DE2624287A1

DE2624287A1 - Kuehlanlage mit wenigstens zwei kuehlraeumen

Info

Publication number: DE2624287A1
Application number: DE19762624287
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl Ing Bjoerklund; Henrik Dipl Ing Conradi
Original assignee: Stal Refrigeration AB
Current assignee: Stal Refrigeration AB
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1976-05-31
Publication date: 1976-12-30
Also published as: SE391233B; SE7506662L; FR2314455B1; DE2624287C2; FR2314455A1; GB1495098A

Description

Kühlanlage mit wenigstens zwei Kühlräumen

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit wenigstens zwei Kühlräumen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

An Bord von Schiffen beispielsweise gibt es spezielle Anlagen zur Kühlung der Vorräte. Unterschiedliche Arten von Vorräten werden in verschiedenen Kühlräumen bei unterschiedlicher Temperatur aufbewahrt. Die Temperaturen in den verschiedenen Kühlräumen werden durch Thermostate geregelt, welche in den Kühlräumen angebracht sind und welche Magnetventile oder andere Ventile mit einer automatischen Zweipunkt-Charakteristik (EIN-AUS-Charakteristik) in der Kühlmittelleitung vor dem Verdampfer des Kühlraumes steuern. Die Steuerung erfolgt in der Weise, daß dann, wenn die Temperatur in dem Kühlraum einen am Kühlraumthermostaten eingestellten oberen Grenzwert überschreitet, das Magnetventil geöffnet wird, so daß das flüssige Kühlmittel zum Verdampfer strömen kann. Wenn die Temperatur des Kühlraumes unter einen unteren für den Kühlraum festgesetzten Grenzwert fällt, dann wird das Magnetventil geschlossen, wodurch die Versorgung mit Kühlmittel unterbrochen wird. Wenn der Kühlmittelzufluß zu allen Kühlräumen, welche von ein und demselben Kompressor versorgt werden, unterbrochen ist, dann tritt ein ge-

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wisser Druckabfall in der Saugleitung des Kompressors ein, und ein Druckmesser, der "bei einem bestimmten Druckwert ein Signal gibt, sorgt dafür, daß die Antriebsmaschine des Kompressors stillgesetzt wird. Wenn infolge der erneuten Öffnung irgendeines Magnetventiles das Kühlmittel wieder zu einem Verdampfer fließen kann, dann steigt der Druck in der Saugleitung des Kompressors wieder an, und die Antriebsmaschine wird durch einen Impuls des Druckmeßgliedes wieder gestartet.

Die bekannte Anlage hat folgende Nachteile:

1. Die Verdampfer der verschiedenen Räume werden unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet, so daß die Anzahl von Verdampfern, die gleichzeitig in Betrieb sind, ständig wechselt. Während eines erheblichen Teiles der Betriebszeit der gesamten Anlage sind beispielsweise nur die Hälfte oder weniger als die Hälfte der Verdampfer gleichzeitig in Betrieb, was bedeutet, daß die Verdampfertemperatur in diesen Kühlräumen erheblich herabgesetzt wird, denn die gesamte Kompressorkapazität ist auf eine verminderte Anzahl von Verdampfern konzentriert. Dies hat zur Folge, daß die Temperatur an den Kühloberflächen der Verdampfer sehr niedrig ist und ein stärkeres Austrocknen der Güter in den Kühlräumen eintritt.

2. Der Kompressor kann nicht mit einer für ihn optimalen Belastung gefahren werden. Die Belastung des Kompressors ändert sich stark in Abhängigkeit der Anzahl von Verdampfern, welche jeweils in Betrieb sind, und dies hat einen verminderten Wirkungsgrad zur Folge, das heißt einen größeren Energieverbrauch.

3. Die Anzahl der Kompressoranlaufe ist sehr groß, was einen schnelleren Verschleiß des Kompressors zur Folge hat.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die oben geschilderten Nachteile weitgehend beseitigt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist. Das dabei verwendete Steuerglied arbeitet vorzugsweise elektronisch.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung nicht nur das Magnetventil eines Kühlraumes geöffnet wird, in welchem die Temperatur den oberen Grenzwert erreicht hat, sondern gleichzeitig die Magnetventile aller anderen Kühlräume geöffnet werden, in denen die Temperatur im Ansteigen begriffen ist, wird die Belastung des Kompressors gleichmäßiger, und die Kühloberflächen der Verdampfer nehmen eine ausgeglichenere Temperatur an.

Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Kühlanlage nach der Erfindung

mit zwei Kühlräumen,

Fig. 2 den Temperaturverlauf in den Kühlräumen, Fig. 3 zum Vergleich den Temperaturverlauf in einer bekannten Kühlanlage, welche kein zentrales Steuerglied gemäß der Erfindung hat.

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In Pig. 1 ist mit 1 ein Kompressor bezeichnet, der über eine Leitung 2 mit einem Kühlmittel gespeist wird. Das Kühlmittel wird in dem Kompressor komprimiert und danach in einem Kondensator 3 kondensiert, von wo aus das Kühlmittel über zwei Leitungen 4A und 4B auf zwei Verdampfer 5A und 5B verteilt wird. Diese Verdampfer sind in verschiedenen Kühlräumen 6k und 6B angeordnet. Nach dem Durchtritt durch die Verdampfer 5A und 5B wird das Kühlmittel über die Leitung 2 zum Kompressor 1 zurückgeführt.

Zu jedem der Kühlräume gehört je ein Temperaturregler 7A und 7B. Jedem Temperaturregler wird von einem in der zugehörigen Kühlkammer untergebrachten Temperaturmeßglied 8A bzw.. 8B die Temperatur der Kühlkammer zugeführt. Beide Temperaturregler sind außerdem an ein zentrales Steuerglied 9 angeschlossen. Der Temperaturregler 7A steuert das Magnetventil 1OA in der Leitung 4A, und der Temperaturregler 7B steuert ein Magnetventil 1OB in der Leitung 4B. Mt 11A und 11B sind Entspannungsventile bezeichnet zur Entspannung des Kühlmittels in herkömmlicher Weise vor den Verdampfern 5 A und 5B.

Der Kompressor 1 wird von einem Motor12 angetrieben, welcher stillgesetzt wird, wenn der Druck in der Leitung 2 unter einen bestimmten Y/ert sinkt. Y/enn der Druck in der Leitung 2 wieder ansteigt, so beginnt der Motor 12 wieder zu laufen. Mt 13 ist eine Leitung angedeutet, welche den Druckwert in der

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Leitung 2 zu der Einschalt- und Ausschaltvorrichtung für den Motor 12 überträgt.

Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Pig. 2 soll nunmehr die Punktion der Anlage erläutert werden. Es wird angenommen, daß die Ansprechcharakteristik beider Temperaturregler 7A und 7B so eingestellt ist, daß die Temperatur in beiden Kühlräumen zwischen einem Wert t- (z.B. +4 C) und einer Temperatur tp (z.B. +2⁰C) variieren darf. Auf der Ordinate 14 des Diagrammes in Pig. 2 ist die Temperatur aufgetragen,und auf der Abszisse 15 ist die Zeit aufgetragen. Die Kurve 16 zeigt den Temperaturverlauf im Kühlraum 6A und die Kurve 17 den Temperaturverlauf im Kühlraum 6B.

Im Zeitpunkt 18 läuft der Kompressor, das Ventil 1OA ist geschlossen und die Temperatur im Kühlraum 6A steigt. Das Ventil 1OB ist offen und der Verdampfer 5B in dem Kühlraum 6B arbeitet, so daß die Temperatur im Raum 6B sinkt. Im Zeitpunkt 19 erreicht die Temperatur im Kühlraum 6A ihren oberen zulässigen Wert t.j, so daß der Regler 7A das Ventil 1OA öffnet. Von diesem Zeitpunkte an arbeiten beide Verdampfer 5A und 5B. Im Zeitpunkt 20 hat die Temperatur im Kühlraum 6B ihren unteren zulässigen Wert tp erreicht, und der Regler 7B schließt das Ventil 1OB, so daß die Temperatur im Kühlraum 6B wieder zu steigen beginnt. Vom Zeitpunkte 20 an arbeitet nur der Verdampfer 5A. Da dieser Verdampfer nun das gesamte vom Kompressor gelieferte Kühlmittel erhält, erreicht er eine niedrigere Ver-

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dampfungstemperatur, so daß die Kühlung des Kühlraumes 6k vom Zeitpunkte 20 an schneller stattfindet als in der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten 19 und 20.

Im Zeitpunkte 21 wird das Ventil 1OA geschlossen, so daß nunmehr der Kühlmittelfluß durch beide Verdampfer 5k und 5B unterbrochen ist. Der Druck in der Leitung 2 sinkt so stark, daß der Motor 12 stillgesetzt wird.

Im Zeitpunkte 22 erreicht die Temperatur im Kühlraum 6B ihren oberen Grenzwert, so daß der Eegler 7B das Ventil 1OB öffnet. Polglich steigt der Druck in der leitung 2 an, und der Kompressor wird eingeschaltet. Gleichzeitig sorgt das Steuerglied 9» an welches die Eegler 7A und 7B angeschlossen sind, dafür, daß ebenfalls das Ventil 1OA geöffnet wird, obwohl die Temperatur in dem Kühlraum 6k noch nicht den oberen Grenzwert erreicht hat. Beide Verdampfer arbeiten nunmehr so lange gleichzeitig, bis die Temperatur in einem der Kühlräume den unteren Grenzwert erreicht hat. Danach arbeitet nur noch der Verdampfer in dem anderen Raum, bis auch die Temperatur in diesem Raum den unteren Grenzwert erreicht hat. Der Kompressor wird dann stillgesetzt. Er wird erst wieder in Gang gesetzt, wenn die Temperatur in einem der Kühlräume wieder den oberen Grenzwert erreicht hat, woraufhin das Steuerglied 9 die Öffnung beider Ventile 1OA und 1OB veranlaßt.

Im unteren Teil von Hg. 2 sind die Zeitabschnitte 23 gezeigt, in denen der Kompressor arbeitet, und die Abschnitte 24, in

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denen der Kompressor stillgesetzt ist.

Die Erfindung in dieser Kühlanlage besteht in der Einfügung des Steuergliedes 9· Die bekannte Anlage, an welche die Erfindung anknüpft, ergibt sich aus Pig. 1, wenn das Steuerglied 9 weggelassen wird. Bei der bekannten Anordnung werden die Ventile 1OA und 1OB unabhängig voneinander gesteuert. Dies hat die aus Fig. 3 ersichtliche Folge, daß der Kompressor unter anderem häufiger anlaufen muß und eine längere resultierende Betriebszeit hat. In Fig. 3 zeigt die Kurve 25 den Temperaturverlauf in dem Kühlraum 6A und die Kurve 26 den Temperaturverlauf in dem Kühlraum 6B beim Fehlen des Steuergliedes 9 in der Anlage. Fig. 3 zeigt ebenfalls die Zeitabschnitte 27, in denen der Kompressor in diesem Falle in Betrieb ist.

Das Steuerglied 9 arbeitet vorzugsweise elektronisch.

Die Erfindung ist selbstverständlich auch in solchen Fällen anwendbar, in denen ein Kompressor mehr als zwei Kühlräume mit Kühlmittel versorgt.

Claims

26. 5. 1976 " 8 " 20.180 P Patentansprüche:

1./ Kühlanlage mit wenigstens zwei Kühlräumen, je einem Verdampfer in jedem Kühlraum, einem für alle Verdampfer gemeinsamen Kompressor, der die Verdampfer mit Kühlmittel versorgt über Leitungen, in denen von Reglern gesteuerte Ventile liegen, welche Regler ihr zugehöriges Ventil schließen, wenn die Temperatur in dem zugehörigen Kühlraum unter einen bestimmten unteren Grenzwert fällt, und ihr zugehöriges Ventil öffnen, wenn die Temperatur in dem zugehörigen Kühlraum einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Regler (7A, 7B) an ein zentrales Steuerglied (9) angeschlossen sind, welches dann, wenn ein Ventil (1OA, 10B) infolge der Erreichung des oberen Temperaturgrenz- · wertes (t..) im zugehörigen Kühlraum (6A, 6B) öffnet, die Öffnung aller anderen Ventile veranlaßt, in deren zugehörigen Kühlräumen die Temperatur im Bereich zwischen den Grenzwerten (t., und tp) liegt und ansteigt.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (9) ein elektronisch arbeitendes Steuerglied ist.

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