EP0285690A1 - Process and apparatus for the temperature dependent defrosting of cooling plants according to demand - Google Patents
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- EP0285690A1 EP0285690A1 EP87105194A EP87105194A EP0285690A1 EP 0285690 A1 EP0285690 A1 EP 0285690A1 EP 87105194 A EP87105194 A EP 87105194A EP 87105194 A EP87105194 A EP 87105194A EP 0285690 A1 EP0285690 A1 EP 0285690A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
- F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
- F25D21/002—Defroster control
Definitions
- the invention relates to a method and an apparatus for temperature-dependent defrosting of cooling systems.
- defrosting is necessary as the evaporator becomes more iced up.
- - Manual introduction for example by switching off the compressor and the fans on the condenser and evaporator
- - Time-dependent initiation eg every 24 hours
- - Initiation depending on the degree of icing of the evaporator in which an icing sensor attached to it determines the degree of icing and initiates the defrosting process when a predetermined degree of icing is reached
- - Temperature-dependent introduction which takes place depending on a temperature measurement on the evaporator.
- Methods and devices for temperature-dependent defrosting which measure a temperature at the evaporator and compare it with a fixed reference value. If the measured temperature value has reached or exceeds the reference value, the defrosting process is initiated.
- a disadvantage of this known solution is that the defrost is triggered even when the evaporator is briefly frosted. This condition can also occur when the door to the cold store is opened or when the cold store is filled with moist, fresh goods.
- the object of the invention is to enable a method and a device which allow a reliably operating temperature-dependent defrosting of cooling systems using two temperature sensors and which only initiate the defrosting process if a given temperature condition exists in the cooling system for a certain time.
- the predetermined difference value is approximately 10 K to 15 K.
- the predetermined growth amount can advantageously be adjustable and is preferably 5K.
- the predetermined time period during which the determined temperature difference between the first and second actual temperature must be equal to or greater than the predetermined difference value can advantageously be set and is preferably 4 1/2 minutes.
- the defrosting process is also advantageously temperature-dependent when the temperature in the air flow at the inlet of the evaporator exceeds 5 ° C.
- Fig. 1 shows an example of the diagram of a refrigeration cycle in which the invention is applicable.
- a main circuit I which is composed of a pressure line 9, a liquid line 10 and a suction line II, flowing coolant is evaporated by an evaporator 5, compressed by a compressor 1, liquefied by a condenser 2 and dried in a combination dryer 3.
- An E-valve 4 and a pressostat 13 also act on the main cooling circuit I.
- a hot gas bypass line 12 is also shown, through which 6 hot gas flows for the defrosting process after opening a solenoid valve. The hot gas then flows through the bypass line, heats an evaporator dish 7 and then flows through the evaporator 5, the suction line 11 and part of the pressure line 9, as a result of which the evaporator is heated and thus defrosted.
- a first temperature sensor 14 is arranged in the air flow at the inlet of the evaporator 5 and measures the temperature T V at this point. (The temperatures are given below in Kelvin, with the exception of the comparison temperature T V ⁇ for the end of the defrost.).
- a second temperature sensor 15 which is called defrosting sensor in the following, is provided at the coolant outlet of the evaporator 5 or at the inlet of the suction line and measures the temperature T 1 there.
- ⁇ T A of approx. 5 between the temperature T V measured by the first temperature sensor 14 in the air flow at the inlet of the evaporator 5 and the temperature T 1 measured by the second temperature sensor 15 at the coolant outlet of the evaporator 5 K to 10 K.
- This temperature difference ⁇ T A is when the Ver steamer larger, because the temperature, which the defrost temperature sensor 15 measures at the coolant outlet of the evaporator 5, decreases due to the reduced heat absorption of the evaporator due to the ice.
- the injection valve 4 counteracts the increase in the temperature difference ⁇ T A , but since it is a backward control, it cannot fully compensate for this.
- the temperature difference ⁇ T A between the defrost temperature sensor and the temperature sensor 14 in the air flow at the inlet of the evaporator thus increases by an increase ⁇ T of approximately 5 K when it is iced up.
- FIG. 2 shows a block diagram of a device for temperature-dependent defrosting of cooling systems, which carries out the method according to the invention.
- the difference ⁇ T A T15 - T V from a difference-forming element 20 formed.
- the difference-forming member 20 receives the temperatures T1 T and T V corresponding signals from the temperature sensors 15 and 14 and a release signal indicating the above-mentioned first condition.
- An output signal of the difference-forming element 20, which corresponds to the difference ⁇ T A formed, is applied to a first comparator 22 and is compared there with a signal 31 which corresponds to a first predetermined temperature reference value ⁇ T A ⁇ , which is higher than the increase amount ⁇ T the temperature difference .DELTA.T A determined under normal cooling conditions, that is to say with an iced-up evaporator.
- the comparison signal 31 supplied to the first comparator 22 is advantageously adjustable, since, as mentioned above, the temperature difference ⁇ T A depends on the load on the cooling system. As soon as the temperature difference ⁇ T A compared by the first comparator 22 reaches or exceeds the predetermined reference value ( ⁇ T A ⁇ ), the first comparator 22 delivers an output signal.
- the time period ⁇ t 1 is advantageously adjustable and is preferably 4 1/2 minutes.
- the output signal of the logic element 27 sets a switching element 25, which is shown in the exemplary embodiment according to FIG. 2 as a flip-flop.
- the switching element 25 In response to the signal at its set input, the switching element 25 generates a defrost signal 35 at its output, and the subsequent actuators (not shown) at the start the defrosting process is supplied. With the beginning of the defrost signal 35, a second timer 24 is started, which prevents, via a further logic element 28, that a further defrosting process is started before a second time period ⁇ t2 has elapsed. The second timer 24 accordingly blocks the switching element 25 for the time period ⁇ t2, which can be set by means of the signal 34 and is preferably 2 hours.
- the defrosting process is terminated depending on the temperature, namely as soon as the temperature T V detected by the temperature sensor 14 reaches or exceeds a comparison temperature T V ⁇ .
- the circuit shown in FIG. 2 contains a further comparator 21, which compares the temperature T V with the comparison value T V ⁇ in accordance with the signal 30. This is also adjustable and is preferably 5 ° C. The output signal of the second comparator 21 then generated resets the switching element 25, whereupon the defrost signal 35 is ended.
- the device shown in FIG. 2 is only shown as a basic circuit diagram in its functional blocks. However, it can also be a functional part of a control device of the cooling system, which can also be a digital control device controlled by a microprocessor, for example.
- FIG. 3 shows a time diagram illustrating the function of the device according to the invention shown in FIG. 2 when used in the refrigeration circuit shown in FIG. 1.
- Fig. 3 the temperature responses of the sensors 14 and 15 measured temperatures T V and T15 are shown. At the time t0 the icing of the evaporator is assumed. From this point in time the temperature T15 at the outlet of the evaporator 5 drops, while that of Temperature sensor 14 measured temperature T14 remains essentially constant.
- the temperature difference ⁇ T A detected by the difference forming element reaches the predetermined comparison value ⁇ T A ⁇ at the time t 1.
- the temperature difference ⁇ T A must last for approximately 4 1/2 minutes from the time t 1 until the defrost signal 35 begins at the time t 2.
- the temperature T V then increases gradually and the temperature T 1 5 increases very quickly because of the hot gas flowing through the evaporator.
- the temperature T V in the air flow at the inlet of the evaporator 5 is to reach the comparison temperature T V ⁇ , that is to say, for example 5 ° C., at the time t 3, as a result of which the switching element 25 is reset and the defrosting process is ended.
- the timer 24 is used for the period of e.g. 2 hours from the start of the defrost at time t2 to prevent another defrost.
- the comparison temperature values T V ⁇ , ⁇ T A ⁇ that is to say the comparison signals 30 and 31 supplied to the comparators 21 and 22 and the time periods ⁇ t 1 and ⁇ t 2 determined by the timing elements 23 and 24, that is to say the signals 33 and 34 are variably adjustable so that the device according to the invention can be adapted to different possible uses.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur temperaturabhängigen Bedarfsabtauung von Kühlanlagen. In Kühlanlagen, bei denen ein in einem Kältekreis umlaufendes Kühlmittel durch einen Verdampfer, einen Verdichter, einen Verflüssiger und einen Trockner fließt und dadurch eine Kühlung auf eine an einem Thermostaten einstellbare Soll-Temperatur bewirkt, ist bei zunehmender Vereisung des Verdampfers eine Abtauung nötig.The invention relates to a method and an apparatus for temperature-dependent defrosting of cooling systems. In cooling systems in which a coolant circulating in a refrigerant circuit flows through an evaporator, a compressor, a condenser and a dryer and thereby causes cooling to a set temperature that can be set on a thermostat, defrosting is necessary as the evaporator becomes more iced up.
Zur Einleitung des Abtauvorganges gibt es vier Möglichkeiten:
- Manuelles Einleiten, z.B. durch Abschalten des Verdichters und der Lüfter am Verflüssiger und am Verdampfer;
- Zeitabhängiges Einleiten, z.B. alle 24 Stunden;
- Einleiten abhängig vom Vereisungsgrad des Verdampfers, bei dem ein daran angebrachter Vereisungsfühler den Vereisungsgrad ermittelt und bei Erreichen eines vorbestimmten Vereisungsgrades den Abtauvorgang einleitet; und
- temperaturabhängige Einleitung, die abhängig von einer Temperaturmessung am Verdampfer erfolgt.There are four ways to initiate the defrost:
- Manual introduction, for example by switching off the compressor and the fans on the condenser and evaporator;
- Time-dependent initiation, eg every 24 hours;
- Initiation depending on the degree of icing of the evaporator, in which an icing sensor attached to it determines the degree of icing and initiates the defrosting process when a predetermined degree of icing is reached; and
- Temperature-dependent introduction, which takes place depending on a temperature measurement on the evaporator.
Bekannt sind z.B. Verfahren und Vorrichtungen zur temperaturabhängigen Bedarfsabtauung, die eine Temperatur am Verdampfer messen und mit einem festen Bezugswert vergleichen. Wenn der gemessene Temperaturwert den Bezugswert erreicht hat oder übersteigt, wird der Abtauvorgang eingeleitet. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, daß die Abtauung auch dann ausgelöst wird, wenn der Verdampfer kurzzeitig bereift. Dieser Zustand kann auch durch Öffnen der Tür zum Kühlraum oder bei Auffüllung des Kühlraums mit feuchter, frischer Ware auftreten.For example, Methods and devices for temperature-dependent defrosting, which measure a temperature at the evaporator and compare it with a fixed reference value. If the measured temperature value has reached or exceeds the reference value, the defrosting process is initiated. A disadvantage of this known solution is that the defrost is triggered even when the evaporator is briefly frosted. This condition can also occur when the door to the cold store is opened or when the cold store is filled with moist, fresh goods.
Andere bekannte Verfahren verwenden eine Kombination der obengenannten prinzipiellen Verfahrensweisen, indem sie z.B. den Abtauvorgang in fest einstellbaren Zeitintervallen einleiten und abhängig von der Temperatur am Verdampfer beenden.Other known methods use a combination of the above-mentioned basic procedures, e.g. initiate the defrosting process at fixed time intervals and end depending on the temperature at the evaporator.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ermöglichen, die eine zuverlässig arbeitende temperaturabhängige Bedarfsabtauung von Kühlanlagen unter Verwendung zur zweier Temperaturfühler gestatten und die den Abtauvorgang nur dann einleiten, wen eine gegebene Temperaturbedingung bei der Kühlanlage eine bestimmte Zeitlang existiert.The object of the invention is to enable a method and a device which allow a reliably operating temperature-dependent defrosting of cooling systems using two temperature sensors and which only initiate the defrosting process if a given temperature condition exists in the cooling system for a certain time.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist ein Verfahren zur temperaturabhängigen Bedarfsabtaung von Kühlanlagen, bei denen ein in einem Kältekreis umlaufendes Kühlmittel durch Verdichtung, Verflüssigung, Trocknung und anschließender Verdampfung eine Kühlung auf eine an einem Thermostaten einstellbare Solltemperatur bewirkt, mit folgenden Schritten:
- a) Messung einer ersten Ist-Temperatur eines Verdampfers des Kühlkreislaufs;
- b) Vergleichen der ersten Ist-Temperatur mit einem vorgegebenen Temperaturwert;
- c) Beginnen des Abtauvorganges, wenn die erste Ist-Temperatur höher wird als der erste vorgegebene Temperaturwert;
und - d) Beendigung des Abtauvorganges, wenn die erste Ist-Temperatur einen vorgegebenen zweiten Temperaturwert, der höher ist als der erste vorgegebene Temperaturwert, überschreitet;
- die erste Ist-Temperatur im Luftstrom am Eingang des Verdampfers gemessen wird,
- eine zweite Ist-Temperatur am Kühlmittelausgang des Verdampfers gemessen wird;
- eine Differenz zwischen erster und zweiter Ist-Temperatur gebildet wird;
- diese Differenz mit einem vorgegebenen Differenzwert verglichen wird;
- der Abtauvorgang eingeleitet wird, wenn diese Differenz höher wird als der vorgegebene Differenzwert und diese Erhöhung mindestens eine vorgegebene Zeitdauer anhält, wobei der erste vorgegebene Differenzwert um einen vorgegebenen Zuwachsbetrag höher ist als die Temperaturdifferenz bei normalen Kühlbedingungen.To solve the above problem, there is a method for temperature-dependent demand sensing of cooling systems, in which a coolant circulating in a refrigeration circuit brings about cooling by compression, liquefaction, drying and subsequent evaporation to a set temperature that can be set on a thermostat, with the following steps:
- a) measurement of a first actual temperature of an evaporator of the cooling circuit;
- b) comparing the first actual temperature with a predetermined temperature value;
- c) start the defrosting process when the first actual temperature becomes higher than the first predetermined temperature value;
and - d) termination of the defrosting process when the first actual temperature exceeds a predetermined second temperature value which is higher than the first predetermined temperature value;
the first actual temperature is measured in the air flow at the inlet of the evaporator,
- A second actual temperature is measured at the coolant outlet of the evaporator;
- A difference between the first and second actual temperature is formed;
- This difference is compared with a predetermined difference value;
- The defrosting process is initiated when this difference is higher than the predetermined difference value and this increase lasts for at least a predetermined time period, the first predetermined difference value being a predetermined increase amount higher than the temperature difference under normal cooling conditions.
Dieses Verfahren wird vorteilhaft dadurch weiter gebildet, daß der vorgegebene Differenzwert etwa 10 K bis 15 K ist. Der vorgegebene Zuwachsbetrag kann vorteilhafterweise einstellbar sein und beträgt vorzugsweise 5K.This method is advantageously further developed in that the predetermined difference value is approximately 10 K to 15 K. The predetermined growth amount can advantageously be adjustable and is preferably 5K.
Vorteilhafterweise ist die vorgegebene Zeitdauer, während der die ermittelte Temperaturdifferenz zwischen erster und zweiter Ist-Temperatur gleich oder größer als der vorgegebene Differenzwert sein muß, einstellbar und beträgt vorzugsweise 4 1/2 Minuten.The predetermined time period during which the determined temperature difference between the first and second actual temperature must be equal to or greater than the predetermined difference value can advantageously be set and is preferably 4 1/2 minutes.
Vorteilhafterweise wird der Abtauvorgang ebenfalls temperaturabhängig, wenn die Temperatur im Luftstrom am Eingang des Verdampfers 5° C überschreitet, beendet.The defrosting process is also advantageously temperature-dependent when the temperature in the air flow at the inlet of the evaporator exceeds 5 ° C.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist eine Vorrichtung zur temperaturabhängigen Bedarfsabtauung von Kühlanlagen, bei denen ein in einem Kältekreis mit
einem Verdampfer,
einem Verdichter,
einem Verflüssiger und
einem Trockner
umlaufendes Kühlmittel eine Kühlung auf eine an einem Thermostaten einstellbare Solltemperatur bewirkt, mit
- einem ersten Temperaturfühler, der eine erste Ist-Temperatur am Verdampfer mißt;
- einem ersten Vergleicher, der die erste Ist-Temperatur mit einem ersten vorgegebenen Temperaturwert vergleicht;
- einem Schaltglied, das den Abtauvorgang startet, wenn die erste Temperatur den ersten vorgegebenen Wert übersteigt,
- einem zweiten Vergleicher, der die erste Ist-Temperatur mit einem zweiten vorgegebenen Temperaturwert, der höher ist als der erste vorgegebene Temperaturwert, vergleicht, wobei
das Schaltglied den Abtauvorgang beendet, wenn die erste Ist-Temperatur den zweiten Temperaturwert erreicht oder übersteigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der erste Temperaturfühler die Ist-Temperatur im Luftstrom am Eingang des Verdampfers mißt,
- ein zweiter Temperaturfühfler am Kühlmittelausgang des Verdampfers vorgesehen ist, der dort eine zweite Ist-Temperatur mißt,
- ein Differenzbildungsglied eine Differenz zwischen erster und zweiter Ist-Temperatur bildet,
- der erste Vergleicher diese Temperaturdifferenz mit einem ersten vorgegebenen Temperaturwert vergleicht, der um einem gegebenen Zuwachsbetrag höher ist als die Temperaturdifferenz bei normalen Kühlbedingungen,
- ein erstes Zeitglied vorgesehen ist, das gestartet wird, sobald der erste Vergleicher mit seinem Ausgangssignal angibt, daß die Temperaturdifferenz den ersten vorgegebenen Temperaturwert erreicht oder überschritten hat und das nach einer ersten vorgegebenen Zeitdauer ein Ausgangssignal abgibt,
und
- ein erstes Logikglied das Ausgangssignal des ersten Vergleichers und das Ausgangssignal des ersten Zeitglieds empfängt und daraufhin das Schaltglied zum Starten des Abtauvorgangs schaltet.To solve the above problem is a device for temperature-dependent defrosting of cooling systems, in which one in a refrigeration circuit
an evaporator,
a compressor,
a condenser and
a dryer
circulating coolant causes cooling to a target temperature that can be set on a thermostat, with
- A first temperature sensor, which measures a first actual temperature on the evaporator;
a first comparator which compares the first actual temperature with a first predetermined temperature value;
a switching element which starts the defrosting process when the first temperature exceeds the first predetermined value,
a second comparator, which compares the first actual temperature with a second predetermined temperature value that is higher than the first predetermined temperature value, wherein
the switching element ends the defrosting process when the first actual temperature reaches or exceeds the second temperature value,
characterized in that
the first temperature sensor measures the actual temperature in the air flow at the inlet of the evaporator,
a second temperature sensor is provided at the coolant outlet of the evaporator, which measures a second actual temperature there,
- A difference forming a difference between forms first and second actual temperature,
the first comparator compares this temperature difference with a first predetermined temperature value which is higher than the temperature difference under normal cooling conditions by a given increase in amount,
a first timer is provided which is started as soon as the first comparator indicates with its output signal that the temperature difference has reached or exceeded the first predetermined temperature value and which emits an output signal after a first predetermined time period,
and
- A first logic element receives the output signal of the first comparator and the output signal of the first timing element and then switches the switching element to start the defrosting process.
Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 als Beispiel einen Kältekreis einer Kühlanlage, in dem die Erfindung eingesetzt wird;
- Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
und - Fig. 3 Temperaturgänge über der Zeit, die das erfindungsgemäße Verfahren unter Erläuterung der Funktion des Blockschaltbildes in Fig. 2 verdeutlichen.
- Figure 1 as an example of a refrigeration circuit of a cooling system in which the invention is used.
- 2 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the invention;
and - Fig. 3 temperature changes over time, which illustrate the inventive method with explanation of the function of the block diagram in Fig. 2.
Fig. 1 zeigt beispielhaft das Schema eines Kältekreises, bei dem die Erfindung anwendbar ist. Ein in einem Hauptkreis I, der sich aus einer Druckleitung 9, einer Flüssigkeitsleitung 10 und einer Saugleitung II zusammensetzt, fließendes Kühlmittel wird durch einen Verdampfer 5 verdampft, durch einen Verdichter 1 verdichtet, durch einen Verflüssiger 2 verflüssigt und in einem Kombitrockner 3 getrocknet. Auf den Hauptkältekreis I wirken ferner ein E-Ventil 4 und ein Pressostat 13 ein. In Fig. 1 ist ferner eine Heißgas-Bypasleitung 12 dargestellt, durch die nach Öffnen eines Magnetventils 6 Heißgas für den Abtauvorgang strömt. Das Heißgas strömt dann durch die Bypassleitung, beheizt eine Verdampferschale 7 und strömt daraufhin durch Verdampfer 5, die Saugleitung 11 und einen Teil der Druckleitung 9, wodurch der Verdampfer erhitzt und damit abgetaut wird.Fig. 1 shows an example of the diagram of a refrigeration cycle in which the invention is applicable. One in a main circuit I, which is composed of a
Ein erster Temperaturfühler 14 ist im Luftstrom am Eingang des Verdampfers 5 angeordnet und mißt die Temperatur TV an dieser Stelle. (Die Temperaturen sind im folgenden in Kelvin angegeben, mit Ausnahme der Vergleichstemperatur TVʺ für die Beendigung des Abtauens.).A
Ein zweiter Temperaturfühler 15, der im folgenden Abtaufühler gennant wird, ist am Kühlmittelausgang des Verdampfers 5 bzw. am Eingang der Saugleitung vorgesehen und mißt die dortige Temperatur T₁₅. Bei normalem Kühlbetrieb, d.h. bei eisfreiem Verdampfer, besteht zwischen der vom ersten Temperaturfühler 14 gemessenen Temperatur TV im Luftstrom am Eingang des Verdampfers 5 und der vom zweiten Temperaturfühler 15 am Kühlmittelausgang des Verdampfers 5 gemessenen Temperatur T₁₅ eine Temperaturdifferenz Δ TA von ca. 5 K bis 10 K.A
Diese Temperaturdifferenz Δ TA = T₁₅ - TV kann sich abhängig von der Belastung der Kühlanlage, beispielsweise durch die Art und Menge des eingebrachten Kühlguts, ändern.This temperature difference Δ T A = T₁₅ - T V can change depending on the load on the cooling system, for example by the type and amount of the refrigerated goods introduced.
Diese Temperaturdifferenz Δ TA wird bei Vereisung des Ver dampfers größer, weil die Temperatur, die der Abtautemperaturfühler 15 am Kühlmittelausgang des Verdampfers 5 mißt, aufgrund der durch das Eis verringerten Wärmeaufnahme des Verdampfers sinkt. Das Einspritzventil 4 wirkt zwar der Erhöhung der Temperaturdifferenz Δ TA entgegen, kann dies jedoch, da es sich um eine Rückwärtsregelung handelt, nicht vollständig ausgleichen. Somit wächst die Temperaturdifferenz Δ TA zwischen dem Abtautemperaturfühler und dem Temperaturfühler 14 im Luftstrom am Eingang des Verdampfers bei dessen Vereisung um einen Zuwachsbetrag Δ T von ca. 5 K.This temperature difference Δ T A is when the Ver steamer larger, because the temperature, which the
Dieser Zuwachs Δ T der TEmperaturdifferenz Δ TV wird erfaßt und als eine Bedingung zurEinleitung des Abtauvorganges ausgewertet.This increase Δ T in the temperature difference Δ T V is recorded and evaluated as a condition for initiating the defrosting process.
Zur Einleitung des Abtauvorganges müssen jedoch noch weitere Bedingungen erfüllt werden:
- 1. Die Temperaturdifferenz Δ TA wird nur ausgewertet, wenn der Verdichter 1 und das
Gebläse am Verdampfer 5 laufen. - 2. Seit dem Beginn des letzten Abtauens muß eine bestimmte Zeitdauer Δt₂, vorzugsweise mindestens 2 Stunden, vergangen sein.
- 3. Die Temperaturdifferenz ΔTA muß mindestens für eine gewisse Zeitdauer Δt ₁, vorzugsweise 4 1/2 Minuten, den um ca. 5K erhöhten Wert behalten.
- 1. The temperature difference Δ T A is only evaluated if the compressor 1 and the fan on the
evaporator 5 are running. - 2. Since the beginning of the last defrost, a certain time period Δt₂, preferably at least 2 hours, must have passed.
- 3. The temperature difference ΔT A must at least for a certain period of time Δt ₁, preferably 4 1/2 minutes, keep the value increased by about 5K.
Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild eine Vorrichtung zur temperaturabhängigen Bedarfsabtauung von Kühlanlagen, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. In Fig. 2 wird die Differenz Δ TA = T₁₅ - TV von einem Differenzbildungsglied 20 gebildet. Das Differenzbildungsglied 20 erhält dazu den Temperaturen T₁₅ und TV entsprechende Signale von den Temperaturfühlern 15 und 14 sowie ein Freigabesignal, das die oben ausgeführte erste Bedingung angibt. Ein Ausgangssignal des Differenzbildungsglieds 20, das der gebildeten Differenz Δ TA entspricht, liegt einem ersten Vergleicher 22 an und wird dort mit einem Signal 31 verglichen, das einem ersten vorgegebenen Temperaturbezugswert Δ TAʹ entspricht, der um den Zuwachsbetrag Δ T höher ist als die unter normalen Kühlbedingungen, d.h. bei unvereistem Verdampfer, ermittelte Temperaturdifferenz Δ TA. Das dem ersten Vergleicher 22 zugeführte Vergleichssignal 31 ist vorteilhafterweise einstellbar, da, wie oben erwähnt, die Temperaturdifferenz Δ TA von der Belastung der Kühlanlage abhängt. Sobald die durch den ersten Vergleicher 22 verglichene Temperaturdifferenz Δ TA den vorgegebenen Bezugswert (Δ TAʹ) erreicht oder überschreitet, liefert der erste Vergleicher 22 ein Ausgangssignal. Durch ein erstes Zeitglied 23 wird erreicht, daß das Ausgangssignal des ersten Vergleichers 22 eine gegebene Zeitdauer Δ t₁ andauern muß, wobei ein Logikglied 27 das Ausgangssignal nur weitergibt, wenn das Ausgangssignal nach dem Ablaufen der vom ersten Zeitglied 23 vorgegebenen Zeitdauer Δ t₁ noch ansteht.2 shows a block diagram of a device for temperature-dependent defrosting of cooling systems, which carries out the method according to the invention. In Fig. 2, the difference Δ T A = T₁₅ - T V from a difference-forming
Vorteilhafterweise ist die Zeitdauer Δ t₁ einstellbar und beträgt vorzugsweise 4 1/2 Minuten.The time period Δ t 1 is advantageously adjustable and is preferably 4 1/2 minutes.
Das Ausgangssignal des Logikglieds 27 setzt ein Schaltglied 25, das im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 als Flip-Flop dargestellt ist.The output signal of the
Das Schaltglied 25 erzeugt auf das Signal an seinem Setzeingang hin an seinem Ausgang ein Abtausignal 35, das nachfolgenden (nicht gezeigten) Stellgliedern zum Start des Abtauvorganges zugeführt wird. Mit dem Beginn des Abtausignals 35 wird ein zweites Zeitglied 24 gestartet, das über ein weiteres Logikglied 28 verhindert, daß vor Ablauf einer zweiten Zeitdauer Δ t₂ ein weiterer Abtauvorgang gestartet wird. Das zweite Zeitglied 24 sperrt demnach das Schaltglied 25 für die Zeitdauer Δ t₂, die mittels des Signals 34 einstellbar ist und vorzugsweise 2 Stunden beträgt.In response to the signal at its set input, the switching
Der Abtauvorgang wird temperaturabhängig beendet, nämlich sobald die vom Temperaturfühler 14 erfaßte Temperatur TV eine Vergleichstemperatur TVʺ erreicht bzw. überschreitet. Dazu enthält die in Fig. 2 dargestellte Schaltung einen weiteren Vergleicher 21, der die Temperatur TV mit dem Vergleichswert TVʺ entsprechend dem Signal 30 vergleicht. Dieser ist ebenfalls einstellbar und beträgt vorzugsweise 5° C. Das daraufhin erzeugte Ausgangssignal des zweiten Vergleichers 21 setzt das Schaltglied 25 zurück, woraufhin das Abtausignal 35 beendet wird.The defrosting process is terminated depending on the temperature, namely as soon as the temperature T V detected by the
Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung ist lediglich als Prinzipschaltbild in ihren Funktionsblöcken dargestellt. Sie kann jedoch auch funktioneller Teil einer Regeleinrichtung der Kühlanlage sein, die beispielsweise auch eine von einem Mikroprozessor gesteuerte digitale Regeleinrichtung sein kann.The device shown in FIG. 2 is only shown as a basic circuit diagram in its functional blocks. However, it can also be a functional part of a control device of the cooling system, which can also be a digital control device controlled by a microprocessor, for example.
Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Funktion der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Einsatz in dem in Fig. 1 dargestellten Kältekreis darstellt.FIG. 3 shows a time diagram illustrating the function of the device according to the invention shown in FIG. 2 when used in the refrigeration circuit shown in FIG. 1.
In Fig. 3 sind die Temperaturgänge der von den Fühlern 14 und 15 gemessenen Temperaturen TV und T₁₅ eingezeichnet. Zum Zeitpunkt t₀ sei der Beginn der Vereisung des Verdampfers angenommen. Ab diesem Zeitpunkt sinkt die Temperatur T₁₅ am Ausgang des Verdampfers 5, während die vom Temperaturfühler 14 gemessene Temperatur T₁₄ noch im wesentlichen konstant bleibt.In Fig. 3, the temperature responses of the
Die vom Differenzbildungsglied erfaßte Temperaturdifferenz Δ TA erreicht zum Zeitpunkt t₁ den vorgegebenen Vergleichswert Δ TAʹ. Die Temperaturdifferenz Δ TA muß vom Zeitpunkt t₁ etwa 4 1/2 Minuten lang andauern bis zum Zeitpunkt t₂ das Abtausignal 35 beginnt.The temperature difference Δ T A detected by the difference forming element reaches the predetermined comparison value Δ T A ʹ at the time t 1. The temperature difference Δ T A must last for approximately 4 1/2 minutes from the time t 1 until the
Durch den Abtauvorgang steigt dann die Temperatur TV allmählich und die Temperatur T₁₅ wegen des durch den Verdampfer strömenden Heißgases sehr schnell an.Through the defrosting process, the temperature T V then increases gradually and the temperature T 1 ₅ increases very quickly because of the hot gas flowing through the evaporator.
Die Temperatur TV im Luftstrom am Eingang des Verdampfers 5 soll zum Zeitpunkt t₃ die Vergleichstemperatur TVʺ, also z.B. 5° C erreichen, wodurch das Schaltglied 25 zurückgesetzt und der Abtauvorgang beendet wird.The temperature T V in the air flow at the inlet of the
Mittels des Zeitglieds 24 wird für die Zeitdauer von z.B. 2 Stunden vom Start des Abtauvorgangs zum Zeitpunkt t₂ an ein erneuter Abtauvorgang verhindert.The
Es ist von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Vergleichstemperaturwerte TVʺ, Δ TAʹ, also die den Vergleichern 21 und 22 zugeführten Vergleichssignale 30 und 31 sowie die von den Zeitgliedern 23 und 24 bestimmten Zeitdauern Δ t₁ und Δ t₂, also die Signale 33 und 34, variabel einstellbar sind, damit die erfindungsgemäße Vorrichtung an unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten anpaßbar ist.It is advantageous if, in the device according to the invention, the comparison temperature values T V ʺ, Δ T A ʹ, that is to say the comparison signals 30 and 31 supplied to the
Für einen Kältekreis mittlerer Leistung betragen die Temperaturwerte vorzugsweise TVʺ=+ 5° C und Δ TAʹ=15 K und die Zeitwerte vorzugsweise Δ t₁=4 1/2 Minuten und Δ t₂= 2 Stunden.For a refrigeration circuit of medium power, the temperature values are preferably T V ʺ = + 5 ° C and Δ T A ʹ = 15 K and the time values are preferably Δ t₁ = 4 1/2 minutes and Δ t₂ = 2 hours.
Claims (14)
a) Messung einer ersten Ist-Temperatur (TV) an einem Verdampfer des Kühlkreislaufs;
b) Vergleichen der ersten Ist-Temperatur (TV) mit einem vorgegebenen Temperaturwert;
c) Beginnen des Abtauvorganges, wenn die erste Ist-Temperatur (TV) höher wird als der erste vorgegebene Temperaturwert;
und
d) Beendigung des Abtauvorganges, wenn die erste Ist-Temperatur (TV) einen vorgegebenen zweiten Temperaturwert (TVʺ), der höher ist als der erste vorgegebene Temperaturwert, überschreitet;
dadurch gekennzeichnet, daß
- die erste Ist-Temperatur (TV) im Luftstrom am Eingang des Verdampfers gemessen wird,
- eine zweite Ist-Temperatur (T₁₅) am Kühlmittelausgang des Verdampfers gemessen wird;
- eine Differenz (Δ TA) zwischen erster und zweiter Ist-Temperatur gebildet wird;
- diese Differenz (Δ TA) mit einem vorgegebenen Differenzwert (Δ TAʹ) verglichen wird,
- der Abtauvorgang eingeleitet wird, wenn die Differenz höher wird als der vorgegebene Differenzwert (Δ TAʹ) und diese Erhöhung mindestens eine vorgegebene Zeitdauer (Δ t) anhält, wobei der erste vorgegebene Differenzwert (Δ TAʹ) um einen vorgegebenen Zuwachsbetrag (Δ TA) höher ist als die Temperaturdifferenz (Δ TA) bei normalen Kühlbedingungen.1.Procedure for the temperature-dependent defrosting of cooling systems, in which a coolant circulating in a refrigeration circuit, by compression, liquefaction, drying and subsequent evaporation, causes cooling to a set temperature that can be set on a thermostat, with the following steps:
a) measurement of a first actual temperature (T V ) on an evaporator of the cooling circuit;
b) comparing the first actual temperature (T V ) with a predetermined temperature value;
c) the defrosting process begins when the first actual temperature (T V ) becomes higher than the first predetermined temperature value;
and
d) termination of the defrosting process when the first actual temperature (T V ) exceeds a predetermined second temperature value (T V ʺ), which is higher than the first predetermined temperature value;
characterized in that
the first actual temperature (T V ) is measured in the air flow at the inlet of the evaporator,
- A second actual temperature (T₁₅) is measured at the coolant outlet of the evaporator;
- A difference (Δ T A ) between the first and second actual temperature is formed;
- this difference (Δ T A ) is compared with a predetermined difference value (Δ T A ʹ),
- the defrosting process is initiated if the difference is higher than the predetermined difference value (Δ T A '), and this increase in at least a predetermined period of time (Δ t) stops, wherein the first predetermined difference value (Δ t A') by a predetermined increment amount ( Δ T A ) is higher than the temperature difference (Δ T A ) under normal cooling conditions.
die vorgegebene Zeitdauer (Δ t) einstellbar ist.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that
the specified time period (Δ t) is adjustable.
der Abtauvorgang beendet wird, wenn die erste Ist-Temperatur (TV) die Temperatur TVʺ = 5° C im Luftstrom am Eingang des Verdampfers überschreitet.7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that
the defrosting process is ended when the first actual temperature (T V ) exceeds the temperature T V ʺ = 5 ° C in the air flow at the inlet of the evaporator.
einem Verdampfer (5),
einem Verdichter (1),
einem Verflüssiger (2) und
einem Trockner (3)
umlaufendes Kühlmittel eine Kühlung auf eine an einem Thermostaten einstellbare Solltemperatur bewirkt, mit
- einem ersten Temperaturfühler (14), der eine erste IstTemperatur (TV am Verdampfer (5) mißt;
- einem ersten Vergleicher (22), der die erste Ist-Temperatur (TV) mit einem ersten vorgegebenen Temperaturwert vergleicht;
- einem Schaltglied (25), das den Abtauvorgang startet,
wenn die erste Temperatur (TV) den ersten vorgegebenen Wert übersteigt,
- einem zweiten Vergleicher (21), der die erste Ist-Temperatur (TV) mit einem zweiten vorgegebenen Temperaturwert (TVʺ), der höher ist als der erste vorgegebene Temperaturwert, vergleicht, wobei das Schaltglied (25) den Abtauvorgang beendet, wenn die erste Ist-Temperatur den zweiten Temperaturwert (TVʺ) erreicht oder übersteigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der erste Temperaturfühler (14) die Ist-Temperatur (TV) im Luftstrom am Eingang des Verdampfers (5) mißt,
- ein zweiter Temperaturfühler (15) am Kühlmittelausgang des Verdampfers (5) vorgesehen ist, der dort eine zweite Ist-Temperatur(T₁₅) mißt,
- ein Differenzbildungsglied (20) eine Differenz (Δ TA ) zwischen erster und zweiter Ist-Temperatur bildet,
- der erste Vergleicher (22) diese Temperaturdifferenz (Δ TA) mit einem ersten vorgegebenen Temperaturwert (Δ TAʹ) vergleicht, der um einen gegebenen Zuwachsbetrag (Δ T) höher ist als die Temperaturdifferenz (Δ TA) bei normalen Kühlbedingungen,
- ein erstes Zeitglied (23) vorgesehen ist, das gestartet wird, sobald der erste Vergleicher (22) mit seinem Ausgangssignal angibt, daß die Temperaturdifferenz (Δ TA) den ersten vorgegebenen Temperaturwert (Δ TAʹ) erreicht oder überschritten hat und das nach einer ersten vorgegebenen Zeitdauer (Δ t) ein Ausgangssignal abgibt,
und
- ein erstes Logikglied (27) das Ausgangssignal des ersten Vergleichers (22) und das Ausgangssignal des ersten Zeitglieds (23) empfängt und daraufhin das Schaltglied (25) zum Starten des Abtauvorgangs schaltet.8. Device for temperature-dependent defrosting of cooling systems, in which one in a refrigeration circuit
an evaporator (5),
a compressor (1),
a condenser (2) and
a dryer (3)
circulating coolant causes cooling to a target temperature that can be set on a thermostat, with
- A first temperature sensor (14) which measures a first actual temperature (T V on the evaporator (5);
- a first comparator (22) which compares the first actual temperature (T V ) with a first predetermined temperature value;
- a switching element (25) that starts the defrosting process,
if the first temperature (T V ) exceeds the first predetermined value,
a second comparator (21) which compares the first actual temperature (T V ) with a second predetermined temperature value (T V ʺ), which is higher than the first predetermined temperature value, the switching element (25) ending the defrosting process, if the first actual temperature reaches or exceeds the second temperature value (T V ʺ),
characterized in that
- The first temperature sensor (14) measures the actual temperature (T V ) in the air flow at the inlet of the evaporator (5),
- A second temperature sensor (15) is provided at the coolant outlet of the evaporator (5), which measures a second actual temperature (T₁₅) there,
a difference-forming element (20) forms a difference (Δ T A ) between the first and second actual temperature,
- The first comparator (22) compares this temperature difference (Δ T A ) with a first predetermined temperature value (Δ T A ʹ), which is higher than the temperature difference (Δ T A ) under normal cooling conditions by a given increase amount (Δ T),
- a first timing element (23) is provided which is started when the first comparator (22) indicating its output signal, that the temperature difference (Δ T A) has reached the first predetermined temperature value (Δ t A ') or exceeded and the after a first predetermined period of time (Δ t) an output signal issues,
and
- A first logic element (27) receives the output signal of the first comparator (22) and the output signal of the first timing element (23) and then switches the switching element (25) to start the defrosting process.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP87105194A EP0285690A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Process and apparatus for the temperature dependent defrosting of cooling plants according to demand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP87105194A EP0285690A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Process and apparatus for the temperature dependent defrosting of cooling plants according to demand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0285690A1 true EP0285690A1 (en) | 1988-10-12 |
Family
ID=8196907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP87105194A Withdrawn EP0285690A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Process and apparatus for the temperature dependent defrosting of cooling plants according to demand |
Country Status (1)
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| EP (1) | EP0285690A1 (en) |
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