DE10311343A1

DE10311343A1 - Bedarfsabtauung für Tief- und/oder Normalkühlung

Info

Publication number: DE10311343A1
Application number: DE2003111343
Authority: DE
Inventors: Peter Fischer; Klaus Koch
Original assignee: Linde Kaeltetechnik GmbH
Current assignee: Carrier Kaeltetechnik Deutschland GmbH
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-09-23

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers, insbesondere des Wärmetauschers oder Verdampfers einer Kälteanlage, beschrieben. DOLLAR A Erfindungsgemäß DOLLAR A a) wird mittels wenigstens zweier Messvorrichtungen (2, 3) die Temperatur an wenigstens zwei Stellen des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) erfasst, DOLLAR A b) wobei wenigstens eine der Messvorrichtungen (2) im Strömungseintrittsbereich DOLLAR A c) und wenigstens eine der Messvorrichtungen (3) in einem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordnet ist, und DOLLAR A d) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Ansprechtemperatur der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) und DOLLAR A e) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen der im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (2) und der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) wird ein Abtauprozess des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) eingeleitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers, insbesondere des Wärmetauschers oder Verdampfers einer Kälteanlage.

Es sind eine Vielzahl von unterschiedlichen gattungsgemäßen Regelverfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers bekannt. Hierbei erfolgt die Auslösung eines Abtauprozesses in Abhängigkeit unterschiedlichster Parameter, wie beispielsweise dem Öffnungsgrad der (elektronischen) Einspritzventile, etc. Ein neueres Regelverfahren misst die Temperaturen des in einen Wärmetauscher ein- bzw. austretenden Luftstromes, bildet deren Differenz und leitet bei einer zu hohen Sollwertabweichung von der gewünschten Raumtemperatur den Abtauprozess ein.

In der Praxis zeigt sich, dass Wärmetauscher bzw. Verdampfer oftmals gerade dann abgetaut werden, wenn sie aufgrund eines geringen Reifansatzes ihre optimale Leistung erbringen könnten. Jeder (unnötige) Abtauvorgang hat den Nachteil, dass der entsprechenden Kühlstelle unnötigerweise Wärme zugeführt wird; unter dem Begriff "Kühlstelle" seien im Folgenden sowohl Kühlmöbel als auch Kühlräume zu verstehen.

Bisher konnte ein zu häufiges Abtauen dennoch mit der Begründung toleriert werden, dass das aus dem oder den Verdichtern in den oder die Verdampfer bzw. Wärmetauscher gelangte Öl nach dem Abtauprozess wieder über die Saugleitung zu dem oder den Verdichtern zurückgeführt werden konnte. Neue Ölrückführsysteme machen eine Ölrückführung durch Abtauen jedoch überflüssig.

Des Weiteren kann mittlerweile mittels entsprechender Regelverfahren die Verdampfungstemperatur zur Kühlstellentemperatur konstant gehalten werden. Dabei findet in dem Wärmetauscher bzw. Verdampfer eine Überhitzung statt, so dass – bedarfsabhängig – bestimmte Wärmetauscher- bzw. Verdampferflächen ungenutzt bleiben. Jedoch können nur genutzte Wärmetauscher- bzw. Verdampferflächen bereifen, was zur Folge hat, dass sich mit zunehmender Bereifung die Überhitzungszone in Richtung des Ausganges des Wärmetauschers bzw. Verdampfers fortbewegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das zum einen die vorbeschriebenen Nachteile vermeidet und zum anderen dem ebenfalls vorbeschriebenen neuartigen Regelverfahren Rechnung trägt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass

a) mittels wenigstens zweier Messvorrichtungen die Temperatur an wenigstens zwei Stellen des Wärmetauschers oder Verdampfers erfasst wird,
b) wobei wenigstens eine der Messvorrichtungen im Strömungseintrittsbereich und c) wenigstens eine der Messvorrichtungen in einem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordnet ist, und
d) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Ansprechtemperatur der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordneten Messvorrichtung und
e) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen der im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordneten Messvorrichtung und der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordneten Messvorrichtung ein Abtauprozess des Wärmetauschers oder Verdampfers eingeleitet wird.

Hierbei wird die Ansprechtemperatur in Abhängigkeit von der eingestellten bzw. gewünschten Verdampfungstemperatur gewählt. Im Regelfall sind die beiden vorgenannten Temperaturen bzw. Temperaturwerte identisch.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers wird der Abtauprozess zeitverzögert eingeleitet.

Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers macht insbesondere dann Sinn, wenn bspw. kurz vor Ladenschluss ein Abtauprozess eingeleitet werden soll. In diesem Falle ist es zweckmäßiger, den Beginn des Abtauprozesses bis (unmittelbar) nach Ladenschluss zu verschieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der Abtauprozess erst dann eingeleitet wird, wenn ein Unterschreiten der eingestellten und/oder einstellbaren Ansprechtemperatur und/oder ein Unterschreiten der eingestellten und/oder einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen der im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordneten Messvorrichtung und der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers angeordneten Messvorrichtung über ein eingestelltes und/oder einstellbares Zeitintervall erfolgt sind.

Mittels dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sichergestellt werden, dass nicht bereits bei einem zeitlich kurzen Unterschreiten der Ansprechtemperatur und/oder Temperaturdifferenz – die möglichen Ursachen hierfür können vielfältiger Natur sein – zwangsläufig ein Abtauprozess eingeleitet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers sowie weitere Ausgestaltungen desselben, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, seien im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt in einer schematisierten Darstellung einen Wärmetauscher bzw. Verdampfer 1, dem über ein Einspritzventil 7 ein Kältemittel oder Kältemittelgemisch zugeführt wird. Die Regelung der mittels des Einspritzventils 7 in den Wärmetauscher bzw. Verdampfer 1 eingespritzten Kältemittel(gemisch)menge wird in Abhängigkeit der mittels des Temperatursensors 9, der über eine Datenleitung 8 mit dem Einspritzventil 7 in Verbindung steht, am Austrittsende des Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1 erfassten Temperatur geregelt.
Erfindungsgemäß sind nunmehr zwei Temperatursensoren 2 und 3 vorgesehen, die über jeweils eine Datenleitung 4 bzw. 5 mit einer Steuereinheit 6 in Wirkverbindung stehen. Die erste Temperaturmessvorrichtung 2 ist hierbei im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1 angeordnet. Die Eintrittsrichtung der über den Wärmetauscher bzw. Verdampfer 1 strömenden Luft sei durch die vier parallel angeordneten Pfeile dargestellt.
Die zusätzliche Temperaturmessvorrichtung 3 ist vorzugsweise im mittleren Bereich des Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1 angeordnet. Die genaue Anordnung der Temperaturmessvorrichtungen 2 und 3 wird in der Praxis von der Bauart des verwendeten Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1, insbesondere von den Parametern Länge des Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1 und Druckverlust über den Wärmetauscher bzw. Verdampfer 1, abhängen.
Die von den beiden Temperaturmessvorrichtungen 2 und 3 ermittelten Werte werden in der Steuereinheit 6 mit den voreingestellten bzw. voreinstellbaren Temperatur(differenz)werten verglichen. Bei Unterschreiten der voreingestellten bzw. voreinstellbaren Ansprechtemperatur und Temperaturdifferenz wird dann erfindungsgemäß ein Abtauprozess des Wärmetauschers bzw. Verdampfers 1 eingeleitet. Die Temperaturdifferenz, unterhalb derer ein Abtauprozess eingeleitet wird, sollte hierbei in der Größenordnung der Verdampfungs- bzw. Raumtemperatur liegen. Hierbei kann grundsätzlich jeder beliebige Abtauprozess zur Anwendung kommen.
Ein laufender Abtauprozess des Wärmetauschers oder Verdampfers 1 wird vorzugsweise dann beendet, wenn mittels der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers 1 angeordneten Messvorrichtung 3 ein Temperaturwert, der über einem eingestellten und/oder einstellbaren Abtauendtemperaturwert liegt, ermittelt wird.
Dadurch wird sicher gestellt, dass der Abtauprozess nicht zu unerwünscht hohen Temperaturen in dem abzutauenden Wärmetauscher oder Verdampfer 1 und damit in dem Kühlmöbel oder -raum führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der Abtauprozess zeitverzögert beendet wird.
Selbstverständlich kann die Länge bzw. Dauer eines Abtauprozesses auch fest vorgegeben sein oder sich an anderen, dafür geeigneten Parametern orientieren oder durch diese festgelegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers reduziert die Anzahl der erforderlichen Abtauprozesse deutlich. Dies hat zur Folge, dass der Energieverbrauch einer Kühlstelle verringert und dieser nicht unnötigerweise Wärme zugeführt wird, so dass nahezu ununterbrochen die optimale und gewünschte Kühlguttemperatur eingehalten werden kann.

Claims

Verfahren zum Abtauen eines Wärmetauschers oder Verdampfers, insbesondere des Wärmetauschers oder Verdampfers einer Kälteanlage, dadurch gekennzeichnet, dass a) mittels wenigstens zweier Messvorrichtungen (2, 3) die Temperatur an wenigstens zwei Stellen des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) erfasst wird, b) wobei wenigstens eine der Messvorrichtungen (2) im Strömungseintrittsbereich und c) wenigstens eine der Messvorrichtungen (3) in einem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordnet ist, und dass d) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Ansprechtemperatur der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) und e) bei Unterschreiten einer eingestellten und/oder einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen der im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (2) und der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) ein Abtauprozess des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtauprozess zeitverzögert eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtauprozess erst dann eingeleitet wird, wenn ein Unterschreiten der eingestellten und/oder einstellbaren Ansprechtemperatur und/oder ein Unterschreiten der eingestellten und/oder einstellbaren Temperaturdifferenz zwischen der im Strömungseintrittsbereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (2) und der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) über ein eingestelltes und/oder einstellbares Zeitintervall erfolgt sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein laufender Abtauprozess des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) beendet wird, wenn mittels der in dem mittleren Bereich des Wärmetauschers oder Verdampfers (1) angeordneten Messvorrichtung (3) ein Temperaturwert, der über einem eingestellten und/oder einstellbaren Abtauendtemperaturwert liegt, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtauprozess zeitverzögert beendet wird.