EP1914491A2 - Kälteanlage - Google Patents

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EP1914491A2
EP1914491A2 EP07020003A EP07020003A EP1914491A2 EP 1914491 A2 EP1914491 A2 EP 1914491A2 EP 07020003 A EP07020003 A EP 07020003A EP 07020003 A EP07020003 A EP 07020003A EP 1914491 A2 EP1914491 A2 EP 1914491A2
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EP
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pressure
mass flow
refrigerant
cooling
compressor unit
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EP07020003A
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EP1914491A3 (de
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Oliver Javerschek
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Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
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Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
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    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel

Definitions

  • the invention relates to a refrigeration system, comprising a refrigerant circuit, in which a total mass flow of a refrigerant is guided, arranged in the refrigerant circuit, high-pressure side refrigerant cooling heat exchanger, a refrigerant circuit disposed in the expansion cooling means cools the total mass flow of the refrigerant in the active state and thereby a main mass flow of liquid Generates refrigerant and an additional mass flow of gaseous refrigerant, a reservoir for the main mass flow, at least one normal cooling mass flow from the reservoir taking normal cooling stage with a normal cooling expansion and this downstream, low pressure side, cooling capacity for normal cooling available normal cooling heat exchanger, a Tiefkühlge aparmassenstrom from the reservoir enticalde deep freezing stage with a Tiefkühpansionsorgan and a downstream cooling capacity available Uigh- yielding deep-freeze heat exchanger and with this deep-freeze heat exchanger downstream refrigeration compressor unit, and at least one arranged in the refrigerant circuit refrigerant compressor
  • Such a refrigeration system which is particularly suitable for carbon dioxide as a refrigerant, is from the DE 10 2004 038 640 A1 known, wherein in this refrigeration system, the efficiency, especially in connection with the operated freezing stage, is not optimal.
  • the invention is therefore based on the object to improve a refrigeration system of the type described above in such a way that it has a better efficiency.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that the possibility was created by the Tiefkühplexionskühlinraum to increase the temperature to be absorbed at freezing temperature and thus further increase the efficiency of the refrigeration system according to the invention, wherein the potential for freezing temperature Enthalpieerhöhung by receiving heat energy in the Freezer heat exchanger is optimally adapted to the thermodynamic states of the refrigerant, in particular the thermodynamically possible states of carbon dioxide as a refrigerant.
  • an embodiment provides that this has to increase the available enthalpy difference in the heat exchanger or to further reduce the enthalpy of the main cooling mass flow Lichtkühleexpansions adopted which relaxes the Tiefkühlgelegimassenstrom in the active state and thereby generates a Wegühpulsionsorgan supplied in the freezer accumulator a Wegmaschinenmassenstrom and the Tiefkühlzusatzmassenstrom ,
  • the intermediate cryogenic pressure is between the intermediate pressure in the expansion cooling device and a suction pressure of the deep-freeze compressor unit in order to optimally adapt the enthalpy reduction possible by expansion in the deep-freeze cooling device to the conditions of the refrigeration system.
  • An expedient solution provides that in the deep-frozen expansion cooling device, the intermediate cryogenic pressure is at least approximately 2 bar lower than the intermediate pressure of the expansion cooling device.
  • the intermediate cooling pressure is at least approximately 4 bar lower than the intermediate pressure of the expansion cooling device.
  • an expedient solution provides that in the deep-freeze expansion device the intermediate cryogenic pressure is at least approximately 2 bar higher than the suction pressure of the deep-freeze compressor unit.
  • the intermediate cryogenic pressure is at least approximately 4 bar higher than the suction pressure of the refrigerated compressor unit.
  • a particularly expedient solution provides that in the Tiefksselexpansionskssel adopted an intermediate cryogenic pressure is present, which is located in a middle third of a divided into three thirds pressure difference between the intermediate pressure in the expansion cooling device and the suction pressure of the frozen compactor unit.
  • a particularly simple solution provides that the frozen additional mass flow is supplied to the refrigerant compressor unit, so that no compression takes place via the deep-freeze compressor unit.
  • a simplified embodiment of the refrigeration system according to the invention provides that in this the additional frozen mass flow is fed to a suction port of the refrigerant compressor unit and thus an additional compressor stage is not required.
  • a simple embodiment of the refrigeration system according to the invention provides that the freeze-additive mass flow is supplied to the suction connection of the refrigerant compressor unit in a pressure-regulating manner and thus no additional measures for pressure regulation of the intermediate cryogenic pressure are required.
  • the intermediate cryogenic pressure is selected so that it lies in the region of the low pressure at the suction connection of the refrigerant compressor unit.
  • the intermediate cryogenic pressure approximately corresponds to the low pressure at the suction connection of the refrigerant compressor unit.
  • the refrigerant compressor unit could be constructed such that it has different refrigerant compressors for the normal cooling mass flow and the additional frozen mass flow.
  • a particularly simple solution provides that the frozen additional mass flow is supplied together with the low-pressure expanded normal cooling mass flow of the refrigerant compressor unit, so that the refrigerant compressor unit sucks and compresses the sum of both mass flows.
  • This deep-freeze main mass flow leaving the freezer compressor unit could also be fed to a separate compressor stage.
  • a structurally simple solution provides that the frozen main mass flow compressed by the deep-freeze compressor unit is fed to the refrigerant compressor unit and thus undergoes compression to high pressure by the refrigerant compressor unit.
  • the further compression of the main cooling mass flow can then take place via an additional compressor stage of the refrigerant compressor unit.
  • the deep-freeze main mass flow compressed by the deep-freeze compactor unit is mixed with the expanded normal air mass flow stream and fed to a suction port of the refrigerant compressor unit.
  • the mixing of the compacted, but heated mainstream cooling mass flow with the expanded, but cooler normal cooling mass flow causes the enthalpy of the main low-temperature mass flow to be lowered and thus sets a total enthalpy of the compacted main-body mass flow and the expanded normal-mass flow.
  • the thereby occurring heating of the expanded normal cooling mass flow caused by the frozen main mass flow compressed by the deep-freeze compressor unit causes the refrigerant to be compressed by the refrigerant compressor unit to be supplied substantially free of liquid components and thus superheated.
  • a particularly advantageous solution provides that the frozen main mass flow, the deep-freeze additive mass flow and the expanded normal-mass flow are compressed together and fed to the suction port of the refrigerant compressor unit and thus all of the aforementioned mass flows are compressed together by the refrigerant compressor unit.
  • This solution has the particular advantage that different operating conditions, that is, different cooling capacities of the normal cooling stage and the deep-freezing stage at least partially average and thus simplifies the control of the refrigerant compressor unit.
  • an advantageous solution provides that the Tiefkühplexionskssel founded reduces the enthalpy of the main cooling mass flow by at least 10% compared to the enthalpy of the total frozen cooling mass flow.
  • the deep-freeze cooling device reduces the enthalpy of the main bulk of the cooling mass by at least 20%.
  • thermodynamic state of the main cooling mass flow can be defined by the fact that the deep cooling expansion cooling device generates the main cooling mass flow in a thermodynamic state whose pressure and enthalpy values are lower than those of the normal cooling mass flow.
  • the pressure and enthalpy values of the main cooling mass flow caused by the deep-freeze expansion device are close to the saturation curve in the enthalpy / pressure diagram.
  • an advantageous embodiment provides that the expansion cooling device has an expansion element for the expansion of the total mass flow to the intermediate pressure and that a maximum value of the intermediate pressure is adjustable.
  • the intermediate pressure can be set to a maximum value of 40 bar or less, since this makes it easy to carry out the piping of at least the normal cooling stage.
  • the adjustability is achieved by adjustability of the expansion device, so that standard components usually approved up to this pressure can be used.
  • a further advantageous embodiment provides that the intermediate pressure can be set by supplying at least part of the additional mass flow to an additional suction port of the refrigerant compressor unit.
  • the refrigerant compressor unit from a multiplicity of refrigerant compressors and thereby to provide one of the refrigerant compressors for compressing the additional mass flow.
  • the available at the RajsauganQuery capacity of the refrigerant compressor unit is adjustable, so that on the setting of the available flow rate and the intermediate pressure is adjustable.
  • the adjustment of the delivery rate at toastsauganQuery can be adjusted either by the number of active additional compressor stages or the number of individual provided for compressing the additional mass flow refrigerant compressor and / or the speed thereof.
  • the refrigerant compressor unit provides another solution that the intermediate pressure by supplying at least a portion of the additional mass flow to a suction port of the refrigerant compressor unit is adjustable.
  • This solution has the advantage that it is not necessary to provide additional compressor stages or special refrigerant compressors provided for the additional suction connection, but rather the latter Additional mass flow must be supplied only to the suction port of the refrigerant compressor unit, with which anyway a compression of the main mass flow of the refrigerant.
  • this solution has a slight disadvantage in terms of reducing the efficiency.
  • a particularly favorable solution which allows an optimal operation of the refrigeration system substantially in all operating conditions and in all temperature conditions, provides a control which feeds the additional mass flow either the Rajsaugan gleich or this and in parts the suction port of the refrigerant compressor unit.
  • an intended 1925sauganQuery and the compressor power available at this time can always exploit, but keep the intermediate pressure below an adjustable maximum value in cases where a high additional mass flow, if at a large additional mass flow still a part thereof the suction port of the refrigerant compressor unit can be fed.
  • an advantageous embodiment provides that the expansion cooling device reduces the enthalpy of the main mass flow by at least 10% compared to the enthalpy of the total mass flow.
  • the expansion cooling device reduces the enthalpy of the main mass flow by at least 20%.
  • the expansion cooling device is active in a supercritical operation of the refrigeration system.
  • Such supercritical operation is particularly in the use of carbon dioxide as a refrigerant and conventional ambient temperatures for cooling the heat exchanger.
  • the expansion cooling device generates the main mass flow in a thermodynamic state whose pressure and enthalpy values are lower than those of a maximum of the saturation curve.
  • the pressure and enthalpy values of the main mass flow caused by the expansion cooling device are close to the saturation curve in the enthalpy / pressure diagram.
  • the refrigerant enters into the suction connection of the refrigerant compressor unit incoming refrigerant can be heated by a heat exchanger connected upstream of this.
  • a heat exchanger By means of such a heat exchanger, the refrigerant to be sucked can be heated to such an extent that essentially liquid components are excluded, so that this refrigerant can be designated as overheated.
  • the heat exchanger could be supplied in a variety of ways heat.
  • thermoelectric heat exchanger removes heat from the high-pressure side heat exchanger exiting total mass flow, so that the exiting from the high-pressure side heat exchanger, but still heated total mass flow can be used to heat the refrigerant entering the refrigerant compressor unit, while still cooling the total mass flow in return takes place.
  • a first exemplary embodiment of a refrigeration system according to the invention comprises a refrigerant circuit denoted as a whole by 10, in which a refrigerant compressor unit designated as a whole is arranged, which in the exemplary embodiment illustrated comprises a plurality of individual refrigerant compressors, for example four refrigerant compressors.
  • Each of the refrigerant compressor 14 has a port 16 on the suction side and a port 18 on the pressure side, wherein all suction-side ports 16 are combined to form a suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12 and all pressure-side ports 18 are combined to form a pressure port 22 of the refrigerant compressor unit 12.
  • each of the refrigerant compressors 14 also has an additional connection 24, wherein all auxiliary connections 24 of the refrigerant compressors are combined to form an additional suction connection 26 of the refrigerant compressor unit 12.
  • the refrigerant drawn via the auxiliary suction port 26 from the refrigerant compressor unit 12 is also compressed therefrom to high pressure and, together with the suction port 20 sucked and high-pressure compressed refrigerant at the pressure port 22 of the refrigerant compressor unit 12 from.
  • the compressed to high pressure refrigerant at the pressure port 22 of the refrigerant compressor unit 12 forms a total mass flow G and this flows through a high-pressure side heat exchanger 30, through which a cooling of the high-pressure compressed refrigerant.
  • the cooling of the compressed high-pressure refrigerant in the heat exchanger 30 is the same or merely cooling to a lower temperature, wherein the refrigerant remains in the gas phase.
  • carbon dioxide that is CO 2
  • a supercritical cyclic process is present under normal ambient conditions, in which only a cooling takes place to a temperature which corresponds to an isotherm running outside the dew and boiling curve or saturation curve, so that none Liquefaction of the refrigerant occurs.
  • a subcritical cycle process provides that the heat exchanger 30 cools to a temperature that corresponds to an isotherm passing through the dew and boiling or saturation curves of the refrigerant.
  • the cooled by the heat exchanger 30 refrigerant is subsequently expanded via a pressure line 31 by an expansion cooling means 32 representing an expansion valve 32, for example, an expansion valve to an intermediate pressure PZ, which corresponds to a the tau and boiling curve or saturation curve of the refrigerant passing isotherms.
  • an expansion cooling means 32 representing an expansion valve 32, for example, an expansion valve to an intermediate pressure PZ, which corresponds to a the tau and boiling curve or saturation curve of the refrigerant passing isotherms.
  • the entering into the expansion member 32 and coming from the heat exchanger 30 total mass flow G is placed in a thermodynamic state in which a main mass flow H is in the form of liquid refrigerant and an additional mass flow Z in the form of gaseous refrigerant. Both mass flows are collected in a designated as a collector 34 reservoir and separated from each other, and the additional mass flow Z is a via the collector 34 to the RajsauganQuery 26 extending suction line 36 through the refrigerant compressor unit 12th aspirated, wherein the intermediate pressure PZ in the collector 34 can be set by the delivery capacity of the refrigerant compressor unit 12 available at the additional suction connection 26.
  • an adjustment of the intermediate pressure PZ to a pressure of less than 40 bar to interpret the following on the collector 34 line and component system of the refrigerant circuit 10 to a pressure of less than 40 bar.
  • a control unit 40 which detects the intermediate pressure PZ in the collector with a pressure sensor 42 and is also able to connect the individual auxiliary ports 24 of the individual refrigerant compressor 14 to the Rajsaugan gleich 26 or not switch on.
  • the refrigerant compressors 14 may correspond to those of German patent application 10 2005 009 173.3 be formed and, for example, be formed as a suction-side connections of one of a plurality of cylinders of the respective refrigerant compressor 14, wherein this cylinder can either be used for sucking refrigerant from the additional mass flow Z via the RajsauganQuery 26 or for sucking refrigerant from the suction port 20 of Refrigerant compressor unit 12 supplied expanded main mass flow.
  • the collector 34 there is a division of the main mass flow H consisting of liquefied refrigerant into a normal cooling mass flow N, which is supplied to at least one normal-cooling expansion element 50 or two normal-cooling expansion devices 50a, 50b and at least one normal-cooling heat exchanger 52 connected downstream of the respective normal-cooling expansion element 50.
  • the normalized cooling mass flow N expanded to low pressure PN is supplied via a suction line 54 to the suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12 and compressed by the latter to high pressure PH.
  • the main cooling mass flow TH and the auxiliary cooling mass flow TZ are separated from one another in a deep-cooling expansion cooling device 62 and designed as a collector 64, wherein the Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ is discharged via a 64 leading from the collector 64 to a mixer 66 discharge line.
  • the mixer 66 is preferably arranged in the suction line 54 and mixes the frozen additional mass flow TZ with the expanded normal cooling mass flow N from the at least one normal cooling heat exchanger 52, so that then both the Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ and the expanded normal mass flow N mixed with each other are fed to the suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12 ,
  • the main cooling main mass flow TH collecting in the collector 64 is then supplied to at least one deep-freeze PTN and supplied to the respective deep-freeze heat exchanger 72 which is connected to the respective at least one deep-freeze expansion element 70, in which the main bulk cooling TH flow cooled by the expansion is able to to absorb heat by increasing the enthalpy at cryogenic temperatures.
  • the frozen main mass flow TH expanded to the low-pressure low-pressure PTN is fed via a freezer heat exchanger 72 connected to a Tiefkühlsaug Ober 74 a deep-freeze unit 82, which for example also includes a plurality of deep-freeze compressors 84, the individual deep-freeze compressors 84 are switchable depending on the required compressor power.
  • the deep-freeze compressors 84 also each have a suction-side connection 86 and a pressure-side connection 88, wherein the suction-side connections 86 are combined to form a suction connection 90 of the deep-freeze compressor unit 82 and the pressure-side connections 88 are combined to form a pressure connection 92 of the deep-freeze compressor unit 82.
  • the suction port 90 of the deep-freeze compressor unit 82 is connected to the deep-freeze suction line 74, while the pressure connection 92 of the deep-freeze compacting unit 82 is connected to a deep-freeze discharge line 94, which is guided to the mixer 66.
  • the mixer 66 mixes not only the normalized air mass flow N expanded to low pressure PN, the frozen auxiliary mass flow TZ expanded to the intermediate deepfreeze pressure PTZ, but also the main low-pressure mass flow TH condensed to a deep freeze pressure PTH from the deepfreeze compressor unit 82, so that all three mass flows N, TZ and TH correspond to the Suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12 at the low pressure PN, which corresponds to the suction pressure at the suction port 20, fed and compressed by the refrigerant compressor unit 12 to high pressure PH.
  • the refrigerant present at the suction connection 20 of the refrigerant compressor unit 12 corresponds to the state of the point ZA in FIG. 2.
  • a compression of the refrigerant by the refrigerant compressor unit 12 leads to an increase in pressure with a small enthalpy increase and thus to the thermodynamic state ZB in FIG.
  • thermodynamic state ZC wherein the thermodynamic state ZC above the saturation curve or thawing and boiling line 110 for the refrigerant, in this case carbon dioxide, is located, so that in the thermodynamic state ZC the refrigerant is still gaseous.
  • the expansion cooling device 32 By means of the expansion cooling device 32, starting from the state ZC, an isenthalpic expansion of the refrigerant in an expansion element or the almost isentropic expansion takes place in an expander to the intermediate pressure PZ and thus into a thermodynamic state corresponding to the point ZD, which represents a mixture of a liquid phase and a gas phase , wherein in the collector 34, the liquid phase forms the main mass flow H, while the gas phase forms the additional mass flow Z.
  • the main mass flow H reaches a thermodynamic state corresponding to the point ZE with decrease of the enthalpy h in the range of the saturation curve or boiling line, while the additional mass flow Z achieves the thermodynamic state ZF due to enthalpy increase due to enthalpy removal at the main mass flow H, which lies in the region of the saturation curve or saturated steam line or near the saturation curve or saturated steam line, from which the additional mass flow Z is again compressed to the high pressure PH, by the additional mass flow Z is sucked in via the additional suction port 26 of the refrigerant compressor unit 12 and compressed to the high pressure PH.
  • the refrigerant from the main mass flow H is expanded from the state ZE by isenthalp relaxation to the low pressure PN, once in the form of the normal cooling air flow N by the at least one Normalalkühpansionsorgan 50 and another time by the Tiefkühplexionskühl overlooked 62, wherein the Tiefk Anlagenungpischions PTZ automatically to the pressure level of Low pressure PN at the suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12 sets, unless special measures to change this pressure are taken.
  • the refrigerant reaches the main mass flow H once as a normal cooling mass flow N and once as Tiefkühlgementsmassenstrom TG the thermodynamic state corresponding to the point ZG in Figure 2.
  • the deep-cooler expansion cooling device 62 and the subsequent collector 64 form a division into a liquid phase, which forms the main cooling mass flow TH, which passes into the thermodynamic state ZH in the region of the saturation curve or boiling line through enthalpy discharge, while the gas phase forms the additional frozen mass flow TZ which is supplied via the discharge line 68 to the suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12, wherein the Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ starting from the thermodynamic State ZG by enthalpy removal of the main cooling mass flow TH undergoes an enthalpy increase, so that this reaches a thermodynamic state in the region of the saturation curve or saturated steam line or near the saturation curve or saturated steam line in Figure 2.
  • the at least one normal-cooling expansion element 50 and the subsequent normal-cooling heat exchanger 52 form a normal cooling stage 100
  • the deep-cooling expansion cooling device 62, the collector 64, the discharge line 68, the at least one deep-cooling expansion element 70, the deep-freeze heat exchanger 72 and the deep-freeze compressor unit 82 form a deep-freezing stage integrated in the refrigerant circuit 10 102, which is traversed by a part of the main mass flow H, namely the Tiefkühlgeurgeonmassenstrom TG, while the normal cooling 100 flows through the normal cooling mass flow N, where ultimately both the normal cooling mass flow N and the Tiefkühlgeurgeonmassenstrom TG again at low pressure PN via the suction port 20 of the refrigerant compressor unit Sucked 12 and compressed to high pressure PH, wherein the pressure connection 22 of the refrigerant compressor unit 12 leaving total mass flow G not only from the normal cooling enstrom N and the Tiefkühlgeurgeonmassenstrom TG, but additionally includes the additional mass flow Z,
  • the refrigerant of the main cooling mass flow TH is supplied to the at least one deep-free expansion element 70 and undergoes an isenthalpic expansion to the deep-freeze pressure PTN in it, thus reaching the thermodynamic state ZI in FIG.
  • thermodynamic state ZI in FIG. 2 the main cooling mass flow TH can be absorbed by enthalpy increase at the freezing temperature in the at least one deep-freeze heat exchanger 72, thereby achieving the thermodynamic state ZJ in FIG.
  • the state ZJ in FIG. 2 is achieved by the overheating control of the deep-freeze expansion element 70 in the deep-freeze heat exchanger 72.
  • an additional heat input in the suction line 74 is observed.
  • Another possibility provides one or more heat exchangers between the suction line 74 and the liquid line, starting from the point ZI in FIG.
  • thermodynamic state ZJ the main cooling main mass flow TH expanded to the low-pressure low-pressure PTN is compressed by the deep-freeze compressor unit 82 to the suction pressure at the suction connection 20 of the refrigerant compressor unit 12 corresponding to a high-pressure deep-pressure PTH, an enthalpy increase being associated with this compression so that the thermodynamic state ZK in FIG is reached.
  • a connecting line 120 is provided with a throttle member 122 provided therein, which is controllable via the controller 40 '.
  • the second exemplary embodiment fully corresponds to the first exemplary embodiment, so that reference is made in full to the detailed explanations in the first exemplary embodiment.
  • a third embodiment shown in Figure 4, is provided in a modification to the second embodiment that the refrigerant compressor 14 are not provided with additional connections 24, so that the refrigerant compressor unit 12 has no soirsaugan gleich 26, but the entire additional mass flow Z via the connecting line 120 the Suction port 20 is supplied, wherein the throttle member 122 is to be adjusted so that the intermediate pressure PZ is higher than the low pressure PN, which is present at the suction port 20 of the refrigerant compressor unit 12.
  • a heat exchanger element 130a is provided in the suction line 54 between the mixer 66 and the suction connection 20 in a modification of the second exemplary embodiment, which is coupled to a heat exchanger element 130b in the pressure line 31 that is connected between the heat exchanger 30 and the expansion cooling device 32 is arranged and flowed through by the total mass flow G, so that, depending on specific situations by ambient temperatures and partial load conditions, it is possible to heat the refrigerant supplied to the suction port 20 so far that it is free of liquid components.

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

Um eine Kälteanlage umfassend einen Kältemittelkreislauf, mit einem hochdruckseitigen kältemittelkühlenden Wärmetauscher, mit einer Expansionskühleinrichtung, mit einem Reservoir für den Hauptmassenstrom, mit mindestens einer Normalkühlstufe, mit einer einen Tiefkühlgesamtmassenstrom aus dem Reservoir entnehmenden Tiefkühlstufe und mit mindestens einer in dem Kältemittelkreislauf angeordneten Kältemittelverdichtereinheit, derart zu verbessern, dass diese einen besseren Wirkungsgrad aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Tiefkühlstufe zur weiteren Abkühlung des Tiefkühlgesamtmassenstroms eine Tiefkühlexpansionskühleinrichtung aufweist, die im aktiven Zustand den Tiefkühlgesamtmassenstrom abkühlt und dabei einen dem Tiefkühlexpansionsorgan zugeführten Tiefkühlhauptmassenstrom sowie einen Tiefkühlzusatzmassenstrom erzeugt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage, umfassend einen Kältemittelkreislauf, in welchem ein Gesamtmassenstrom eines Kältemittels geführt ist, einen in dem Kältemittelkreislauf angeordneten, hochdruckseitigen kältemittelkühlenden Wärmetauscher, eine im Kältemittelkreislauf angeordnete Expansionskühleinrichtung, die im aktiven Zustand den Gesamtmassenstrom des Kältemittels kühlt und dabei einen Hauptmassenstrom von flüssigem Kältemittel und einen Zusatzmassenstrom von gasförmigen Kältemittel erzeugt, ein Reservoir für den Hauptmassenstrom, mindestens eine einen Normalkühlmassenstrom aus dem Reservoir entnehmende Normalkühlstufe mit einem Normalkühlexpansionsorgan und einem diesem nachgeordneten, niederdruckseitigen, Kälteleistung zur Normalkühlung zur Verfügung stellenden Normalkühlwärmetauscher, eine einen Tiefkühlgesamtmassenstrom aus dem Reservoir entnehmende Tiefkühlstufe mit einem Tiefkühlexpansionsorgan und einem nachgeordneten, Kälteleistung zur Verfügung stellenden Tiefkühlwärmetauscher sowie mit einer diesem Tiefkühlwärmetauscher nachgeordneten Tiefkühlverdichtereinheit, und mindestens eine in dem Kältemittelkreislauf angeordnete Kältemittelverdichtereinheit, die das Kältemittel des Hauptmassenstroms und des Zusatzmassenstroms auf Hochdruck verdichtet.
  • Eine derartige Kälteanlage, die insbesondere für Kohlendioxyd als Kältemittel geeignet ist, ist aus der DE 10 2004 038 640 A1 bekannt, wobei bei dieser Kälteanlage der Wirkungsgrad, insbesondere im Zusammenhang mit der betriebenen Tiefkühlstufe, nicht optimal ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kälteanlage der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass diese einen besseren Wirkungsgrad aufweist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Kälteanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Tiefkühlstufe zur weiteren Abkühlung des Tiefkühlgesamtmassenstroms eine Tiefkühlexpansionskühleinrichtung aufweist, die im aktiven Zustand den Tiefkühlgesamtmassenstrom abkühlt und dabei einen dem Tiefkühlexpansionsorgan zugeführten Tiefkühlhauptmassenstrom sowie einen Tiefkühlzusatzmassenstrom erzeugt.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung die Möglichkeit geschaffen wurde, die bei Tiefkühltemperatur aufzunehmende Wärmemenge noch zu vergrößern und somit den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kälteanlage weiter zu steigern, wobei die bei Tiefkühltemperatur mögliche Enthalpieerhöhung durch Aufnahme von Wärmeenergie in dem Tiefkühlwärmetauscher optimal an die thermodynamischen Zustände des Kältemittels, insbesondere die thermodynamisch möglichen Zustände von Kohlendioxyd als Kältemittel, angepasst ist.
  • Insbesondere sieht eine Ausführungsform vor, dass diese zur Erhöhung der zur Verfügung stehenden Enthalpiedifferenz im Wärmetauscher bzw. zur weiteren Absenkung der Enthalpie des Tiefkühlhauptmassenstroms eine Tiefkühlexpansionseinrichtung aufweist, die im aktiven Zustand den Tiefkühlgesamtmassenstrom entspannt und dabei im Tiefkühlsammler einen dem Tiefkühlexpansionsorgan zugeführten Tiefkühlhauptmassenstrom sowie den Tiefkühlzusatzmassenstrom erzeugt.
  • Hinsichtlich des in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung vorliegenden Tiefkühlzwischendrucks wurden dabei keine näheren Angaben gemacht.
  • Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass der Tiefkühlzwischendruck zwischen dem Zwischendruck in der Expansionskühleinrichtung und einem Saugdruck der Tiefkühlverdichtereinheit liegt, um die durch Expansion in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung mögliche Enthalpieerniedrigung optimal an die Verhältnisse der Kälteanlage anzupassen.
  • Eine zweckmäßige Lösung sieht dabei vor, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung der Tiefkühlzwischendruck mindestens ungefähr 2 bar niedriger liegt als der Zwischendruck der Expansionskühleinrichtung.
  • Noch besser ist es, wenn der Tiefkühlzwischendruck mindestens ungefähr 4 bar niedriger liegt als der Zwischendruck der Expansionskühleinrichtung.
  • Ferner sieht eine zweckmäßige Lösung vor, dass in der Tiefkühlexpansionseinrichtung der Tiefkühlzwischendruck mindestens ungefähr 2 bar höher liegt als der Saugdruck der Tiefkühlverdichtereinheit.
  • Noch besser ist es, wenn der Tiefkühlzwischendruck mindestens ungefähr 4 bar höher liegt als der Saugdruck der Tiefkühlverdichtereinheit.
  • Besonders günstig ist es dabei, wenn in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung ein Tiefkühlzwischendruck vorliegt, welcher in einem mittleren Bereich der Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck in der Expansionskühleinrichtung und dem Saugdruck der Tiefkühlverdichtereinheit liegt.
  • Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung ein Tiefkühlzwischendruck vorliegt, welcher in einem mittleren Drittel einer in drei Drittel aufgeteilten Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck in der Expansionskühleinrichtung und dem Saugdruck der Tiefkühlverdichtereinheit liegt.
  • Hinsichtlich der Abfuhr des Tiefkühlzusatzmassenstroms wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So wäre beispielsweise denkbar, den Tiefkühlzusatzmassenstrom ebenfalls über die Tiefkühlverdichtereinheit, gegebenenfalls eine Zusatzverdichterstufe der Tiefkühlverdichtereinheit zu verdichten.
  • Eine besonders einfache Lösung sieht jedoch vor, dass der Tiefkühlzusatzmassenstrom der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird, so dass kein Verdichten über die Tiefkühlverdichtereinheit erfolgt.
  • Dabei würde nach wie vor die Möglichkeit bestehen, den Tiefkühlzusatzmassenstrom einer separaten Zusatzverdichterstufe der Kältemittelverdichtereinheit zuzuführen.
  • Eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kälteanlage sieht vor, dass in dieser der Tiefkühlzusatzmassenstrom einem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird und somit eine Zusatzverdichterstufe nicht erforderlich ist.
  • Dabei wäre es nach wie vor noch denkbar, über ein Drosselorgan den Tiefkühlzwischendruck auf ein gewünschtes Niveau abweichend von dem Druck am Sauganschluss einzustellen.
  • Eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kälteanlage sieht jedoch vor, dass in dieser der Tiefkühlzusatzmassenstrom druckregulierungsfrei dem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird und somit keine zusätzlichen Maßnahmen zur Druckregulierung des Tiefkühlzwischendrucks erforderlich sind.
  • Zweckmäßigerweise wird bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung der Tiefkühlzwischendruck so gewählt, dass er im Bereich des Niederdrucks am Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit liegt.
  • Im einfachsten Fall entspricht der Tiefkühlzwischendruck ungefähr dem Niederdruck am Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit.
  • Ferner könnte bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung die Kältemittelverdichtereinheit so aufgebaut sein, dass sie unterschiedliche Kältemittelverdichter für den Normalkühlmassenstrom und den Tiefkühlzusatzmassenstrom aufweist.
  • Eine besonders einfache Lösung sieht vor, dass der Tiefkühlzusatzmassenstrom zusammen mit dem auf Niederdruck expandierten Normalkühlmassenstrom der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird, so dass die Kältemittelverdichtereinheit die Summe beider Massenströme ansaugt und verdichtet.
  • Hinsichtlich der weiteren Verdichtung des durch die Tiefkühlverdichtereinheit verdichteten Tiefkühlhauptmassenstroms wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
  • Auch dieser die Tiefkühlverdichtereinheit verlassende Tiefkühlhauptmassenstrom könnte einer separaten Verdichterstufe zugeführt werden.
  • Eine konstruktiv einfache Lösung sieht vor, dass der durch die Tiefkühlverdichtereinheit verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird und somit durch die Kältemittelverdichtereinheit eine Verdichtung auf Hochdruck erfährt.
  • Das weitere Verdichten des Tiefkühlhauptmassenstroms kann dann über eine Zusatzverdichterstufe der Kältemittelverdichtereinheit erfolgen.
  • Besonders günstig ist es, wenn der durch die Tiefkühlverdichtereinheit verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom mit den expandierten Normalkühlmassenstrom vermischt einem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt wird. In diesem Fall führt das Vermischen des verdichteten, dabei aber erwärmten Tiefkühlhauptmassenstroms mit dem expandierten, jedoch kühleren Normalkühlmassenstroms dazu, dass die Enthalpie des Tiefkühlhauptmassenstroms erniedrigt wird und somit sich eine Gesamtenthalpie des verdichteten Tiefkühlhauptmassenstroms und des expandierten Normalkühlmassenstroms einstellt.
  • Insbesondere bewirkt die dabei eintretende Erwärmung des expandierten Normalkühlmassenstroms durch den von der Tiefkühlverdichtereinheit verdichteten Tiefkühlhauptmassenstroms, dass das von der Kältemittelverdichtereinheit zu verdichtende Kältemittel dieser im Wesentlichen frei von Flüssiganteilen, und somit überhitzt zugeführt wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der von der Tiefkühlverdichtereinheit verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom, der Tiefkühlzusatzmassenstrom und der expandierte Normalkühlmassenstrom miteinander vermischt dem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zugeführt werden und somit alle vorstehend genannten Massenströme gemeinsam von der Kältemittelverdichtereinheit verdichtet werden.
  • Diese Lösung hat insbesondere den Vorteil, dass sich unterschiedliche Betriebsbedingungen, das heißt unterschiedliche Kälteleistungen der Normalkühlstufe und der Tiefkühlstufe zumindest teilweise ausmitteln und sich somit die Regelung der Kältemittelverdichtereinheit vereinfacht.
  • Hinsichtlich der. Arbeitsweise der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
  • So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung die Enthalpie des Tiefkühlhauptmassenstroms um mindestens 10% gegenüber der Enthalpie des Tiefkühlgesamtmassenstroms reduziert.
  • Noch vorteilhafter ist es, wenn die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung die Enthalpie des Tiefkühlhauptmassenstroms um mindestens 20% reduziert.
  • Ferner lässt sich der thermodynamische Zustand des Tiefkühlhauptmassenstroms bei einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch festlegen, dass die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung den Tiefkühlhauptmassenstrom in einem thermodynamischen Zustand generiert, dessen Druck- und Enthalpiewerte niedriger sind als diejenigen des Normalkühlmassenstroms.
  • Um eine optimale Kühlwirkung bei der Tieftemperatur zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die von der Tiefkühlexpansionseinrichtung bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Tiefkühlhauptmassenstroms nahe der Sättigungskurve in dem Enthalpie-/Druckdiagramm liegen.
  • Noch besser ist es, wenn die von der Tiefkühlexpansionseinrichtung bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Tiefkühlhauptmassenstroms im Wesentlichen auf der Sättigungskurve des Enthalpie-/Druckdiagramms liegen.
  • Hinsichtlich der Funktionsweise der Expansionskühleinrichtung im Zusammenhang mit den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, dass die Expansionskühleinrichtung ein Expansionsorgan zur Expansion des Gesamtmassenstroms auf den Zwischendruck aufweist und dass ein Maximalwert des Zwischendrucks einstellbar ist.
  • Besonders günstig ist es dabei, wenn der Zwischendruck auf einen Maximalwert von 40 bar oder weniger einstellbar ist, da damit die Verrohrung zumindest der Normalkühlstufe einfach ausführbar ist.
  • Die Einstellbarkeit ist durch eine Einstellbarkeit des Expansionsorgans erreichbar, so dass üblicherweise bis zu diesem Druck zugelassene Standardkomponenten verwendet werden können.
  • Alternativ oder ergänzend zur Einstellbarkeit des Expansionsorgans sieht ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, dass der Zwischendruck durch Zufuhr mindestens eines Teils des Zusatzmassenstroms zu einem Zusatzsauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit einstellbar ist.
  • Eine derartige, mit einem Zusatzsauganschluss versehene Kältemittelverdichtereinheit kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise aufgebaut sein. Eine Lösung sieht vor, dass die Kältemittelverdichtereinheit Kältemittelverdichter mit Zusatzverdichterstufen aufweisen.
  • Es ist aber auch denkbar, die Kältemittelverdichtereinheit aus einer Vielzahl von Kältemittelverdichtern aufzubauen und dabei einen der Kältemittelverdichter für das Verdichten des Zusatzmassenstroms vorzusehen.
  • Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die an dem Zusatzsauganschluss zur Verfügung stehende Förderleistung der Kältemittelverdichtereinheit einstellbar ist, so dass über die Einstellung der zur Verfügung stehenden Förderleistung auch der Zwischendruck einstellbar ist.
  • Die Einstellung der Förderleistung am Zusatzsauganschluss kann entweder durch die Zahl der aktiven Zusatzverdichterstufen oder die Zahl der einzelnen zum Verdichten des Zusatzmassenstroms vorgesehenen Kältemittelverdichter und/oder die Drehzahl derselben einstellbar sein.
  • Alternativ oder ergänzend zum Einstellen des Zwischendrucks durch Zufuhr des Zusatzmassenstroms zu einem Zusatzsauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit sieht eine andere Lösung vor, dass der Zwischendruck durch Zufuhr mindestens eines Teils des Zusatzmassenstroms zu einem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit einstellbar ist.
  • Diese Lösung hat den Vorteil, dass es bei dieser nicht notwendig ist, Zusatzverdichterstufen oder spezielle für den Zusatzsauganschluss vorgesehene Kältemittelverdichter zur Verfügung zu stellen, sondern der Zusatzmassenstrom lediglich dem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zugeleitet werden muss, mit welchem ohnehin ein Verdichten des Hauptmassenstroms des Kältemittels erfolgt. Diese Lösung hat allerdings einen geringen Nachteil hinsichtlich einer Reduktion des Wirkungsgrades.
  • Ferner ist es bei Zufuhr des Zusatzmassenstroms zum Sauganschluss erforderlich, ein einstellbares Drosselorgan vorzusehen, um den Zwischendruck mit diesem einstellen zu können.
  • Eine besonders günstige Lösung, welche im Wesentlichen in sämtlichen Betriebszuständen und bei sämtlichen Temperaturbedingungen einen optimalen Betrieb der Kälteanlage erlaubt, sieht eine Steuerung vor, welche den Zusatzmassenstrom entweder dem Zusatzsauganschluss oder diesem und in Teilen dem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zuführt.
  • Damit lässt sich ein vorgesehener Zusatzsauganschluss und die an diesem zur Verfügung stehende Verdichterleistung stets ausnutzen, jedoch in den Fällen, in denen ein hoher Zusatzmassenstrom anfällt, der Zwischendruck unterhalb eines einstellbaren Maximalwerts halten, wenn bei einem großen Zusatzmassenstrom noch ein Teil desselben dem Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit zuführbar ist.
  • Hinsichtlich der Funktionsweise der Expansionskühleinrichtung selbst wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
  • So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass die Expansionskühleinrichtung die Enthalpie des Hauptmassenstroms um mindestens 10% gegenüber der Enthalpie des Gesamtmassenstroms reduziert.
  • Noch vorteilhafter ist es, wenn die Expansionskühleinrichtung die Enthalpie des Hauptmassenstroms um mindestens 20% reduziert.
  • Hinsichtlich des Einsatzes der Expansionskühleinrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die Expansionskühleinrichtung bei einem überkritischen Betrieb der Kälteanlage aktiv ist.
  • Ein derartiger überkritischer Betrieb liegt insbesondere beim Einsatz von Kohlendioxyd als Kältemittel und üblichen Umgebungstemperaturen zur Kühlung des Wärmetauschers vor.
  • Insbesondere ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Expansionskühleinrichtung den Hauptmassenstrom in einem thermodynamischen Zustand generiert, dessen Druck- und Enthalpiewerte niedriger sind als diejenigen eines Maximums der Sättigungskurve.
  • Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die von der Expansionskühleinrichtung bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Hauptmassenstroms nahe der Sättigungskurve in dem Enthalpie-/Druckdiagramm liegen.
  • Noch besser ist es, wenn die von der Expansionskühleinrichtung bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Hauptmassenstroms im Wesentlichen auf der Sättigungskurve des Enthalpie-/Druckdiagramms liegen.
  • Insbesondere um zu verhindern, dass die Kältemittelverdichtereinheit am Sauganschluss Kältemittel mit Flüssigkeitsanteilen ansaugt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das in den Sauganschluss der Kältemittelverdichtereinheit eintretende Kältemittel durch einen diesem vorgeschalteten Wärmetauscher erwärmbar ist. Durch einen derartigen Wärmetauscher lässt sich das anzusaugende Kältemittel soweit erwärmen, dass im Wesentlichen Flüssiganteile ausgeschlossen sind, so dass dieses Kältemittel als überhitzt bezeichnet werden kann.
  • Dem Wärmetauscher könnte in unterschiedlichster Art und Weise Wärme zugeführt werden.
  • Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Wärmetauscher Wärme aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher austretenden Gesamtmassenstrom entnimmt, so dass der aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher austretende, jedoch noch erhitzte Gesamtmassenstrom dazu eingesetzt werden kann, das in die Kältemittelverdichtereinheit eintretende Kältemittel zu erwärmen, wobei gleichzeitig noch eine Kühlung des Gesamtmassenstroms im Gegenzug dazu erfolgt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Verrohrungsschemas eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kälteanlage;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung des Drucks [P] über der Enthalpie [h] bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung für einen erfindungsgemäßen überkritischen Kreisprozess;
    Figur 3
    eine Darstellung ähnlich Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kälteanlage;
    Figur 4
    eine Darstellung ähnlich Figur 1 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kälteanlage und
    Figur 5
    eine Darstellung ähnlich Figur 1 eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kälteanlage.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kälteanlage, dargestellt in Figur 1, umfasst einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Kältemittelkreislauf, in welchem eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Kältemittelverdichtereinheit angeordnet ist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere einzelne Kältemittelverdichter 14, beispielsweise vier Kältemittelverdichter 14 umfasst.
  • Jeder der Kältemittelverdichter 14 weist saugseitig einen Anschluss 16 sowie druckseitig einen Anschluss 18 auf, wobei alle saugseitigen Anschlüsse 16 zu einem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zusammengefasst sind und alle druckseitigen Anschlüsse 18 zu einem Druckanschluss 22 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zusammengefasst sind.
  • Damit arbeiten alle Kältemittelverdichter 14 parallel, es besteht jedoch die Möglichkeit, die Verdichterleistung der Kältemittelverdichtereinheit 12 dadurch zu variieren, dass einzelne Kältemittelverdichter 14 arbeiten und einzelne nicht arbeiten.
  • Ferner besteht die Möglichkeit, die Verdichterleistung der Kältemittelverdichtereinheit 12 durch eine drehzahlvariable Steuerung der einzelnen arbeitenden Kältemittelverdichter 14 zu variieren.
  • Zusätzlich weist jeder der Kältemittelverdichter 14 noch einen Zusatzanschluss 24 auf, wobei alle Zusatzanschlüsse 24 der Kältemittelverdichter zu einem Zusatzsauganschluss 26 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zusammengefasst sind.
  • Das über den Zusatzsauganschluss 26 von der Kältemittelverdichtereinheit 12 angesaugte Kältemittel wird ebenfalls von dieser auf Hochdruck verdichtet und tritt zusammen mit dem über den Sauganschluss 20 angesaugten und auf Hochdruck verdichteten Kältemittel an dem Druckanschluss 22 der Kältemittelverdichtereinheit 12 aus.
  • Das an dem Druckanschluss 22 der Kältemittelverdichtereinheit 12 austretende auf Hochdruck verdichtete Kältemittel bildet einen Gesamtmassenstrom G und dieser durchströmt einen hochdruckseitigen Wärmetauscher 30, durch welchen eine Kühlung des auf Hochdruck verdichteten Kältemittels erfolgt.
  • Je nach dem, ob ein unterkritischer Kreisprozess oder ein überkritischer Kreisprozess vorliegt, erfolgt durch das Abkühlen des auf Hochdruck verdichteten Kältemittels im Wärmetauscher 30 ein Verflüssigen desselben oder lediglich ein Abkühlen auf eine niedrigere Temperatur, wobei das Kältemittel in der Gasphase bleibt.
  • Wird als Kältemittel Kohlendioxyd, das heißt CO2, eingesetzt, so liegt bei gängigen Umgebungsbedingungen üblicherweise ein überkritischer Kreisprozess vor, bei welchem lediglich eine Abkühlung auf eine Temperatur erfolgt, die einer außerhalb der Tau- und Siedelinie oder Sättigungskurve verlaufenden Isothermen entspricht, so dass keine Verflüssigung des Kältemittels eintritt.
  • Im Gegensatz dazu sieht ein unterkritischer Kreisprozess vor, dass durch den Wärmetauscher 30 eine Abkühlung auf eine Temperatur erfolgt, die einer die Tau- und Siedelinie oder Sättigungskurve des Kältemittels durchlaufenden Isothermen entspricht.
  • Das durch den Wärmetauscher 30 abgekühlte Kältemittel wird über eine Druckleitung 31 nachfolgend durch ein eine Expansionskühleinrichtung darstellendes Expansionsorgan 32, beispielsweise ein Expansionsventil, auf einen Zwischendruck PZ expandiert, welcher einer die Tau- und Siedelinie oder Sättigungskurve des Kältemittels durchlaufenden Isothermen entspricht.
  • Damit wird der in das Expansionsorgan 32 eintretende und vom Wärmetauscher 30 kommende Gesamtmassenstrom G in einen thermodynamischen Zustand versetzt, in welchem ein Hauptmassenstrom H in Form von flüssigem Kältemittel vorliegt und ein Zusatzmassenstrom Z in Form von gasförmigen Kältemittel. Beide Massenströme werden in einem als Sammler 34 bezeichneten Reservoir gesammelt und von einander getrennt, und der Zusatzmassenstrom Z wird über eine vom Sammler 34 zu dem Zusatzsauganschluss 26 verlaufende Saugleitung 36 durch die Kältemittelverdichtereinheit 12 abgesaugt, wobei durch die am Zusatzsauganschluss 26 zur Verfügung stehende Förderleistung der Kältemittelverdichtereinheit 12 der Zwischendruck PZ in dem Sammler 34 einstellbar ist.
  • Vorzugsweise erfolgt dabei eine Einstellung des Zwischendrucks PZ auf einen Druck von weniger als 40 bar, um das auf dem Sammler 34 folgende Leitungs-und Komponentensystem des Kältemittelkreislaufs 10 auf einen Druck von weniger als 40 bar auslegen zu können.
  • Zum Aufrechterhalten des Zwischendrucks PZ auf einem Niveau unter 40 bar ist vorzugsweise eine Steuereinheit 40 vorgesehen, welche mit einem Drucksensor 42 den Zwischendruck PZ im Sammler erfasst und außerdem in der Lage ist, die einzelnen Zusatzanschlüsse 24 der einzelnen Kältemittelverdichter 14 auf den Zusatzsauganschluss 26 zuschalten oder nicht zuzuschalten .
  • Beispielsweise können die Kältemittelverdichter 14 entsprechend denen der deutschen Patentanmeldung 10 2005 009 173.3 ausgebildet sein und beispielsweise als saugseitige Anschlüsse von einem von mehreren Zylindern des jeweiligen Kältemittelverdichters 14 ausgebildet sein, wobei dieser Zylinder dabei entweder zum Ansaugen von Kältemittel aus dem Zusatzmassenstrom Z über den Zusatzsauganschluss 26 eingesetzt werden kann oder zum Ansaugen von Kältemittel aus dem dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zugeführten expandierten Hauptmassestrom.
  • Nach dem Sammler 34 erfolgt eine Aufteilung des aus verflüssigtem Kältemittel bestehenden Hauptmassenstroms H in einen Normalkühlmassenstrom N, der mindestens einem Normalkühlexpansionsorgan 50 oder zwei Normalkühlexpansionsorganen 50a, 50b sowie mindestens einen dem jeweiligen Normalkühlexpansionsorgan 50 nachgeschalteten Normalkühlwärmetauscher 52 zugeführt wird.
  • Durch das jeweilige Normalkühlexpansionsorgan 50 erfolgt eine Expansion des Kältemittels des Normalkühlmassenstroms N von dem Zwischendruck PZ auf Niederdruck PN, wobei eine Abkühlung des Kältemittels im Normalkühlmassenstrom N in bekannter Art und Weise durch diese Expansion erfolgt, die die Möglichkeit eröffnet, in dem Normalkühlwärmetauscher 52 Wärme aufzunehmen, wodurch eine Enthalpiezunahme entsteht.
  • Der auf Niederdruck PN expandierte Normalkühlmassenstrom N wird über eine Saugleitung 54 dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zugeführt und von dieser auf Hochdruck PH verdichtet.
  • Aus dem Hauptmassenstrom H wird jedoch nicht nur der Normalkühlmassenstrom N sondern auch ein Tiefkühlgesamtmassenstrom TG gebildet, welcher einer Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62 zugeführt wird.
  • Durch die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62 erfolgt eine Expansion des Tiefkühlgesamtmassenstroms TG auf einen Tiefkühlzwischendruck PTZ, so dass aus dem aus flüssigem Kältemittel bestehenden Tiefkühlgesamtmassenstrom TG ein Tiefkühlhauptmassenstrom TH bei einer unterhalb der Temperatur des Tiefkühlgesamtmassenstroms TG liegenden Temperatur sowie ein Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ aus dampfförmigem Kältemittel entstehen.
  • Der Tiefkühlhauptmassenstrom TH und der Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ werden in einem der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62 nachgeschalteten und als Sammler 64 ausgebildeten Reservoir voneinander getrennt, wobei der Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ über eine von dem Sammler 64 zu einem Mischer 66 führende Abführleitung 68 abgeführt wird.
  • Der Mischer 66 ist vorzugsweise in der Saugleitung 54 angeordnet und vermischt den Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ mit dem expandierten Normalkühlmassenstrom N aus dem mindestens einen Normalkühlwärmetauscher 52, so dass dann sowohl der Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ als auch der expandierte Normalkühlmassenstrom N miteinander vermischt dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zugeführt werden.
  • Der sich im Sammler 64 sammelnde Tiefkühlhauptmassenstrom TH wird sodann mindestens einem Tiefkühlexpansionsorgan 70 zugeführt, von diesem auf einen Tiefkühlniederdruck PTN expandiert und einem dem jeweiligen mindestens einen Tiefkühlexpansionsorgan 70 nachgeschalteten Tiefkühlwärmetauscher 72 zugeführt, in welchem der durch die Expansion abgekühlte Tiefkühlhauptmassenstrom TH in der Lage ist, durch Erhöhung der Enthalpie bei Tiefkühltemperaturen Wärme aufzunehmen.
  • Der auf Tiefkühlniederdruck PTN expandierte Tiefkühlhauptmassenstrom TH wird über eine mit dem mindestens einen Tiefkühlwärmetauscher 72 verbundene Tiefkühlsaugleitung 74 einer Tiefkühlverdichtereinheit 82 zugeführt, welche beispielsweise ebenfalls mehrere Tiefkühlverdichter 84 umfasst, wobei die einzelnen Tiefkühlverdichter 84 je nach erforderlicher Verdichterleistung zuschaltbar sind.
  • Die Tiefkühlverdichter 84 weisen ebenfalls jeweils einen saugseitigen Anschluss 86 und einen druckseitigen Anschluss 88 auf, wobei die saugseitigen Anschlüsse 86 zu einem Sauganschluss 90 der Tiefkühlverdichtereinheit 82 zusammengefasst sind und die druckseitigen Anschlüsse 88 zu einem Druckanschluss 92 der Tiefkühlverdichtereinheit 82 zusammengefasst sind.
  • Der Sauganschluss 90 der Tiefkühlverdichtereinheit 82 ist dabei mit der Tiefkühlsaugleitung 74 verbunden, während der Druckanschluss 92 der Tiefkühlverdichtereinheit 82 mit einer Tiefkühlabführungsleitung 94 verbunden ist, welche zu dem Mischer 66 geführt ist.
  • Der Mischer 66 mischt nicht nur den auf Niederdruck PN expandierten Normalkühlmassenstrom N, den auf den Tiefkühlzwischendruck PTZ expandierten Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ, sondern auch noch den auf einen Tiefkühlhochdruck PTH von der Tiefkühlverdichtereinheit 82 verdichteten Tiefkühlhauptmassenstrom TH, so dass alle drei Massenströme N, TZ und TH dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 bei dem Niederdruck PN, welcher dem Saugdruck am Sauganschluss 20 entspricht, zugeführt und von der Kältemittelverdichtereinheit 12 auf Hochdruck PH verdichtet werden.
  • Der dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende überkritische Kreisprozess ist in Figur 2 dargestellt.
  • Das am Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 vorliegende Kältemittel entspricht dem Zustand des Punktes ZA in Figur 2. Ein Verdichten des Kältemittels durch die Kältemittelverdichtereinheit 12 führt zu einer Druckzunahme mit geringer Enthalpiezunahme und somit zum thermodynamischen Zustand ZB in Figur 2.
  • Nachfolgend erfolgt ausgehend vom Zustand ZB ein Abkühlen des auf Hochdruck PH verdichteten Kältemittels unter Beibehaltung des Hochdrucks PH in dem Wärmetauscher 30, so dass nachfolgend das Kältemittel im thermodynamischen Zustand ZC vorliegt, wobei der thermodynamische Zustand ZC über der Sättigungskurve oder Tau- und Siedelinie 110 für das Kältemittel, in diesem Fall Kohlendioxyd, liegt, so dass im thermodynamischen Zustand ZC das Kältemittel nach wie vor gasförmig ist.
  • Durch die Expansionskühleinrichtung 32 erfolgt ausgehend vom Zustand ZC eine isenthalpe Entspannung des Kältemittels in einem Expansionsorgan oder die nahezu isentrope Entspannung in einem Expander auf den Zwischendruck PZ und somit in einen dem Punkt ZD entsprechenden thermodynamischen Zustand, welcher eine Mischung aus einer Flüssigphase und einer Gasphase darstellt, wobei in dem Sammler 34 die Flüssigphase den Hauptmassenstrom H bildet, während die Gasphase den Zusatzmassenstrom Z bildet.
  • Durch Verdampfen von Kältemittel zur Bildung des Zusatzmassenstroms Z, der über die Saugleitung 36 aus dem Sammler 34 abgeführt wird, erreicht der Hauptmassenstrom H einen dem Punkt ZE entsprechenden thermodynamischen Zustand bei Abnahme der Enthalpie h der im Bereich der Sättigungskurve oder Siedelinie liegt, während der Zusatzmassenstrom Z durch Enthalpiezunahme aufgrund von Enthalpieentzug beim Hauptmassenstrom H den thermodynamischen Zustand ZF erreicht, der im Bereich der Sättigungskurve oder Sattdampflinie oder nahe der Sättigungskurve oder Sattdampflinie liegt, von welchem aus wieder ein Verdichten des Zusatzmassenstroms Z auf den Hochdruck PH erfolgt, und zwar dadurch, dass der Zusatzmassenstrom Z über den Zusatzsauganschluss 26 der Kältemittelverdichtereinheit 12 angesaugt und auf den Hochdruck PH verdichtet wird.
  • Das Kältemittel aus dem Hauptmassenstrom H wird ausgehend vom Zustand ZE durch isenthalpe Entspannung auf den Niederdruck PN entspannt, einmal in Form des Normalkühlmassenstroms N durch das mindestens eine Normalkühlexpansionsorgan 50 und ein andermal durch die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62, wobei der Tiefkühlzwischendruck PTZ sich automatisch auf das Druckniveau des Niederdrucks PN am Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 einstellt, sofern keine speziellen Maßnahmen zur Veränderung dieses Druckes getroffen werden.
  • Damit erreicht das Kältemittel des Hauptmassenstroms H einmal als Normalkühlmassenstrom N und einmal als Tiefkühlgesamtmassenstrom TG den thermodynamischen Zustand entsprechend dem Punkt ZG in Figur 2.
  • Im Falle des Normalkühlmassenstroms N erfolgt eine Enthalpiezunahme im Normalkühlwärmetauscher, so dass das Kältemittel des Normalkühlmassenstroms N nach Verlassen des mindestens einen Normalkühlwärmetauschers 52 einen vorzugsweise überhitzten Zustand erreicht.
  • Im Falle des Tiefkühlgesamtmassenstroms TG erfolgt durch die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62 und den nachfolgenden Sammler 64 eine Aufteilung in eine Flüssigphase, welche den Tiefkühlhauptmassenstrom TH bildet, der durch Enthalpieabgabe in den thermodynamischen Zustand ZH im Bereich der Sättigungskurve oder Siedelinie übergeht, während die Gasphase den Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ bildet, der über die Abführungsleitung 68 dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zugeführt wird, wobei der Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ ausgehend von dem thermodynamischen Zustand ZG durch Enthalpieentzug des Tiefkühlhauptmassenstroms TH eine Enthalpiezunahme erfährt, so dass dieser in einen thermodynamischen Zustand im Bereich der Sättigungskurve oder Sattdampflinie oder nahe der Sättigungskurve oder Sattdampflinie in Figur 2 erreicht.
  • Das mindestens eine Normalkühlexpansionsorgan 50 und der diesem nachfolgende Normalkühlwärmetauscher 52 bilden dabei eine Normalkühlstufe 100, die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung 62, der Sammler 64, die Abführungsleitung 68, das mindestens eine Tiefkühlexpansionsorgan 70, der Tiefkühlwärmetauscher 72 und die Tiefkühlverdichtereinheit 82 bilden eine in den Kältemittelkreislauf 10 integrierte Tiefkühlstufe 102, die von einem Teil des Hauptmassenstroms H, nämlich dem Tiefkühlgesamtmassenstrom TG durchströmt wird, während die Normalkühlstufe 100 von dem Normalkühlmassenstrom N durchströmt wird, wobei letztlich sowohl der Normalkühlmassenstrom N als auch der Tiefkühlgesamtmassenstrom TG wiederum bei Niederdruck PN über den Sauganschluss 20 von der Kältemittelverdichtereinheit 12 angesaugt und auf Hochdruck PH verdichtet werden, wobei sich der den Druckanschluss 22 der Kältemittelverdichtereinheit 12 verlassende Gesamtmassenstrom G nicht nur aus dem Normalkühlmassenstrom N und dem Tiefkühlgesamtmassenstrom TG zusammensetzt, sondern noch zusätzlich den Zusatzmassenstrom Z umfasst, welcher von der Kältemittelverdichtereinheit über den Zusatzsauganschluss 26 aufgenommen wird.
  • Das Kältemittel des Tiefkühlhauptmassenstroms TH wird ausgehend vom Zustand ZH dem mindestens einen Tiefkühlexpansionsorgan 70 zugeführt und erfährt in diesem eine isenthalpe Entspannung auf den Tiefkühlniederdruck PTN und erreicht damit den thermodynamischen Zustand ZI in Figur 2.
  • In diesem thermodynamischen Zustand ZI in Figur 2 kann der Tiefkühlhauptmassenstrom TH durch Enthalpiezunahme bei Tiefkühltemperatur in dem mindestens einen Tiefkühlwärmetauscher 72 Wärme aufnehmen und dadurch einfachsten Falls den thermodynamischen Zustand ZJ in Figur 2 erreichen.
  • Im einfachsten Fall wird der Zustand ZJ in Figur 2 durch die Überhitzungsregelung des Tiefkühlexpansionsorgan 70 im Tiefkühlwärmetauscher 72 erreicht. In der realen Anwendung ist ein zusätzlicher Wärmeeintrag in der Saugleitung 74 zu beachten. Eine weitere Möglichkeit sieht einen oder mehrere Wärmetauscher zwischen der Saugleitung 74 und der Flüssigkeitsleitung ausgehend vom Punkt ZI in Figur 2 vor.
  • Ausgehend von diesem thermodynamischen Zustand ZJ wird der auf Tiefkühlniederdruck PTN expandierte Tiefkühlhauptmassenstrom TH durch die Tiefkühlverdichtereinheit 82 auf dem Saugdruck am Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 entsprechenden Tiefkühlhochdruck PTH verdichtet, wobei mit diesem Verdichten eine Enthalpiezunahme verbunden ist, so dass der thermodynamische Zustand ZK in Figur 2 erreicht wird.
  • Durch Vermischen des auf Tiefkühlhochdruck PTH verdichteten Tiefkühlhauptmassenstroms TH im Mischer 66 mit dem einen niedrigere Temperatur aufweisenden Normalkühlmassenstrom N bei Niederdruck PN und dem ebenfalls eine niedrigere Temperatur aufweisenden Tiefkühlzusatzmassenstrom TZ im Mischer 66 erfolgt eine Enthalpieabnahme des auf Tiefkühlhochdruck PTH verdichteten Tiefkühlhauptmassenstroms TH, so dass von allen drei Massenströmen TH, N, TZ der thermodynamische Zustand ZA erreicht wird, ausgehend von welchem ein Verdichten in der Kältemittelverdichtereinheit 12 erfolgt, um den thermodynamischen Zustand ZB in Figur 2 zu erreichen.
  • Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kälteanlage, dargestellt in Figur 3, sind diejenigen Teile, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann.
  • Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel noch zwischen der Saugleitung 36 und dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 eine Verbindungsleitung 120 mit einem in dieser vorgesehenen Drosselorgan 122 vorgesehen, welches über die Steuerung 40' steuerbar ist.
  • Dadurch besteht die Möglichkeit, von dem Zusatzmassenstrom Z einen Teil über die Verbindungsleitung 120 dem Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 zuzuführen und zwar vorzugsweise dann, wenn die vorhandene Förderleistung an dem Zusatzsauganschluss 26 ausgeschöpft ist und der durch die Regelung 40 kontrollierte Zwischendruck PZ einen eingestellten Grenzwert überschreitet. Dies ist insbesondere in besonderen, jedoch nicht ständig auftretenden Betriebszuständen der Fall, in denen der Zusatzmassenstrom Z sehr stark zunimmt, so dass hierzu eine zusätzliche Verdichterförderleistung in der Kältemittelverdichtereinheit 12 vorzusehen wäre, die üblicherweise nicht benötigt wird. Aus diesem Grund wird zwar unter Einbuße des Gesamtwirkungsgrades und der spezifischen Kälteleistung pro Fördervolumen eine Möglichkeit geschaffen, unter allen Betriebsbedingungen den Zwischendruck PZ unter 40 bar zu halten.
  • Hinsichtlich der durchlaufenen thermodynamischen Zustände entspricht das zweite Ausführungsbeispiel vollinhaltlich dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass vollinhaltlich auf die detaillierten Ausführungen hierzu im ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird.
  • Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 4, ist in Abwandlung zum zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Kältemittelverdichter 14 nicht mit Zusatzanschlüssen 24 versehen sind, so dass auch die Kältemittelverdichtereinheit 12 keinen Zusatzsauganschluss 26 aufweist, sondern der gesamte Zusatzmassenstrom Z über die Verbindungsleitung 120 dem Sauganschluss 20 zugeführt wird, wobei das Drosselorgan 122 so einzustellen ist, dass der Zwischendruck PZ höher liegt als der Niederdruck PN, welcher am Sauganschluss 20 der Kältemittelverdichtereinheit 12 vorliegt.
  • Im Übrigen wird hinsichtlich der Funktionsweise des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Bezug genommen.
  • Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 5 ist in Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels in der Saugleitung 54 zwischen dem Mischer 66 und dem Sauganschluss 20 ein Wärmetauscherelement 130a vorgesehen, welches mit einem Wärmetauscherelement 130b in der Druckleitung 31 gekoppelt ist, das zwischen dem Wärmetauscher 30 und der Expansionskühleinrichtung 32 angeordnet und vom Gesamtmassenstrom G durchströmt ist, so dass in Abhängigkeit von speziellen Situationen durch Umgebungstemperaturen und Teillastbedingungen die Möglichkeit besteht, das dem Sauganschluss 20 zugeführte Kältemittel soweit aufzuheizen, dass dieses frei von Flüssiganteilen ist.
  • Im Übrigen wird hinsichtlich der Beschreibung des vierten Ausführungsbeispiels vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten und zum zweiten Ausführungsbeispiel Bezug genommen.

Claims (32)

  1. Kälteanlage umfassend einen Kältemittelkreislauf (10), in welchem ein Gesamtmassenstrom (G) eines Kältemittels geführt ist, einen in dem Kältemittelkreislauf (10) angeordneten, hochdruckseitigen kältemittelkühlenden Wärmetauscher (30), eine im Kältemittelkreislauf (10) angeordnete Expansionskühleinrichtung (32), die im aktiven Zustand den Gesamtmassenstrom (G) des Kältemittels kühlt und dabei einen Hauptmassenstrom (H) von flüssigem Kältemittel und einen Zusatzmassenstrom (Z) von gasförmigem Kältemittel erzeugt, ein Reservoir (34) für den Hauptmassenstrom (H), mindestens eine einen Normalkühlmassenstrom (N) aus dem Reservoir entnehmenden Normalkühlstufe (100) mit einem Normalkühlexpansionsorgan (50) und einem diesen nachgeordneten, niederdruckseitigen, Kälteleistung zur Normalkühlung zur Verfügung stellenden Normalkühlwärmetauscher (52), eine einen Tiefkühlgesamtmassenstrom (TG) aus dem Reservoir (34) entnehmende Tiefkühlstufe (102) mit einem Tiefkühlexpansionsorgan (70) und einen nachgeordneten, Kälteleistung zur Tiefkühlung zur Verfügung stellenden Tiefkühlwärmetauscher (72) sowie mit einer diesem Tiefkühlwärmetauscher (72) nachgeordneten Tiefkühlverdichtereinheit (82), und mindestens eine in dem Kältemittelkreislauf (10) angeordnete Kältemittelverdichtereinheit (12), die das Kältemittel des Hauptmassenstroms (H) des Zusatzmassenstroms (Z) auf Hochdruck (PH) verdichtet, dadurch gekennzeichnet, dassdieTiefkühlstufe(102) zur weiteren Abkühlung des Tiefkühlgesamtmassenstroms (TG) eine Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) aufweist, die im aktiven Zustand den Tiefkühlgesamtmassenstrom (TG) abkühlt und dabei einen dem Tiefkühlexpansionsorgan (70) zugeführten Tiefkühlhauptmassenstrom (TH) sowie einen Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) erzeugt.
  2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) ein Tiefkühlzwischendruck (PTZ) vorliegt, welcher zwischen dem Zwischendruck (PZ) der Expansionskühleinrichtung (32) und einem Saugdruck (PTN) der Tiefkühlverdichtereinheit (82) liegt.
  3. Kälteanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) der Tiefkühlzwischendruck (PTZ) mindestens ungefähr 2 bar niedriger liegt als der Zwischendruck (PZ) der Expansionskühleinrichtung (32).
  4. Kälteanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) der Tiefkühlzwischendruck (PTZ) mindestens ungefähr 2 bar höher liegt als der Saugdruck (PTN) der Tiefkühlverdichtereinheit (82).
  5. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) ein Tiefkühlzwischendruck (PTZ) vorliegt, der in einem mittleren Bereich der Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck (PZ) in der Expansionskühleinrichtung und dem Saugdruck (PTN) der Tiefkühlverdichtereinheit (82) liegt.
  6. Kälteanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) ein Tiefkühlzwischendruck (PTZ) vorliegt, welcher in einem mittleren Drittel einer in drei Drittel aufgeteilten Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck (PZ) in der Expansionskühleinrichtung (32) und dem Saugdruck (PTN) der Tiefkühlverdichtereinheit (82) liegt.
  7. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser der Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt wird.
  8. Kälteanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser der Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) einem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt wird.
  9. Kälteanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser der Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) druckregulierungsfrei dem Sauganschluss (20) zugeführt wird.
  10. Kälteanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefkühlzwischendruck (PTZ) im Bereich des Niederdrucks (PN) am Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) liegt.
  11. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) zusammen mit dem auf Niederdruck (PN) expandierten Normalkühlmassenstrom (N) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt wird.
  12. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dieser der durch die Tiefkühlverdichtereinheit (82) verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom (TH) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt wird.
  13. Kälteanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass von dieser der durch die Tiefkühlverdichtereinheit (82) verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom (TH) mit dem expandierten Normalkühlmassenstrom (N) vermischt einem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt wird.
  14. Kälteanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass von dieser der von der Tiefkühlverdichtereinheit (82) verdichtete Tiefkühlhauptmassenstrom (TH), der Tiefkühlzusatzmassenstrom (TZ) und der expandierte Normalkühlmassenstrom (N) miteinander vermischt dem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zugeführt werden.
  15. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) die Enthalpie (ZI) des Tiefkühlhauptmassenstroms (TH) um mindestens 10% gegenüber der Enthalpie (ZG) des Tiefkühlgesamtmassenstroms (TG) reduziert.
  16. Kälteanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) die Enthalpie des Tiefkühlhauptmassenstroms (TH) um mindestens 20% reduziert.
  17. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) den Tiefkühlhauptmassenstrom (TH) in einem thermodynamischen Zustand (ZI) generiert, dessen Druck- und Enthalpiewerte niedriger sind als diejenigen (ZG) des Normalkühlmassenstroms (N).
  18. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Tiefkühlhauptmassenstroms (TH) nahe der Sättigungskurve (110) in dem Enthalpie-/Druckdiagramm liegen.
  19. Kälteanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Tiefkühlexpansionskühleinrichtung (62) bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Tiefkühlhauptmassenstroms (TH) im Wesentlichen auf der Sättigungskurve (110) des Enthalpie-/Druckdiagramms liegen.
  20. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskühleinrichtung (32) ein Expansionsorgan zur Expansion des Gesamtmassenstroms (G) auf einen Zwischendruck (PZ) aufweist und dass ein Maximalwert des Zwischendruck (PZ) einstellbar ist.
  21. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendruck (PZ) auf einen Maximalwert von 40 bar oder weniger einstellbar ist.
  22. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendruck (PZ) durch Zufuhr mindestens eines Teils des Zusatzmassenstroms (Z) zu einem Zusatzsauganschluss (26) der Kältemittelverdichtereinheit (12) einstellbar ist.
  23. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendruck (PZ) durch Zufuhr mindestens eines Teils des Zusatzmassenstroms (Z) zu einem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) einstellbar ist.
  24. Kälteanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (40) vorgesehen ist, welche den Zusatzmassenstrom (Z) entweder dem Zusatzsauganschluss (26) oder diesem und in Teilen dem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) zuführt.
  25. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskühleinrichtung (32) die Enthalpie des Hauptmassenstroms (H) um mindestens 10% gegenüber der Enthalpie des Gesamtmassenstroms (G) reduziert.
  26. Kälteanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskühleinrichtung (32) die Enthalpie des Hauptmassenstroms (H) um mindestens 20% reduziert.
  27. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskühleinrichtung (32) bei einem überkritischen Betrieb der Kälteanlage aktiv ist.
  28. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskühleinrichtung (32) den Hauptmassenstrom (H) in einem thermodynamischen Zustand generiert, dessen Druck- und Enthalpiewerte niedriger sind als diejenigen eines Maximums der Sättigungskurve (110).
  29. Kälteanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Expansionskühleinrichtung (32) bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Hauptmassenstroms (H) nahe der Sättigungskurve (110) in dem Enthalpie-/Druckdiagramm liegen.
  30. Kälteanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Expansionskühleinrichtung (32) bewirkten Druck- und Enthalpiewerte des Hauptmassenstroms (H) im Wesentlichen auf der Sättigungskurve (110) des Enthalpie-/Druckdiagramms liegen.
  31. Kälteanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Sauganschluss (20) der Kältemittelverdichtereinheit (12) eintretende Kältemittel durch einen diesem vorgeschaltetem Wärmetauscher (130) erwärmbar ist.
  32. Kälteanlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (130) Wärme aus dem aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (130) austretenden Gesamtmassenstrom (G) entnimmt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011054396A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 Carrier Corporation Refrigerating system and method of operating a refrigerating system
WO2012095186A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Carrier Corporation Refrigeration system and method for operating a refrigeration system

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003590A2 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 Carrier Corporation Refrigeration circuit
JP2012504221A (ja) * 2008-09-29 2012-02-16 キャリア コーポレイション プルダウン時における容量の増加
CN102308092A (zh) 2009-02-06 2012-01-04 开利公司 往复式制冷压缩机
KR101201567B1 (ko) * 2010-09-27 2012-11-14 엘지전자 주식회사 공기 조화기
DE102011012644A1 (de) 2011-02-28 2012-08-30 Gea Bock Gmbh Kälteanlage
US9109816B2 (en) * 2012-02-23 2015-08-18 Systemes Lmp Inc. Mechanical subcooling of transcritical R-744 refrigeration systems with heat pump heat reclaim and floating head pressure
WO2013159827A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Carrier Corporation Cooling system
WO2013169591A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Hill Phoenix, Inc. Co2 refrigeration system with integrated air conditioning module
JP5968540B2 (ja) * 2013-07-02 2016-08-10 三菱電機株式会社 冷媒回路および空気調和装置
US9657969B2 (en) * 2013-12-30 2017-05-23 Rolls-Royce Corporation Multi-evaporator trans-critical cooling systems
DE102014100916A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Kälteanlage
DE102014100917A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Kälteanlage
EP3023712A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-25 Danfoss A/S Verfahren zur Steuerung eines Dampfkompressionssystems mit einem Empfänger
US9726411B2 (en) 2015-03-04 2017-08-08 Heatcraft Refrigeration Products L.L.C. Modulated oversized compressors configuration for flash gas bypass in a carbon dioxide refrigeration system
DE102015112439A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Kälteanlage
CN106642786A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 松下冷机系统（大连）有限公司 一种采用中间压力供液的二氧化碳制冷循环系统
US10808966B2 (en) * 2017-03-02 2020-10-20 Heatcraft Refrigeration Products Llc Cooling system with parallel compression
US10767906B2 (en) * 2017-03-02 2020-09-08 Heatcraft Refrigeration Products Llc Hot gas defrost in a cooling system
US11118817B2 (en) * 2018-04-03 2021-09-14 Heatcraft Refrigeration Products Llc Cooling system
US11346583B2 (en) 2018-06-27 2022-05-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system having vapor-injection compressors
PL3628940T3 (pl) 2018-09-25 2022-08-22 Danfoss A/S Sposób sterowania systemem sprężania pary na podstawie szacowanego przepływu
EP3628942B1 (de) 2018-09-25 2021-01-27 Danfoss A/S Verfahren zur steuerung eines dampfkompressionssystems bei reduziertem saugdruck
CN111197872B (zh) * 2018-11-16 2021-10-29 株式会社前川制作所 冷冻装置
FR3103227B1 (fr) * 2019-11-20 2021-10-15 Gaztransport Et Technigaz Système d’alimentation en gaz d’au moins un appareil consommateur de gaz équipant un navire

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3766745A (en) * 1970-03-16 1973-10-23 L Quick Refrigeration system with plural evaporator means
US5079929A (en) * 1979-07-31 1992-01-14 Alsenz Richard H Multi-stage refrigeration apparatus and method
US4742694A (en) * 1987-04-17 1988-05-10 Nippondenso Co., Ltd. Refrigerant apparatus
JPH1163694A (ja) * 1997-08-21 1999-03-05 Zexel Corp 冷却サイクル
JP2000046420A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Zexel Corp 冷凍サイクル
DE102004038640A1 (de) * 2004-08-09 2006-02-23 Linde Kältetechnik GmbH & Co. KG Kältekreislauf und Verfahen zum Betreiben eines Kältekreislaufes
US20080196420A1 (en) * 2004-08-09 2008-08-21 Andreas Gernemann Flashgas Removal From a Receiver in a Refrigeration Circuit
CN100507402C (zh) * 2004-08-09 2009-07-01 卡里尔公司 液态制冷剂与储液器的闪发气体接触进行再冷却的co2制冷回路及其运行方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011054396A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 Carrier Corporation Refrigerating system and method of operating a refrigerating system
WO2012095186A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Carrier Corporation Refrigeration system and method for operating a refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1914491B1 (de) 2024-01-17
DE102006050232B3 (de) 2008-02-07
CN101165439A (zh) 2008-04-23
DE102006050232B9 (de) 2008-09-18
CN101165439B (zh) 2012-10-10
US20080110200A1 (en) 2008-05-15
US8056356B2 (en) 2011-11-15
EP1914491A3 (de) 2011-01-05

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