DE2650436A1 - Waermerueckgewinnung zur klimatisierung von kuehlraeumen sowie zum abtauen von luftkuehlern in diesen raeumen - Google Patents

Description

• Wärmerückgewinnung zur Klimatisierun von
• Kühlräumen soV;!ie zum Abtauen von Luftkühlern in diesen Räumen.
• wenn in einem Kühlraum die Solltemperatur der Luft wie auch des Kühl gutes erreicht ist, wird die Kältemaschine und der (die) Ventilator(n) am Luftkühler abgeschaltet. Wird nun in dem Kühlraum länserie Zeit kein frisches Kühl gut eingebracht oder wird durch Personenverkehr oder bei tiefer Außentemperatur dem Raum keine Wärme zugeführt, so bleibt die Raumtemperatur zunächst stehen, während die relative Feuchte der Raumluft durch Feuchtigkeitsabgabe aus dem Kühl gut ansteigt und dann nach Überschreiten des zulässigen Feuchtewertes das Kühlgut, z.B. Fleisch schmierig wird, also an Qualität verliert. Um dies zu verhindern erhält der Kühlraum zunächst außer den Thermostaten zur Schaltung der Kältemaschine in Abhängigkeit von der Lufttemperatur auch den Einbau eines Hygrostaten, zur Erfassung der relativen Feuchte der Raumluft. Es haben sich in der Praxis folgende Verfahren eingebürgert, wobei zusätzlich zum Verdampfer noch ein Wärmetauscher eingebaut wird, der 1 elektrisch beheizt wird. Steigt die relative Feuchte im Raum über den zulässigen Wert, dann wird der Heizkörper über den Hygrostaten eingeschaltet. Dem Raum wird nunmehr Wärme zugeführt. Wenn dadurch die am Thermostaten eingestellte Raumtemperatur überschritten wird, schaltet der Thermostat die Kältemaschine ein und damit wird die durch den Ventilator umgewälzte Luft am Verdampfer wieder abgekühlt und entfeuchtet Dieser Betrieb läuft so lange, bis die relative Feuchte wieder auf den zulässigen Wert zurückgeführt ist. Die elektrische Schaltung ist einfach und betriebssicher. Ungünstig ist der relativ hohe Stromverbrauch und Anschlußwert.
• um die hohen Stromkosten zu vermeiden, wird der zusätzliche Heizkörper mit Heigas beschickt, der Art, daß die vom Verdichter ausgeschobenen heißen Druckgase zur Wärmezufuhr verwendet werden. Dies hat den Vorteil, daß die Heißgase, die normal im Verflüssiger der Kälteanlage ihre Wärme an das Kühlwasser oder an die umgebende Luft abgeben, nunmehr kostenlos zur Verfügung stehen. In diesem Falle öffnet der Hygrostat im Kühlraum ein Umsteuerventil, wodurch die heißen Gase nicht in den Verflüssiger, sondern in den Heizkörper geleitet werden. Dieses Verfahren ist jedoch nur dann praktisch anwendbar, wenn sicher getellt ist, daß dann, wenn zur Entfeuchtung der Kühlraumluft der ;feizkörper in Betrieb gehen muß, auch immer an anderer Stelle ein ein Kältebedarf besteht und deshalb die Kältewaschine für den normalen Kühlbetrieb läuft und dadurch Heißgas zur Verfügung steht.
• Die Funktionsbereitschaft ist deshalb nicht immer 5 @hergestellt.
• Ähnliche Verhältnisse liegen beim Abtauen der Vercampf er in Kühlräumen vor, die wie folgt aufgezeigt werden In jedem Kühlraum bildet sich durch die Abkühlung der Raumluft und die damit verbundene Entfeuchtung am Verdampfer Eis. Dadurch verschlechtert sich der Wärmeübergang vom Verdampfer an cie Raumluft und durch die Eisbildung an den Lamellen des Verdampfer steigt der Strömungswiderstand der Luft durch den Verdampfer, was einen Leistungsabfall des Ventilators und insgesamt des Verdampfers zur Folge hat. Der Verdampfer muß deshalb in bestimmten Zeitabschnitten abgetaut werden Dafür haben sich in der Praxis wieder 3 Verfahren durchgesetzt.
• 1. Die elektrische Abtauung.
• In bekannter Art werden be. Lamellensystemen Elektroheizstäbe elngebaut, die, wenn ein Abtauvorgang erforderlich wird, eIngeschaltet werden, entweder von Hand oder automatisch durch eine elektrische Schaltuhr Solange abgebaut wird, ist der Verdampfer vom Kältekreislauf abgeschaltet. Dieses Verfahren ist absolut betriebssicher, hat jedoch den Nachteil, daß - um den Verdampfer rasch abzutauen - eine verhältnismäßig große elektrische Leistung installiert werden muß.
• Die Stromkosten sind hoch, denn bei gewünschter kurzer Abtauzeit muß eine hohe elektrische Leistung installiert werden. Wird weniger Heizleistung installiert, so dauert es eben länger, bis der Verdampfer abgetaut ist. Der gesamte Stromverbrauch ist jedoch der Gleichen Ungünstig ist, daß während der Abtauperiode des Verdampfers nicht gekühlt werden kann.
• 2. Die Abtauung durch Heißgas.
• Gerade mit Rücksicht auf die hohen Stromkosten beim elektrischen Abtauen kommt insbesondere bei größeren Anlagen das Heißgasverfahren zur Anwendung. Wie beim Klimatisieren ist es jedoch auch hier erforderlich, daß zu jedem Abtauvorgang auch immer Heißgas in genügender Menge zur Verfügung steht. Das Verfahren eignet sich deshalb speziell für solche Anlagen, wo mehrere Kühlräume an einen gemeinsamen Kältekreislauf angeschlossen sind, so daß angenommen werden kann, daß immer einige Kühl stellen in Betrieb sind und deshalb die Kältemaschine läuft und das dabei entstehende Heißgas für den Abtaubetrieb zur Verfügung steht. Um die, bei beiden Verfahren entstehenden Unsicherheite: zu @ermeiden, wird erfindungsgemä@ folgendes Verfahren vorgeschlagen: Jeder Kältekreislauf besteht @ekabbtlich aus einem Verdichter (1), einem Verflüssigen (2), einem Regelventil (3) und einem oder beliebig wielen Verdampfern (4), an die der Verdichter saugseitig angeschlossen ist. Erfindungsgemäß wird nun diesem Verflüssiger zusätzlich ein weiterer Verflüssiger (5) vorgeschaltet, in dem nicht die gesamte Verflüsssigerleistung erbracht wird, sondern nur ein Teil der Gesamtleistung. In diesem zusätzlichen Verflüssiger zirkuliert im geschlossenen Kreislauf Wasser, das bei (5a) in den Verflüssiger eintritt und ihn bei (3b) wieder verläßt. Das Wasser wird durch eine Pumpe (6) durch den Zusatzverflüssiger in einem Speicher (7) gepumpt und von hier zurück im geschlossenen Kreislauf durch den Verflüssiger (5). Durch die Wahl der wirksamen Übertragungsfläche des Verflüssigers (5) und der umgewälzten Wassermenge kann man nun die Ablauftemperatur des Wassers bei (5b) bestimmen und einregulieren.
• Sie liegt auf alle Fälle wesentlich höher im normalen Kühlbetrieb, wo das normal mit @10°C zulaufende Kühlwasser mit ca. +20 bis @25°C ablauft. Erfindungsgemäß wird nun das im Speicher liegende Wasser relativ hoher Temperatur in des Heizsystem im Kühlraun curch Die Pumpe 8) gepumpt und fließt dann zurück in den Speischer. Der Speicherinhalt wird sc gewählt, daß immer genügend Warmwasser für die Klimatisierung zur Verfügung steht. Steigt die relative Feuchte im Raum, so setzt der Hygrostat die Warm-(Heißwasser) pumpe in Betrieb Die Pumpe wird' erst wieder durch den Hygrostaten abgeschaltet, wenn er Sollwert der relativer Feuchte wieder erreicht ist. Der Vorteil gegenüßer den beiden vorerwähnten Verfahren esteht darin, daß die für die Luftentfeuchtung erforderliche Wärme ohne zusätzlichen Kosten geliefert wird, wenn man von dem Stromverbrauch der kleinen Pumpe absieht.
• Es wird immer, solange die Kältemaschine läuft, Wärme erzeugt und an den Speicher () abgegeben. Auch dann, wenn keine Wärme für die Luftentfeuchtung entnommen wird und im Speicher die höchste Temperatur erreicht ist, bleibt der zusützlicher Verflüssiger (5) in Betrieb, es wird nur die Umwälzpumpe (6) abgeschaltet.
• Beim Abtaubetrieb sin die Verhältnisse die Gleichen. Es ist dann nur erforderlich dem Wasser Glykol zuzusetzen, damit nicht das Wasser im kalten Verdampfer friert. In diesem Falle werden bei den La- @ellenverdampfern anstelle der elektrischen Heizstä@e Rohrschlangen eingebaut, durch welche das heiße Wasser-Glykolgemisch gepumpt wird. Auch hier erfolgt die Wärmelieferung für das Abtauen ohne zusätzliche Kosten, wenn man wieder von den Stromkosten für die kleine Umwälzpumpe absieht. Durch die, während des Betriebes gespeicherte Wärme ist jedoch der Abtaubetrieb unabhängig vom Kühlbetrieb.

Claims (3)

1. Patentansprüche Verfahren zum Klimatisieren von Kühlräumen und zum Abtauen von Verdampfern in Anlagen mit Kolbenverdichtern dadurch gekennzeichnet, daß In dem normalen Kältekreislauf den' luft- oder wassergekühlten Verflüssiger zusätzlich ein Verflüssiger vorgeschaltet wird, der hauptsächlich als Enthistzer dient, um hier Wasser im geschlossenen Sekundär-Kreislauf umzupumpen, um eine relativ hohe Wassertemperatur zu erreichen und dieses Wasser dann durch Wärmetauscher im Kühlraum zu pumpen, wm nach bekannter Art die Luftfeuchfte zu regeln.
2. 2. in diesem Sekundär-Heißwasserkreislauf zusätzlich ein Heißwasser-@ speicher eingebaut wird, um die gesamte während der Laufzeit des Verdichters freiwerdende Wärme zu speichern, damit aus diesem Speicher der Wärmebedarf für die Klimatisierung gedeckt werden kann.
3. 3. der Sekundärkreislauf den Zusatz eines Frostschutzmittels erhält, z.B. von Glykol, damit mit diesem Gemisch auch die Verdampfer abgetaut werden können, ohne daß eine Frostgefahr besteht.