DE759989C - Regeleinrichtung fuer die Leistungsverteilung bei einer Klimaanlage - Google Patents

Regeleinrichtung fuer die Leistungsverteilung bei einer Klimaanlage

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DE759989C
DE759989C DEL96578D DEL0096578D DE759989C DE 759989 C DE759989 C DE 759989C DE L96578 D DEL96578 D DE L96578D DE L0096578 D DEL0096578 D DE L0096578D DE 759989 C DE759989 C DE 759989C
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Germany
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switch
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pressure
air conditioning
conditioning system
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DEL96578D
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English (en)
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Harry R Crago
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AEG AG
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AEG AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

  • Regeleinrichtung für die Leistungsverteilung bei einer Klimaanlage Bei Klimaanlagen, die einen Raum mit kalter Luft versorgen sollen, kommt es vielfach vor, daß sich sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit der in, der Anlage aufzubereitenden Luft innerhalb weiter Grenzen und kurzer Zeit erheblich ändern. Man unterteilt daher die Kältemaschinenanlage in zwei einzelne Maschinen unterschiedlicher Leistung.
  • Bei Klimaanlagen dieser Art besteht die Gefahr, das der sich ändernde Kältebedarf unwirtschaftlich gedeckt wird. Dies ist der Fall, wenn die für eine geringe Leistung ausgelegte Kältemaschine zur Deckurig eines ihre Leistung wesentlich überschreitenden Kältebedarfes oder umgekehrt die für eine höhere Leistung ausgelegte Maschine zur Deckung eines ihre Leistung wesentlich unterschreitenden Kältebedarfes herangzogen wird.
  • Eine solche unwirtschaftliche Betriebsweise der Klimaanlage kann in an sich bekannter Weise dadurch unmöglich gemacht werden, daß eine Regeleinrichtung die Deckung des jewedligen Kältebedarfes selbsttätig derart auf die einzelnen Kältemaschinen verteilt, daß jede Maschine innerhalb ihres wirtschaftlichen Leistungsbereiches arbeitet.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung dieser Art und besteht darin, daß eine beeinflußt von dem Druck in der Saugleitung der Kältemaschinen arbeitende Steuereinrichtung vorgesehen ist, die je nach der Größe dieses Druckes entweder nur die eine oder nur die andere oder beide Kältemaschinen selbsttätig ein- und abschaltet, wobei die Steuereinrichtung mit einer Verzögerungsvorrichtung versehen ist, welche die Zuschaltung einer der Kältemaschinen verzögert. Auf diese Weise ist es möglich. bei Gewährleistung günstiger Lastverteilung das Zuschalten einer Maschine selbsttätig so lange zurückzustellen, bis die in Betrieb befindliche Maschine den Leistungsbedarf unter keinen Umständen mehr zu decken in der Lage ist. Ein überregeln wird so wirksam verhindert. An sich war es auch bekannt, Kältemaschinen mittels auf den Druck des Kältemittels ansprechender Impulsgeber unter Verwendung von Verzögerungseinrichtungen selbsttätig zu steuern.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Klimaanlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung in einem schematischen Grundriß und in Verbindung mit dem Schaltschema der zugehörigen Steuereinrichtung veranschaulicht.
  • Durch eine Kammer io, die durch einen Kanal i i an die Außenluft und durch einen Kanal 12 an die Raumluft angeschlossen ist, saugt ein von einem Elektromotor 16 angetriebener Lüfter 15 das aus Frischluft und Raumluft bestehende Luftgemisch über zwei Filtersätze 13, 14 an und drückt die Luft durch einen Kanal 17 in den mit kalter Luft zu speisenden Raum. In der Kammer io sind zwei Verdampfer 18, i9 einer Kompressions-Kältemaschinenanlage hintereinander angeordnet. Diese Kältemaschinenanlage besteht aus zwei Maschinenaggregaten 20, 21, zu denen je ein Verdichter 24 bzw. 28, ferner je ein Kondensator 25 bzw. 29 und schließlich je ein Aufnehmer 26 bzw. 30 für das flüssige Kältemittel gehören. Aus den Aufnehmern 26, 30 strömt das verdichtete Kältemittel durch eine Rohrleitung 22 über je ein Expansionsventil 36 bzw. 37 zu den' Verdampfern 18, i9. Aus diesen Verdampfern saugen die Verdichter 24. 28 das gasförmige Kältemittel durch eine Rohrleitung 23 wieder an. Die Kondensatorrohre 25.:29 liegen in je einem wassergekühlten Behälter 27 bzw. 31. Die beiden Verdichter 24, 28 «-erden durch je einen Elektromotor 32 bz1,v. 34 angetrieben. Die Steuerung der Kältemaschinenanlage erfolgt in Abhängigkeit von der Raumtemperatur mittels eines Thermometers 35. Bei eintretendem Kältebedarf werden einer der beiden :Rotoren 32, 34 oder beide Motoren eingeschaltet. Die Expansionsventile 36, 37 werden in Abhängigkeit von der Temperatur des den betreffenden Verdampfer verlassenden Kältemittels durch Wärmefühler 38 bzw. 39 gesteuert.
  • Da sich sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit der die Kammer io durchströmenden Luft innerhalb weiter Grenzen ändern kann, schwankt auch die Belastung der Verdampfer 18, i9 in erheblichem Maße. Da jedes Kältemaschinenaggregat nur innerhalb eines eng begrenzten Leistungsbereiches wirtschaftlich arbeitet, wird bei geringer Leistung zweckmäßig nur das eine Aggregat in Betrieb genommen, während bei voller Belastung beide-Aggregate arbeiten. Wenn die beiden Kältemaschinenaggregate für unterschiedliche Leistungen ausgelegt sind, so können ohne weiteres drei verschiedene Leistungsstufen unter Einhaltung des günstigsten Wirkungsgrades eingestellt werden. Wenn beispielsweise das Aggregat 2o für eine Normalleistung von io PS und das Aggregat 21 für eine Normalleistung von 2o PS ausgelegt ist, so kann die gesamte Anlage bei io PS oder bei 2o PS oder bei 30 PS Leistungsbedarf betrieben «-erden, wobei in jedem dieser drei Fälle der günstigste Wirkungsgrad eingehalten wird. Um diesen günstigsten Wirkungsgrad bei jedem Leistungsbedarf zu gewährleisten, ist bei dem Erfindungsgegenstand eine Steuereinrichtung vorgesehen, die stets für die günstigste Leistungsverteilung sorgt.
  • Bei eintretendem Kältebedarf schließt der Thermostat 35 seinen rechten Kontakt, so daß eine Relaisspule 40 über die sekundäre Windung eines Transformators 41 gespeist wird. Die Primärwindung des Transformators 41 liegt an einem Netz .I2. Der oberste Schalter des Relais 4.3 überbrückt dann zwei Kontakte. wodurch ein Haltestromkreis für den Anker des Relais geschlossen wird. Gleichzeitig wird der untere Doppelschalter des Relais .13 geschlossen, so daß die zu den Antriebsmotoren 32, 34 der Verdichter sowie zu der Steuereinrichtung führenden Leitungsdrähte 4-. mit dem Netz 42 in Verbindung stehen. Der Motor 32 des Kältemaschinenaggregates 20 wird dabei über die Schalter 45 und 46 und eine Leitung 47 eingeschaltet. In dem Leitungsnetz .1-. liegt die Spule 48 eines zweiten Relais 53. Diese Spule 48 wird gespeist, sobald ein Schalter 49 geschlossen ist. Die Schalter .46 und .19 werden durch Vorrichtungen jo bz«-. 52 gesteuert, die unter dem Einfluß des in der Verdichtersaugleitung 23 herrschenden Druckes stehen. Die Schalter 46, 49 bestehen aus je zwei gelenkig aufeinandergelagerten Hebelarmen, deren Enden durch eine Feder .46a bzw. 49a miteinander verbunden sind. Die beiden Schalter können dann so eingestellt werden, daß sie bei einem bestimmten Mindestdruck geöffnet und bei einem bestimmten Höchstdruck geschlossen sind. Zieht der Anker 53 bei stromdurchflossener Spule 48, d. h. bei geschlossenem Schalter 49, an, so legt er den Schalter 45 derart um, daß der Motor 34 über die Leiter 55 und 47 an das Netz 44 gelegt wird. Eine an den Anker 53 angeschlossene Zeitverzögerungseinrichtung 56 beliebiger Bauart sorgt jedoch dafür, daß der Schalter 45 erst nach einer vorbestimmten Zeit umgelegt wird, damit das von dem Motor 34 angetriebene Kältemaschinenaggregat 2i nicht bereits dann in Betrieb gesetzt wird, wenn das Aggregat 2o den Leistungsbedarf noch befriedigend decken kann. Wenn also das in Betrieb befindliche Aggregat 2o bei bereits geschlossenem Schalter 49 den Druck in der Saugleitung 23 doch noch beispielsweise auf 2 kg/cm2 vermindern konnte, bevor die Verzögerungseinrichtung 56 das Umlegen des Schalters 45 zuließ, öffnet der Impulsgeber 52 den Schalter 49 wieder, so daß die Spule 48 Wieder stromlos wird und der Schalter 45 nicht umgelegt . werden kann. Sinkt bei weiterem Betrieb des Aggregates 2o der Druck in der Saugleitung 23 auf einen Mindestwert, beispielsweise 1,5 kg/cm2, so öffnet der Impulsgeber 5o den Schalter 46, so daß der Motor 32 stillgesetzt wird. Falls das Aggregat jedoch nicht imstande ist, den Druck in der Saugleitung 23 so weit herabzusetzen, daß sich der Schalter 49 wieder öffnet, oder falls der Druck innerhalb der Saugleitung 23 über einen bestimmten Höchstwert, beispielsweise 2,5 kg/cm2, steigt, nachdem der Schalter 49 vorher geöffnet worden ist, so schließt der Impulsgeber 52 den Schalter 49 wiederum. Nach Ablauf der durch die Zeitverzögerungsvorrichtung 56 vorgeschriebenen Zeit zieht der Anker 53 an, so daß der Schalter 45 in seine obere Lage schnappt und den Motor 34 des Aggregates 21 an das Netz legt. An den Schalter 45 ist ein Hebel 57 artgelenkt, dessen freies Ende durch eine Feder 58 mit dem freien Ende des Schalterhebels 45 verbunden ist. Unter der Wirkung der Feder 58 schnappt der Schalter aus der Mittelstellung in einer seiner beiden Endlagen, von denen in der Zeichnung die untere Endlage veranschaulicht ist. Wenn der Anker 53 seine oberste Stellung erreicht hat, greift eine Nase 59 unter den Hebelarm 57 und nimmt diesen mit, so daß die Feder 58 den Schalter 45 in seine obere Stellung umlegt. Sobald der Anker 53 abfällt, trifft eine Nase 61 auf den Hebelarm 57 auf, so daß der Schalter 45 in seine untere Stellung schnappt. In der oberen Lage des Schalters 45 liegt weiter ein Schalter 62 in Reihe zum Motor 32. Dieser Schalter 62, der von einem Druckimpulsgeber 63 gesteuert wird, ist ebenfalls mit einer Schnappfeder 62d versehen, die den Schalter 62 öffnet, sobald der Druck in der Saugleitung 23 unter einen bestimmten Mindestwert, beispielsweise 2,5 kg/cm2, fällt. Wenn also der Druck in der Saugleitung 23 den Wert 2, 5 kg/em2 unterschreitet und dabei das Kältemaschinenaggregat 21 in Betrieb ist, so wird der Schalter 62 geöffnet und hierdurch der Motor 32 abgeschaltet, also das Aggregat 20 stillgesetzt. In diesem. Betriebszustand deckt das Aggregat 2i den gesamten Leistungsbedarf. Herrscht bei in Betrieb befindlichem Aggregat 2i innerhalb der Sangleitung 23 ein Druck über 2,5kg/cm2, so bleibt der Schalter 62 geschlossen. Nachdem jedoch der Schalter 62 durch den Impulsgeber 63 geöffnet worden ist, hält die Feder 62 den Schalter so lange in der Offenlage, bis der Druck innerhalb der Saugleitung wieder angestiegen ist, beispielsweise den Wert 3 kg/cm2 erreicht hat. Falls das Aggregat 21 nicht in der Lage ist, den Leistungsbedarf der Klimaanlage zu decken, so nimmt der Druck in der Saugleitung 23 einen so hohen Wert an, daß der Schalter 62 geschlossen und hierdurch der Motor 32 ebenfalls angetrieben wird. In diesem Fall sind beide Aggregate 20, 2 i in Betrieb.
  • Wenn durch den Betrieb der Klimaanlage die Raumtemperatur hinreichend gesenkt worden ist,.bewegt sich der Thermostat 35 nach links, so daß die Spule 4o kurzgeschlossen und der Schalter 43 geöffnet wird. Hierdurch werden beide Kältemaschinenaggregate außer Betrieb gesetzt.
  • Bei der beschriebenen Kältemaschinenanlage werden die Motor- und Steuerstromkreise beider Aggregate gespeist, sobald ein Kältebedarf eintritt, wobei die druckabhängigen Impulsgeber 52, 63 die Aggregate 20, 21 in Abhängigkeit von der Belastung der Anlage ein- und ausschalten. Hierbei ist der in der Saugleitung 23 herrschende Druck ein Maßstab für die Größe der Belastung. Auf diese Weise wird die Klimaanlage stets so betrieben, daß der größtmögliche Wirkungsgrad erreicht ist.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform sind sowohl die Kältemaschinenaggregate2o, 2 i als auch die Verdampfer 18, i9 parallel zueinander geschaltet und haben eine gemeinsame Saug- und Druckleitung. Die Erfindung ist jedoch ohne weiteres auch bei solchen Klimaanlagen anwendbar, bei denen jeder Verdampfer eine besondere Saugleitung aufweist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Regeleinrichtung für die Leistungsverteilung bei einer Klimaanlage mit mindestens zwei Kältemaschinen unterschiedlicher Leistung, gekennzeichnet durch eine beeinflußt von dem Druck in der Saugleitung der Kältemaschinen arbeitende Steuereinrichtung, die je nach der Größe dieses Druckes entweder nur die eine oder nur die andere oder beide Kältemaschinen selbsttätig ein- und abschaltet, wobei die Steuereinrichtung mit einer Verzögerungsvorrichtung versehen ist, welche die Zuschaltung einer der Kältemaschinen verzögert. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 615 727; USA.-Patentschriften Nr. 2 o62 o54, 2 071 r78, 2 o84 392.
DEL96578D 1937-12-23 1938-12-15 Regeleinrichtung fuer die Leistungsverteilung bei einer Klimaanlage Expired DE759989C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2927014A1 (de) * 1979-07-04 1981-01-08 Alfa Laval Agrar Gmbh Verfahren zur abfuhr von waerme

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DE615727C (de) * 1932-11-04 1935-07-11 Robert Bosch Akt Ges Regel- oder Schalteinrichtung, insbesondere fuer Kaelteanlagen
US2062054A (en) * 1935-04-26 1936-11-24 Westinghouse Electric & Mfg Co Air conditioning apparatus
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