NL8200310A

NL8200310A - Werkwijze voor het koelen en/of verwarmen, alsmede inrichting ten behoeve van deze werkwijze.

Info

Publication number: NL8200310A
Application number: NL8200310A
Authority: NL
Original assignee: Marinus Wilhelmus Matheus Avon
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1983-08-16
Also published as: EP0085454A2; EP0085454A3; ATE49048T1; NL188479C; NL188479B; DE3381017D1; EP0085454B1

Description

-1- ν'

- A

Kenm.:82-03. Int. ClassF 25 B

Werkwijze voor het koelen en/of verwarmen,alsmede inrichting ten behoeve van deze werkwijze.

Aanvrager: Marinus Wilhelmus Matheus Avontuur, te Made (N.B.).

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het koelen en/of verwarmen met een electrisch aangedreven inrichting, omvattende een of meer compressoren, één of meer verdampers en één of meer condensoren.

De koeltechniek heeft gedurende de laatste jaren een grote vlucht genomen 5 en haar betekenis voor wonen en huishouden, industriële processen en voor de verduurzaming van levensmiddelen en producten van en voor de landbouw en de veehouderij alsmede voor geneeskunde en pharmacie is nog steeds groeiende.

Anderzijds is het energieverbruik veel te hoog en moet hierop aanzienlijk 10 worden bespaard.

De bekende werkwijzen en aggregaten zijn weliswaar efficiënter en practi-scher voor de gebruiker geworden, doch het energieverbruik is niet noemenswaardig gedaald, omdat gemeend werd dat alleen een verbetering van het rendement de noodzakelijke besparingen zou opleveren.

15 Dit is evenwel een onjuiste veronderstelling gebleken.

Het voortdurend draaien van compressoren,ventilatoren en pompen in de bekende aggregaten leidt ook in onbelaste of weinig belaste situaties tot een onnodig hoog energieverbruik, zelfs als het rendement als redelijk wordt beoordeeld.

20 Gezocht werd naar eeri mogelijkheid om door middel van een verbeterd systeem het genoemde nadeel te ondervangen.

Gevonden werd,dat een aanmerkelijke besparing van het energieverbruik, samengaande met een verhoging van het rendement,kan worden bereikt door toepassing van een werkwijze als in de aanhef vermeld, die is 25 gekenmerkt, door dat een geheel of gedeeltelijk capaciteitsafhankelijke proportionele regeling van het toerental van de compressor(en), ventilatoren, pompen en/of ventielen door frequentie-omvormers wordt toegepast, terwijl een bij voorkeur hermetisch gesloten oliepomp voor de inrichting onafhankelijk van de compressor(en) en separaat opgesteld is.

30 Voor de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt nu gebruik gemaakt van een systeem, bestaande uit een-'óf meer compressoren, verdampers met ventilatoren en/of pompen en een of meer condensoren met ventilatoren en/of pompen, welke voorzien zijn van frequentie-omvormers,welke als 8200310

<·*- 'V

% -2- toerenregelaars functioneren, waarbij deze frequentie-omvormers worden gestuurd door een microprocessor.

Door de toerenregeling, die plaatsvindt door de frequentie-omvormers, kan een besparing van de opgenomen energie tot ca. 30% worden bereikt.

5 Werkwijze en inrichting worden verder beschreven aan de hand van de bijgevoegde figuren 1 en 2, die schematische voorstellingen tonen van uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, die echter niet tot het aantal componenten als afgebeeld is beperkt.

Ook grotere evenals kleinere inrichtingen kunnen volgens de onderhavige 10 werkwijze functioneren en vallen dan binnen de omvang van de onderhavige uitvinding.

In figuur 1 is een inrichting als bedoeld voor de werkwijze volgens de uitvinding weergegeven, waarin de compressoren (1), de verdamper-ventilato-ren (2) of -pompen (3) en de condensorventilatoren (4) of - pompen (5) 15 zijn aangegeven, die zijn voorzien van frequentie-omvormers (6) als toeren-regelaars, welke worden bestuurd door de microprocessor (7).

In de inrichting wordt gebruik gemaakt van een of meer zuigercompressoren (1), bij voorkeur van het open of indirect aangedreven type. De electromotor (8) van de compressor (1) wordt d.m.v. de frequentie-omvormer als 20 toerenregelaar (6) geregeld. De besturing geschiedt door temperatuurmeting (9) en/of drukmeting (10).

De bij de bekende inrichtingen in de compressor ingebouwde oliepomp is bij de inrichting volgens de uitvinding gedemonteerd en vervangen door een aansluitstuk. Voor de werkwijze volgens de uitvinding is een externe 25 hermetisch gesloten oliepomp (11) aangesloten met een eigen electrische aandrijving, welke een constante smeeroliedruk waarborgt bij de variërende toerentallen,die de compressor bij deze werkwijze heeft.

Bij grotere vermogens wordt het toerental van de verdamperventilatoren en van de condensorventilatoren en/of pompen eveneens door de toerenrege-30 laar (6) geregeld. De besturing geschiedt door temperatuurmeting (9) en/of drukmeting (10).

De inrichting is voorzien van een microprocessor-besturing (7), waarin de volgende meetgegevens uit het systeem worden ingevoerd: a. diverse temperaturen (9)· 35 b. diverse drukken (10)- c. energieopname van compressoren (1), ventilatoren (2) en (4) en/of pompen (3) en (5) d.m.v. stroommeting bij de toerenregelaars (6).

d. stand van de diverse electronisch gestuurde ventielen (12) en servo-motoren (13).

8200310 ----- -*ί

V

-3-

De gemeten ingevoerde, gegevens worden vergeleken en bewaakt.

Door stapsgewijze verandering van de verschillende afstellingen worden uit de energiemetingen de meest efficiënte afstellingen bepaald.

5 De regeling vindt plaats door: a. sturing van de toerenregelaars(6),de electronisch gestuurde ventielen(12) en de servomotoren(13).

b. schakelen in het systeem van eventuele verlichting, electri-sche of anderssoortige verwarming en ontdooiing d.m.v. heet 10 gas en/of electrisch.

c. weergave van temperaturen,drukken· en energieverbruik.

d. signaleren van sterke afwijkingen en storingen in het systeem.

e. centraal melden van gegevens en storingen via telefoonlijn of anderszins.

15 Op de koelcompressor(1) worden een of meer verdampereenheden (14) aangesloten,die werken in een bepaald verdampingstempera-tuurgebied, en een of meer condensoreenheden(16), die werken in een bepaald 'condenstemperatuurgebied. Bij gebruik van meerdere eenheden in hetzelfde temperatuurgebied wordt de 20 capaciteit bepaald door de eenheid, die het grootste temperatuurgebied nodig heeft.

De andere eenheden worden d.m.v. een electronisch gestuurd gas-en/of vloeistofregelventiel{12) gereduceerd. Ook wordt het toerental van de ventilatoren geregeld. - - · 25 Bij de verdampers worden effectieve warmtewisselaars(15) tussen de vloeistof-en de zuigleiding geplaatst,zodat bij het reduceren geen extra-verliezen tussen verdamper en compressor optreden.

Bijter uiteen liggende temperatuurgebieden I/II/III worden 30 verscheiden compressoren(1) trapsgewijs achter elkaar geplaatst. Elke compressor met bijbehorende toerenregelaar verzorgt een bepaalt temperatuurgebied.

Bij de trapsgewijze compressorschakeling met toerenregeling is voor het gehele systeem vereist: 35 a. Een zuigleiding per temperatuurgebied.

b. een heetgasleiding,die ook bruikbaar is voor ontdooiing en warmteterugwinning. cö een vloeistofleiding.

Door de toerenregeling wordt de nominale belasting regelmatig 40 opgevangen, waardoor gemiddeld hogere verdampingstemperaturen en lagere condensatie-temperaturen optreden.

De nominale belasting zal aanmerkelijk lager liggen dan de topbelasting,waardoor gemiddeld minder verlies optreedt door bewegende onderdelen (zuigers,drijfstangen e.a.) en door weer-45 stand (van gas en vloeistof in leidingen, ventielen,kleppen e.a.).

8200310 . -4-

Slijtage en gemiddelde geluidsproductie 2ijn ook verminderd,

In dit systeem is electronisch gestuurde beweging van gas-, vloeistof-en expansieventielen mogelijk.

Toepassing van ontdooiing door heet gas geeft niet alleen besparing door 5' niet- toepassen van electrische ontdooiing, doch,tengevolge van de mogelijkheid, de verdamper met korte intervallen ijsvrij te maken, verkrijgt men nagenoeg steeds een schone verdamper. Enkele malen’per etmaal wordt dan nog de gehele eenheid ijsvrij gemaakt met goedkope beschikbare warmte uit heet gas.

10 Met bepaalde intervallen kunnen de gassnelheden in het systeem korte tijd verhoogd worden, om een goed olietransport te waarborgen.

In dit systeem worden piekbelastingen en spertijden opgevangen respectievelijk overbrugd. Inschakelpieken en hoge*aanloop-stroomsterkten zijn bij dit systeem uitgesloten, waardoor in vele gevallen lagere kosten van 15 aansluiting op het openbare net ontstaan.

In het systeem gaat de warmtewinning voor water- en/of ruimteverwarming niet ten koste van de energieopname.

Ruimtekoeling met behulp van dit systeem is aantrekkelijk.

In- en uitschakelen van verlichting en besturen van bij voorbeeld nacht-20 afdekkingen kan hieraan goed worden aangepast.

Door de centrale bewaking en storingsmelding op afstand kan herstel van een storing snel geschieden, zodat weinig schade kan ontstaan.

Bij installaties met meerdere*eenheden en temperatuurgebieden is het leidingssysteem toch zeer eenvoudig.

25 De toerenregeling van de condensorventilator (4) maakt de toepassing van een extraventilator voor ruimteverwarming direct uit de condensor overbodig";

Het gehele systeem levert een aanzienlijke energiebesparing op. Het systeem heeft een breed toepassingsgebied, zoals voor koeling van koel-30 cellen, gesloten en open koelkasten in supermarkten, installaties voor voedingsmiddelentechnologie, opslagmiddelen in havens, transportmiddelen (gekoeld vervoer), verwarming van woon- en werkruimten, warmtepompen enz.

(Conclusies) 8200310

Claims

1. Werkwijze voor het koelen en/of verwarmen met een electrisch aangedreven inrichting, omvattende een of meer compressoren, een of meer verdampers en een of meer condensoren, met het kenmerk, dat men een geheel of gedeeltelijk capaciteitsafhan- 5 kelijke proportionele regeling van het toerental van de compressor of compressoren, ventilatoren, pompen en/of * ventielen door frequentie-omvormers alsmede een van 'de compressor(en) onafhankelijke oliepomp in het systeem toepast.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een 10 hermetisch gesloten oliepomp als onafhankelijke oliepomp toepast.

3.Inrichting voor de werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door een opstelling als weergegeven in figuur 1, welke de volgende onderdelen omvat: Compressor(en)(1), aangedreven 15 door electromotor(en)(8), aangesloten op verdamper-eenheid (14) en warmtewisselaar (15), met verdamper-ventilator (2), pomp (3), condensor-ventilator (4), pomp (5), voorzien van frequentie-omvormers (6) als toerenregelaars, bestuurd door microprocessor (7), met temperatuurmeting (9) en/of druk-20 meting (10), alsmede electronisch gestuurde ventielen (12), en servomotoren (13) en voorzien van afzonderlijke oliepomp (11) met eigen aandrijving.

4. Koel en/of verwarmingsaggregaat, voorzien van middelen volgens conclusie 3, werkende volgens de werkwijze als weerge- 25 geven in conclusie 1 en/of 2.

5. Warmtepompinrichting, voorzien van middelen volgens conclusie 3, werkende volgens de werkwijze als weergegeven in conclusie 1 en/of 2.

6.Stationaire koeleenheid, voorzien van middelen volgens con-30 clusie 3, werkende volgens de werkwijze als weergegeven in conclusie 1 en/of2.

7.Mobiele koeleenheid,voorzien van middelen volgens conclusie 3, werkende volgens de werkwijze als weergegeven in conclusie 1 en/of2. 8200310