EP0838644A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers einer Kälteanlage - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers einer Kälteanlage Download PDF

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EP0838644A2
EP0838644A2 EP97118534A EP97118534A EP0838644A2 EP 0838644 A2 EP0838644 A2 EP 0838644A2 EP 97118534 A EP97118534 A EP 97118534A EP 97118534 A EP97118534 A EP 97118534A EP 0838644 A2 EP0838644 A2 EP 0838644A2
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EP
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cooler
coolant
circuit
defrost
defrosting
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EP0838644B1 (de
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Friedhelm Meyer
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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
    • 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
    • F25D21/06—Removing frost
    • 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
    • F25D21/06—Removing frost
    • F25D21/12—Removing frost by hot-fluid circulating system separate from the refrigerant system

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Defrosting a cooler of a refrigeration system, the cooler from a coolant such as cold brine or the like.
  • Direct evaporators are electric or with hot gas defrosted.
  • Electric defrost heaters have high power losses, because the surface of the electric heating elements is approx. 300 ° C hot becomes.
  • the cooling point temperature is thereby during the defrosting process increased and must be after the end of defrosting with the new one Cooling process can be cooled down again. This means one additional energy input.
  • Hot gas defrosting processes are inexpensive in practice, however, it can be very unstable and it can freeze if the ice from the radiator fins heats up too quickly be blown off so that pieces of ice (residual ice) in small Distance in front of the radiator fins without heat-conductive contact remain. Residual ice that is not in contact with the radiator fins cannot be further defrosted because of the heat transfer is missing.
  • the temperature at the end of the defrost is also recorded big problem because the measurement by the temperature sensor for the defrost end is only carried out selectively on the air cooler fins can. Different temperature layers can also There is strong ice formation where the temperature sensor for the Defrost end is not placed.
  • the invention is based, a method and a task Form the device of the type mentioned in such a way that for the defrosting process requires considerably less energy.
  • the right temperature for the end of defrosting can be easily determined by placing a temperature probe in the bypass line is used.
  • Fig. 1 shows a part of a refrigeration system a schematically illustrated cooler 1 in the direction of the arrow a coolant, such as cold brine or the like, flows through is and is arranged in a housing 2 in which a blower 3 is provided, the air through the cooler or its cooling fins blows.
  • a coolant such as cold brine or the like
  • a the cooler bypass line 5 connected at 25 and 26, on which a heat exchanger 6 is arranged, through which Coolant in the bypass line 5 can be heated.
  • a pump 7 is arranged in the Bypass line 5.
  • a Shutoff valve 8 arranged in the coolant line 4 so that Cooler with the bypass line 5 compared to that not shown Coolant circuit can be shut off.
  • a corresponding one Shut-off valve can also be located downstream of the cooler 1 and the Branch of the bypass line 5 can be arranged.
  • At 9 is a drip pan with a drain 10 for the defrost water indicated.
  • a water heater can also be used or another heating device can be provided by means of the the coolant flowing through the bypass line 5 are heated can.
  • a temperature limiter is indicated, which Heat supply to the coolant to a certain temperature value limited.
  • Fig. 2 shows a modified embodiment in which the 1 from cooler 1 and bypass line 5 with Pump 7 and heater 6 as a heating register with a separate circuit 14, 15 arranged within a cooler 12 which is flowed through by a common coolant such as Frigen is that through the line 13 of the coolant circuit Refrigeration system flows.
  • a common coolant such as Frigen
  • Frigen that through the line 13 of the coolant circuit Refrigeration system flows.
  • At 17 is an expansion valve in the Frigen refrigeration cycle shown. That from a heat transfer medium Heating register 14 through which flow forms a heat exchanger, by means of the heat is transferred to the cooler 12 to the inside defrost.
  • the one in the separate and opposite the coolant circuit 12, 13 completed defrost cycle 15 circulating
  • the heat transfer medium can be a warm brine.
  • Fig. 3 shows an immersion sleeve 16, according to the device Fig. 1 on the second branch 26 of the bypass line 5 from the Coolant line 4 for receiving a temperature probe is used to control the temperature of the circulating through the bypass To determine coolant.
  • Fig. 4 shows the corresponding Arrangement of an immersion sleeve 16 in the closed circuit 14, 15 of the heating register according to FIG. 2, the immersion sleeve 16 with Not shown temperature measuring probe in the return of the heat exchanger or the heating register arranged in front of the pump 7 is.
  • the immersion sleeve 16 with the temperature measuring probe is in the return of the defrost heat exchanger so that the circulating in it Brine is measured at its coldest point after it was previously cooled by ice and thaw water. Because the warm brine in a separate circuit, the fin package of the cooler 12 flows through, is the coldest temperature in the return in front of the pump present within the defrost cycle.
  • Fig. 2 shows schematically that through the separate circuit 14, 15 formed heat exchanger in the fin package of the cooler 12 is housed. Here run through the same Cooling fins package the line 13 of the refrigeration system and the line 14 of the defrost cycle.
  • Slat package is a slat block in which two separate line systems are arranged.
  • Fig. 2 also shows an expansion tube 19 with a sight glass 18 as level indicator. Through the expansion tube 18 can expand the brine when heated.
  • Fig. 5 shows in detail the expansion tube 19 with a sight glass 18, with 21 the warm brine within that provided for defrosting Circuit 14, 15 is shown.
  • At 20 is in 5 indicates an air cushion that can be compressed, when the brine expands by heating in the circuit 14, 15. 22 shows the level that is read in the sight glass 18 can be.
  • the separate defrost circuit 14, 15 is at Room temperature through a filling valve 23 (Fig. 2) with brine to Center of the sight glass 18 filled.
  • a Pressure relief valve shown at the end of the expansion tube 20, that opens, for example, at a pressure that is greater than 25 bar.
  • This expansion tube 19 is inside the housing or attached directly to the housing so that the cooler with Defrosting device forms an assembly unit.
  • FIG. 6 shows an air cooling evaporator 2 corresponding to FIG. 2 with a separate defrost circuit 14, 15, but in this embodiment 6 is guided through the condensate trough 9 and is used to thaw the ice there. At the same time, this arrangement prevents the freezing of prevents dripping condensation in the condensation tray 9.
  • FIG. 6a shows a schematic top view of the course of the in the condensate pan 9 arranged line of the defrost circuit 14, 15, which improve the heat exchange in serpentine lines runs.
  • Fig. 7 shows a modified embodiment of the arrangement Fig. 1, wherein the bypass line 5 also through the condensation pan 9 runs to thaw ice located there and thus the defrost water can drain freely at 10 and no further freezes.
  • Fig. 8 shows an air cooling evaporator 2 with a separate defrost circuit 14, 15, in which the pump 7 in the defrost cycle hot brine located in countercurrent to the Frigen cooling circuit 13 promotes.
  • the pump 7 of the completed defrost circuit 14, 15 can also continue to run during cooling operation in order to maintain a constant Reference temperature via the temperature probe or To determine immersion sleeve 16 so that, for example, the initiation defrost can be derived.
  • Fig. 9 shows in a cross section a deep-freeze island as it is used for example in department stores for the presentation of frozen goods becomes.
  • the outer insulation is U-shaped in cross section Designated housing 28 which to form a Cooling air circuit is hollow and in the upper area with Air outlet and inlet slots 29 is provided.
  • a cooler 31 is arranged, through which a Blower 32 air is conveyed, the housing in the direction of the arrow 28 flows through and between the slots 29 a cooling air curtain 33 forms over the goods to be cooled.
  • a cooling air curtain 33 forms over the goods to be cooled.
  • a defrosting device according to FIG of such a deep-freeze island can be provided, the one shown in Fig. 2 at 14 and 15 shown defrost cycle so under the floor the cooling island is displaced, for example that the line section 15 with pump 7 and heat exchanger 6 directly outside the housing 28 attached to this while the line section 14 runs through the cooler 31, again releasable connection points between the line sections 14 and 15 accordingly the connection points 25 and 26 in Fig. 9 are provided so the defrost circuit is slightly removed from the outside for maintenance purposes and can be reassembled.
  • Fig. 9 shows a thawing of the frozen goods in the housing 28 and thus preventing an interruption in the cold chain.
  • coolers are provided in a refrigeration system, the Coolant supplied via common supply lines be, the defrosting device described on each individual cooler provided immediately, so that cooler and Defrosting device form a thermal unit, even if the defrost circuit is removably attached to the cooler, as with the embodiment of FIG. 9th
  • the described embodiments give one rapid defrosting process, primarily heating up the goods is avoided in frozen food gondolas. Another advantage is that no water vapor forms during the defrosting process and saved up to 75% energy costs during the defrosting process can be. The heating connection values are low, so that current peaks are avoided.
  • the Circulation of the warm brine during the defrosting process is clear Determination of the end of defrost temperature. A residual ice formation will not permitted by the described defrosting device on the air cooler, so that a constant cooling capacity in cooling mode is achieved. Finally, described by the Defrosting device relieves the environment in that less Primary energy is used.
  • the expansion tube 19 can also be made from the cooling point (Fig. 2) are led out and with a expansion tank, not shown, may be connected.
  • a expansion vessel not shown, may be connected.
  • an expansion vessel be installed outside the cooling point 31.
  • Fig. 9 can be between heater 6 and terminal 26
  • Check valve can be provided in line 5 to a To prevent a short circuit between the defrost circuit and the cooling circuit.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Abtauen eines Kühlers bzw. Wärmetauschers in einer Kälteanlage, wobei der Kühler von einem Kühlmittel wie kalter Sole durchströmt wird, wird der Kühler (1) gegenüber dem Kühlmittelkreislauf abgesperrt und nur das im Kühler (1) befindliche Kühlmittel erwärmt, wobei man dieses durch den Kühler (1) über eine Bypassleitung (5) zirkulieren läßt, damit für den Abtauvorgang möglichst wenig Energie benötigt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers einer Kälteanlage, wobei der Kühler von einem Kühlmittel wie kalter Sole od. dgl. durchströmt wird.
Wenn sich bei derartigen Kälteanlagen Reif oder Eis am Kühler bildet, so wird zum Abtauen des Kühlers das in dem Kühlmittelkreislauf befindliche Kühlmittel erwärmt und durch den Kühler geleitet. Hierbei wird das gesamte im Kühlmittelkreislauf befindliche Kühlmittel erwärmt, wobei Wärmeverluste an das Leitungssystem auftreten, durch das das Kühlmittel strömt, so daß insgesamt eine höhere Wärmemenge zugeführt werden muß als für den Abtauvorgang am Kühler erforderlich.
Direktverdampfer (Kühler) werden elektrisch oder mit Heißgas abgetaut. Elektrische Abtauheizungen haben hohe Verlustleistungen, weil die Oberfläche der Elektroheizstäbe ca. 300 °C heiß wird. Die Kühlstellentemperatur wird dadurch beim Abtauvorgang erhöht und muß nach dem Abtauende bei dem neu einsetzenden Kühlprozeß wieder heruntergekühlt werden. Dies bedeutet einen zusätzlichen Energieeinsatz.
Hinzu kommt, daß das Tauwasser u.a. auf die heißen Elektroheizstäbe tropft und so eine ungewünschte Wasserdampfbildung entsteht. Wasserdampf schädigt nicht nur die zu kühlenden Waren, sondern führt unterhalb der 0-Grad-Grenze zu starker Eisbildung innerhalb der Kühlstelle.
Heißgas-Abtauverfahren sind in der Praxis zwar kostengünstig, jedoch unter Umständen sehr instabil und es kann im Tiefkühlbereich durch zu schnelles Aufheizen das Eis von den Kühlerlamellen abgesprengt werden, so daß Eisstücke (Resteis) in geringem Abstand vor den Kühlerlamellen ohne wärmeleitfähigen Kontakt verbleiben. Resteis, das keinen Kontakt mit den Kühlerlamellen hat, kann nicht weiter abgetaut werden, weil der Wärmeübergang fehlt.
Somit ist auch das Erfassen der Temperatur am Abtauende ein großes Problem, weil die Messung durch den Temperaturfühler für das Abtauende nur punktuell an den Luftkühlerlamellen erfolgen kann. Durch unterschiedliche Temperaturschichtungen kann auch dort starke Eisbildung entstehen, wo der Temperaturfühler für das Abtauende nicht plaziert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß für den Abtauvorgang erheblich weniger Energie benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur das im Kühler befindliche Kühlmittel durch eine gegenüber dem Kühlmittelkreislauf der Kälteanlage abgeschlossene Bypassleitung geleitet, darin erwärmt und durch den Kühler geleitet wird. Auf diese Weise bedarf es nur einer verringerten Wärmezufuhr gegenüber den bekannten Verfahren, weil nur das im Kühler befindliche Kühlmittel erwärmt zu werden braucht, um den Abtauvorgang durchzuführen, wobei auch Wärmeverluste an das außerhalb des Kühlers liegende Leitungssystem vermieden werden. Insgesamt wird durch die Erwärmung des nur im Kühler befindlichen Kühlmittels erheblich Energie eingespart gebenüber den bekannten Verfahren.
Zugleich kann durch das erfindungsgemäße Verfahren während des Abtauvorgangs die richtige Temperatur für das Abtauende in einfacher Weise ermittelt werden, indem eine Temperatursonde in der Bypassleitung eingesetzt wird.
Die Erfindung wird bspw. anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
in einer schematischen Darstellung einen Kühler mit Abtauvorrichtung,
Fig. 2
schematisch eine Kühlanlage mit Abtauvorrichtung,
Fig. 3
die Anordnung einer Tauchhülse bei der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4
die Anordnung einer Tauchhülse bei der Vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 5
die Anordnung einer Ausdehnungsleitung in der Vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 6
eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 7
eine Abwandlung der Bauweise nach Fig. 1,
Fig. 8
eine weitere Abwandlung der Bauweise nach Fig. 2, und
Fig. 9
einen schematischen Querschnitt durch eine Tiefkühlinsel mit Abtauvorrichtung.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise einen Teil einer Kälteanlage mit einem schematisch dargestellten Kühler 1, der in Pfeilrichtung von einem Kühlmittel, wie bspw. kalter Sole od. dgl., durchströmt wird und in einem Gehäuse 2 angeordnet ist, in dem ein Gebläse 3 vorgesehen ist, das Luft durch den Kühler bzw. dessen Kühllamellen bläst.
An die durch den Kühler 1 führende Kühlmittelleitung 4 ist eine den Kühler umgehende Bypassleitung 5 bei 25 und 26 angeschlossen, an der ein Wärmetauscher 6 angeordnet ist, durch den das Kühlmittel in der Bypassleitung 5 erwärmt werden kann. In der Bypassleitung 5 ist eine Pumpe 7 angeordnet. Stromaufwärts von dem Kühler 1 und der Abzweigung 25 der Bypassleitung 5 ist ein Absperrventil 8 in der Kühlmittelleitung 4 angeordnet, damit der Kühler mit der Bypassleitung 5 gegenüber dem nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf abgesperrt werden kann. Ein entsprechendes Absperrventil kann auch stromabwärts von dem Kühler 1 und der Abzweigung der Bypassleitung 5 angeordnet werden.
Wenn nach einer gewissen Betriebszeit der Kälteanlage Eisbildung an dem Kühler 1 auftritt, wird zum Abtauen des Kühlers 1 die Kühlmittelzufuhr zum Kühler durch das Absperrventil 8 abgesperrt und die Pumpe 7 eingeschaltet, während über den Wärmetauscher 6 das durch die Bypassleitung 5 und den Kühler 1 zirkulierende Kühlmittel erwärmt wird. Hierbei wird nur die im Kühler 1 und in der Bypassleitung befindliche Kühlmittelmenge erwärmt, um den Kühler 1 von innen heraus durch das erwärmte Kühlmittel abzutauen, so daß der Abtauvorgang schnell und mit einem minimalen Energieaufwand durchgeführt werden kann, während nach dem bekannten Verfahren das gesamte im Kühlmittelkreislauf enthaltene Kühlmittel erwärmt und durch den Kühler geleitet wird.
Bei 9 ist eine Auffangwanne mit einem Ablauf 10 für das Abtauwasser angedeutet.
Anstelle eines Wärmetauschers 6 kann auch ein Durchlauferhitzer oder eine andere Heizeinrichtung vorgesehen werden, mittels der das durch die Bypassleitung 5 strömende Kühlmittel erwärmt werden kann. Bei 11 ist ein Temperaturbegrenzer angedeutet, der die Wärmezufuhr an das Kühlmittel auf einen bestimmten Temperaturwert begrenzt.
Dadurch, daß bei dieser Abtauvorrichtung nur das im Kühler 1 und in der Bypassleitung 5 enthaltene Kühlmittel erwärmt wird, kann der für den Abtauvorgang erforderliche Energieaufwand auf 12 % des Energieaufwandes abgesenkt werden, der nach dem Stand der Technik für einen elektrischen Abtauvorgang erforderlich ist. Da beim Abtauvorgang die zugeführte Wärmeenergie getaktet bzw. schrittweise zugeführt wird, können durch die verringerte Wärmeleistung bei der beschriebenen Abtauvorrichtung auch die im Stand der Technik auftretenden hohen Stromspitzen reduziert werden, die aufgrund der hohen Anschlußleistung beim Takten auftreten.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Abtauvorrichtung von Fig. 1 aus Kühler 1 und Bypassleitung 5 mit Pumpe 7 und Heizeinrichtung 6 als Heizregister mit einem gesonderten Kreislauf 14, 15 innerhalb eines Kühlers 12 angeordnet ist, der von einem üblichen Kühlmittel wie Frigen durchströmt wird, das durch die Leitung 13 des Kühlmittelkreislaufs der Kälteanlage strömt. Bei 17 ist ein Expansionsventil in dem Frigen-Kältekreislauf dargestellt. Das von einem Wärmeträger durchströmte Heizregister 14 bildet einen Wärmetauscher, mittels dem Wärme auf den Kühler 12 übertragen wird, um diesen von innen abzutauen. Der in dem separaten und gegenüber dem Kühlmittelkreislauf 12, 13 abgeschlossenen Abtaukreislauf 15 zirkulierende Wärmeträger kann eine Warmsole sein.
Fig. 3 zeigt eine Tauchhülse 16, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 an der zweiten Abzweigung 26 der Bypassleitung 5 von der Kühlmittelleitung 4 zur Aufnahme einer Temperaturmeßsonde eingesetzt ist, um die Temperatur des durch den Bypass zirkulierenden Kühlmittels zu ermitteln. Fig. 4 zeigt die entsprechende Anordnung einer Tauchhülse 16 in dem geschlossenen Kreislauf 14, 15 des Heizregisters nach Fig. 2, wobei die Tauchhülse 16 mit nicht dargestellter Temperaturmeßsonde im Rücklauf des Wärmeaustauschers bzw. des Heizregisters vor der Pumpe 7 angeordnet ist.
Die Tauchhülse 16 mit Temperaturmeßsonde ist jeweils im Rücklauf des Abtau-Wärmeaustauschers vorgesehen, damit die darin zirkulierende Sole an ihrem kältesten Punkt gemessen wird, nachdem sie zuvor durch Eis- und Tauwasser abgekühlt wurde. Da die Warmsole in einem separaten Kreislauf das Lamellenpaket des Kühlers 12 durchströmt, ist im Rücklauf vor der Pumpe die kälteste Temperatur innerhalb des Abtaukreislaufs vorhanden.
Wird mittels der Temperaturmeßsonde in der Tauchhülse 16 bspw. eine Temperatur von +10 °C gemessen, so wird der Abtauvorgang beendet und der Kühlprozeß wieder eingeleitet, weil durch eine Temperatur von +10 °C im Abtaukreislauf das Ende eines Abtauvorgangs angezeigt wird, bei dem keine Eisbildung mehr vorhanden ist. Auf diese Weise erhält man während des Abtauvorgangs eine klare Bestimmung der Abtauendtemperatur.
Fig. 2 zeigt schematisch, daß der durch den gesonderten Kreislauf 14, 15 gebildete Wärmetauscher in dem Lamellenpaket des Kühlers 12 untergebracht ist. Hierbei verlaufen durch das gleiche Kühllamellenpaket die Leitung 13 der Kälteanlage und die Leitung 14 des Abtaukreislaufs. Bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Lamellenpaket handelt es sich um einen Lamellenblock, in dem zwei getrennte Leitungssysteme angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt ferner ein Ausdehnungsrohr 19 mit einem Schauglas 18 als Füllstandsanzeige. Durch das Ausdehnungsrohr 18 kann sich die Sole bei Erwärmung ausdehnen.
Fig. 5 zeigt im einzelnen das Ausdehnungsrohr 19 mit Schauglas 18, wobei mit 21 die Warmsole innerhalb des zum Abtauen vorgesehenen Kreislaufs 14, 15 wiedergegeben ist. Bei 20 ist in Fig. 5 ein Luftpolster angedeutet, das komprimiert werden kann, wenn sich die Sole durch Erwärmung im Kreislauf 14, 15 ausdehnt. 22 gibt den Füllstand wieder, der im Schauglas 18 abgelesen werden kann. Der separate Abtaukreislauf 14, 15 wird bei Raumtemperatur durch ein Füllventil 23 (Fig. 2) mit Sole bis zur Mitte des Schauglases 18 gefüllt. Bei 24 in Fig. 5 ist ein Überdruckventil am Ende des Ausdehnungsrohres 20 wiedergegeben, das bspw. bei einem Druck öffnet, der größer als 25 bar ist. Dieses Ausdehnungsrohr 19 ist innerhalb des Gehäuses oder unmittelbar am Gehäuse so angebracht, daß der Kühler mit Abtauvorrichtung eine Montageeinheit bildet.
Fig. 6 zeigt einen Luftkühl-Verdampfer 2 entsprechend Fig. 2 mit einem separaten Abtaukreislauf 14, 15, der aber bei dieser Ausführungsform nach Fig. 6 durch die Tauwasserwanne 9 geführt ist und zum Auftauen des dort befindlichen Eises verwendet wird. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung das Festfrieren von abtropfendem Tauwasser in der Tauwasserwanne 9 verhindert.
Fig. 6a zeigt in einer schematischen Draufsicht den Verlauf der in der Tauwasserwanne 9 angeordneten Leitung des Abtaukreislaufs 14, 15, die zur Verbesserung des Wärmeaustausches in Schlangenlinien verläuft.
Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1, wobei die Bypassleitung 5 ebenfalls durch die Tauwasserwanne 9 verläuft, um dort befindliches Eis aufzutauen und damit das Tauwasser bei 10 ungehindert ablaufen kann und nicht weiter gefriert.
Fig. 8 zeigt einen Luftkühl-Verdampfer 2 mit separatem Abtaukreislauf 14, 15, bei dem die Pumpe 7 die im Abtaukreislauf befindliche Warmsole im Gegenstrom zum Frigen-Kältekreislauf 13 fördert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem Zweikreissystem kann die Pumpe 7 des abgeschlossenen Abtaukreislaufs 14, 15 auch während des Kühlbetriebes weiterlaufen, um eine ständig gleichbleibende Referenztemperatur über die Temperatursonde bzw. Tauchhülse 16 zu ermitteln, damit daraus bspw. das Einleiten einer Bedarfsabtauung abgeleitet werden kann.
Fig. 9 zeigt in einem Querschnitt eine Tiefkühlinsel, wie sie bspw. in Kaufhäusern zur Präsentation von Tiefkühlwaren verwendet wird. Mit 27 ist die äußere Isolierung eines im Querschnitt U-förmigen Gehäuses 28 bezeichnet, das zur Ausbildung eines Kühlluftkreislaufs hohl ausgebildet und im oberen Bereich mit Luft-Aus- und Eintrittsschlitzen 29 versehen ist. Zwischen der inneren Bodenfläche 30 des hohlen Gehäuses 28 und der Bodenisolierung 27 ist ein Kühler 31 angeordnet, durch den mittels eines Gebläses 32 Luft gefördert wird, die in Pfeilrichtung das Gehäuse 28 durchströmt und zwischen den Schlitzen 29 einen Kühlluftschleier 33 über der zu kühlenden Ware bildet. Bei 4 ist die durch den Kühler 31 geführte Leitung 4 der Vorrichtung von Fig. 1 mit dem Absperrventil 8 wiedergegeben. Während bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen der Abtaukreislauf mit der Bypassleitung 5 unmittelbar mit dem Kühler 1 eine Einheit bildet, ist bei dieser Ausführungsform aus Montagegründen der Abtaukreislauf mit der Bypassleitung 5 unmittelbar unter der Tiefkühlinsel bzw. außerhalb der Isolierung 27 angeordnet und über lösbare Abzweigungen 25, 26 mit der Kühlmittelleitung 4 verbunden. Auf diese Weise kann eine derartige Tiefkühlinsel ohne weiteres mit einem solchen Abtaukreislauf nachgerüstet werden oder es kann der Abtaukreislauf gesondert gewartet werden, ohne daß hierdurch der Kühlbetrieb durch den Kühler 31 beeinträchtigt wird. An den Abzweigstellen 25 und 26 können entsprechende Mehrwegeventile vorgesehen sein. Auch bei dieser Ausgestaltung bildet der Kühler 31 mit Abtauvorrichtung in Form der Bypassleitung 5 eine Einheit ohne lange Verbindungsleitungen, so daß auch bei dieser Ausführungsform eine schnelle und effiziente Abtauung bei möglichst geringem Energieeinsatz erreicht wird.
In gleicher Weise kann eine Abtauvorrichtung nach Fig. 2 bei einer solchen Tiefkühlinsel vorgesehen werden, wobei der in Fig. 2 bei 14 und 15 wiedergegebene Abtaukreislauf so unter den Boden der Kühlinsel verlagert ist, daß bspw. der Leitungsabschnitt 15 mit Pumpe 7 und Wärmetauscher 6 außerhalb des Gehäuses 28 unmittelbar an diesem angebracht ist, während der Leitungsabschnitt 14 durch den Kühler 31 verläuft, wobei wiederum lösbare Anschlußstellen zwischen den Leitungsabschnitten 14 und 15 entsprechend den Anschlußstellen 25 und 26 in Fig. 9 vorgesehen werden, damit der Abtaukreislauf von außen zu Wartungszwecken leicht abgenommen und wieder montiert werden kann. Hierbei gelten die gleichen Vorteile wie bei der zuvor geschilderten Ausführungsform nach Fig. 9.
Durch die schnelle und wirksame Abtauung bei der Anordnung nach Fig. 9 wird ein Antauen der Tiefkühlwaren in dem Gehäuse 28 und damit eine Unterbrechung der Kühlkette verhindert.
Wenn bei einer Kälteanlage mehrere Kühler vorgesehen sind, die über gemeinsame Versorgungsleitungen mit Kühlmittel versorgt werden, so wird die beschriebene Abtauvorrichtung an jedem einzelnen Kühler unmittelbar vorgesehen, so daß Kühler und Abtauvorrichtung eine wärmetechnische Einheit bilden, auch wenn der Abtaukreislauf abmontierbar am Kühler angebracht ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9.
Durch die beschriebenen Ausführungsformen erhält man einen schnellen Abtauvorgang, wobei vor allem ein Aufheizen der Waren in Tiefkühl-Verkaufsgondeln vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß sich kein Wasserdampf während des Abtauvorgangs bildet und bis 75 % Energiekosten während des Abtauvorgangs eingespart werden können. Es ergeben sich niedrige Heizungsanschlußwerte, so daß Stromspitzen vermieden werden.
Neben einem montagefreundlichen Aufbau ergibt sich durch die Zirkulation der Warmsole während des Abtauvorgangs eine klare Bestimmung der Abtauendtemperatur. Eine Resteisbildung wird durch die beschriebene Abtauvorrichtung am Luftkühler nicht zugelassen, so daß eine gleichbleibende Kälteleistung im Kühlbetrieb erreicht wird. Schließlich wird durch die beschriebene Abtauvorrichtung die Umwelt dadurch entlastet, daß weniger Primärenergie zum Einsatz kommt.
Diese Vorteile werden vor allem dadurch erreicht, daß im Bypass- bzw. Abtaukreislauf als Wärmeträger flüssige Sole verwendet wird, die einen um den Faktor 50 besseren Wärmeleitkoeffizienten hat als ein gasförmiges Kältemittel. So ist der Wärmeleitkoeffizient für gasförmiges HFCKW-Kältemittel R 22 W/mk = 0,01, während der Wärmeleitkoeffizient für Kaltsole W/mk = 0,5 beträgt. Wenn ein flüssiges Medium wie Kaltsole verwendet wird, entfällt eine Förderung durch einen Verdichter unter Druck, wie es bei Heißgas der Fall ist.
Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsformen möglich. So kann das Ausdehnungsrohr 19 auch aus der Kühlstelle (Fig. 2) herausgeführt werden und mit einem nicht dargestellten Ausdehnungsgefäß verbunden sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 kann ebenfalls ein Ausdehnungsgefäß außerhalb der Kühlstelle 31 installiert werden.
In Fig. 9 kann zwischen Heizeinrichtung 6 und Anschluß 26 ein Rückschlagventil in der Leitung 5 vorgesehen werden, um einen Kurzschluß zwischen Abtaukreislauf und Kühlkreislauf zu verhindern.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Abtauen eines Kühlers bzw. Wärmetauschers in einer Kälteanlage, wobei der Kühler vom einem Kühlmittel wie kalter Sole durchströmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kühler (1) gegenüber dem Kühlmittelkreislauf abgesperrt und nur das im Kühler (1) befindliche Kühlmittel erwärmt wird, wobei man dieses durch den Kühler (1) über eine Bypassleitung (5) zirkulieren läßt.
  2. Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers bzw. Wärmetauschers in einer Kälteanlage, bei der der Kühler von einem Kühlmittel wie Sole durchströmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine den Kühler (1) umgehende Bypassleitung (5) vorgesehen ist, in der eine Pumpe (7) und eine Heizeinrichtung (6) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Heizeinrichtung als Wärmetauscher ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Heizeinrichtung als Durchlauferhitzer ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein Temperaturbegrenzer (11) an der Heizeinrichtung (6) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers in einer Kälteanlage, bei der der Kühler von einem Kühlmittel durchströmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem Kühler (12) ein Heizregister (14) in der Form eines Wärmetauschers angebracht ist, der in einem geschlossenen Kreislauf (15) mit einer Pumpe (7) und einer Heizeinrichtung (6) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei den geschlossenen Kreislauf (15) des Heizregisters (14) Warmsole als Wärmeträger durchströmt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Bypassleitung (5) bzw. in dem geschlossenen Kreislauf (15) eine Temperaturmeßsonde (16) im Rücklauf vor der Pumpe (7) angeordnet ist, mittels der die Temperatur des den Bypass bzw. den Kreislauf durchströmenden Kühlmittels bzw. der Warmsole zur Bestimmung des Abtauendes festgestellt werden kann.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Pumpe (7) während des Kühlbetriebs des Kühlers (12) in Betrieb bleibt und über die Temperatursonde (16) eine Referenztemperatur aus dem Kreislauf (15) zum Ermitteln einer Bedarfsabtauung abgenommen wird.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bypassleitung (5) bzw. ein Abschnitt des Abtaukreislaufs (14) durch die Tauwasserwanne (9) geführt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bypassleitung (5) bzw. ein Abschnitt des Abtaukreislaufs (14) über lösbare Anschlußstellen (25, 26) mit der Kühlmittelleitung (4) bzw. dem verbleibenden Abschnitt des Abtaukreislaufs (15) lösbar verbunden ist.
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