DE10233411B4

DE10233411B4 - Kälteanlage mit wenigstens einem Kältekreislauf und Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage

Info

Publication number: DE10233411B4
Application number: DE2002133411
Authority: DE
Inventors: Klaus Koch
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: DE10233411A1

Abstract

Kälteanlage mit wenigstens einem Kältekreislauf, welcher wenigstens einen Verflüssiger, einen oder mehrere Kälteverbraucher und wenigstens einen Verdichter aufweist, wobei der oder die Verdichter (X, Y, Z) ausgangsseitig über eine Abtauleitung (6, 8, 9) mit der bzw. den Eingangsseiten des oder der Kälteverbraucher (V1, V2) verbunden oder verbindbar sind, und wobei eine Absaugleitung (7), in der ein Absperrventil (b) angeordnet ist, vorgesehen ist, mittels derer die Abtauleitung (6, 8, 9) mit der bzw. den Eingangsseiten des oder der Verdichter (X, Y, Z) verbunden oder verbindbar ist, um ein Absaugen von noch in der Abtauleitung (6, 8, 9) verbliebenem Kältemittel nach Beendigung des Abtauvorganges zu ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage mit wenigstens einem Kältekreislauf, welcher wenigstens einen Verflüssiger, einen oder mehrere Kälteverbraucher und wenigstens einen Verdichter aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage.
Unter dem Begriff ”Kältemittel” seien nachfolgend sowohl ein- als auch mehrkomponentige Kältemittel zu verstehen.
Unter dem Begriff ”Kälteverbraucher” seien nachfolgend die in Kühlmöbeln oder Kühlräumen angeordneten Verdampfer und/oder Wärmetauscher, die von einem Kältemittel durchströmt werden, zu verstehen.
Kälteanlagen der gattungsgemäßen Art werden beispielsweise in Supermärkten betrieben. Sie versorgen dort im allgemeinen eine Vielzahl von Kälteverbrauchern, wie etwa Kühlräume, Kühl- und Tiefkühlmöbel. Zu diesem Zweck zirkuliert in ihnen ein ein- oder mehrkomponentiges Kältemittel. Eine derartige Kälteanlage – wie sie beispielsweise aus der DE-PS 39 28 430 bekannt ist – weist einen Verflüssiger auf, in dem das unter Druck stehende Kältemittel durch indirekten Wärmetausch, vorzugsweise gegen Außenluft, kondensiert wird.
Das flüssige Kältemittel aus dem Verflüssiger wird im Regelfall einem Sammelbehälter zugeführt. Innerhalb einer Kälteanlage muss immer soviel Kältemittel vorhanden sein, dass auch bei maximalem Kältebedarf die Verdampfer bzw. Wärmetauscher aller Kälteverbraucher gefüllt werden können. Da jedoch bei niedrigerem Kältebedarf innerhalb einer Verbundkälteanlage einzelne Verdampfer abgeschaltet und abgesaugt sind, muss das überschüssige Kältemittel während dieser Zeiten in dem dafür vorgesehenen Sammelbehälter aufgefangen werden.
Aus dem Sammelbehälter wird das Kältemittel über die sog. Flüssigkeitsleitung den Kälteverbrauchern zugeführt. Jedem Kälteverbraucher ist eine Expansionseinrichtung, vorzugsweise ein Expansionsventil vorgeschaltet bzw. zugeordnet, in welchem das in den oder die Verdampfer des Kälteverbrauchers strömende Kältemittel entspannt wird. Das so entspannte Kältemittel wird in den Verdampfern der Kältemittelverbraucher verdampft und kühlt so die entsprechenden Kühlmöbel und -räume.
Das derart verdampfte Kältemittel wird anschließend über eine Saugleitung einer Verdichtereinheit zugeführt. Diese Verdichtereinheiten können ein- oder mehrstufig ausgebildet sein. Die einzelnen Verdichterstufen weisen im Regelfall mehrere parallel geschaltete Verdichter auf. Diese komprimieren das Kältemittel und fördern es über eine Druckleitung wiederum zu dem bereits erwähnten Verflüssiger.
Die vorgenannten Verdampfer bzw. Wärmetauscher der Kälteverbraucher müssen von Zeit zu Zeit abgetaut werden. Insbesondere dann, wenn als Kältemittel Kohlendioxid Anwendung findet, stoßen die zum Stand der Technik zählenden Abtauverfahren an ihre Grenzen, da die Drucklage zu hoch ist.
JP 09 318 205 A beschreibt ein Heissgasabtauverfahren für Kälteanlagen mit einem Kühlkreis, der einen Kompressor, einen Kondensator, eine Expansionsvorrichtung und einen Verdampfer aufweist. Der Kühlkreis umfasst auch eine Abtauleitung und eine Bypassleitung, mittels derer die Abtauleitung mit der Eingangsseite des Kompressors verbindbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kälteanlage der gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage anzugeben, die bzw. das die genannten Nachteile vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kälteanlage vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der oder die Verdichter ausgangsseitig über eine Abtauleitung mit der bzw. den Eingangsseiten des oder der Kälteverbraucher verbunden oder verbindbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Abtaubedarf des oder eines der Kälteverbraucher verdichtetes, warmes Kältemittel über die Abtauleitung dem oder den abzutauenden Kälteverbrauchern zugeführt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kälteanlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemäße Kälteanlage, das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere Ausgestaltungen der- bzw. desselben seien anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt eine schematisierte Darstellung des Kältekreislaufes einer Kälteanlage, wobei der Verflüssiger nicht dargestellt ist. Ebenfalls nicht dargestellt sind die den Kälteverbrauchern V1 und V2 vorgeschalteten Expansionseinrichtungen bzw. -ventile, in denen das in den oder die Verdampfer der Kälteverbrauchers V1 und V2 strömende Kältemittel entspannt wird.
Über Leitung 1 wird das flüssige Kältemittel aus dem nicht dargestellten Verflüssiger einem optional vorzusehenden Sammelbehälter S1 zugeführt. Aus diesem wird das Kältemittel über die sog. Flüssigkeitsleitungen 2 sowie 2' und/oder 2'' einem oder zeitgleich beiden Kälteverbrauchern V1 und V2 zugeführt.
Das in den Verdampfern der Kälteverbraucher V1 und V2 verdampfte Kältemittel wird aus diesen über die Leitungen 3, 3' und/oder 3'' abgezogen und einem den Verdichtem X, Y und Z vorgeschalteten Sammelbehälter S2 zugeführt. Auch dieser Sammelbehälter S2, der der Abtrennung von in dem Kältemittel mitgerissenem Öl dient, ist nicht zwingend erforderlich.
Das in dem Sammelbehälter S2 vorliegende verdampfte Kältemittel wird von den Verdichtem X, Y und Z auf den gewünschten Kreislaufdruck verdichtet und anschließend über die sog. Druckleitung 5 wieder dem Verflüssigen zugeführt.
Erfindungsgemäß sind nunmehr die Verdichter X, Y und Z ausgangsseitig über die Abtauleitung 6 sowie 8 bzw. 9 mit den Eingangsseiten der Kälteverbraucher V1 und V2 verbunden bzw. verbindbar. In Abhängigkeit von dem Abtaubedarf der Kälteverbraucher V1 und V2 kann – bei geöffnetem Ventil a sowie geöffneten Ventilen c und/oder d dem oder den abzutauenden Kälteverbrauchern V1 und V2 zumindest ein Teilstrom des verdichteten, warmen Kältemittels, durch den der Verdampfer bzw. Wärmetauscher des abzutauenden Kälteverbrauchers V1 oder V2 abgetaut wird, zugeführt werden.
Vorteilhafterweise ist zudem eine mit den Eingangsseiten der Verdichter X, Y und Z verbundene oder verbindbare Absaugleitung 7, in der ein Absperrventil b angeordnet ist, vorgesehen. Über diese kann nach Beendigung eines Abtauvorganges ein Absaugen von noch in der Abtauleitung 6, 8 und 9 verbliebenem Kältemittel erfolgen.
Die erfindungsgemäße Kälteanlage sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage ermöglichen – unabhängig von der Art des verwendeten Kältemittels und somit auch bei der Verwendung von Kohlendioxid als Kältemittel – einen kostengünstigen und verfahrenstechnisch einfachen Abtauprozess.
Die Erfindung ermöglicht es ferner, Kälteverbraucher einzeln abzutauen. Die steuerungstechnische Auslegung der erfindungsgemäßen Kälteanlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vergleichsweise wenig aufwendig zu bezeichnen.

Claims

Kälteanlage mit wenigstens einem Kältekreislauf, welcher wenigstens einen Verflüssiger, einen oder mehrere Kälteverbraucher und wenigstens einen Verdichter aufweist, wobei der oder die Verdichter (X, Y, Z) ausgangsseitig über eine Abtauleitung (6, 8, 9) mit der bzw. den Eingangsseiten des oder der Kälteverbraucher (V1, V2) verbunden oder verbindbar sind, und wobei eine Absaugleitung (7), in der ein Absperrventil (b) angeordnet ist, vorgesehen ist, mittels derer die Abtauleitung (6, 8, 9) mit der bzw. den Eingangsseiten des oder der Verdichter (X, Y, Z) verbunden oder verbindbar ist, um ein Absaugen von noch in der Abtauleitung (6, 8, 9) verbliebenem Kältemittel nach Beendigung des Abtauvorganges zu ermöglichen.
Verfahren zum Abtauen des oder der Kälteverbraucher einer Kälteanlage nach Anspruch 1, wobei in Abhängigkeit des Abtaubedarfs des oder eines der Kälteverbraucher (V1, V2) verdichtetes, warmes Kältemittel über die Abtauleitung (6, 8, 9) dem oder den abzutauenden Kälteverbrauchern (V1, V2) zugeführt wird, und wobei nach Beendigung des Abtauvorganges noch in der Abtauleitung (6, 8, 9) verbliebenes Kältemittel über eine mit den Eingangsseiten der Verdichter (X, Y, Z) verbundene Absaugleitung (7) abgesaugt wird.