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Vollautomatische Kühlanlage Die Erfindung betrifft eine vollautomatische
Kühlanlage mit mehreren von einer gemeinsamen Kältemaschine gekühlten Kühlstellen.
Es ist bekannt, eine Mehrzahl von Kühlräumen von :einer gemeinsamen Kühlmaschine
zu kühlen, deren Betriebsdrehzahlen in Abhängigkeit von der Temperatur eines bestimmten
Raumes eingestellt werden. Diese Regelung der Betriebsdrehzahlen hat den Nachteil,
daß jedem einzelnen Raum .eine bestimmte Drehzahl zugeordnet ist, gleichviel, ob
der momentane Kältebedarf des betreffenden Raumes klein oder groß ist. E s ist aber
auch schon bekannt, eine Mehrzahl von Kühlräumen mit einer gemeinsamen Kältemaschine
zu kühlen, deren Drehzahl in Abhängigkeit vom Saugdruck aller von je einem thermostatischen
Einspritzventil beeinflußten Verdampfer der Anlage zusammen geregelt wird. Eine
solche Anlage arbeitet aber nur dann einigermaßen richtig, wenn die für die einzelnen
Kühlräume geforderten Temperaturen nur unmerklich voneinander abweichen und die
Veränderung des Saugdruckes trotz Tourenzahlregulierung immer noch so groß ausfällt,
daß die Steuerung der Maschine ermöglicht wird. Eine konstante Saugtemperatur, die
mit einer Leistungsregulierung anzustreben wäre, ist daher ganz ausgeschlossen.
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Demgegenüber unterscheidet sich die erf ndungsgemäße Kühlanlage dadurch,
daß die Ein- und Ausschaltung der Kältemaschine in Abhängigkeit von der Temperatur
in den einzelnen durch parallel geschaltete Thermostaten miteinander in Verbindung
stehende Kühlstellen erfolgt und die Betriebsdrehzahl der Kältemaschine in Abhängigkeit
des durch die Zu- und Abschaltung von Kühlstellen ändeinden Saugdruckes der Kältemaschine
mit Hilfe .eines Saugdruckpressostaten, der mit den parallel geschalteten Thermostaten
in
Reihe geschaltet ist, geregelt wird. Die Erfindung schafft -die Möglichkeit, die
erwähnten Nachteile der eingangs angeführten Anlagen zu beheben, indem jede einzelne
Kühlstelle nicht mit einer bestimmten zugeordneten Drehzahl betrieben wird, sondern
mit jeder dem momentanen Kältebedarf angepaßten Betriebsdrehzahl betrieben werden
kann. Ferner schafft die Erfindung die Möglichkeit, trotz automatischer Drehzahleinstellung
eine beliebige Anzahl von Kühlstellen, deren geforderte Temperaturen unter Umständen
weit voneinander abweichen können, einwandfrei zu kühlen, und ferner ermöglicht
die Erfindung, daß der größte Teil der Kälteleistung bei der höchstmöglichen und
konstanten Saugtemperatur erfolgen kann, und zwar auch :dann, wenn .ein Teil der
Kühlanlage keiner Kälte bedarf oder abgeschaltet ist. Jedem Raum kann nämlich bei
einer beliebigen Anzahl von Kühlstellen seine eigene Temperatur zugeteilt und gleichzeitig
die Leistung der Maschine jedem Raum auch bei verändertem Leistungsbedarf angepaßt
werden.
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Bei einer Kühlanlage mit mindestens einer unter o@ zu kühlenden Kühlstelle,
bei welcher die Kühlstellen mit Temperaturen unter o" während der periodischen Ahstellzeiten
der anderen Kühlstellen gekühlt werden und bei welcher der Kältebedarf des normal
gekühlten Teils der Anlage bedeutend größer ist als der dcs tiefgekühlten Teils,
muß die Kältemaschine nur für denjenigen Teil der Kühlanlage bemessen werden, der
für die Räume finit Temperaturen über o@ benötigt wird. Dadurch wird es möglich,
eine Kältemaschine geringerer Leistung als bisher erforderlich zu verwenden. Die
Wirtschaftlichkeit der Anlage wird demzufolge erheblich erhöht,.- weil erstens die
Räume mit höherer Temperatur mit einem bedeutend höheren Saugdruck betrieben werden
können, als wenn gleichzeitig auch die Räume mit tiefer Temperatur mitgekühlt werden
müßten. Ohne die erfindungsgemäße Steuerung würde eine Kältemaschine, die zeitweise
nur mit einem Bruchteil ihrer Maximalleistung belastet würde, so tief saugen, daß
die Maschine gefährdet wäre.
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Auf der Zeichnung ist ein elektrisches Schaltungsschema der erfindungsgemäßen
Kühlanlage beispielsweise dargestellt. Die Kühlstellen und ihre Ausrüstung sowie
die Kältemaschine selbst und die dazugehörenden Teile sind als bekannt vorausgesetzt
und daher der Einfachheit wegen größtenteils weggelassen.
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Beim Beispiel ist eine Kühlanlage mit drei Kühlstellen, z. B. einem
Kühlraum, einem Kühlschrank und einem Eiserzeugungsrautn zugrunde gelegt. Jede Kühlstelle
besitzt einen nicht gezeichneten Thermostat. Jeder Thermostat steuert mit Hilfe
einer Quecksilberii,ippe i, 2 bzw. 3 zwei Stromkreise. Der eilie Stromkreis betätigt
mit Hilfe je eines Solenoids 4. ein Ventil 5 der Kältemittelleitung 5', die, statt
wie gezeichnet, die Flüssigkeitsleitung auch die Saugleitung der Maschine 15 sein
könnte: Durch den anderen Stromkreis, den Steuerstromkreis, wird ein zwei- oder
mehrfacher Motorschutzschalter (Polumschalter) 18 betätigt. Diese Steuerstromkreise
sind alle unter sich parallel geschaltet und mit den Spulen 16 und
17 des Motörschutzschalters 18 in Serie geschaltet, so daß jeder Thermostat
für sich allein oder alle gemeinsam den Motor i 9 in Betrieb oder nur alle gemeinsam
außer Betrieb setzen können. In den Steuerstromkreis ist eine Schaltröhre 7 mit
Mittelkontakt und zwei Seitenkontakten eingebaut, die durch einen über die Leitung
13 mit der Saugleitung i q verbundenen Saugdruckpressostat 1z durch ein Gestänge
i i, i o, 9 und 8 betätigt wird. Bei zunehmendem Saugdruck, der sich bei der Zu-
und Abschaltung von Kühlstellen ändert, wird die Schalträhre 7 nach rechts und bei
abnehmendem Saugdruck nach links gedreht, so äaß im ersten Fall die Spule 16 und
im zweiten Fall die Spule i,- unter Strom gesetzt und dadurch der Schalter i S so
umgestellt wird, daß der Motor 19, wenn der Saugdruck unter einer bestimmten
Grenze liegt, mit niedriger Drehzahl, und wenn er über dieser Grenze liegt, mit
höherer Drehzahl arbeitet. Die Kältemaschine wird also automatisch auf die dem momentanen
Kältebedarf der entsprechenden Kühlstelle entsprechende Drehzahl gebracht. Der Motorschutzschalter
besitzt zwei oder mehr Schützen mit separaten Wärmepaketauslösungen, damit auch
bei verminderter Ampereaufnahnie des Motors letzterer geschützt bleibt. Durch die
Thermostaten wird also der Motor ein- und ausgeschaltet.
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Statt eines polumschaltbaren Elektromotors kann jeder in beliebigen
Grenzen regelbare Elektromotor, also jeder Elektromotor mit stufenweiser oder kontinuierlicher
Drehzahlregelung, verwendet werden. Es kann statt eines polumschaltbaren Motors
ein Drehstrom-Nebenschluß-Kommutatormotor mit Servomotor verwendet werden, bei welchem
die Drehzahlveränderung durch Stromimpulse auf den Servomotor bewirkt wird. Der
letztere wird durch den Steuerstromkreis der Thermostaten in Drehung versetzt, wobei
er die Bürsten des Motors i9 so einstellt, daß je nach der Drehrichtung des Servomotors
die Drehzahl des Motors i 9 gesteigert oder gesenkt wird.
In diesem
Fall kommt in den Steuerstromkreis statt einer Schaltröhre mit Mittelstellung eine
solche mit Nullstellung -zur Anwendung, so daß bei normalem Saugdruck die Drehzahl
des Antriebsmotors nicht verändert wird. Bei zunehmendem Saugdruck wird die Schaltröhre
7 nach rechts und bei abnehmendem Saugdruck nach links gedreht, so daß iin ersten
Fall der Servomotor die Bürsten vorwärts und im zweiten Fall rückwärts bewegt, und
dadurch die Drehzahl des Antriebsmotors bei abnehmendem Saugdruck reduziert und
bei zunehmendem Saugdruck erhöht wird. Der Saugdruck der Anlage bleibt dabei-praktisch
konstant.
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Um eine Übersteuerung zu vermeiden, ist vorgesehen, in den Steuerstromkreis
eine Stromimpulsuhr einzuschalten. Bei einer Kühlanlage mit mindestens einer unter
o' C zu kühlenden Kühlstelle, bei welcher die Kühlstellen mit Temperaturen mit über
o' C wqhren-d der periodischen Abstellzeith der anderen Kühlstellen gekühlt werden
und bei welcher der Kältebedarf des tiefgekühlten Teils der Anlage fast gleich oder
größer ist als der des normal gekühlten Teils, muß die Kältemaschine nur für denjenigen
Teil der Anlage bemessen werden, der für die Räume mit Temperaturen unter o° C benötigt
wird. Es wird in der Regel die Drehzahlregulierung nur dann zur Wirkung gebracht,
wenn die Maschine auf die höher gekühlten Räume arbeiten, während bei den Kühlperioden
auf die tiefgekühlten Räume die Maschine immer zwangsläufig auf der maximalen Drehzahl
läuft. In diesem Falle ist die Zwischenschaltung eines Steuerrelais in die Steuerleitung
der Thermostaten der tiefgekühlten Räume erforderlich. a