DE102015013835A1 - Testbypass für eine Kälteanlage mit einem Flüssigkeitsgefäß auf variablem Druckniveau - Google Patents

Testbypass für eine Kälteanlage mit einem Flüssigkeitsgefäß auf variablem Druckniveau Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Simulieren einer durch einen Verbraucher (V) in ein Prozessmedium (M) einer Kälteanlage (1) eingebrachten isothermen sowie nichtisothermen Wärmelast mittels eines Testbypasses (2), einen derartigen Testbypass (2) sowie eine Kälteanlage mit einem derartigen Testbypass.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Simulieren von Wärmelasten in einer Kälteanlage sowie einen Testbypass und eine Kälteanlage mit einem derartigen Testbypass.
  • Um die Wärmelast bei Kälteanlagen zu simulieren, kamen bisher folgende Methoden zur Anwendung:
    • 1) Der Bypass zwischen Vorlauf zum und Rücklauf vom Verbraucher wurde mit einer vom Prozessmedium durchströmten Heizung ausgerüstet, um entweder i) eine nichtisotherme Last zu simulieren. Hierbei befindet sich der Prozess zu keinem Zeitpunkt im Zweiphasengebiet des Mediums. ii) eine isothermer Last zu simulieren. Hierbei muss die spezifische Enthalpie im Vorlauf vor der Heizung kleiner als die spezifische Enthalpie im kritischen Punkt sein. Darüber hinaus muss die spezifische Enthalpie nach der Heizung gleich der spezifischen Enthalpie des Sattdampfes sein. Der Prozessdruck des Sattdampfes entspricht hierbei dem Prozessdruck im Rücklauf. iii) eine kumulierte Last aus isothermer und nichtisothermer Last zu simulieren. Hierbei muss die spezifische Enthalpie im Vorlauf vor der Heizung kleiner als die spezifische Enthalpie im kritischen Punkt sein. Darüber hinaus muss die spezifische Enthalpie nach der Heizung grösser als die spezifische Enthalpie des Sattdampfes sein. Der Prozessdruck des Sattdampfes entspricht hierbei dem Prozessdruck im zu simulierenden Verbraucher, welcher sich auf einem höheren Druckniveau befindet, als der Rücklauf.
  • Ein Regelventil im Bypass stromauf- oder stromabwärts regelt hierbei entweder den Vorlaufdruck, den Rücklaufdruck oder den Massenstrom im Testbypass, oder ist auf eine Fixposition eingestellt.
    • 2) In einem im Prozess vorhandenen Flüssigkeitsgefäß ist eine Heizung installiert, um eine isotherme Last unter Zuhilfenahme der Verdampfungsenthalpie des Prozessmediums zu simulieren. Hierbei muss die spezifische Enthalpie im Vorlauf vor der Heizung kleiner als die spezifische Enthalpie im kritischen Punkt sein. Darüber hinaus muss die spezifische Enthalpie nach der Heizung gleich der spezifischen Enthalpie des Sattdampfes sein. Der Prozessdruck des Sattdampfes entspricht hierbei dem Prozessdruck im Flüssigkeitsgefäß beziehungsweise im Rücklauf, da zwischen Gefäß und Rücklauf kein Regelventil installiert ist. Ein Regelventil im Bypass zwischen Vorlauf und Gefäß regelt hierbei entweder den Vorlaufdruck, den Rücklaufdruck oder den Massenstrom im Testbypass.
  • Um den statischen Prozess von isothermer und nichtisothermer Last (1) iii)) in einem Testbypass zwischen Vor- und Rücklauf mit einer Heizung zu simulieren, bedarf es der Kenntnis von drei der folgenden vier Prozessdaten, um den jeweils fehlenden unter Berücksichtigung der Energieerhaltung zu berechnen:
    • 1) Zustandspunkt des Prozessmediums im Vorlauf
    • 2) Zustandspunkt des Prozessmediums im Rücklauf
    • 3) Zugeführte Wärmelast (isotherm + nichtisotherm)
    • 4) Massenstrom des Prozessmediums
  • Diese Zustandspunkte werden beispielsweise mit Hilfe von Temperatursensoren und Druckentnahmen bestimmt und die Massenstrommessung beispielweise durch Blenden- oder Coriolismessungen durchgeführt.
  • Eine Anwendung von Kälteanlagen ist das Kühlen von Kavitäten unter Zuhilfenahme eines Flüssigbades. Hierbei wird die Verdampfungsenthalpie des Prozessmediums genutzt, um den Wärmeeinfall in der Kavität zu kompensieren.
  • Um ein konstantes Level des Bades, das heißt einen quasistatischen Prozess zu gewährleisten, muss ein Gleichgewicht zwischen verdampfter Masse und durch die Kälteanlage verflüssigtem Massenstrom bestehen.
  • Dazu wird in einer Transferleitung von der Kälteanlage das Prozessmedium zum Verbraucher transportiert und das Flashgas zurückgeführt (entweder zu der Kälteanlage oder zu einem Anwärmer, der das Prozessmedium auf Umgebungstemperatur erwärmt). Hierbei kann das Flashgas in einer koaxialen Leitung als Schildstrom fungieren, um die Wärmelast auf den inneren Vorlauf zu minimieren.
  • Die von extern wirkende Wärmelast auf den Schildstrom, bestehend aus Wärmestrahlung, konvektiven und konduktiven Wärmeübertrag, führt zu einem nichtisothermen Wärmeeinfall im Rücklauf.
  • Um diese Kombination aus isothermer und nichtisothermer Wärmelast in einem Testbypass zu simulieren, bedarf es mehrerer Messungen (siehe oben). In kryogenen Applikationen sind jedoch die Zustands- und Massenstrommessungen Von Prozessmedien sehr aufwendig und die Messtoleranzen sind oftmals wesentlich grösser als bei höheren Temperaturen. Da in der Berechnung der zu bestimmenden Prozessvariable alle mit Toleranz behafteten Messungen mit einfließen, ist das Ergebnis entsprechend ungenau.
  • Der Erfindung liegt daher hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, dass die Simulation einer Kombination aus einer isothermen und einer nichtisothermer Wärmelast auf ein Prozessmedium einer Kälteanlage mit einer vergleichsweise geringeren Anzahl an benötigten Messungen erlaubt und ferner insbesondere die globale Toleranz der Messung zu minimiert.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben.
  • Weitere Aspekte der Erfindung sind in nebengeordneten Ansprüchen beansprucht und werden ebenfalls nachfolgend näher erläutert.
  • Gemäß Anspruch 1 ist ein Verfahren zum Simulieren einer durch einen Verbraucher in ein Prozessmedium einer Kälteanlage eingebrachten isothermen sowie nichtisothermen Wärmelast mittels eines Testbypasses vorgesehen, der eine Strömungsverbindung zwischen einem Vorlauf der Kälteanlage, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, Prozessmedium von der Kälteanlage zu einem Verbraucher zu führen, und einem Rücklauf der Kälteanlage bereitstellt, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, Prozessmedium vom Verbraucher zur Kälteanlage zu führen, wobei der Testbypass zumindest ein Regelventil, eine erste Heizung zum Einbringen der isothermen Wärmelast in das Prozessmedium, ein Gefäß, und eine zweite Heizung zum Einbringen der nichtisothermen Wärmelast in das Prozessmedium aufweist, wobei bei dem Verfahren das Prozessmedium vom Vorlauf über den Testbypass zum Rücklauf geführt wird (also insbesondere am eigentlichen Verbraucher vorbei), wobei mittels der ersten Heizung eine vordefinierte isotherme Wärmelast und mittels der zweiten Heizung eine vordefinierte nichtisotherme Wärmelast in das Prozessmedium im Testbypass eingebracht werden, wobei mittels des mindestens einen Regelventils im Gefäß ein Prozessdruck eingestellt wird, bei dem die isotherme Wärmelast geführt wird, so dass im Gefäß ein konstanter Pegel einer flüssigen Phase des Prozessmediums herrscht, und wobei im Testbypass an einem Punkt ein Zustand des Prozessmediums gemessen wird, und wobei unter Verwendung des Zustands am besagten Punkt, der isothermen Wärmelast und des Prozessdrucks der Massenstrom des Prozessmediums an dem Punkt berechnet wird.
  • Ist ein Verbraucher bzw. Testbypass an die Kälteanlage angeschlossen, dient das Prozessmedium zum Transport der in der Kälteanlage erzeugten Kälte zum Verbraucher bzw. Testbypass. Im Verbraucher/Testbypass erwärmtes Kältemittel bzw. Prozessmedium wird zur Kälteanlage zurückgeführt, so dass ein Kältemittelkreislauf gebildet wird.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Testbypasses kann ein an die Kälteanlage anzuschließender bzw. angeschlossener Verbraucher auf vorteilhafte Weise simuliert werden. Der Verbraucher kann bei dem Verfahren an die Kälteanlage angeschlossen sein. Dies ist allerdings nicht zwingend notwendig.
  • Erfindungsgemäß wird die im Aufbau gewonnene Information genutzt, dass vor und nach dem Gefäß gesättigter Dampf strömt. Mit anderen Worten wird der Druck des Prozessmediums über das mindestens eine Regelventil so eingestellt, dass an einem Einlass zum Gefäß sowie an einem Auslass des Gefäßes Prozessmedium in Form von gesättigtem Dampf strömt.
  • Vorliegend wird unter einem Zustand des Prozessmediums an einem Punkt des Testbypasses ein thermodynamischer Zustand des Prozessmediums an dem betreffenden Punkt verstanden, der z. B. durch die Angabe des Druckes und der Temperatur des Prozessmediums an dem betreffenden Punkt vollständig bestimmt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass das Messen des Zustandes des Prozessmediums an dem besagten Punkt das Messen der Temperatur des Prozessmediums sowie des Drucks des Prozessmediums an dem Punkt umfassen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass an einem weiteren Punkt im Testbypass der Druck oder die Temperatur des Prozessmediums gemessen wird und mittels dieses Drucks bzw. dieser Temperatur, sowie mittels des berechneten Massenstroms und der bekannten nichtisothermen Wärmelast Q5-6 ein Zustand (z. B. Druck und Temperatur) des Prozessmediums an dem weiteren Punkt im Testbypass bestimmt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass die erste Heizung stromauf des Gefäßes oder in dem Gefäß angeordnet ist, und dass die zweite Heizung stromab des Gefäßes angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass das mindestens eine Regelventil stromauf der ersten Heizung angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil stromab der ersten Heizung sowie stromauf des Gefäßes angeordnet ist, wenn die erste Heizung nicht im Gefäß angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass das mindestens eine Regelventil stromab der zweiten Heizung angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil stromab des Gefäßes und stromauf der zweiten Heizung angeordnet ist. Es sind also verschiedene Orte für die Anordnung des mindestens einen Regelventils möglich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können weiterhin mehrere Regelventile vorgesehen sein. So kann der Testbypass neben dem mindestens einen Regelventil, das hier stromauf des Gefäßes vorgesehen ist (siehe oben), zum Einstellen des Drucks im Gefäß ein weiteres zusätzliches Regelventil aufweisen, das z. B. stromab der zweiten Heizung angeordnet ist, oder das z. B. stromab des Gefäßes und stromauf der zweiten Heizung angeordnet ist.
  • Weiterhin kann der besagte Punkt des Testbypasses, an dem der Zustand des Prozessmediums gemessen wird, einer der folgenden Punkte sein (je nach Anordnung des oder der Regelventile): ein Punkt stromauf des mindestens einen Regelventils und/oder stromauf der ersten Heizung, ein Punkt stromab des mindestens einen Regelventils sowie stromauf der ersten Heizung, ein Punkt stromab des mindestens einen Regelventils und/oder stromab der zweiten Heizung, ein Punkt stromab der zweiten Heizung sowie stromauf des mindestens einen Regelventils, ein Punkt stromab des weiteren Regelventils sowie stromab der zweiten Heizung, ein Punkt stromab der zweiten Heizung sowie stromauf des weiteren Regelventils.
  • Weiterhin wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Testbypass mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen.
  • Dieser ist erfindungsgemäß zum Führen eines Prozessmediums einer Kälteanlage von einem Vorlauf der Kälteanlage zu einem Rücklauf der Kälteanlage konfiguriert und wird vorzugsweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet. Dabei weist der Testbypass zumindest ein Regelventil, eine erste Heizung zum Einbringen einer isothermen Wärmelast in ein im Testbypass geführtes Prozessmedium, ein Gefäß zum Aufnehmen des Prozessmediums, und eine zweite Heizung zum Einbringen einer nichtisothermen Wärmelast in das Prozessmedium sowie ein Mittel zum Messen eines Zustands des Prozessmediums an einem Punkt des Testbypasses sowie ferner ein Mittel zum Messen eines Druckes oder einer Temperatur des Prozessmediums an einem weiteren Punkt des Testbypasses auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testbypasses ist vorgesehen, dass die erste Heizung stromauf des Gefäßes oder in dem Gefäß angeordnet ist, und dass die zweite Heizung stromab des Gefäßes angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testbypasses ist vorgesehen, dass das mindestens eine Regelventil stromauf der ersten Heizung angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil stromab der ersten Heizung sowie stromauf des Gefäßes angeordnet ist (wenn die erste Heizung nicht im Gefäß angeordnet ist).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testbypasses ist vorgesehen, dass das mindestens eine Regelventil stromab der zweiten Heizung angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil stromab des Gefäßes und stromauf der zweiten Heizung angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testbypasses ist vorgesehen, dass der Testbypass zum Einstellen des Drucks im Gefäß ein weiteres Regelventil aufweist, das stromab der zweiten Heizung angeordnet ist, oder das stromab des Gefäßes und stromauf der zweiten Heizung angeordnet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testbypasses ist vorgesehen, dass der Punkt an dem der Zustand des Prozessmediums gemessen wird, einer der oben im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Punkte ist.
  • Weiterhin wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Kälteanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 15 offenbart.
  • Die Kälteanlage dient zur Bereitstellung von Kälte mittels eines Prozessmediums, wobei die Kälteanlage einen erfindungsgemäßen Testbypass aufweist, wobei der Testbypass eine Strömungsverbindung zwischen einem Vorlauf der Kälteanlage und einem Rücklauf der Kälteanlage bereitstellt (siehe oben).
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen bei der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur erläutert werden. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Textbypasses in einer Kälteanlage.
  • 1 zeigt eine Kälteanlage 1, bei der eine Kombination aus einer isothermen und einer nichtisothermen Wärmelast simuliert werden soll, wie sie z. B. durch einen Verbraucher V erzeugt werden kann, der in der 1 ebenfalls angedeutet ist. Zur Simulation der Wärmelasten wird erfindungsgemäß ein Testbypass 2 verwendet, der eine Strömungsverbindung zwischen dem Vorlauf A der Kälteanlage 1 und dem Rücklauf B der Kälteanlage 1 bereitstellt.
  • Der Testbypass 2, der das Prozessmedium M am Verbraucher V vorbei zum Rücklauf B führt weist eine erste Heizung H1 auf, welche die festgelegte isotherme Last Q2-3 in den Prozess einbringt. Stromab der ersten Heizung H1 ist ein Gefäß G zur Aufnahme des Prozessmediums M vorgesehen, wobei stromab des Gefäßes G eine weitere, zweite Heizung H2 vorgesehen ist. Unter Zuhilfenahme eines Regelventils CV1 oder CV2, das z. B. stromauf der ersten Heizung H1 vorgesehen ist (Regelventil CV1) oder stromab der zweiten Heizung H2 (Regelventil CV2) wird im Flüssiggefäß G der Prozessdruck p4 eingestellt, bei welchem die isotherme Last Q2-3 zugeführt wird.
  • Mit Hilfe einer Prozesszustandsmessung am Punkt Z1 (zum Beispiel Temperatur- und Druckmessung mittels eines entsprechenden Mittel 4) kann unter Kenntnis der eingeführten Last Q2-3, dem Druck p4 und unter Zuhilfenahme der Energiegleichung der Massenstrom m am Punkt Z1 bestimmt werden. Dies hat die Voraussetzung, dass ein quasistatischer Prozess betrieben wird, die Levelmessung LI4 im Flüssigkeitsgefäß G also einen konstanten Pegel anzeigt. Hierbei wird die thermodynamische Eigenschaft verwendet, dass an den Punkten Z3 und Z5 gesättigter Dampf bei dem Prozessdruck p4 strömt. Ist der Massenstrom m einmal bekannt, kann mit der bekannten Wärmelast Q5-6 jeder Zustandspunkt im Testbypass 2 bestimmt werden, wenn eine Druckmessung an der jeweiligen Position vorhanden ist (z. B. Mittel 5). An jedem der Punkte des Testbypasses 2 (z. B. Z1 bis Z7) können generell Mittel zur Druck- und/oder Temperaturmessungen 4, 5 vorgesehen werden.
  • In dem betrachten quasistatischen Fall (d. h. konstanter Pegel der flüssigen Phase im Gefäß G) gilt für die Ableitungen des Massenstromes nach der Zeit an den Punkten Z1 bis Z7: dm/dt(1) = dm/dt(2) = dm/dt(3) = dm/dt(5) = dm/dt(6) = dm/dt(7) LI4 = konstant
  • Weiterhin gilt für die spezifischen Enthalpien an den einzelnen Punkten Z1 bis Z7: h1 = h2 h3 = h5 = hgesättigter Dampf(p4) h6 = h7 Q2-3 = dm/dt·(h3 – h2) = dm/dt·(hgesättigter Dampf(p4) – h2) Q5-6 = dm/dt·(h6 – h5) = dm/dt·(h5 – hgesättigter Dampf(p4))
  • Hierin entspricht hx der spezifischen Enthalpie im am Punkt x des Testbypasses 2, px entspricht hierbei dem statischen Druck am Punkt x, Qx-x+1 entspricht der Wärmelast, die dem Prozess zwischen dem Punkt x und x + 1 zugeführt wird und LI4 bezeichnet die Pegelmessung im Flüssigkeitsgefäß G.
  • Mit den oben dargelegten Gleichungen lassen sich die gewünschten Größen auf einfache Weise berechnen.
  • So kann beispielsweise der Massenstrom mit Hilfe der beigeführten Wärme Q2-3, dem bekannten Druck p4 im Zustandspunkt Z4 und dem bekannten Zustandspunkt Z1 ermittelt werden.
  • Bekannt: h1(p1, T1) = h2, h5 = hgesättigter Dampf(p4).
  • Zu bestimmen: dm/dt = Q2-3/(h5 – h2) = Q2-3/(hgesättigter Dampf(p4) – h1(p1, T1)).
  • Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau/Verfahren ist es mit Vorteil möglich, die Anzahl der benötigten Messungen und die globale Toleranz der Messung zu minimieren. Dabei wird die im Aufbau gewonnene Information genutzt, dass vor und nach dem Flüssigkeitsgefäß G gesättigter Dampf strömt.
  • Gleichzeitig kann durch die Einführung eines zusätzlichen weiteren Regelventils CV2 (z. B. stromab der zweiten Heizung H2) jeder beliebige Druck zwischen p1 und p7 im Gefäß eingestellt werden, wobei p1 der Druck bei Z1 und p7 der Druck bei Z7 ist, und somit isothermen Lasten unterschiedlicher Modi auf den entsprechenden, sich unterscheidenden Temperaturniveaus simuliert werden. Des Weiteren besteht eine klare Unterscheidung zwischen isothermer Last Q2-3 (durch Heizung H1) und nichtisothermer Last Q5-6 (durch Heizung H2), was zum Vorteil während des Abnahmetests und zur Anlagenregelung sein kann. Bei den Heizungen H1 und H2 kann es sich z. B. um elektrische Heizer handeln.
  • Anstatt der Zustandsmessung Z1 kann auch an einer anderen Stelle der Zustandspunkt Z2, Z6, Z7 oder der Massenstrom m gemessen werden und danach andere Zustandspunkte von diesem abgeleitet werden.
  • Anstatt Druckmessungen können auch Temperaturmessungen durchgeführt werden, um am jeweiligen Punkt den genauen Zustandspunkt abzuleiten.
  • Die erste Heizung H1 kann alternativ auch vor dem Regelventil CV1 oder im Flüssigkeitsgefäß G platziert werden. Weiterhin kann die zweite Heizung H2 kann alternativ auch nach dem weiteren Regelventil CV2 platziert werden. Bezugszeichenliste
    1 Kälteanlage
    2 Testbypass
    4 Mittel zum Messen eines Zustands des Prozessmediums
    5 Mittel zum Messen des Drucks oder der Temperatur
    CV1, CV2 Regelventil
    G Gefäß
    H1 Erste Heizung
    H2 Zweite Heizung
    LI4 Pegel des Prozessmediums im Gefäß
    M Prozessmedium
    Z1 bis Z6 Punkte des Textbypasses
    A Vorlauf
    B Rücklauf
    V Verbraucher

Claims (15)

  1. Verfahren zum Simulieren einer durch einen Verbraucher (V) in ein Prozessmedium (M) einer Kälteanlage (1) eingebrachten isothermen sowie nichtisothermen Wärmelast mittels eines Testbypasses (2), der eine Strömungsverbindung zwischen einem Vorlauf (A) der Kälteanlage (1) und einem Rücklauf (B) der Kälteanlage (1) bereitstellt, wobei der Testbypass (2) zumindest ein Regelventil (CV1, CV2), eine erste Heizung (H1) zum Einbringen der isothermen Wärmelast, ein Gefäß (G), und eine zweite Heizung (H2) zum Einbringen der nichtisothermen Wärmelast aufweist, wobei bei dem Verfahren das Prozessmedium (M) vom Vorlauf (A) über den Testbypass (2) zum Rücklauf (B) geführt wird, wobei mittels der ersten Heizung (H1) eine vordefinierte isotherme Wärmelast und mittels der zweiten Heizung (H2) eine vordefinierte nichtisotherme Wärmelast in das Prozessmedium (M) im Testbypass (2) eingebracht werden, wobei mittels des mindestens einen Regelventils (CV1, CV2) im Gefäß (G) ein Prozessdruck (p4) eingestellt wird, bei dem die isotherme Wärmelast geführt wird, so dass im Gefäß (G) ein konstanter Pegel (114) einer flüssigen Phase (F) des Prozessmediums (M) herrscht, und wobei im Testbypass (2) an einem Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7) ein Zustand des Prozessmediums (M) gemessen wird, und wobei unter Verwendung des Zustands am besagten Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7), der isothermen Wärmelast und des Prozessdrucks (p4) der Massenstrom (m) des Prozessmediums (M) an dem Punkt (Z1) berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen des Zustandes des Prozessmediums (M) an dem besagten Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7) das Messen der Temperatur des Prozessmediums (M) sowie des Drucks des Prozessmediums (M) an dem Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7) umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem weiteren Punkt im Testbypass (2) der Druck oder die Temperatur des Prozessmediums (M) gemessen wird und mittels dieses Drucks oder dieser Temperatur, des berechneten Massenstroms (m) und der bekannten nichtisothermen Wärmelast Q5-6 ein Zustand des Prozessmediums (M) an dem weiteren Punkt im Testbypass (2) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Heizung (H1) stromauf des Gefäßes (G) oder in dem Gefäß (G) angeordnet ist, und dass die zweite Heizung (H2) stromab des Gefäßes (G) angeordnet ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Regelventil (CV1) stromauf der ersten Heizung (H1) angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil (CV1) stromab der ersten Heizung (H1) sowie stromauf des Gefäßes (G) angeordnet ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Regelventil (CV2) stromab der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil (CV2) stromab des Gefäßes (G) und stromauf der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Testbypass (2) zum Einstellen des Drucks (p4) im Gefäß (G) ein weiteres Regelventil (CV2) aufweist, das stromab der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist, oder das stromab des Gefäßes (G) und stromauf der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7) einer der folgenden Punkte des Testbypasses (2) ist: – ein Punkt (Z1) stromauf des mindestens einen Regelventils (CV1) und/oder stromauf der ersten Heizung (H1), – ein Punkt (Z2) stromab des mindestens einen Regelventils (CV1) sowie stromauf der ersten Heizung (H1), – ein Punkt (Z7) stromab des mindestens einen Regelventils (CV2) und/oder stromab der zweiten Heizung (H2), – ein Punkt (Z6) stromab der zweiten Heizung (H2) sowie stromauf des mindestens einen Regelventils (CV2), – ein Punkt (Z7) stromab des weiteren Regelventils (CV2) sowie stromab der zweiten Heizung (H2), – ein Punkt (Z6) stromab der zweiten Heizung (H2) sowie stromauf des weiteren Regelventils (CV2).
  9. Testbypass (2) zum Führen eines Prozessmediums (M) einer Kälteanlage (1) von einem Vorlauf (A) der Kälteanlage (1) zu einem Rücklauf (B) der Kälteanlage (1), insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Testbypass (2) zumindest ein Regelventil (CV1, CV2), eine erste Heizung (H1) zum Einbringen einer isothermen Wärmelast, ein Gefäß (G), und eine zweite Heizung (H2) zum Einbringen einer nichtisothermen Wärmelast sowie ein Mittel (4) zum Messen eines Zustands des Prozessmediums (M) an einem Punkt (Z1) des Testbypasses (2) sowie ein Mittel (5) zum Messen eines Druckes oder einer Temperatur des Prozessmediums (M) an einem weiteren Punkt des Testbypasses (2) aufweist.
  10. Testbypass nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Heizung (H1) stromauf des Gefäßes (G) oder in dem Gefäß (G) angeordnet ist, und dass die zweite Heizung (H2) stromab des Gefäßes (G) angeordnet ist.
  11. Testbypass nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Regelventil (CV1) stromauf der ersten Heizung (H1) angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil (CV1) stromab der ersten Heizung (H1) sowie stromauf des Gefäßes (G) angeordnet ist.
  12. Testbypass nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Regelventil (CV2) stromab der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist, oder dass das mindestens eine Regelventil (CV2) stromab des Gefäßes (G) und stromauf der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist.
  13. Testbypass nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Testbypass (2) zum Einstellen des Drucks (p4) im Gefäß (G) ein weiteres Regelventil (CV2) aufweist, das stromab der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist, oder das stromab des Gefäßes (G) und stromauf der zweiten Heizung (H2) angeordnet ist.
  14. Testbypass nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Punkt (Z1, Z2, Z6, Z7) einer der folgenden Punkte des Testbypasses (2) ist: – ein Punkt (Z1) stromauf des mindestens einen Regelventils (CV1) und/oder stromauf der ersten Heizung (H1), – ein Punkt (Z2) stromab des mindestens einen Regelventils (CV1) sowie stromauf der ersten Heizung (H1), – ein Punkt (Z7) stromab des mindestens einen Regelventils (CV2) und/oder stromab der zweiten Heizung (H2), – ein Punkt (Z6) stromab der zweiten Heizung (H2) sowie stromauf des mindestens einen Regelventils (CV2), – ein Punkt (Z7) stromab des weiteren Regelventils (CV2) sowie stromab der zweiten Heizung (H2), – ein Punkt (Z6) stromab der zweiten Heizung (H2) sowie stromauf des weiteren Regelventils (CV2).
  15. Kälteanlage (1) zur Bereitstellung von Kälte, wobei die Kälteanlage (1) einen Testbypass (2) gemäß einem der Anspruch 9 bis 14 aufweist, wobei der Testbypass (2) eine Strömungsverbindung zwischen einem Vorlauf (A) der Kälteanlage und einem Rücklauf (B) der Kälteanlage (1) bereitstellt.
DE102015013835.9A 2015-10-27 2015-10-27 Testbypass für eine Kälteanlage mit einem Flüssigkeitsgefäß auf variablem Druckniveau Withdrawn DE102015013835A1 (de)

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