DD295411A5 - Regelvorrichtung fuer einen luftgekuehlten kaeltesatz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung fuer einen luftgekuehlten Kaeltesatz zur Kuehlung eines fluessigen Kaeltetraegers, der mit einem zusaetzlichen Auszenluftwaermeuebertrager ausgeruestet ist. Zur weitgehenden Ausnutzung der Auszenluft bis nahe an die Kaeltetraegertemperatur und den wirtschaftlichen Einsatz der elektronischen Drehzahlregeleinrichtung der Ventilatoren, ist gemaesz der Erfindung ein Umschalter angeordnet, der in Abhaengigkeit von der Auszenlufttemperatur die elektronische Drehzahlregeleinrichtung auf den Ventilator des Kondensators oder des Auszenluftwaermeuebertragers schaltet derart, dasz bei niedrigen Auszenlufttemperaturen und abgeschalteter Kaelteanlage der Ventilator des Auszenluftwaermeuebertragers geregelt und bei steigender Auszenlufttemperatur und eingeschalteter Kaelteanlage die elektronische Drehzahlregeleinrichtung auf den Ventilator des Kondensators geschaltet ist und im UEbergangsgebiet der Ventilator des Auszenluftwaermeuebertragers mit voller Drehzahl direkt an das elektrische Netz geschaltet weiter laeuft.{Regelvorrichtung; Kaeltesatz; Kaeltetraeger, fluessig; Auszenluftwaermeuebertrager; Ventilatoren; Drehzahlregelung, elektronisch; Umschalter; Kondensator; UEbergangsgebiet; Auszenlufttemperatur}

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, im Übergangstemperaturbereich zwischen reiner Außenluftkühlung und Kühlung nur durch die Kälteanlage die Außenluft zur Kühlung bis nahe an die Kälteträgervorlauftemperatur zu nutzen unter Verwendung der elektronischen Drehzahlregeleinrichtung der Ventilatoren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der elektronischen Regeleinrichtung zur stufenlosen Drehzahlregelung der Ventilatoren ein Umschalter zugeordnet ist, durch den diese Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Außentemperatur auf die Ventilatoren des Kondensators oder die Ventilatoren des Außenluftwärmeübertragers schaltbar ist derart, daß bei Außenlufttomperaturen unterhalb der Einschaltschwelle der Kälteanlage die elektronische Regeleinrichtung auf die Ventilatoren des Außenluftwärmeübertragers zur Regelung der Vorlauftemperatur des Kälteträgers geschaltet ist und bei höheren Außenlufttemperaturen gleichzeitig mit dem Einschalten der Kälteanlage auf die Ventilatoren des Kondensators zur Regelung seines Druckes geschaltet ist, wobei im Übergangsgebiet zwischen reiner Außenluftkühlung und voller Kühlung durch die Kälteanlage, die Ventilatoren des Außenluftwärmeübertragers mit voller Drehzahl laufend direkt an das elektrische Netz geschaltet sind. Mit diesen Mitteln kann die Außenluft bis zu einem höheren Temperaturniveau als bei dem bekannten Kaltwassersatz zur Kühlung des Kälteträgers genutzt werden. Mit nur einer elektronischen Regeleinrichtung kann die Drehzahl beider Ventilatoren optimal entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand geregelt werden.

Ausführungsbeispiel

Die zugehörige Zeichnung zeigt das Schaltschema eines Kaltwassersatzes.

Die Kälteanlage besteht aus dem Verdichter 1, dem Kondensator 2 mit Ventilator 3. Es folgen das Expansionsventil 5 und der Verdampfer 4, die durch Leitungen miteinander verbunden sind. Der Kaltwasserdurchlauf erfolgt nach der strich-punktiert gezeichneten Leitungsführung zunächst über den Außeniuftwärmeübertrager 10 mit Ventilator 11 zum Verdampfer 4 und danach zu nicht dargestellten Verbrauchern. Zur Erläuterung der Erfindung wird davon ausgegangen, daß die Außenluft eine niedrige Temperatur hat. Der Verdichter 1 ist abgeschaltet. Die Wärmeabführung erfolgt allein über den Außeniuftwärmeübertrager 10. Dazu ist die elektronische Drehzahlregelung 6 vom Umschalter 7 auf den Ventilator 11 geschaltet. Nach der vom Geber 8 erfaßten Kaltwassertemperatur wird die Drehzahl des Ventilators 11 stufenlos geregelt. Wenn mit steigender Außentemperatur eine ausreichende Kühlung über den Außeniuftwärmeübertrager 10 nicht mehr möglich ist, wird der Verdichter 1 der Kälteanlage eingeschaltet. Gleichzeitig wird die elektronische Drehzahlregeleinrichtung 6 durch den Umschalter 7 auf den Ventilator 3 des Kondensators 2 geschaltet. Nach dem vom Geber 9 erfaßten Kondensatordruck steuert die elektronische Drehzahlregeleinrichtung 6 den Ventilator 3. Der Ventilator 11 des Außenluftwärmeübertragers 10 wird direkt an das Netz geschaltet und läuft mit voller Drehzahl. In diesem Übergangsbereich der Lufttemperatur kann die Außenluft noch in einem beträchtlichen Umfang zur Wärmeabfuhr genutzt werden, und die Kälteanlage braucht nur die Leistungsdifferenz zur Gesamtkühlleistung aufzubringen, was sehr wirtschaftlich ist. Erst wenn mit dem Temperaturniveau der Außenluft eine Kühlwirkung nicht mehr möglich ist, wird der Ventilator 11 abgeschaltet, und die Kälteanlage übernimmt allein die Kühlung des Wassers. Bei sinkender Außenlufttemperatur verlaufen die Regelvorgänge umgekehrt.

Claims (1)

1. Regelvorrichtung für einen luftgekühlten Kältesatz zur Kühlung eines flüssigen Kälteträgers mit einem zusätzlichen Wärmeübertrager im Kälteträgerkreislauf, der in gleicher Weise wie der Kondensator mittels Ventilatoren durch Außenluft beaufschlagbar ist unter Verwendung einer elektronischen Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung der Ventilatoren nach vorgegebenen Druck- und Temperaturwerten der Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronischen Regeleinrichtung (6) zurstufenlosen Drehzahlregelung der Ventilatoren (3; 11) ein Umschalter (7) zugeordnet ist, durch den diese Regeleinrichtung (6) in Abhängigkeit von der Außentemperatur auf die Ventilatoren (3) des Kondensators (2) oder die Ventilatoren (11) desAußenluftwärmeübertragers (10) im Kälteträgerkreislauf schaltbar ist derart, daß bei Außentemperaturen unterhalb der Einschaltschwelle des Kältesatzes die elektronische Regeleinrichtung (6) auf die Ventilatoren (11) des Außenluftwärmeübertragers (10) geschaltet ist und bei höheren Außenlufttemperaturen gleichzeitig mit dem Einschalten des Kältesatzes auf die Ventilatoren (3) des Kondensators (2) zur Regelung seines Druckes geschaltet ist, wobei im Übergangsgebiet zwischen reiner Außenluftkühlung und voller Kühlung durch die Kälteanlage, die Ventilatoren (11) desAußenluftwärmeübertragers (10) mit voller Drehzahl laufend direkt an das elektrische Netz geschaltet sind.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen luftgekühlten Kältesatz zur Kühlung eines flüssigen Kälteträgers mit einem zusätzlichen Wärmeübertrager im Kälteträgerkreislauf, der in gleicher Weise wie der Kondensator mittels Ventilatoren durch Außenluft beaufschlagbar ist, unter Verwendung einer elektronischen Regeleinrichtung zur stufenlosen Drehzahlregelung der Ventilatoren nach vorgegebenen Druck- und Temperaturwerten.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Kältesätze zur Kühlung eines flüssigen Kälteträgers haben insbesondere für die Klimatisierung von Arbeitsräumen breite Anwendung gefunden. Bei kontiniuerlich anfallender Verlustwärme, wie z. B. in Arbeitsräumen mit elektronischen Rechenanlagen, ist ganzjährig die Wärmeabfuhr zur Einhaltung vorgegebener Temperaturwerte in den Arbeitsräumen erforderlich. Unter europäischen Klimabedingungen ist die Außenluft an vielen Tagen bedeutend kälter, als die erforderliche Vorlauftemperatur des Kälteträgers. Zur Nutzung der Außenluft ist bei einem bekannten Kältesatz im Kälteträgerkreislauf ein zusätzlicher Außenluftwärmeübertrager angeordnet, über den mittels Ventilator Außenluft geleitet wird. Liegt die Temperatur der Außenluft wesentlich unter der Vorlauftemperatur des Kälteträgers, wird der Verdichter abgeschaltet. Dann wird unter ausschließlicher Nutzung der Außenluft gekühlt. In diesem bekanntem kompakten Kältesatz (DE-PS 3341452) ist neben dem luftgekühlten Kondensator, der Außenluftwärmeübertrager integriert. Der vom Ventilator geförderte Luftstrom wird durch Regelklappen entweder über den Kondensator der Kälteanlage oder den Außenluftwärmeübertrager oder im Mischbetrieb über beide geführt. Die Steuerung der Regelklappen erfolgt abhängig vom Druck im Kondensator derart, daß mit steigender Außentemperatur ein größerer Anteil des Luftstromes über den Kondensator geleitet wird unter Verringerung des Volumenstromanteils über den Außenluftwärmeübertrager. Bei sinkender Außentemperatur verläuft der Regelvorgang umgekehrt. Das führt zu einer Verringerung der Wärmeübertragerleistung des Außenluftwärmeübertragers. Dadurch wird die Außenluft im Übergangstemperaturbereich zwischen Kühlung nur mit Außenluft und Kühlung nur durch die Kälteanlage ungenügend genutzt. Die Kälteanlage muß in diesem Übergangsbereich der Außentemperatur bereits mit hoher Leistung betrieben werden, was unwirtschaftlich ist. Bei luftgekühlten Kaltwassersätzen muß bekannterweise eine Mindestdruckdifferenz zwischen Kondensator und Verdampfer aufrecht erhalten werden, um die Funktion des Expansionsventils zu gewährleisten. Drehzahlgeregelte Ventilatoren, insbesondere mit stufenloser elektronischer Regelung für die Anpassung des Luftvolumenstromes an die abzuführende Wärmemenge in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur, werden hier vorteilhaft genutzt. Auch für die Ventilatoren des Außenluftwärmeübertragers ist eine elektronische Drehzahlregelung der Ventilatoren zweckmäßig, um die Kälteträgervorlauftemperatur bei schwankender Außenlufttemperatur konstant zu halten. Bei allen technischen Vorteilen sind die elektronischen Regeleinrichtungen noch nicht sehr häufig eingesetzt wordon, da sie hohe Kosten haben. Aus wirtschaftlichen Gründen ist deshalb eine Abwägung über ihren Einsatz notwendig.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist die weitgehende Nutzung der Außenluft zur Kühlung des Kälteträgers durch eine einfache Einrichtung, die in der Anlage vorhandene Geräte nutzt.