DE8428748U1 - Überwachungs- und Steuereinrichtung für Kälteanlagen und Wärmepumpen - Google Patents

Description

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TYLER REFRIGERATION GfflBH., Limburg g 2134

(Jberwachungs- und Steuereinrichtung für Kälteanlagen und Wärme-

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Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung einer Kälteanlage mit einer Anzeigetafel, auf der die zu überwachenden Komponenten der Kälteanlage und ihre Verbindungsleituhgen in verkleinertem Maßstab abgebildet sind.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 2.758.153 ist eine Verbundkälteanlage mit vier Kompressoren bekannt, die entsprechend der herbeizuführenden Temperatur über einen Stufenschalter der Reihe nach ein- oder ausgeschaltet werden. Bei dieser üblichen Reihenfolge stellt der erste Kompressor den Grundlastverdichter und der vierte Kompressor den Spitzenlastverdichter dar. Da der letztere nur bei extremen Bedingungen eingeschaltet wird, ergeben sich für ihn dann kurze Laufzeiten und lange Standzeiten, was sich auf seine Gesamtlebensdauer nachteilig auswirkt.

In ähnlicher Weise wird bei der Ansteuerung eines Sollwertes dieser während kurzer Zeitspannen überschritten, so daß der jeweilige Kompressor immer wieder erneut in Gang gesetzt werden muß und die aufzubringende Kälteleistung schubweise und nicht zum tatsächlichen Kältebedarf proportional zugeführt wird. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, werden in einer Kälteanlage Kompressoren mit unterschiedlicher Leistung benutzt, die entsprechend dem Kältebedarf in passender Weise ausgewählt und von Hand oder selbsttätig zusammengeschaltet werden.

Aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 2.343.512 ist ein Verfahren zur Erfassung von Pumpstößen bei Kompressions-Maschinen bekannt, um gegebenenfalls innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine selbsttätige Abschaltung des Antriebsmotors herbeizuführen. Jede radial bzw. axial arbeitende Kompressions-Maschine beginnt nämlich bei gewissen Fördermengen unruhig zu arbeiten. Innerhalb der Maschine reißt dadurch kurzzeitig die Strömung ab, und es findet dabei ein Rückstrom vom Druckstutzen zum Saugstutzen

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statt. Im nächsten Augenblick erfolgt die Strömung wieder normal. Dieser Vorgang wiederholt sich danach in kurzer Zeitfolge mehrmals hintereinander, wobei sogar unter ungünstigen Umständen Schäden an der Maschine entstehen können. Aus diesem Grunde zieht man eine kurzzeitige Abschaltung des Antriebsmotors vor.

Ferner ist in der deutschen Auslegeschrift Nr. 2.245.456 eine Kälteanlage großer Leistung erwähnt, die zur Klimatisierung eines großen Gebäudes verwendet wird. Innerhalb dieser Kälteanlage läuft ein Kältemittel um und wird dabei ständig in einem geschlossenen Kreisprozeß verdichtet, verflüssigt, gesammelt, zur Aufnahme der Wärme verdampft und schließlich wieder verdichtet. Im einzelnen wird das Kältemittel von einem Kreiselverdichter zu einem Kondensator geleitet, der einen von Kühlwasser durchströmten Wärmeaustauscher aufweist. Das nunmehr flüssige Kältemittel wird in einem Sammler aufgefangen und von diesem über eine Entspaniiungsvorrichtung zu einem Verdampfer geleitet, in dem das Kältemittel durch die Aufnahme von Wärme wieder in den gasförmigen Zustand zurückgebracht wird.

Um die Arbeitsweise der verschiedenen Komponenten, insbesondere der Kompressoren zu überwachen, ist es bekannt, auf der Schalttafel derartiger Kälteanlagen zugehörige Kontrollämpchen anzubringen, die dem Bedienenden durch ihr Aufleuchten oder Erlöschen den augenblicklichen Betriebszustand der betreffenden Komponente anzeigen. Um die nötige Zuordnung zwischen der Komponente und dem jeweiligen Kontrollämpchen zu erreichen, ist es mit einer Beschriftung versehen. Solche Beschriftungen werden meist sehr knapp gehalten und mitunter von e.ijiem nachfolgenden Bedienenden, dem z. B. die ursprüngliche Numerierung der Kompressoren nicht oder nur unzureichend übermittelt wurde, falsch ausgelegt.

Der Neuerung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Zuordnung der Kontrollämpchen zu den durch sie zu überwachenden Komponenten der Kälteanlage visuell zu begünstigen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß innerhalb des Bildes der betreffenden Komponente zumindest ein Kontrollämpchen zur Anzeige ihres Betriebszustandes angeordnet ist.

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In Weiterbildung der Neuerung öind an und parallel zu der Anzeigetafel eine gedruckte Schaltungsplatte, sowie eine mit Relais bestückte Platte angeordnet^ die gemeinsam eine Baueinheit zur Einfügung in eine vorgefertigte Öffnung eines Schaltschrankes bilden*

Ein AusfUhrungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnvxig dargestellt und wird im folgenden ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Gesamtansicht einer Kälteanlage, in die die Anzeigevorrichtung gemäß der Neuerung eingebaut ist,

Figur 2 die Anzeigetafel, auf der eine um eine Stufe erweiterte Kälteanlage, deren wesentliche Komponenten mit Hilfe von Kontrollämpchen und Schaltern zu überwachen bzw. einzustellen sind, in verkleinertem Maßstab wiedergegeben ist,

Figur 3 eine mit den Kontrollämpchen und Schaltern der Figur 2 verbundene gedruckte Schaltungsplatte und

Figur 4 eine mit Relais bestückte, mit der gedruckten Schaltungsplatte zusammenwirkende Platte.

Gemäß der Figur 1 enthält eine Kälteanlage einen rechtwinkligen. Rahmen 10, der nebeneinander drei Kompressoren 12, 14 und 16 gegebenenfalls von unterschiedlicher Leistung trägt. Oberhalb des rückwärtigen Rahmenabschnittes sind drei Schränke 20, 22 und 24 montiert, in denen weitere Teile der Kälteanlage untergebracht sind. Der Schrank 20 wird als Schaltschrank benutzt, und in eine in seinem Unterteil befindliche Öffnung ist eine Anzeigetafel 26 der Anzeigevorrichtung gemäß der Neuerung eingefügt und durch Schrauben 28 befestigt.

Eine Kälteanlage der in der Figur 1 gezeigten Art ist mehrere Meter breit und etwa 2 Meter hoch; wegen dieser Ausmaßen wäre es dem Bedienenden zu mühevoll, an öan Komponenten unmittelbar montierte Kontrollämpchen zu überwachen und dementsprechend verteilt

pf angeordnete Schalter zu betätigen. Außerdem wäre dem Bedieneh-

I den ein Raum oder Gang zur Verfügung zu stellen, damit ei* sich

^ von der einen Seite der Kälteanlage an den Kompressoren 12 j 14

i; und 16 entlang zur anderen Seite mühelos, also unbehindert begeben kann. Um dem Bedienenden die Überwachung der zahlreichen

I Komponenten mit Hilfe der Kontrollämpchen und die Betätigung der

I Schalter zu ihrer Ein- und Abschaltung bzw. zum automatischen Be-

f trieb zu erleichtern, sind diese Komponenten und ihre gegenseiti-

I gen Verbindungen auf der Anzeigetafel 26 in verkleinertem Maßstab

I abgebildet und dort mit den Kontrollämpchen und Schaltern verse-

^II hen. An der einen Seite der Kälteanlage ist dann der gesamte Ab-

I lauf des Geschehens innerhalb der einzelnen Komponenten vom Be-

I dienenden leicht zu überblicken, und er kann an derselben Stelle If ohne weiteres durch die Betätigung der Schalter in diesen Ab-

"j lauf eingreifen.

■' In der Figur 2 ist die Vorderseite der Anzeigetafel 26 wiedergei geben, die jedoch für eine mit einem zusätzlichen Kompressor 30

^II bestückte Kälteanlage ausgebildet ist. An jedem der vier Kompressoren 12, 14, 16 und 30 sind fünf Kontrollämpchen 31 bis 35 angebracht; ihr Anbringungsort in der abgebildeten Kälteanlage stimmt dabei mit dem tatsächlich zu überwachenden Abschnitt des

I jeweiligen Kompressors überein. Folglich überwacht das in der I Abbildung am Anschluß des Kompressors 12 zu einer Saugsammellei- ϊ tung 38 angebrachte Kontrollämpchen 31 ebenfalls in der Wirklichkeit den Saugdruck in diesem Anschluß, der jedoch in der Figur 1 durch den Kompressor 12 selbst verdeckt ist und daher nicht gesehen wird. Sobald der Saugdruck seinen zulässigen Arbeitsbereich verläßt, leuchtet das Kontrollämpchen 31 auf, was bedeutet, daß I der Kompressor 12 nicht oder unzureichend ansaugt. Ähnliches

gilt für das am Anschluß zu einer Drucksammelleitung 40 angeord- £ nete Kontrollämpchen 35, das mit seinem Aufleuchten den Ausfall ! der Komprimierung des Kältemittels oder eine unzureichende Korn— ί primierung an diesem Kompressor 12 anzeigt. Das der Rotorwelle ! des Kompressors 12 zugeordnete Kontrollämpchen 32 leuchtet bei \ einer unzureichenden Versorgung ihrer Lager mit Öl auf, und das

J am Rotorumfang vorhandene Kontrollämpchen 33 zeigt mit seinem Ä Aufleuchten eine Laufstörung des Motors an.

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Jedem Kompressor 12, 14, 16 und 30 ist ein Handschalter 42 züge- ■ ordnet, an dem der Bedienende den Kompressor in Betrieb setzt oder abschaltet. Dabei kann er zwischen dem Handbetrieb und einem Ji automatischen Betrieb wählen. Mit dem Handschalter 42 ist das I Kontrollämpchen 34 elektrisch verbunden, damit der Bedienende \'\ überwachen kann, ob der zugehörige Kompressor tatsächlich ent- ^ sprechend der gewählten Schalterstellung in Betrieb geht oder i¹' nicht oder auch ausfällt. Ein weiterer Handschalter 44, der auf * der Anzeigetafel 26 der Figur 2 oberhalb der Drucksammelleitung . 40 angeordnet ist, ermöglicht das Einschalten aller Kontrolllämpchen und somit eine Überprüfung der Funktion, damit gegebenenfalls ein durchgebranntes Kontrollämpchen durch ein neues ersetzt werden kann.

Die Drucksammelleitung 40 führt das unter Druck stehende Kältemittel zu einem Kondensator 50, mit dem vier Ventilatoren 52, 54, 56 und 58 zur Ableitung der Wärme in die umgebende Luft zusammenwirken. Ähnlich wie den Kompressoren 12, 14, 16 und 30 ist jedem Ventilator 52, 54, 56 und 58 ein Handschalter 60 zugeordnet, um ihn ein- und ausschalten bzw. auf automatischen Betrieb einstellen zu können. Über dem jeweiligen Handschalter 60 befindet sich ein Kontrollämpchen 62, mit dessen Aufleuchten der Bedienende bemerkt, daß der zugehörige Ventilator tatsächlich läuft und nicht etwa, abweichend von der Schalterstellung, außer Betrieb ist. Oberhalb der auf der Anzeigetafel der Figur 2 abgebildeten I, Ventilatoren 52, 54, 56 und 58 ist ein weiteres Kontrollämpchen | 64 angeordnet, das jedoch bei einer Störung des den jeweiligen k Ventilator antreibenden Motors zum Leuchten gebracht wird.

Im unteren Abschnitt des auf der Anzeigetafel der Figur 2 wiedergegebenen Kondensators 50 ist ein Temperatur-Anzeiger 66 angebracht, an dem die Temperatur des im Bodenbereich des Kondensators 50 vorhandenen Kältemittels unmittelbar in Grad Celsius abgelesen werden kann. Aus diesem Bodenbereich tritt das Kältemittel in einen Sammler 70 über, in dessen Abbildung ein weite- | res Kontrollämpchen 68 angebfacht ist, das jedoch nur aufleuch- '■(■) tet, falls die Menge des angesammelten flüssigen Kältemittels ein vorgegebenes Niveau unterschreitet. ψ.

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Schließlich läuft das flüssige Kältemittel vom Sammler 70 zu den Verdampfern 72, an denen das Saugsammelrohr 38 angeschlossen ist. Auf diese Weise ist der Kreislauf des Kältemittels im System geschlossen. Falls im gesamten System eine Störung auftreten sollte, leuchtet ein Kontrollämpchen 74 auf, das sich neben dem Handschailter 44 zur Überprüfung aller Kontrollämpchen befindet. Innerhalb derselben Reihe ist noch ein Rückstellschalter 76 vorgesehen» von dem nach Behebung der Störung im System das Kontrollämpchen 74 von Hand gelöscht werden kann. An und parallel zu der Rückseite der Anzeigetafel 26, die in den Schaltschrank 20 der Figur 1 eingeschraubt ist, ist eine gedruckte Schaltungsplatte 80 gemäß der Figur 3 angeordnet. Sie trägt die elektrischen Leiter, die die notwendigen elektrischen Verbindungen zwischen den Kontrollämpchen und den Fühlern an den zu überwachenden Hauptkomponenten der Kälteanlage herstellen. Ähnliches gilt auch für die elektrischen Leiter zwischen den Handschaltern 42, 44 und 76 und den Komponenten, die über sie geschaltet werden. Neben der gedruckten Schaltungsplatte 80 befinden sich der Temperatur-Anzeiger 66 und ein Betriebsstundenzähler 82.

Schließlich ist parallel zur Anzeigetafel 26 und zur gedruckten Schaltungsplatte 80 noch eine mit Relais 86 bestückte Platte 84, die in der Figur 4 gezeigt ist, in der Weise angeordnet, daß diese gemeinsam eine Baueinheit bilden, die als ganzes in eine Öffnung des Schaltschrankes 20 eingeführt werden kann. Daher kann auch eine solche Anzeigevorrichtung gegebenenfalls noch in vorhandene Kälteanlagen nachträglich eingebaut und entsprechend verdrahtet werden.

Natürlich ist die gezeigte und erläuterte Anzeigevorrichtung auch auf Wärmepumpen anwendbar.

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Claims (7)

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1. Vorrichtung zur Überwachung einer Kälteanlage mit einer Anzeigetafel, auf der die zu überwachenden Komponenten der Kälteanlage und ihre Verbindungsleitungen in verkleinertem Μ-Ό3-stab abgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bildes der betreffenden Komponente (12, 14, 16, 30; 52, 54, 56, 58; 70) zumindest jiin Kontrollämpchen (31, 32, 33, 34, 35; 62, 64; 68) zur Anzeige eines Betriebszustandes angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an und parallel zu der Anzeigetafel (26) eine gedruckte Schaltungsplatte (80), sowie eine mit Relais (86) bestückte Platte (84) angeordnet sind, die gemeinsam eine Baueinheit zur Einfügung in eine vorgefertigte Öffnung eines Schaltschrankes (20) bilden.

3. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ein- und Abschaltung der jeweiligen Komponente (12, 14, 16, 30; 52, 54, 56, 58) oder zur Herbeiführung ihres automatischen Betriebes dem Bild der Komponente auf der Anzeigetafel (26) ein von Hand betätigbarer Schalter (42 bzw. 60) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach dem Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente der Kälteanlage ein mit dem Kondensator (50) zusammenwirkender Ventilator (52, 54, 56 oder 58) ist, an dessen Bild auf der Anzeigetafel (26) zwei Kontrollämpchen (62 und 64) angeordnet sind, die den Betrieb des Ventilators bzw. eine Störung seines Motors anzeigen.

5. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente der Kälteanlage ein Sammler (70) von flüssigem Kältemittel ist, dessen Kontrollämpchen (68) einen: geringen Vorrat an angesammelten flüssigem Kältemittel anzeigt*

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6. Vorrichtung nach dem Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponente der Kälteanlage

; ein Kompressor (12, 14, 16, 30) ist, in dessen Bild auf der Anzeigetafel (26) eine Reihe von Kontrollämpchen (31, 32, 33, 34,

'· 35) angeordnet ist, die Fehler bei der Druckerzeugung auf der

Saug- und Druckseite, bei der Ölversorgung des Lagers, eine son-

stige Motofstörung oder den normalen Betrieb anzeigen.

7. Vorrichtung nach dem Anspruch !,dadurch ge kennzeichnet , daß an der Anzeigetafel (26) ein von Hand betätigbarer Schalter (44) zum Einschalten und damit zur Überprüfung aller Kontrollämpchen angeordnet ist.

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