdampfkaeltemaschine}
Description
Z. 'indungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei mechanische Kältemittelverdichter, ein Kondensator, ein V .rdampfer und ein Verdampferkondensator so angeordnet und miteinander durch Rohrleitungen verbunden sind, daß mit Hilfe schaltbarer Ventile bei großen Temperaturdifferenzen zwischen Außen- und Lagerraumlufttemperatur, z. B. bei Gefriergutlagerung, ein Betreiben der Anlage nach dem Kaskadenprinzip oder bei geringeren Temperaturdifferenzen als einstufige Kaltdampfkältemaschine mit wahlweisem Einsatz eines der beiden Verdichter je nach Temperatiirdifferenz zwischen Außen- und Lagerraumlufttemperatur und Wärmelast möglich ist. Z. 'indungsgemäß this object is achieved in that two mechanical refrigerant compressor, a condenser, a V. Steamer and an evaporator condenser are arranged and connected to each other by pipes that with the help of switchable valves at high temperature differences between outdoor and storage room air temperature, eg. As in frozen food storage, operating the system according to the cascade principle or at lower temperature differences than single-stage cold steam refrigerator with optional use of one of the two compressors depending on temperature difference between outdoor and storage room temperature and heat load is possible.
Durch die unterschiedlichen Betriebsvarianten werden entsprechend den Wärmelasten verschiedene Stufungen der Kälteleistung möglich, wobei die eingesetzten Verdichter stets in einem energetisch günstigen Temperatur- und Druckbereich arbeiten.Due to the different operating variants, different gradations of the cooling capacity are possible in accordance with the heat loads, with the compressors used always operating in an energetically favorable temperature and pressure range.
Den in verschiedenen Einsatzfällen auftretenden Wärmelasten entsprechend können unterschiedliche Verdichterbaugröiien eingesetzt und die Teilkreisläufe mit unterschiedlichen Kältemitteln betrieben werden.According to the heat loads occurring in various applications, different compressor assemblies can be used and the partial circuits can be operated with different refrigerants.
Letzteres ermöglicht im Falle des Einsatzes von Alternativkältemitteln bei richtiger Abstimmung der Verdichtertypen und der Kältemittelpaarungen eine Kompensation der energetischen Nachteile der Alternativkältemittel im Vergleich zu herkömmlichen Kaltdampfkältemaschinenschaltungen mit mechanischen Verdichtern.The latter allows in the case of the use of alternative refrigerants with proper tuning of the compressor types and the refrigerant pairings compensation of the energy disadvantages of the alternative refrigerant compared to conventional Kaltdampfkältemaschinenschaltungen with mechanical compressors.
Eine Massenreduzierung, die sich besonders bei mobilen Anlagen positiv auswirkt, kann durch die gemeinsame Unterbringung der Kältemittelverdichter (1) und (2) in einem Gehäuse erzielt werden. Günstig ist es außerdem, wenn sie von einem Antriebsmotor über schaltbare Kupplungen angetrieben werden.A reduction in mass, which has a positive effect particularly in mobile systems, can be achieved by the common placement of the refrigerant compressors (1) and (2) in one housing. It is also beneficial if they are driven by a drive motor via switchable clutches.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die Erfindung soll nachstehend an zwe· Ausführungsbeispielen entsprechend Fig. 1 und Fig.2 näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below on two exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 di». -"Ordnung bei Betrieb der Anlage mit einem Kältemittel u.id Fig. 2 die Anordnung bei Betrieb der Anlage mit zwei unterschie !liehen Kältemitteln.In the drawings, Fig. 1 di. - "Order when operating the system with a refrigerant u.id Fig. 2 shows the arrangement when operating the system with two different lien ¬ ling refrigerants.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung s nd die Kältemittelverdichter 1 und 2, t'er Verdampfer 3, der Verdampferkondensator 4, der Kondensator 5 sowie die Expansior sventile 6 und 7 als Kompressionskältemaschine in Kaskadenschaltung angeordnet, wobei in beiden Teilkreisläufen I und Il dasselbe Kältemittel verwendet wird.In the arrangement shown in Fig. 1 s nd the refrigerant compressor 1 and 2, t'er evaporator 3, the evaporator condenser 4, the condenser 5 and the expansion valve s valves 6 and 7 arranged as a compression refrigerating machine in cascade, wherein in both subcircuits I and II the same Refrigerant is used.
Bei niedrigen Lagerraumlufttemperaturin kleiner -150C und hohen Außenlufttemperaturen größer 30 0C bleiben die Kältemittelleitungen 8,9 und 10 durch die schaltbaren Dreiwegeventile 11,12 und 13 versperrt, so daß die Anlage nach dem Kaskadenprinzip arbeitet und unter den gerannten Temperaturbedingungen eine höhere Gesamtkälteleistungszahl im Vergleich zu einer einstufigen Kältemaschine erreicht wird.At low storage room air temperature in less -15 0 C and high outside air temperatures greater than 30 0 C, the refrigerant lines remain 8,9 and 10 blocked by the switchable three-way valves 11,12 and 13, so that the system operates on the principle of cascade and under the run temperature conditions a higher total cooling capacity is achieved compared to a single-stage chiller.
Bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen Außen- und Lagerraumlufttemperatur sind die energetischen Vorteile einer Kaskadenkälternaschine gegenüber einer einstufigen Anlage nicht mehr gegeben. Unter diesen Bedingungen kann die Anlage deshalb einstufig betrieben werden. Durch Betätigen der schaltbaren Dreiwegeventile 12 und 13 wird das Kältemittel über die Kältemittelleitung 9, den Kondensator 5, die Kältemitteüeitung 10, das Expansionsventil 7, den Verdampfer 3 und den Verdichter 1 geführt. Der Kältemittelverdichter 2 bleibt in dieser Betriebsart abgeschaltet, der Verdampferkondensator 4 und das Expansionsventil 6 werden überbrückt, so daß die Gesamtanlage unter Nutzung des Kältemittelverdichters 1 einstufig arbeitet.At low temperature differences between outside and storage room air temperature, the energy advantages of a cascade refrigeration machine over a single-stage system are no longer given. Under these conditions, the system can therefore be operated in one stage. By operating the switchable three-way valves 12 and 13, the refrigerant via the refrigerant line 9, the condenser 5, the Kältemitteueitung 10, the expansion valve 7, the evaporator 3 and the compressor 1 is performed. The refrigerant compressor 2 remains switched off in this mode, the evaporator condenser 4 and the expansion valve 6 are bypassed, so that the entire system operates in one stage using the refrigerant compressor 1.
Durch Betätigen der schaltbaren Dreiwegeventile 11 und 13 läßt sich die Anlage über die Kältemittelleitungen 8 und 1OaIs Einstufenanlage unter Nutzung des Kältemittelverdichters 2 betreiben. Der Kältemittelkreislauf wird hierbei über den Verdichtet, den Kondensator 5, die Kältemittelleitung 10, das Expansionsventil 7, den Verdampfer 3 und die Kältemittelleitung 8 geführt. Der Kältemittelverdichter 1 bleibt in dieser Betriebsart abgeschaltet, der Verdampferkondensator 4 und das Expansionsventil 6 sind überbrückt.By operating the switchable three-way valves 11 and 13, the system can be operated via the refrigerant lines 8 and 10AIs single-stage system using the refrigerant compressor 2. The refrigerant circuit is in this case performed over the compressed, the condenser 5, the refrigerant line 10, the expansion valve 7, the evaporator 3 and the refrigerant line 8. The refrigerant compressor 1 remains switched off in this mode, the evaporator condenser 4 and the expansion valve 6 are bridged.
Der Einstufenbetrieb der Anlage mit wahlweisem Einsatz eines der beiden Kältemittelverdichter 1 oder 2 gewährleistet infolge der unterschiedlich wählbaren Verdichterbaugrößen eine der Wärmelast entsprechende Anpassung der Kälteleistung in mehreren Stufen.The single-stage operation of the system with optional use of one of the two refrigerant compressors 1 or 2 ensures due to the different selectable compressor sizes a heat load corresponding adjustment of the cooling capacity in several stages.
Fig. 2 zeigt die Anordnung bei Verwendung zweier unterschiedlicher Kältemittel in den einzelnen Teilkreisläufen I und Il der Anlage.FIG. 2 shows the arrangement when using two different refrigerants in the individual partial circuits I and II of the system.
Hierbei sind der Kondensator 15 und der Verdampfer 14 mit einer getrennten Leitungsführung versehen, die eine Vermischung der eingesetzten Kältemittel verhindern. Weiterhin sind die Kältemittelleitungen 8,9,10 und 16 sowie ein zusätzliches Expansionsventil 17 und ein Rückschlagventil 18 eingebaut.Here, the condenser 15 and the evaporator 14 are provided with a separate wiring, which prevent mixing of the refrigerant used. Furthermore, the refrigerant pipes 8,9,10 and 16 and an additional expansion valve 17 and a check valve 18 are installed.
Wird die Anlage bei den entsprechenden Temperaturdifferenzen zwischen Außen- und Raumlufttemperatur als Kaskadenanlage betrieben, bleiben die Kältemittelleitungen 8,9 und 16 durch die schaltbaren Dreiwegeventile 12 und 13 verschlossen. Die druckbeaufschlagte Kältemittelleitung 10 wird vom Rückschlagventil 18 versperrt. Die Kaskadenschaltung wird durch die Anlagenteile Kältemittelverdichter 1 und2, Ve(dämpfer 14, Kondensator 15, Verdampferkondensator 4 und die Expansionsventile 6 und 7 gebildet. Erfordern die Temperatur- und Wärmelastbedingungen die einstufige Betriebsweise der Anlage, ist das wiederum durch den v/ahlweisen Einsatz der Verdichter 1 oder 2 realisierbar. Im ersten Fall werden durch Betätigung des schaltbaren Dreiwegeventils 12 die Kä.kemittelleitungen 9 und 10 geöffnet. Mit dem Kältemittel des Teilkreislaufes I wird ausgehend vom Verdichter 1 über das Dreiwegeventil 12, die Kältemittelleitung 9, den Kondensator 15, die Kältemittelleitung 10, das Rückschlagventil 18, das Expansionsventil 7 und den Verdampfer 14 ein einstufiger Betrieb ermöglicht.If the system is operated as a cascade system at the corresponding temperature differences between the outside air and the room air temperature, the refrigerant lines 8, 9 and 16 remain closed by the switchable three-way valves 12 and 13. The pressurized refrigerant line 10 is blocked by the check valve 18. The cascade connection is formed by the plant components refrigerant compressors 1 and 2, Ve (damper 14, condenser 15, evaporator condenser 4 and the expansion valves 6 and 7. If the temperature and heat load conditions require the single-stage operation of the system, this is in turn achieved by the partial use of Compressor 1 or 2. In the first case, the pumping lines 9 and 10 are opened by actuation of the switchable three-way valve 12. With the refrigerant of the partial circuit I, starting from the compressor 1 via the three-way valve 12, the refrigerant line 9, the condenser 15, the Refrigerant line 10, the check valve 18, the expansion valve 7 and the evaporator 14 allows a single-stage operation.
Der Verdichter 2 ist außer Betrieb.The compressor 2 is out of operation.
Bei dem einstufigen Betrieb der Anlage mit dem Kältemittel des Teilkreislaufes Il wird das schaltbare Dreiwegeventil 13 betätigt, so daß der Kältemittelkreislauf über den Verdichter 2, den Kondensator 15, das Dreiwegeventil 13, die Kältemittelleitung 16, das Expansionsventil 17, den Verdampfer 14 und die Kältemittelleitung 8 goführt wird. Der Verdichter 1 arbeitet in dieser Betriebsweise nicht.In the single-stage operation of the system with the refrigerant of the partial circuit Il, the switchable three-way valve 13 is operated, so that the refrigerant circuit via the compressor 2, the condenser 15, the three-way valve 13, the refrigerant line 16, the expansion valve 17, the evaporator 14 and the refrigerant line 8 goführt. The compressor 1 does not work in this mode.
Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung besteht bei der in Fig. 2 vorgestellten Anordnung die Möglichkeit, beide Verdichter gleichzeitig im einstufigen Betrieb einzusetzen, was eine weitere Möglichkeit zur Anpassung der Kälteleistung an die Wärmelast darstellt.In contrast to the arrangement shown in FIG. 1, in the arrangement presented in FIG. 2 it is possible to use both compressors simultaneously in single-stage operation, which represents a further possibility for adapting the cooling capacity to the heat load.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD89327980A DD282744A5 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE |
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DD89327980A DD282744A5 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD282744A5 true DD282744A5 (en) | 1990-09-19 |
Family
ID=5608729
Family Applications (1)
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DD89327980A DD282744A5 (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE |
Country Status (1)
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DD (1) | DD282744A5 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-04-26 DD DD89327980A patent/DD282744A5/en not_active IP Right Cessation
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