DE10258744B3

DE10258744B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung einer Kompressions-Kälteanlage

Info

Publication number: DE10258744B3
Application number: DE10258744A
Authority: DE
Inventors: Rene Seeliger
Original assignee: Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH; KULMBACHER KLIMAGERAETE
Current assignee: Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH; KULMBACHER KLIMAGERAETE
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2022-12-14
Also published as: US7032394B2; WO2004055455A1; US20050217283A1; EP1576323A1

Abstract

Eine Drucküberwachungseinrichtung (10) einer Kompressions-Kälteanlage (1) mit einem Kompressor (2), einem Kondensator (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden Energieabführeinrichtung (9) wird mittels eines automatisch ablaufenden Selbsttestprogramms geprüft. Hierbei wird die Energieabführeinrichtung (9) zumindest gedrosselt und der Kompressor (2) bis zum Ansprechen der Drucküberwachungseinrichtung (10) betrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung einer Kompressions-Kälteanlage, welche einen Kompressor, einen Kondensator sowie eine mit diesem zusammenwirkende Energieabführeinrichtung, beispielsweise in Form mindestens eines Ventilators, aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Ein Verfahren zur Überwachung einer Kälteanlage ist beispielsweise aus der DE 39 28 430 C1 bekannt.

Sicherheitstechnische Einrichtungen von Kälteanlagen sind nach technischen Normen, insbesondere EN 378, in der Regel jährlich zu überprüfen. Eine Kompressions-Kälteanlage ist im Allgemeinen mit mindestens einer Drucküberwachungseinrichtung ausgerüstet. Unter Drucküberwachungseinrichtungen werden hierbei sowohl Druckwächter als auch Druckbegrenzer und Sicherheitsdruckbegrenzer verstanden. Ein Druckwächter ermöglicht ein automatisches Wiedereinschalten der Kälteanlage nach dessen Ansprechen. Dagegen erfordert ein Druckbegrenzer ein manuelles Zurückstellen und ein Sicherheitsdruckbegrenzer ein Zurückstellen per Werkzeug. Eine Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung durch Personal des Betreibers der Kälteanlage ist in der Regel nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur besonders benutzerfreundlichen Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung einer Kompressions-Kälteanlage anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Hierbei weist eine Kompressions-Kälteanlage prinzipiell bekannten Aufbaus einen Kompressor, einen beispielsweise luftgekühlten Kondensator, sowie eine mit diesem zusammenwirkende Energieabführeinrichtung, insbesondere in Form von mindestens einem Ventilator, auf. Der Begriff "Kälteanlage" umfasst sowohl eine der Kühlung dienende Kälteanlage als auch eine Wärmepumpe sowie kombinierte Anlagen. Die Kälteanlage ist mit einer Drucküberwachungseinrichtung ausgerüstet, welche mittels eines automatisch ablaufenden Selbsttestprogramms überprüft werden kann. Hierbei wird die Energieabführeinrichtung zumindest gedrosselt, indem beispielsweise die Ventilatordrehzahl herabgesetzt wird, vorzugsweise jedoch vollständig abgestellt bzw. nicht in Betrieb genommen, während der Kompressor bis zum Ansprechen der Drucküberwachungseinrichtung betrieben wird. Unter einem automatischen Ablauf des Selbsttestprogramms wird verstanden, dass dieses zwar durch den Benutzer gestartet wird, jedoch im Weiteren selbsttätig abläuft. Der Ablauf des Selbsttestprogramms wird entweder automatisch oder durch Eingriff des Benutzers beendet.

Ein besonderer Vorteil des Selbsttestprogramms besteht darin, dass die jeweiligen Betriebszustände einzelner Komponenten der Kälteanlage, nämlich des Kompressors bzw. der Kompressoren einerseits und der Energieabführeinrichtung andererseits, vom Benutzer nicht separat eingestellt werden müssen, sondern mit dem Programmablauf des Selbsttestprogramms automatisch gewählt werden. Vorzugsweise kann das Selbsttestprogramm durch einen einzigen Startbefehl, beispielsweise mittels eines Schlüsselschalters in Gang gesetzt werden. Damit ist es insbesondere auch dem Betreiber der Kälteanlage auf einfache Weise ermöglicht, die Drucküberwachungseinrichtung zu überprüfen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Ablauf des Selbsttestprogramms automatisch gespeichert. Damit ist die Durchführung der Überprüfung der Drucküberwachungseinrichtung auf benutzerfreundliche Weise dokumentierbar und die Möglichkeit späterer Auswertungen durchgeführter Überprüfungen gegeben.

Die Auslösung des Selbsttestprogramms ist regelmäßig nur in größeren zeitlichen Abständen, beispielsweise jährlich oder vierteljährlich sinnvoll. Ein häufigeres An sprechen der Drucküberwachungsvorrichtung kann sowohl in Fällen, in denen dies während des Betriebs der Kälteanlage ohne Eingriff des Personals erfolgt, als auch bei bewusstem häufigen Einschalten des Selbsttestprogramms Hinweise auf Mängel an der Anlage geben. Aus diesem Grund ist nach einer bevorzugten Weiterbildung ein Sicherheitsmechanismus vorgesehen, durch welchen bei Überschreitung einer Maximalanzahl, beispielsweise drei, an Auslösungen der Drucküberwachungseinrichtung pro Zeiteinheit, beispielsweise einem Tag, die Energiezufuhr zum Kompressor automatisch verriegelt wird. Eine Aufhebung dieser Verriegelung kann, abhängig u.a. von der Art der Drucküberwachungseinrichtung, beispielsweise durch manuelle Entriegelung oder durch Entriegelung mittels eines Werkzeugs vorgesehen sein.

Die Kälteanlage weist zusätzlich zu den mit dem Selbsttestprogramm zusammenwirkenden Mess- und Regeleinrichtungen, insbesondere der zu überprüfenden Drucküberwachungseinrichtung, vorzugsweise eine weitere Druckanzeigevorrichtung auf. Hierdurch ist eine zusätzliche Überwachungsmöglichkeit des Ablaufs des Selbsttestprogramms durch das Bedienpersonal gegeben, wobei der Ablauf des Selbsttestprogramms jederzeit gestoppt werden kann.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass durch eine Automatisierung des Prüfverfahrens zum Funktionstest einer Drucküberwachungseinrichtung einer Kompressions-Kälteanlage dieses Prüfverfahren durch Personal des Betreibers der Kälteanlage auf besonders rationelle und einfache Weise durchgeführt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
1 ein schematisches Fließbild einer Kälteanlage mit einem Selbsttestmodul, und
2 ein Ablaufschema eines mit der Kälteanlage nach 1 durchführbaren Verfahrens zur Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung.
Einander entsprechende Teile bzw. Parameter sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 veranschaulicht in einem vereinfachten Fließbild die Funktion einer Kälteanlage 1, welche mit zwei Kompressoren 2, einem Kondensator 3 und einem Verdampfer 4 ausgerüstet ist. Der Verdampfer 4 dient der Kühlung eines Wasserkreislaufs 5, welcher nur ansatzweise dargestellt ist. Ein dem Kondensator 3 im Kältekreislauf nachgeschaltetes Expansionsorgan 6 trennt, ebenso wie die Kompressoren 2, eine Hochdruckseite 7 des Kältekreislaufs von einer Niederdruckseite 8. Der Kondensator 3 ist mit vier Ventilatoren 9 als Energieabführeinrichtungen luftgekühlt.
Auf der Hochdruckseite 7 der Kälteanlage 1 befinden sich in Strömungsrichtung des Kältemittels vor dem Kondensator 3 die Anschlussstutzen einer Drucküberwachungseinrichtung 10 und einer Druckregeleinrichtung 11. Die genannten Überwachungs- bzw. Regeleinrichtungen 10, 11 befinden sich in Wirkverbindung – angedeutet durch gestrichelte Linien – mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 12, welche auch mit den Motoren der Kompressoren 2 verknüpft ist. Mit Hilfe der Druckregeleinrichtung 11 können beispielsweise einzelne Ventilatoren 9 des Kondensators 3 gezielt zu- oder abgeschaltet werden, um den Kondensationsdruck des Kältemittels einzustellen. Die Drucküberwachungseinrichtung 10 ist als Druckwächter ausgebildet. Sobald der Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite 7 einen zulässigen Maximalwert ps überschreitet, werden die Kompressoren 2 automatisch abgeschaltet. Nach einer vorgegebenen Zeitsperre können die Kompressoren 2 automatisch wieder anlaufen.
Die Drucküberwachungseinrichtung 10 wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch getestet. Hierbei setzt der Benutzer mittels eines Schlüsselschalters 13 ein Selbsttestprogramm in Gang. In diesem Programm, dessen Ablauf von der als Selbsttestmodul fungierenden Steuer- und Regeleinrichtung 12 gesteuert wird, werden die Ventilatoren 9 abgeschaltet, während die Kompresso ren 2 eingeschaltet werden bzw. eingeschaltet bleiben, sofern Sie bei Programmstart bereits in Betrieb sind. Durch die drastisch reduzierte Energieabfuhr am Kondensator 3 steigt der Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite 7 an. Bei bestimmungsgemäßer Funktion der Drucküberwachungseinrichtung 10 schaltet diese bei Erreichen des zulässigen Maximaldrucks ps die Kompressoren 2 ab. Während des gesamten Ablaufs des Selbsttestprogramms wird weiterhin der Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite 7 unter Nutzung der Druckregeleinrichtung 11 über einen Drucktransmitter (2) gemessen und über die Steuer- und Regeleinrichtung 12 angezeigt. Überschreitet der gemessene Druck den zulässigen Maximaldruck ps, so erfolgt über die Steuer- und Regeleinrichtung 12 eine optische und/oder akustische Warnung, welche den Benutzer zum Abschalten der Kompressoren 2 auffordert. Zusätzlich ist ein Manometer 14 vorgesehen, welches den Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite 7 unabhängig von der Steuer- und Regeleinrichtung 12 anzeigt.
2 veranschaulicht den Ablauf der Überprüfung der Drucküberwachungseinrichtung 10 der Kälteanlage 1 nach 1. Die gesamte Prüfung wird vom Betreiber der Anlage durchgeführt. Ebenso übernimmt der Betreiber, unterstützt durch die Steuer- und Regeleinrichtung 12 die Dokumentation der durchgeführten Prüfung. Autorisiertes Personal des Betreibers setzt die Prüfprozedur mittels des Schlüsselschalters 13 in der Regel einmal jährlich in Gang. Der Kältemittelinhalt der Kälteanlage 1 ist derart bemessen, dass deren Ausrüstung ausschließlich mit einem Druckwächter als Drucküberwachungseinrichtung 10, nicht jedoch mit einem Druckbegrenzer oder Sicherheitsdruckbegrenzer, ausreichend ist. Arbeitet die Drucküberwachungseinrichtung 10 ohne Mängel, so ist nach dem Starten des Selbsttestprogramms kein weiterer Eingriff des Personals erforderlich. Die Parameter des durchgeführten Prüfablaufs werden automatisch in der oder mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 12 gespeichert. Ausschließlich bei statistisch unwahrscheinlicher Fehlfunktion der Drucküberwachungseinrichtung 10, welche zur Überschreitung des zulässigen Maximaldrucks ps führt, hat nach Abschaltung der Kälteanlage 1 per Hand der Betreiber Kontakt mit dem die Kälteeinlage 1 betreuenden Kundendienst aufzunehmen.

1: Kälteanlage
2: Kompressor
3: Kondensator
4: Verdampfer
5: Wasserkreislauf
6: Expansionsorgan
7: Hochdruckseite
8: Niederdruckseite
9: Energieabführeinrichtung, Ventilator
10: Drucküberwachungseinrichtung
11: Regeleinrichtung
12: Steuer- und Regeleinrichtung, Selbsttestmodul
13: Schlüsselschalter
14: Manometer
ps: Maximaldruck

Claims

Verfahren zur Überprüfung einer Drucküberwachungseinrichtung (10) einer Kompressions-Kälteanlage (1) mit einem Kompressor (2), einem Kondensator (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden Energieabführeinrichtung (9), wobei die Drucküberwachungseinrichtung (10) im Hochdruckteil der Kälteanlage (1) zwischen Kompressor (2) und Kondensator (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem automatisch ablaufenden Selbsttestprogramm die Energieabführeinrichtung (9) zumindest gedrosselt und der Kompressor (2) bis zum Ansprechen der Drucküberwachungseinrichtung (10) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Selbsttestprogramm durch den Betreiber der Kälteanlage mittels eines Schalters (13) mit einem einzigen Startbefehl ausgelöst werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dokumentation der Durchführung der Überprüfung der Drucküberwachungseinrichtung (10) der Ablauf des Selbsttestprogramms mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung (12) automatisch gespeichert wird.
Vorrichtung zum Selbsttest in einer Kompressions-Kälteanlage (1), mit einem Kompressor (2), einem Kondensator (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden Energieabführeinrichtung (9), sowie einem Selbsttestmodul (12) und einer mit dieser zusammenwirkenden, im Hochdruckteil der Kälteanlage (1) zwischen Kompressor (2) und Kondensator (3) angeordneten Drucküberwachungseinrichtung (10), zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Energieabführeinrichtung ein Ventilator (9) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine vom Selbsttestprogramm unabhängige Druckanzeigevorrichtung (14).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ingangsetzung des Selbsttestprogramms ein Schlüsselschalter (13) vorgesehen ist.