DE19509716A1

DE19509716A1 - Kühlanlage mit freier Kühlung

Info

Publication number: DE19509716A1
Application number: DE1995109716
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Mosemann; Reinhard Dipl Ing Buchmann
Original assignee: Kuehlautomat Berlin Kab GmbH
Current assignee: GEA Refrigeration Germany GmbH
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-12

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltung in einer Kühlanlage mit freier Kühlung und zwei getrennten Kreisläufen für indirekte Verdampfersysteme mit indirekter Kondensatorkühlung.

Stand der Technik

Bekannt sind Kühlanlagen mit freier Kühlung, in dem zu einer Anlage - bestehend aus den Grundelementen Verdichter, Kondensator, Verdampfer, Sammler oder Abscheidebehälter und Verbindungsleitungen mit Regeleinrichtungen - ein separater Wärmetauscher in den Kaltwasserkreislauf oder Kaltsolekreislauf geschaltet wird. Weiterhin ist bekannt, daß eine im wesentlichen gleiche Anlage mit getrennten Kreisläufen ausgeführt ist. Die getrennten Kreisläufe bestehen aus einem Kühlkreislauf und einem separaten Verbraucherkreislauf, beispielsweise einem Wasserkreislauf oder Solekreislauf.

Eine konkrete Ausführung beschreibt einen Zusatzkühler, der von zu kühlendem Kaltwasser oder Kaltsole durchflossen wird und einem Verflüssigerwärmetauscher der Kühlanlage zugekehrt im Huckepack angeordnet ist.

Dabei durchströmt die Luft zur Kühlung des Verflüssigers zunächst den Zusatzkühler. Nach einer ersten Betriebsmöglichkeit wird nur die freie Kühlung verfolgt. Sie entsteht, wenn die Außentemperatur um einen bestimmten Wert unter der planmäßigen Nutzwasser-Temperatur des Kaltwassers liegt. Das Wasser wird im Zusatzkühler abgekühlt, während der Verdichter außer Betrieb bleibt.

Nach einer zweiten Betriebsmöglichkeit arbeiten ein oder zwei Verdichter teilweise oder vollständig. Zu einer dritten Betriebsart ist der Zusatzkühler nicht in den Kreislauf einbezogen. Je nach der Außentemperatur wird der Zusatzkühler betrieben oder völlig durch Ventile vom Kreislauf getrennt.

Die beschriebenen Kühlanlagen mit freier Kühlung sind je nach Anwendungskonzeption konzipiert. Sie haben den Nachteil, daß die Energiebilanz der Anlage nicht optimal ist.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung betrifft eine Schaltung in einer Kühlanlage mit freier Kühlung, wonach für den jeweiligen Anwendungsfall eine optimale Energiebilanz erreicht wird. Die wesentlichen Grundbausteine einer Kühlanlage mit einem separaten Kühlkreislauf und Verbraucherkreisläufen kommen zur Anwendung.

Merkmale der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanlage zur Wasser- oder Solekühlung mit Verdichter, mit flüssigkeitsgekühltem Kondensator, dessen Kühlflüssigkeit an der Umgebungsluft gekühlt wird, Verdampfer, Flüssigkeitsabscheider oder Flüssigkeitssammler, zugeordneten Rohrverbindungen und Regeleinrichtungen. Diese Kühlanlage besitzt mindestens einen Zusatzkühler für eine freie Kühlung. Die Zusatzkühler werden je nach den äußeren Bedingungen getrennt von der Kühlanlage betrieben.

Nach der erfindungsgemäßen Ausführung kommen mindestens zwei Zusatzkühler zur Anwendung, die entsprechend der äußeren Bedingungen, zum Beispiel Übergangszeit zwischen Sommer- und Winterbetrieb, so geschaltet sind, daß die Zusatzkühler wahlweise mit der Verbraucherseite, dem Kälteträgerstrom, Kaltwasser- oder Kaltsolestrom, oder mit dem Kondensator der Kühlanlage verbunden sind. Dadurch ist es möglich, die Zusatzkühler wahlweise für eine Rückkühlung und für eine Vorkühlung des Kälteträgerstromes zu betreiben.

Für die Vorkühlung des Kälteträgers wird der Kälteträgerstrom zuerst über den/die Zusatzkühler geführt, dabei vorgekühlt und anschließend wieder in den Kälteträgerstrom zurückgeführt und dann im Verdampfer auf die gewünschte Temperatur weiter abgekühlt. Alternativ können Zusatzkühler zur Rückkühlung des Kühlmediums (Kühlwasser oder Kühlsole) mit dem Kondensator der Kühlanlage verbunden werden.

Bei der beschriebenen Schaltung ist vorteilhaft, daß durch die Vorkühlung des Kälteträgerstromes eine Verbesserung des COP-Wertes der Kälteanlage bei allen Betriebszuständen eintritt. Varianten sind dabei auch in der Mischform gemäß der Erfindung möglich, bei der jeweils ein oder mehrere Zusatzkühler sowohl im Kälteträgerkreislauf als auch im Kühlmedienkreislauf durchströmt werden.

Ausführungsbeispiel

Nach der Figur sind Zusatzkühler 1, 2 im Kreislauf angeordnet. Die Zusatzkühler können wahlweise betrieben werden. Für eine Vorkühlung des Kälteträgers ist der Zusatzkühler 2 mit dem Kälteträgerstrom 3 über Leitung 4 verbunden. Über Leitung 5 erfolgt die Rückführung des Kälteträgerstromes 3 über den Verdampfer 6 zum Verbraucher. Dabei wird Wärme aus dem Kälteträger an die Umgebung direkt abgeführt.

Für die Rückkühlung ist der Zusatzkühler 1 über Leitung 7 mit dem Kondensator 8 verbunden. Die Kühlanlage arbeitet dabei bei Teillast, da ein Teil der Verdampferleistung ersetzt wird durch direkte Wärmeabgabe an die Umgebung. Für tiefere Außentemperaturen werden beide Zusatzkühler in den Kälteträgerkreislauf eingebunden. Die Kühlanlage ist dazu ausgeschaltet (Verdichterstop). Für höhere Außentemperaturen werden beide Zusatzkühler in den Kühlwasserkreislauf eingebunden. Dadurch sinkt die Kondensationstemperatur in der Kühlanlage, die in Betrieb ist (Verdichter läuft).

Bei jeder der drei Betriebsarten/Schaltungsvarianten arbeitet der Kälteprozeß bei vergleichsweise reduziertem Energieverbrauch.

Bezugszeichenliste

1, 2 Zusatzkühler
3 Kälteträgerstrom
4 Leitung
5 Leitung
6 Verdampfer
7 Leitung
8 Kondensator.

Claims

1. Schaltung in einer Kühlanlage mit freier Kühlung, wobei die Anlage aus Kreisläufen für den Kühlkreislauf und den Verbraucherkreislauf besteht, der Kühlkreislauf umfaßt Verdichter, Kondensator, Verdampfer, zugeordnete Rohrverbindungen und Regeleinrichtungen, der Verbraucherkreislauf umfaßt im wesentlichen den Kälteträgerstrom über den Verdampfer und Anschlüsse für die Verbraucher, die Anlage ist außerdem mit Wärmetauschern als Zusatzkühler versehen, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei Zusatzkühler angeordnet sind die entsprechend den jahreszeitlich sich ändernden äußeren Bedingungen, zum Beispiel Übergangszeit Sommer/Winterbetrieb, so geschaltet sind, daß der eine Zusatzkühler mit der Verbraucherseite, dem Kälteträgerstrom, verbunden ist und der zweite Zusatzkühler mit dem Kondensator der Kühlanlage verbunden ist, die Zusatzkühler werden in der Anlage wahlweise geschaltet und zwar für eine Vorkühlung des Kälteträgerstromes oder für eine Rückkühlung in der Kühlanlage.

2. Schaltung in einer Kühlanlage mit freier Kühlung, gekennzeichnet dadurch, daß bei Einsatz von zwei Zusatzkühlern die Schaltung wahlweise wie folgt ausgeführt ist, erstens sind im Winterbetrieb die beiden Zusatzkühler in Reihe geschaltet und mit der Verbraucherseite des Verdampfers verbunden, zweitens ist für die Übergangszeit ein Zusatzkühler mit der Verbraucherseite des Verdampfers verbunden, während der andere Zusatzkühler mit dem Kondensator der Kühlanlage verbunden ist und drittens sind für den Sommerbetrieb die beiden Zwischenkühler parallel mit dem Kondensator verbunden.