DE3509664C2

DE3509664C2 -

Info

Publication number: DE3509664C2
Application number: DE19853509664
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Gaiser; Dieter 8201 Bad Feilnbach De Kowalczyk
Original assignee: SEP GESELLSCHAFT fur TECHNISCHE STUDIEN ENTWICKLUNG PLANUNG MBH 8000 MUENCHEN DE
Current assignee: SEP GESELLSCHAFT fur TECHNISCHE STUDIEN ENTWICKLUNG PLANUNG MBH 8000 MUENCHEN DE
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1987-09-17
Also published as: DE3509664A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beendigung des Abtau vorgangs von luftbeaufschlagten Verdampfern in Kältemittelkreisläufen, ins besondere von Wärmepumpen.The present invention relates to a method for terminating the defrost operation of air-loaded evaporators in refrigerant circuits, ins special of heat pumps.

Bei luftbeaufschlagten Verdampfern kondensiert und gefriert bei ausreichend hoher relativer Luftfeuchtigkeit und ausreichend niedrigen Lufttemperaturen Wasser an der Verdampferoberfläche. Mit wachsender Schichtdicke des ausge frorenen Wassers verschlechtert sich der Wärmeübergang von der Luft auf das Kältemittel zunehmend.With air-loaded evaporators condenses and freezes when sufficient high relative humidity and sufficiently low air temperatures Water on the evaporator surface. With increasing layer thickness of the frozen water, the heat transfer from the air to the Refrigerants increasingly.

Ein Abtauen des Verdampfers ist daher erforderlich.Defrosting the evaporator is therefore necessary.

Als Abtauverfahren wird in der Praxis meist die sogenannte "Heißgasabtauung", bei der das verdichtete, heiße Kältemittelgas ohne vorherige Kondensation im Kondensator direkt über ein Drosselorgan in den Verdampfer und von dort wie der in den Verdichter geleitet wird, eingesetzt. Sind Verdampfer und Konden sator von gleicher Bauart, wie es in der Regel der Fall ist, wenn die Wärme im Kondensator und im Verdampfer zwischen dem Kältemittel und der Luft ge tauscht wird, dann wird auch die Abtauung durch Umkehr des Kältemittelkreis laufs eingesetzt, bei der Kältemittel im Verdampfer kondensiert und im Kon densator verdampft.In practice, the so-called "hot gas defrosting" is usually used as the defrosting process, in which the compressed, hot refrigerant gas without prior condensation in the Condenser directly via a throttle body into the evaporator and from there like which is fed into the compressor. Are evaporators and condensers sator of the same design, as is usually the case when the heat in the condenser and in the evaporator between the refrigerant and the air is replaced, then defrosting is also done by reversing the refrigerant circuit used in the refrigerant condenses in the evaporator and in the con evaporated.

In beiden Fällen wird das heiße Kältemittel in den oberen Teil des Verdampfers eingeleitet und im unteren Teil des Verdampfers abgeleitet.In both cases, the hot refrigerant is in the top of the evaporator initiated and derived in the lower part of the evaporator.

Zur Bestimmung des optimalen Zeitpunkts zur Einleitung des Abtauvorgangs sind mehrere Verfahren bekannt: so ist z.B. aus der CH-PS 3 75 742 bekannt, als Kri terium für das Einleiten des Abtauvorgangs die Differenz zwischen der Umge bungstemperatur und der an einer nicht näher bezeichneten Stelle der Verdamp feroberfläche gemessenen Temperatur zu verwenden.To determine the optimal time to start defrosting several methods are known: e.g. from CH-PS 3 75 742 known as Kri terium for initiating the defrosting process the difference between the reverse training temperature and at an unspecified point the evaporator surface temperature to be used.

Durch Reif- bzw. Eisansatz wird der Wärmeübergang behindert, so daß die Tempe raturdifferenz zwischen Umgebungsluft und Verdampferoberfläche ansteigt. Wird der Verdichter nur im EIN/AUS-Verfahren gesteuert, so steigt wegen des zunehmenden Verdampfungsdrucks bei konstantem Kältemittel-Volumen strom der Wärmestrom durch die Verdampferoberfläche mit steigender Außentemperatur und damit auch die Temperaturdifferenz zwischen Um gebungsluft und Verdampfer-Oberfläche. Um dies zu berücksichtigen, kann man - wie in dem Buch von Herbert KIRN und Alfred HADENFELDT, "WÄRMEPUMPEN, Band 1: Einführung und Grundlagen", Verlag C.F. Müller, Karlsruhe, 3. Auflage 1979, S. 44, erwähnt wird, das Steuergerät so ausführen, daß der Grenzwert der zur Einleitung des Abtauvorgangs be nutzten Temperaturdifferenz in Abhängigkeit von der Temperatur der Um gebungsluft festgelegt wird. In der US-PS 43 38 790 wird vorgeschla gen, zur Einleitung des Abtauvorgangs eine von der Temperatur der Um gebungsluft, der Temperatur in beheizten Räumen und der an einer nicht näher bezeichneten Stelle des Verdampfers gemessenen Verdampfertempe ratur abhängige Funktion zu verwenden. Dadurch soll die zur Einleitung des Abtauvorgangs benutzte, maximal zulässige Abnahme des Wärmeüber gangs aufgrund von Reif- oder Eisansatz am Lamellenkörper des Verdamp fers in Abhängigkeit von der Temperatur in beheizten Räumen festgelegt werden. Solange der Wärmebedarf durch die Wärmepumpe gedeckt werden kann, soll nach der US-PS 43 38 790 der Abtauvorgang nicht eingeleitet werden. Es wird inkauf genommen, daß die Wärmepumpe zeitweise aufgrund des schlechten Wärmeübergangs am Verdampfer mit einer unnötig schlech ten Leistungsziffer arbeitet, wenn nur die Wärmepumpe den Wärmebe darf abdecken kann.The heat transfer is hindered by the formation of frost or ice, so that the temperature temperature difference between ambient air and evaporator surface increases. Will the Compressor only controlled in the ON / OFF process, so increases because of increasing evaporation pressure with constant refrigerant volume current the heat flow through the evaporator surface with increasing Outside temperature and thus also the temperature difference between Um ambient air and evaporator surface. To take this into account you can - as in the book by Herbert KIRN and Alfred HADENFELDT, "HEAT PUMPS, Volume 1: Introduction and Basics", C.F. Miller, Karlsruhe, 3rd edition 1979, p. 44, the control device is mentioned carry out that the limit value for initiating the defrosting process used temperature difference depending on the temperature of the order ambient air is determined. In US-PS 43 38 790 is proposed gen, to initiate the defrosting one of the temperature of the order ambient air, the temperature in heated rooms and the temperature of one not evaporator temperature measured at the specified point of the evaporator rature dependent function to use. This is meant to initiate maximum permissible decrease in heat transfer used during the defrosting process due to the formation of frost or ice on the lamellar body of the evaporator It also depends on the temperature in heated rooms will. As long as the heat demand is covered by the heat pump can, should not initiate the defrosting process according to US-PS 43 38 790 will. It is accepted that the heat pump is temporarily due the bad heat transfer at the evaporator with an unnecessarily bad The performance figure works when only the heat pump is heating may cover.

Bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen (relative Feuchte, Nebel, Regen, Schnee) bildet sich der Reif- bzw. Eisansatz bevorzugt an ver schiedenen Stellen des Lamellenkörpers des Verdampfers.With different weather conditions (relative humidity, fog, Rain, snow), the ripening or ice formation forms preferentially on ver different parts of the lamellar body of the evaporator.

Berücksichtigt man ferner, daß der Verdampfer weder von der Umgebungs luft noch vom Kältemittel über seine gesamte Oberfläche gleichmäßig be aufschlagt wird, so erscheint die Messung der Temperatur der Verdampfer oberfläche an einer bestimmten Stelle zur Einleitung des Abtauvorgangs problematisch. Besser ist es, ein Kriterium zu verwenden, das den Wärme strom durch die gesamte Verdampferoberfläche zu beurteilen gestattet. Ein solches Kriterium ist in der DE-OS 32 27 604 angegeben, in der vorgeschlagen wird, die Temperatur am Sammelrohr des Verdampfers zu messen, in dem die Kältemittelströme - nachdem sie den Verdampfer durchströmt haben - wieder zusammengefaßt werden, um den Abtau vorgang einzuleiten, wenn die Differenz zwischen der Lufttempera tur und der am Sammelrohr des Verdampfers gemessenen Temperatur einen gewissen positiven Wert übersteigt. In der schon erwähnten US-PS 43 38 790 ist ebenfalls ein solches Kriterium angegeben, nachdem zur Ermittlung der Abnahme des Wärmeübergangs aufgrund von Reif oder Eisansatz am Lamellenkörper des Verdampfers außer der Temperatur der Umgebungsluft die Sauggastemperatur herange zogen wird.If one further takes into account that the evaporator is neither air from the ambient air nor from the refrigerant evenly over its entire surface, then the measurement of the temperature of the evaporator surface appears problematic at a certain point to initiate the defrosting process. It is better to use a criterion that allows the heat flow through the entire evaporator surface to be assessed. Such a criterion is given in DE-OS 32 27 604, in which it is proposed to measure the temperature at the manifold of the evaporator, in which the refrigerant flows - after they have flowed through the evaporator - are summarized again in order to initiate the defrosting process, when the difference between the air temperature and the temperature measured at the evaporator manifold exceeds a certain positive value. Such a criterion is also specified in the already mentioned US Pat. No. 4,338,790, after the suction gas temperature is used in addition to the temperature of the ambient air to determine the decrease in heat transfer due to frost or ice accumulation on the vane body of the evaporator.

Die Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für die Beendigung des Abtauvorgangs ist dagegen weniger gut gelöst. Üblich ist es, das Abtauen nach Ablauf eines festen Zeitintervalls zu beenden, oder nach einem festen Zeitintervall zu prüfen, ob die Temperatur des Kältemittels nach dem Verlassen des Verdampfers einen bestimmten Grenzwert überschritten hat, und den Abtauvorgang fortzusetzen, falls dies nicht der Fall ist.The determination of the optimal time for the termination of the Defrosting, however, is less well solved. It is common that End defrost after a fixed time interval, or after a fixed time interval to check whether the temperature of the Refrigerant after leaving the evaporator a certain Has exceeded the limit value and continue the defrosting process, if not.

Wird der Abtauvorgang nicht nach einem solchen Zeitprogramm gesteu ert, so werden in der Regel dieselben Meßgrößen zur Festellung der Kriterien zur Beendigung des Abtauvorgangs benützt, die auch zur Festlegung des Beginns des Abtauvorgangs dienten. So wird bereits in der erwähnten DE-OS 32 27 604 vorgeschlagen, den Abtauvorgang zu beenden, wenn die am Verdampfersammelrohr gemessene Temperatur einen bestimmten, im Bereich zwischen +2 bis 20°C liegenden Wert über steigt. Durch die Messung am Verdampfersammelrohr kann bei Kenntnis der Umgebungstemperatur der Wärmestrom durch die gesamte Verdampfer oberfläche beurteilt werden; eine Beurteilung, ob der Verdampfer an allen Stellen vollständig abgetaut ist, ist dagegen schwierig. Sowohl bei der Heißgasabtauung als auch bei der Abtauung durch Um kehrung des Kältemittelkreislaufs wird der Verdampfer - vor allem we gen der Aufteilung des Kältemittels in mehrere parallele Teilströme unterschiedlich beaufschlagt. Beim Abtauen der unterschiedlich stark bereiften bzw. vereisten Verdampferoberfläche sind daher in der Regel gegen Ende des Abtauvorgangs schon große Teile des Verdampfers abgetaut, während an den übrigen Stellen noch Eis- oder Reifansatz vorhanden ist. Die nach dem Verlassen des Verdampfers gemessene Temperatur des Kältemittels kann daher schon hohe Werte erreichen, bevor der Verdampfer vollständig abgetaut ist. Insbesondere wenn der zur Beendigung des Abtau vorgangs verwendete Grenzwert der Kältemitteltemperatur am Verdampfersammelrohr im unteren Teil des in der DE-OS 32 27 604 angegebenen Bereichs von +2 bis 20°C festgelegt wird, ist die Gefahr groß, daß der Abtauvorgang zu früh beendet wird. In diesem Fall friert der restliche aufgetaute Reif- bzw. Eisan satz sowie das noch nicht vom Verdampfer abgetropfte Wasser so fort wieder fest. Dadurch ist der Wärmeübergang beeinträchtigt und die Betriebszeit zwischen zwei Abtauvorgängen ist unter Um ständen erheblich verkürzt. Legt man andererseits den zur Been digung des Abtauvorgangs benutzten Grenzwert der Kältemit teltemperatur vom Verdampfersammelrohr in den oberen Teil des in der DE-OS 32 27 604 angegebenen Bereichs von +2 bis 20°C, so besteht nicht nur die Gefahr, daß unnötig lang abgetaut wird, sondern bei besonders ungünstigen Witterungsverhältnissen, wie z.B. Regen bei Umgebungstemperaturen von knapp über 0°C oder starkem Wind bei sehr tiefen Außentemperaturen, wird der vorgege bene hohe Grenzwert insbes. bei der Heißgasabsaugung möglicherweise gar nicht erreicht.If the defrosting process is not controlled according to such a time program, the same measured variables are generally used to determine the criteria for ending the defrosting process that were also used to determine the start of the defrosting process. It is already proposed in the aforementioned DE-OS 32 27 604 to end the defrosting process when the temperature measured on the evaporator manifold exceeds a certain value in the range between +2 to 20 ° C. By measuring the evaporator manifold, the heat flow through the entire evaporator surface can be assessed if the ambient temperature is known; however, it is difficult to assess whether the evaporator is completely defrosted at all points. Both in hot gas defrosting and in defrosting by reversing the refrigerant circuit, the evaporator is acted on differently - above all because of the division of the refrigerant into several parallel partial flows. When the evaporator surface is frosted or iced to different extents, large parts of the evaporator are therefore usually defrosted towards the end of the defrosting process, while ice or frost deposits are still present at the other locations. The temperature of the refrigerant measured after leaving the evaporator can therefore reach high values before the evaporator is completely defrosted. In particular, if the limit value of the refrigerant temperature at the evaporator manifold used to end the defrosting process is set in the lower part of the range from +2 to 20 ° C specified in DE-OS 32 27 604, there is a great risk that the defrosting process will be ended too early . In this case, the remaining thawed frost or ice batch and the water that has not yet dripped from the evaporator freezes again. This affects the heat transfer and the operating time between two defrosts may be considerably reduced. On the other hand, if you place the limit value of the refrigerant temperature used to end the defrosting process from the evaporator manifold in the upper part of the range from +2 to 20 ° C specified in DE-OS 32 27 604, there is not only the risk that defrosting will take an unnecessarily long time is, but in particularly unfavorable weather conditions, such as rain at ambient temperatures of just above 0 ° C or strong winds at very low outside temperatures, the specified high limit value may not be reached, especially with hot gas extraction.

Aus der ebenfalls bereits erwähnten US-PS 43 38 790 ist bekannt, den Abtauvorgang zu beenden, wenn die Sauggastemperatur oder die an einer nicht näher bezeichneten Stelle des Verdampfers gemesse ne Verdampfertemperatur einen von der Temperatur der Umgebungsluft abhängigen Wert überschreitet. Entsprechend der in der US-PS 43 38 790 beschriebenen Aufgabenstellung soll der Abtauvorgang beendet werden, sobald genügend Eis oder Reif abgeschmolzen ist, so daß der Wärmeüber gang am Verdampfer für eine effektive Arbeitsweise der Wärmepumpe für eine genügend lange Zeit bis zum nächsten Einleiten eines Abtauvorgangs ausreicht; dazu ist es nach der US-PS 43 38 790 nicht notwendig, daß der ganze Reif- bzw. Eisansatz am Verdamp fer aufgetaut wird.From the also already mentioned US-PS 43 38 790 it is known stop the defrosting process when the suction gas temperature or the measured at an unspecified point on the evaporator ne evaporator temperature one of the temperature of the ambient air dependent value exceeds. Corresponding to that in US-PS 43 38 790 the defrosting process is to be ended, as soon as enough ice or frost has melted away so that the heat is transferred aisle on the evaporator for an effective operation of the heat pump for a sufficiently long time until the next initiation of one Defrosting is sufficient; it is according to US-PS 43 38 790 it is not necessary that all of the frost or ice on the evaporator is thawed.

Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Wärmepumpe bereits sofort nach Beendigung des Abtauvorgangs mit einem unnötig schlechten Wärmeübergang von der Luft auf das Kältemittel im Verdampfer betrieben wird und daß dadurch die Intervalle zwi schen zwei Abtauvorgängen verkürzt werden.A disadvantage of this method is that the heat pump already does immediately after completing the defrost with an unnecessary poor heat transfer from the air to the refrigerant in the Evaporator is operated and that thereby the intervals between between two defrosts.

Nach dem vollständigen Abtauen des Verdampfers hängen erfahrungs gemäß an den Unterkanten der Verdampferlamellen Wassertropfen. Bei engem Lamellenabstand können diese Wassertropfen sogar den Zwischenraum zwischen benachbarten Lamellen überbrücken. Beim Um schalten auf Normalbetrieb frieren diese Tropfen sofort wieder an. Dies hat eine Verschlechterung des Wärmeübergangs zur Folge, so daß bereits nach kurzer Zeit wieder abgetaut werden muß. In ungünstigen Fällen kann es sogar dazu kommen, daß die Anlage längere Zeit im Abtau- als im Normalbetrieb ist. Dieser Nachteil kann dadurch um gangen werden, daß nach Beendigung eines Abtauvorgangs eine Sperr zeit festgelegt wird, während welcher nicht abgetaut wird. Dadurch werden aber Zeiten mit einem schlechten Wärmeübergang am Verdampfer inkauf genommen, wenn während der Sperrzeit die Bedingungen für die Einleitung des Abtauvorgangs bereits vorliegen.After complete defrosting of the evaporator, experience hang according to water drops on the lower edges of the evaporator fins. With a narrow slat spacing, these water drops can even do that Bridge the gap between adjacent slats. At order switch to normal operation, these drops freeze again immediately. This results in a deterioration in the heat transfer, so that must be defrosted after a short time. In unfavorable In some cases it can even happen that the system is in the Defrost is in normal operation. This disadvantage can be around be locked that after completion of a defrost, a lock time is set during which no defrosting takes place. Thereby but times with poor heat transfer on the evaporator accepted if the conditions for the The defrosting process has already started.

Da bei sehr tiefen Temperaturen der Umgebungsluft (wegen des ge ringen Wassergehalts der Luft) der Eisansatz am Verdampfer nur lang sam anwächst, können - wie in der US-PS 43 38 790 beschrieben - die Intervalle zwischen zwei Abtauvorgängen auch dadurch verlängert wer den, daß bei tiefen Temperaturen der Umgebungsluft der Abtauvorgang erst nach Ablauf eines relativ langen Zeitintervalls (vorzugsweise 256 Minuten) eingeleitet wird. Auf diese Weise werden zwar die Zeit intervalle zwischen zwei Abtauvorgängen verlängert, aber die Wärme pumpe wird während einer langen Zeit mit einem unnötig schlechten Wärmeübergang am Verdampfer betrieben. Since the ambient air is at very low temperatures (because of the ge water content in the air), the ice build-up on the evaporator only lasts for a long time sam grows, can - as described in US-PS 43 38 790 - die Intervals between two defrosts are also extended by who the that the defrosting process at low ambient air temperatures only after a relatively long time interval (preferably 256 minutes). This way, time will be Intervals between two defrosts are extended, but the heat pump becomes unnecessarily bad for a long time Heat transfer operated on the evaporator.

In der DE-PS 6 38 141 sind gegen die Horizontale geneigte Lamellen unterkanten gezeigt. Durch diese Neigung der Lamellenunterkante wird erreicht, daß Wassertropfen an der Lamellenunterkante bis zur Lamellenspitze nach unten laufen und erst dort abtropfen. Durch die se Maßnahme wird verhindert, daß in Kühlräumen bei senkrecht über einander angeordneten Verdampfern und bei Verdampfern mit überein ander angeordneten Rohrschlangen Tauwasser von den oberen Verdamp fern bzw. Verdampferteilen auf die unteren Verdampfer bzw. Verdamp ferteile tropfen und dort anfrieren kann.In DE-PS 6 38 141 slats are inclined against the horizontal lower edges shown. This inclination of the lower edge of the slats is achieved that water drops on the lower edge of the slats up to Run the slat tip down and only drain there. Through the This measure prevents that in cold rooms at vertically above evaporators arranged with one another and in the case of evaporators other arranged coils of condensation from the upper evaporator distant or evaporator parts on the lower evaporator or evaporator parts can drip and freeze there.

Aus der DE-PS 6 38 141 ist ferner bekannt, daß die erforderliche Nei gung der Lamellenunterkanten nicht nur durch entsprechende Formge bung und Montage der Lamellen erreicht werden kann, sondern auch durch Schrägstellen eines Verdampfers mit horizontal verlaufen den Lamellenunterkanten. Gegenstand der in der DE-PS 6 38 141 darge stellten Erfindung ist die Verbesserung der Kühlwirkung in Kühlräumen; sie bezieht sich nicht auf die Bestimmung eines geeigneten Zeitpunkts für die Beendigung des Abtauvorgangs. Ein Verfahren zur Abtauung wird auch an keiner Stelle der Beschreibung erwähnt.From DE-PS 6 38 141 it is also known that the required Nei of the lower edge of the slats not only through appropriate shaping Exercise and assembly of the slats can be achieved, but also by horizontal inclination of an evaporator the lower slat edges. Subject of the Darge in DE-PS 6 38 141 presented invention is the improvement of the cooling effect in cold rooms; it does not refer to the determination of a suitable point in time for the end of the defrosting process. A method of defrosting is used also not mentioned anywhere in the description.

Aus der DE-OS 27 33 900 ist ebenfalls ein luftbeaufschlagter Wärmepum penverdampfer mit zwei schräggestellten, in Form eines Satteldachs ange ordneten Wärmetauscherelementen bekannt. Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung der Herstellung und Montage wie die Verbesserung des durch einen Ventilator erzeugten Luftdurchsatzes.From DE-OS 27 33 900 is also an air-loaded heat pump pen evaporator with two inclined, in the form of a saddle roof arranged heat exchanger elements known. The object of the invention is Simplification of manufacture and assembly such as the improvement of the a fan generated air flow.

Weder aus der Beschreibung noch aus der Figur geht hervor, daß die Wär metauscherelemente Lamellen besitzen. Insbesondere ist daher auch nir gends in der DE-OS 27 33 900 erwähnt, daß durch das Schrägstellen der Wärmetauscherelemente Unterkanten von Lamellen gegen die Horizontale geneigt sind. Ein Verfahren zur Abtauung des Wärmepumpenverdampfers wird in der DE-OS 27 33 900 an keiner Stelle erwähnt.Neither from the description nor from the figure shows that the heat Have lamellar elements. In particular, therefore, is also nir gends in DE-OS 27 33 900 mentioned that by tilting the Heat exchanger elements lower edges of fins against the horizontal are inclined. A process for defrosting the heat pump evaporator is not mentioned anywhere in DE-OS 27 33 900.

Aufgabe der Erfindung ist, einen geeigneten Zeitpunkt zur Beendigung des Abtauvorgangs luftbeaufschlagter Verdampfer zu finden, um die nach den bisher bekannten Verfahren beschriebenen Nachteile einer zu frühen oder unnötig späten Beendigung des Abtauvorgangs zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Temperatur einer Verdampferlamelle an einer Stelle gemessen wird, an der sie erst dann wesentlich über 0°C ansteigen kann, wenn der Verdampfer vollständig abgetaut ist und daß der Abtauvorgang be endet wird, wenn die an dieser Stelle gemessene Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Eine solche Stelle zur Tempe raturmessung ist nach Anspruch 1 eine Tiefststelle einer Verdampfer lamelle, die durch gegen die Horizontale geneigte Unterkanten der La mellen gebildet wird.The object of the invention is a suitable time to end of the defrosted air evaporator to find the according to the disadvantages of the previously known methods to avoid early or unnecessarily late termination of the defrost process. This object is achieved according to the invention in accordance with claim 1 that the temperature of an evaporator fin is measured at one point at which it can only rise significantly above 0 ° C when the evaporator is completely defrosted and that the defrosting process will end when the temperature measured at this point exceeds the predetermined limit. Such a place for tempe Temperature measurement is a low point of an evaporator according to claim 1 lamella caused by the lower edges of the La mellen is formed.

Luftbeaufschlagte Verdampfer, deren Verdampferrohre mit Lamellen be stückt sind, bilden einen ungleichmäßigen Reif- bzw. Eisansatz auf grund der ungleichmäßigen Beaufschlagung durch Kältemittel und Luft sowie aufgrund unterschiedlicher Witterungsverhältnisse (z.B. unter schiedliche Luftfeuchte, Regen, Nebel, Schnee).Air-loaded evaporators, the evaporator tubes with fins be pieces, form an uneven ripening or ice formation due to the uneven exposure to refrigerant and air as well as due to different weather conditions (e.g. under different air humidity, rain, fog, snow).

Da ferner auch beim Abtauvorgang der Verdampfer ungleichmäßig beaufschlagt wird, sind die Stellen, an denen auch noch kurz vor dem Ende des Abtauvorgangs eine restliche Vereisung fest gestellt werden kann, für verschiedene Abtauvorgänge unter schiedlich. Während des Abtauvorgangs gleiten Wassertropfen zu nächst bis zur Lamellenunterkante und dann der Lamellenunterkante entlang bis zu der am tiefsten gelegenen Spitze, falls sie nicht schon vorher abtropfen.Since the evaporator is also uneven during the defrosting process is applied, are the places where also briefly residual icing before the end of the defrost cycle can be put under for different defrosting processes different. Water drops slide in during the defrosting process next to the lower edge of the slats and then the lower edge of the slats along to the lowest point, if not drain before.

Diese Spitze ist daher während des gesamten Abtauvorgangs bis zu seinem Ende mit Wasser knapp über 0°C beaufschlagt, unabhängig davon, an welcher Stelle der Lamellenoberflächen der Reif- bzw. Eisansatz vor Einleitung des Abtauvorgangs am stärksten ausge prägt war. Berücksichtigt man nämlich, daß sowohl bei der Heiß gasabtauung als auch bei der Abtauung durch Umkehr des Kältemit telkreislaufs das heiße Kältemittel in den oberen Teil des Ver dampfers eingeleitet und in verschiedenen Teilströmen aufgespal ten wird, die den Lamellenkörper in mehreren Windungen, unter Wärmeabgabe von oben nach unten, durchfließen, bevor sie aus dem unteren Teil des Lamellenkörpers abgekühlt austreten und im Ver dampfersammelrohr zusammengefaßt werden, so wird klar, daß die Tem peratur von der untersten, während des gesamten Abtauvorgangs mit Schmelzwasser beaufschlagten Spitze erst dann merklich über 0°C ansteigen kann, wenn die gesamte Lamellenoberfläche vollständig ab getaut und das gebildete Schmelzwasser fast vollständig abgetropft ist. Durch die Messung der Temperatur an der tiefsten Stelle einer Verdampferlamelle gemäß Anspruch 1 kann daher das Ende des Abtauvor gangs zuverlässig erkannt werden.This peak is therefore up to during the entire defrosting process its end with water just above 0 ° C, regardless at which point on the lamella surfaces the frost or Ice build-up is most pronounced before defrosting starts was shaped. If you take into account that both in the hot gas defrosting as well as defrosting by reversing the refrigerant the hot refrigerant in the upper part of the ver dampfers initiated and split in different partial streams is that the lamellar body in several turns, under Heat dissipation from top to bottom, before flowing out of the come out of the lower part of the slatted body cooled and in Ver steam manifold are summarized, it is clear that the tem temperature from the bottom during the entire defrosting process Only then will melt water tip noticeably above 0 ° C can increase when the entire slat surface completely descends thawed and the melt water formed drained almost completely is. By measuring the temperature at the lowest point of a Evaporator fin according to claim 1 can therefore the end of the defrost are reliably recognized.

Im Unteranspruch 2 wird der Bereich für den Grenzwert der an der tiefsten Stelle einer Verdampferlamelle gemessenen Temperatur, durch den die Beendigung des Abtauvorgangs ausgelöst wird, durch die Fest legung zwischen 5° und 10°C präzisiert. Die Wahl dieses Grenzwertes ist unkritisch, da die Lamellentemperatur rasch ansteigt, sobald das ganze Eis abgeschmolzen ist.In sub-claim 2, the range for the limit of the at lowest point of an evaporator fin temperature the end of the defrosting process is triggered by the hard between 5 ° and 10 ° C. The choice of this limit is not critical since the slat temperature rises quickly as soon as that all ice has melted.

Gemäß Unteranspruch 4 wird durch Montage des Verdampfers in einer Schräglage zwischen 10° bis 15° gegen die Horizontale sicherge stellt, daß die Lamellenunterkanten des Verdampfers im gleichen Winkel gegen die Horizontale geneigt sind.According to subclaim 4 is by mounting the evaporator in one Inclined position between 10 ° and 15 ° against the horizontal represents that the lower edge of the evaporator fins in the same Angles are inclined to the horizontal.

Eine Neigung von 10° bis 15° zur Horizontalen ist bereits ausrei chend dafür, daß Wassertropfen aufgrund der Schwerkraft entlang der Lamellenunterkante nach unten gleiten können.An inclination of 10 ° to 15 ° to the horizontal is already sufficient that water drops due to gravity along the The lower edge of the slats can slide down.

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß das bei der Abtauung gebildete Schmelzwasser wegen der Neigung der Lamellen unterkanten vollständiger vom Verdampfer abtropft als bei den bis her üblichen Verfahren und daß das Ende des Abtauvorgangs zuverlässig erkannt werden kann, so daß eine nach anderen Verfahren mögliche, zu frühe oder zu späte Beendigung des Abtauvorgangs vermieden wird.The advantages of the invention are the fact that the Defrosting melt water formed due to the inclination of the fins lower edges drips more completely from the evaporator than with the bis her usual method and that the end of the defrost process is reliable can be recognized, so that one possible by other methods, too early or late termination of the defrost process is avoided.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist das beschriebene Verfahren zur Beendigung des Abtauvorgangs in einem Verfahren zur Regelung des kompletten Abtauvorgangs integriert.In a further embodiment of the invention according to claim 3 the described procedure for ending the defrosting in one Process for controlling the complete defrosting process integrated.

Auf diese Weise ist es möglich, durch ein preiswertes Abtauregel gerät auf der Grundlage des in dieser Erfindung beschriebenen Verfah rens des Abtauvorgangs den Anteil des Abtaubetriebs an der Gesamtbe triebszeit erheblich zu verkürzen dadurch, daß das an der Verdampfer oberfläche kondensierte Wasser in höherem Maße als bisher üblich vom Verdampfer entfernt und ein optimaler Zeitpunkt zur Beendigung des Ab tauvorgangs bestimmt wird.In this way it is possible through an inexpensive defrosting rule based on the method described in this invention defrosting the share of the defrosting operation in the total drive time to shorten considerably by the fact that the evaporator surface condensed water to a greater extent than previously usual from Evaporator removed and an optimal time to end the Ab thawing process is determined.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrie ben. Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Verdampfer mit in senkrechter Ebene liegenden Lamellen. Während des Abtauvorgangs wird das heiße Käl temittelgas aus der Zuleitung (1) über einen Verteiler (2) in mehrere Teilströme (3) aufgespalten, von denen in der Figur sechs beispielhaft dargestellt sind. Die Kältemittel-Teilströme durchfließen den Verdamp fer in mehreren, zu den Lamellenoberkanten (4) parallelen Ebenen von oben nach unten. An den Stirnseiten des Verdampfers werden die Teil ströme umgelenkt und auf tieferem Niveau wieder in den Lamellenkör per zurückgeführt. In der Figur sind beispielhaft nur wenige Um lenkungen (5) dargestellt, um die Übersichtlichkeit nicht zu beein trächtigen. Beim Austritt aus der untersten Ebene werden die Käl temittelströme im Verdampfersammelrohr (6) zusammengefaßt und über die Leitung (7) abgeführt. Der Verdampfer ist um 10° bis 15° gegen die Horizontale geneigt montiert (9), so daß die Lamellenunterkanten (10) um denselben Winkel gegen die Horizontale geneigt sind. An der tiefsten Stelle einer Lamelle ist ein Temperaturmeßfühler (8) ange ordnet.An embodiment of the invention is described below ben. Fig. 1 shows schematically an evaporator with fins lying in the vertical plane. During the defrosting process, the hot refrigerant gas from the supply line ( 1 ) is split up into a plurality of partial flows ( 3 ) via a distributor ( 2 ), six of which are shown in the figure by way of example. The partial refrigerant flows flow through the evaporator in several planes parallel to the top edges of the fins ( 4 ) from top to bottom. At the end of the evaporator, the partial flows are diverted and returned to the lamellar body at a lower level. In the figure, for example, only a few deflections ( 5 ) are shown so as not to impair the clarity. When leaving the lowest level, the refrigerant flows in the evaporator manifold ( 6 ) are combined and discharged via line ( 7 ). The evaporator is mounted at an angle of 10 ° to 15 ° to the horizontal (9) so that the lower edges of the fins ( 10 ) are inclined at the same angle to the horizontal. At the lowest point of a slat, a temperature sensor (8) is arranged.

Die Signale der Temperaturfühler für die Temperatur der Umgebungs luft, für die an der Saugleitung (7) gemessene Sauggastemperatur und für die an einer Tiefststelle (8) einer Verdampferlamelle gemessene Temperatur werden einem Regelgerät - vorzugsweise auf der Basis eines Mikroprozessors - zugeleitet, durch das der komplette Abtauvorgang auto matisch geregelt wird.The signals from the temperature sensors for the temperature of the ambient air, for the suction gas temperature measured on the suction line ( 7 ) and for the temperature measured at a lowest point ( 8 ) of an evaporator fin are fed to a control device - preferably based on a microprocessor - through which the complete defrosting process is regulated automatically.

Überschreitet die Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und der Sauggastemperatur einen in 3°C-Schritten von 3 bis 15°C ein stellbaren Grenzwert und ist gleichzeitig die Umgebungstemperatur wäh rend eines Zeitraums von 15 Minuten kleiner als +8°C, so wird der Ab tauvorgang eingeleitet. Um bei niedrigen Außentemperaturen zu tiefe Ver dampfertemperaturen zu vermeiden, wird bei Außentemperaturen unterhalb von -10°C der Grenzwert der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungs und Sauggastemperatur, durch den der Abtauvorgang ausgelöst wird, verringert.Exceeds the temperature difference between ambient temperature and the suction gas temperature one in 3 ° C steps from 3 to 15 ° C adjustable limit and at the same time the ambient temperature is selected After a period of 15 minutes less than + 8 ° C, the Ab thawing process initiated. In order to keep the ver Avoiding steamer temperatures is recommended for outside temperatures below from -10 ° C the limit value of the temperature difference between ambient and suction gas temperature that triggers the defrost process, decreased.

Als Signal zum Einleiten des Abtauvorgangs wird vom Regelgerät ein potentialfreier Relaiskontakt geschaltet. Erreicht die an einer Tiefst stelle einer Verdampferlamelle (8) gemessene Temperatur einen be stimmten Grenzwert, der im Bereich von +6 bis +10°C in Schritten von 1°C einstellbar ist, wird das Relais wieder in seine Ausgangslage geschaltet und damit der Abtauvorgang beendet.The control unit switches a potential-free relay contact as a signal to initiate the defrosting process. If the temperature measured at the lowest point of an evaporator fin ( 8 ) reaches a certain limit that can be set in steps of 1 ° C in the range from +6 to + 10 ° C, the relay is switched back to its initial position and thus the defrosting process completed.

Claims

1. A method for ending the defrosting process air-loaded evaporator for refrigerant circuits, in particular of heat pumps, the evaporator tubes of which are equipped with fins which lie in vertical planes and in which a warm heat transfer medium, in particular hot gas, is passed through the evaporator during the defrosting process that the defrost operation is terminated when the exceeding of a Tiefststelle which is formed by inclined to the horizontal lower edges of the slats of a slat evaporator, temperature measured a predetermined limit.

2. The method according to claim 1, characterized records that to end the defrost used temperature limit, preferably in the range is between 5 ° C and 10 ° C.

3. Process for defrosting air-loaded evaporators for Refrigerant circuits, especially of heat pumps, their Evaporator tubes are equipped with fins that are in verti kalen levels, and those during defrost a warm heat transfer medium, especially hot gas, is passed through the evaporator, thereby characterized that the defrost started when the difference between the ambient temperature and the refrigerant temperature after the evaporator (suction gas temperature) a first, gradually between 3 ° C and 15 ° C adjustable limit value, the difference be is reduced at low outside temperatures, and if at the same time the value falls below a second limit, which is determined by the ambient temperature being selected is less than 8 ° C for a period of 15 minutes, and that the defrost will stop when the deepest Place a temperature measured in front of an evaporator fin exceeds the given limit.

4. Installation of an evaporator to carry out the A method according to claim 1, characterized records that the evaporator is in an inclined position of preferably 10 to 15 ° against the horizontal, so that the bottom edges of the evaporator fins around the same Angles are inclined to the horizontal.