DE3925090A1 - METHOD FOR OPERATING A REFRIGERATION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kälteanlage, insbesondere einer Verbund-Kälteanlage, mit wenigstens zwei parallel geschalteten Verdichtern, die zur Deckung des jeweiligen Kältebedarfs wenigstens einer Kühlstelle gleichzeitig gemeinsam oder abwechselnd ein zeln betrieben werden.The invention relates to a method for operating a Refrigeration system, in particular a composite refrigeration system, with at least two compressors connected in parallel, the to cover the respective cooling requirement at least one Cold store at the same time or alternately be operated.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ist ins besondere eine Verbund-Kälteanlage mit wenigstens einer mit Sensoren versehenen Kühlstelle, mit wenigstens zwei parallel geschalteten Verdichtern, die in zyklisch ab wechselndem oder gemeinsamem Betrieb die zur Deckung des Kältebedarfs erforderliche Kälteleistung aufbringen. The invention further relates to a device for Execution of the procedure. This device is ins especially a composite refrigeration system with at least one cooling point provided with sensors, with at least two compressors connected in parallel, which cyclically in alternating or joint operation to cover the Apply the required cooling capacity to the cooling requirements.
Die Kühlleistung einer Kälteanlage wird bestimmt durch den Kältebedarf der angeschlossenen Kühlstellen, der im wesentlichen durch die Umgebungstemperatur und die Luft feuchtigkeit der Umgebungsluft am Ort der Kühlstellen beeinflußt wird. Hierdurch bedingt sind starke Schwan kungen des Kältebedarfs im jahreszeitlichen Wechsel mög lich.The cooling capacity of a refrigeration system is determined by the cooling requirement of the connected cooling points, which in essentially by the ambient temperature and the air humidity of the ambient air at the location of the cooling points being affected. This causes strong swans The need for cooling can change in the course of the season Lich.
Unabhängig von solchen Schwankungen muß eine Kälteanlage stets auf den maximalen Kältebedarf, d. h. bei hoher Um gebungstemperatur und hoher Luftfeuchtigkeit der Umge bungsluft am Aufstellungsort der Kühlstellen auf maxima le Kühlgutbeschickung und Kühlguttemperatur sowie auf das Kühlvolumen der Kühlstellen ausgelegt sein. Dabei haben die zuvor erwähnten Schwankungen des Kältebedarfs zur Folge, daß die zur Kälteversorgung vorgesehenen Ver dichter mit unterschiedlicher Einschaltdauer betrieben werden, wobei bekannterweise sich eine hohe Einschalt häufigkeit nachteilig auf deren Lebensdauer auswirkt. Um diesem Problem abzuhelfen, ist aus der DE-PS 27 58 153 bekannt, mehrere Verdichter zur Kälteversorgung einer Kälteanlage zusammenzuschalten und bedarfsweise deren Betrieb so vorzusehen, daß ihre Einschaltung abhängig vom aktuellen Kältebedarf erfolgt. Dabei ist insbesonde re vorgesehen, daß die Einschaltung der Verdichter, so fern kein gemeinsamer Betrieb aufgrund hohen Kältebe darfs erfolgt, die einzelnen Verdichter nach einem vor gegebenen Zyklus eingeschaltet werden, so daß die Ein schalthäufigkeit für alle Verdichter möglichst gleich ist.A refrigeration system must be independent of such fluctuations always to the maximum cooling requirement, d. H. at high order ambient temperature and high humidity of the environment air to maxima at the place of installation of the cooling points le refrigerated goods loading and refrigerated goods temperature as well as the cooling volume of the cooling points must be designed. Here have the previously mentioned fluctuations in cooling demand with the result that the Ver operated more densely with different duty cycles are, as is well known, a high switch frequency adversely affects their lifespan. Around To remedy this problem is from DE-PS 27 58 153 known, several compressors for the cooling supply of one Interconnect refrigeration system and if necessary Provide operation so that their activation depends from the current cooling demand. Here is in particular re provided that the activation of the compressor, so no joint operation due to high cold temperatures if necessary, the individual compressors after one given cycle be turned on so that the on switching frequency for all compressors is the same if possible is.
Die Ermittlung des Kältebedarfs und der hiervon abhängi ge Betrieb der Verdichter der Kälteanlage erfolgt übli cherweise durch Auswertung des Saugdrucks im Kühlmittel kreislauf. Hierzu wird in einem Regelkreis der aktuelle Druck in der Saugleitung mit einem durch Berechnung er mittelten niedrigsten Wert verglichen, so daß bei maxi malem Kühlbedarf die erforderliche größte Kälteleistung zur Versorgung der Kühlstellen bereitgestellt wird. The determination of the cooling requirement and the dependent on it The refrigeration system compressors are normally operated usually by evaluating the suction pressure in the coolant cycle. For this purpose, the current is in a control loop Pressure in the suction line with a calculation mean lowest value compared, so that at maxi the greatest cooling capacity required is provided to supply the cooling points.
Die Kühlstellen werden hiervon unabhängig in einem eige nen Regelkreis, der den Zulauf an Kältemittel kontrol liert, auf die vorgegebenen Temperaturwerte geregelt.The cooling points are independent in one a control loop that controls the inflow of refrigerant regulated to the specified temperature values.
Dies hat zur Folge, daß die Kälteübertragung an den Kühlstellen mit der größtmöglichen Temperaturdifferenz erfolgt, obwohl im Teillastbereich eine entsprechend kleinere Temperaturdifferenz ausreichend wäre. Eine sol che Betriebsweise aber ist unwirtschaftlich und führt zu einer hohen Einschalthäufigkeit. Die hiedurch bedingten kurzen Betriebszeiten können zu Störungen beim Betrieb der Drosselventile, z. B. thermostatische Expansionsven tile, an den Verdampfern führen, da infolge unvollstän diger Kältemittelbeaufschlagung der Verdampfer und Über tragung von flüssigen Kühlmittel in die Saugleitung und damit in den Verdichter in stetem Wechsel möglich sind.This has the consequence that the cold transfer to the Cold spots with the greatest possible temperature difference takes place, although in the partial load range accordingly smaller temperature difference would be sufficient. A sol che mode of operation is uneconomical and leads to a high start-up frequency. The conditioned by it short operating times can lead to malfunctions during operation the throttle valves, e.g. B. thermostatic expansion veins tile, on the evaporators, as a result of incomplete Refrigerant exposure to the evaporator and over carrying liquid coolant into the suction line and so that in the compressor in a constant change are possible.
Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Kälteanlage der eingangs genannten Art anzugeben, nach welchem ein möglichst gleichförmiger Betrieb der Kälte anlage möglich ist und im Hinblick auf den jeweiligen Kältebedarf eine möglichst gleichmäßige Auslastung der angeschlossenen Verdichter erfolgt. Außerdem soll eine nach dem Verfahren arbeitende Kälteanlage konzipiert werden.Starting from the prior art mentioned above It is an object of the invention a method for operating a To specify refrigeration system of the type mentioned, after which operates the cold as uniformly as possible investment is possible and with regard to the respective Requirement for cooling should be as even as possible connected compressor. In addition, one refrigeration system working according to the process will.
Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge kennzeichnet, daß von jeder Kühlstelle ein Referenzsi gnal für die jeweiligen Kühlbedingungen an der Kühlstel le an eine Zentraleinheit übermittelt wird, daß hieraus der jeweilige Kältebedarf ermittelt wird und daß dement sprechend die angeschlossenen Verdichter ein- bzw. abge schaltet werden. The solution to the problem is thus ge indicates that a reference si signal for the respective cooling conditions at the cooling point le is transmitted to a central unit that from there the respective cooling requirement is determined and that demented speaking the connected compressors be switched.
Gemäß der Erfindung ist danach vorgesehen, daß die ur sprünglich zur örtlichen Temperaturregelung der Kühl stellen vorgesehenen Einrichtungen mit der Leistungsre gelung des Verdichter-Verbundes verknüpft werden, dabei wird das Referenzsignal der Kühlstelle unter Zugrundele gung einer Sollvorgabe, die sowohl das maximale Kühlvo lumen sowie den hieraus resultierenden maximalen Kälte bedarf als auch den Aufstellungsort der Kühlstelle mit den vorherrschenden Umgebungsbedingungen berücksichtigt, in der Zentraleinheit ausgewertet, um so ein Maß für den tatsächlichen Kältebedarf zu erhalten und demgemäß einen oder mehrere Verdichter in Betrieb zu nehmen.According to the invention it is provided that the ur originally for local temperature control of the cooling provide designated facilities with the performance re success of the compressor network is the reference signal of the cooling point under Basis a target specification, which both the maximum cooling capacity lumen and the resulting maximum cold needs as well as the location of the cooling point taking into account the prevailing environmental conditions, evaluated in the central unit, so as a measure of the to get actual cooling demand and accordingly one or to put several compressors into operation.
Zweckmäßigerweise wird als zusätzliche Referenzgröße der Kältemittelsaugdruck ebenfalls in der Zentraleinheit ausgewertet und dem jeweiligen Schaltbefehl an die Ver dichter zugrundegelegt.The additional reference variable is expediently the Refrigerant suction pressure also in the central unit evaluated and the respective switching command to the Ver based more closely.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß der Zulauf an Kältemittel zu den angeschlossenen Kühlstellen von der Zentraleinheit ge öffnet oder geschlossen wird.In an advantageous embodiment of the invention can also be provided that the supply of refrigerant to the connected cooling points from the central unit opens or closes.
Während also bei herkömmlichen Kälteanlagen die Be triebsweise der Verdichter zur Deckung des aktuellen Kältebedarfs üblicherweise mit festem Kältemittelsaug druck-Sollwert erfolgt, und lediglich bei z. B. Super märkten, in denen Verbund-Kälteanlagen ebenfalls zum Einsatz kommen, eine verbesserte Ausführung mit gleiten dem Saugdruck-Sollwert Verwendung findet, bei der als Führungsgröße für die Sollwertanpassung die separate Temperatur und/oder relative Luftfeuchte des Verkaufs raumes gewählt wird, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, auf derartigen apparativen Aufwand zu verzichten, indem die ebenfalls vorgesehene Sollwertverschiebung der Saug druck-Regelung mittels der in der Zentraleinheit ausge werteten Kühlstellentemperaturen erfolgt. So while in conventional refrigeration systems the Be drive the compressor to cover the current Refrigeration requirements usually with a fixed refrigerant suction pressure setpoint takes place, and only at z. B. Great markets in which composite refrigeration systems are also used Use an improved version with glide the suction pressure setpoint is used, where as Reference variable for the setpoint adjustment the separate Sales temperature and / or relative humidity space is selected, is provided according to the invention, to forego such expenditure on equipment by the suction setpoint shift, which is also provided pressure control by means of the in the central unit evaluated cold spot temperatures.
Auf diese Weise werden nicht nur die Temperatur und die relative Feuchte der Umgebungsluft sondern alle den Käl tebedarf beeinflussenden Faktoren berücksichtigt. Hier durch ist erstmals auch für Kühlräume die Möglichkeit der energetisch vorteilhaften Kühlung mit gleitendem Saugdruck-Sollwert geschaffen.This way not only the temperature and the relative humidity of the ambient air but all of the cold factors influencing the need are taken into account. Here is the first time for cold rooms the energetically advantageous cooling with sliding Suction pressure setpoint created.
Gemäß einer hierzu äquivalenten Variante zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe kann ferner vor gesehen sein, daß die zyklische Umschaltung bzw. Stufen schaltung der Verdichter von einem in der Zentraleinheit angeordneten Stufenschalter unmittelbar vorgenommen wird. Gemäß der Erfindung ist also die Abweichung der Kühlstellentemperatur von ihrem vorgegebenen Sollwert in Verbindung mit einem gespeicherten Zeitfaktor ein Maß für den vorhandenen Kältebedarf, d. h. ein Maß für die Erhöhung oder die Absenkung des jeweiligen Verdampfungs druckes des Kältemittels, wobei alle kältebedarfsbestim menden Faktoren Berücksichtigung finden.According to a variant equivalent to this for solving the The object underlying the invention can also be used be seen that the cyclical switching or stages switching the compressors from one in the central unit arranged tap changer made immediately becomes. According to the invention, the deviation is Cold store temperature from its specified setpoint in Connection with a saved time factor a measure for the existing cooling requirement, d. H. a measure of that Increase or decrease the respective evaporation pressure of the refrigerant, with all refrigeration requirements factors are taken into account.
Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird erreicht, daß die Verdichter stets mit der höchstmögli chen und damit wirtschaftlichsten Verdampfungstemperatur betrieben werden können und gleichzeitig die vorge schriebenen Kühlstellentemperaturen mit Sicherheit ein gehalten werden. Hierdurch ist einerseits eine hohe Le bensdauer der Verdichter gewährleistet und damit ande rerseits ein hohes Maß an Verfügbarkeit, um die vorge schriebenen Kühlstellen-Temperaturen einzuhalten.With the help of this procedure according to the invention achieved that the compressor always with the highest possible chen and therefore the most economical evaporation temperature can be operated and at the same time the pre written cooling point temperatures with certainty being held. On the one hand, this results in a high Le guaranteed life of the compressors and thus others on the other hand, a high level of availability to meet the pre the specified cooling point temperatures.
Eine Verbundkälteanlage der eingangs genannten Art zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Zen traleinheit vorgesehen ist, die sowohl mit den Sensoren jeder Kühlstelle als auch mit den angeschlossenen Ver dichtern der Kälteanlage verbunden ist, daß jeder Sensor ein Referenzsignal an die Zentraleinheit gibt, welches diese zur Ermittlung des Kältebedarfs auswertet und daß die Zentraleinheit entsprechend dem ermittelten Kältebe darf den Betrieb der Verdichter steuert.A composite refrigeration system of the type mentioned Implementation of the method described above characterized in that a Zen Traleinheit is provided, both with the sensors each cooling point as well as with the connected Ver seal the refrigeration system that each sensor is connected gives a reference signal to the central unit, which evaluates this to determine the cooling requirement and that the central unit according to the determined cold weather may control the operation of the compressors.
Dabei wird definitionsgemäß hier und im weiteren unter Sensor eine Temperatur-Regeleinheit verstanden, die ei nen oder mehrere an der Kühlstelle plazierte Temperatur fühler und einen mit diesen in Wirkverbindung stehenden Thermostaten umfaßt. Vorzugsweise ist der Thermostat als elektronischer Temperaturregler ausgebildet, um eine möglichst präzise Temperaturerfassung mit genügend klei nen Toleranzen zu gewährleisten.By definition, here and below Sensor understood a temperature control unit, the egg one or more temperatures placed at the cooling point sensor and one that is operatively connected to it Thermostats included. Preferably the thermostat is as electronic temperature controller designed to be a Temperature measurement as precise as possible with enough small to ensure tolerances.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung kann vor gesehen sein, daß die Sensoren jeder Kühlstelle mit ei nem zur Steuerung der Verdichter vorgesehenen Stufen schalter verbunden sind und diesen mit einem Referenzsi gnal beaufschlagen, und daß der Stufenschalter entspre chend den erhaltenen Referenzsignalen den Betrieb der angeschlossenen Verdichter steuert.According to a further solution according to the invention, before be seen that the sensors of each cooling point with egg nem stages to control the compressor switches are connected and this with a reference si Apply gnal, and that the tap changer corresponds the operation of the connected compressor controls.
Die Temperaturabweichung der Kühlstellen gibt direkt ei nen Zuschalt- oder Rücklaufbefehl auf den Stufenschalter der Verdichtersteuerung. Bei einer Temperaturabweichung von z. B. 1 bis 2 K befindet sich das Signal in der neu tralen Zonde, d. h. es erfolgt weder ein Zu- noch ein Abschalten der Verdichter. Bei einer Abweichung 1 K erhält der Stufenschalter ein Rücklaufsignal und bei Ab weichung 2 K einen Impuls für Vorlauf. Für Vorlauf und Rücklauf sind einstellbare Zeitglieder vorgesehen. Mit Hilfe der Saugdruckmessung können Minimum- und Maximum werte des Saugdruckes begrenzt werden. The temperature deviation of the cooling points gives directly switch on or reverse command on the tap changer the compressor control. In the event of a temperature deviation from Z. B. 1 to 2 K is the signal in the new central zonde, d. H. there is neither an in nor an Switch off the compressors. If there is a deviation 1 K the tap changer receives a return signal and at Ab 2 K impulse for advance. For lead and Adjustable timers are provided for the return. With The minimum and maximum can be measured with the help of the suction pressure measurement values of the suction pressure can be limited.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.This and other advantageous embodiments of the Er invention are specified in the subclaims.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal tungen sowie Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on an execution shown in the drawing for example, the invention, advantageous Ausgestal mentions and advantages of the invention explained in more detail and to be discribed.
Die einzige Figur zeigt ein Schaltschema einer Verbund-Kälteanlage, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.The only figure shows one Circuit diagram of a composite refrigeration system, which according to the method according to the invention works.
Die einzige Figur zeigt eine Verbund-Kälteanlage 10, mit insgesamt drei Kühlstellen 11, die parallel geschaltet sind und die durch Verdampfer 11a schematisch darge stellt sind.The single figure shows a composite refrigeration system 10 , with a total of three cooling points 11 , which are connected in parallel and which are schematically represented by evaporators 11 a.
Einer jeden Kühlstelle ist ein als Temperatur-Regelung ausgebildeter Sensor zugeordnet, der aus einem Thermo stat 13 und wenigstens einem Temperaturfühler 18 gebil det ist. Jeder einer Kühlstelle 11 zugeordnete Thermo stat 13 arbeitet mit dem wenigstens einen Temperaturfüh ler 18 zusammen und ist über eine Signalleitung 14 mit einer Zentraleinheit 20 verbunden. Über diese Signallei tung 14 wird die Zentraleinheit 20 von jedem der den zur Kälteanlage gehörenden Kühlstellen 11 zugeordneten Ther mostaten 13 ein Referenzsignal übermittelt, welches Auf schluß über den momentanen Kältebedarf der Kühlstelle 11 und damit indirekt sowohl über die Temperatur der Kühl stelle 11 als auch über die Umgebungsbedingungen am Auf stellungsort der Kühlstelle 11 gibt. Each cooling point is assigned a sensor designed as a temperature controller, which is made of a thermo stat 13 and at least one temperature sensor 18 . Each assigned to a cooling point 11 Thermo stat 13 works with the at least one temperature sensor 18 and is connected via a signal line 14 to a central unit 20 . About this Signallei processing 14, the CPU 20 of each of the members of the refrigeration system cooling points 11 associated Ther thermostats 13 a reference signal transmitted, which for closure about the current refrigeration demand of the cooling body 11 and thus indirectly on both the temperature of the cooling point 11 above and the ambient conditions at the location of the cooling point 11 there.
Vorzugsweise ist die Signalleitung 14 als Datenbuslei tung ausgebildet, so daß Signale unterschiedlicher Art übertragen werden können. Außerdem ist auch die Übertra gung von Steuerbefehlen mit der Signalleitung 14 mög lich.The signal line 14 is preferably designed as a data bus line so that signals of different types can be transmitted. In addition, the transmission of control commands with the signal line 14 is possible.
Jede Kühlstelle 11 wird über eine Zulaufleitung 19 mit der von einem aus Verdichtern 22 gebildeten Kälteaggre gat mit der zur Deckung des jeweiligen Kältebedarfs er forderlichen Kältemittelmenge versorgt.Each refrigeration point 11 is supplied via an inlet line 19 with the gategate formed by a refrigeration unit formed by compressors 22 with the amount of refrigerant required to cover the respective refrigeration requirement.
In der Kältemittelleitung 19 ist vor jedem Verdampfer 11a jeweils ein fernbetätigbares Absperrventil 12 ange ordnet, welches die Zufuhr an Kältemittel entsprechend dem Referenzsignal des dieser Kühlstelle 11 zugeordneten Thermostaten 13 unterbricht oder freigibt. Vorzugsweise sind die Absperrventile so ausgebildet, daß sie zwei Endstellungen, nämlich "offen" und "geschlossen", ohne Zwischenstellung einnehmen.In the refrigerant line 19 a remote-operated shut-off valve 12 is arranged in front of each evaporator 11 a, which interrupts or releases the supply of refrigerant in accordance with the reference signal of the thermostat 13 assigned to this cooling point 11 . The shut-off valves are preferably designed such that they assume two end positions, namely "open" and "closed", without an intermediate position.
In Durchflußrichtung hinter dem Absperrventil 12 befin det sich in der Zulaufleitung 19 eine Drosselstelle 17, die vorzugsweise als thermostatisches Expansionsventil ausgebildet ist, um die völlige Verdampfung des Kälte mittels in dem der Kühlstelle 11 zugeordneten, hier nicht näher gezeigten Verdampfer zu gewährleisten.In the flow direction behind the shut-off valve 12 is a throttle point 17 in the feed line 19 , which is preferably designed as a thermostatic expansion valve to ensure the complete evaporation of the cold by means of the evaporator assigned to the cooling point 11 , not shown here.
Ergänzend kann jeder Kühlstelle zusätzlich ein Gebläse 14 zugeordnet sein, welches dazu dient, die an der Kühl stelle 11 im Verdampfer 11a freigesetzte Kälteleistung gleichmäßig zu verteilen. In addition, each cooling point can also be assigned a blower 14 , which serves to evenly distribute the cooling power released at the cooling point 11 in the evaporator 11 a.
Das bereits erwähnte Kälteaggregat ist aus drei parallel geschalteten jeweils von einem Elektromotor 23 angetrie benen Verdichtern 22 gebildet, welche über einen Konden sator 25, in welchem das hochverdichtete Kältemittel verflüssigt wird unter Abgabe von Wärme, und einen nach geschalteten Sammler 27, von welchem die Zulaufleitung 19 abgeht, mit den Verdampfern 11a verbunden ist.The aforementioned refrigeration unit is formed from three parallel compressors 22 each driven by an electric motor 23 , which has a condenser 25 in which the highly compressed refrigerant is liquefied with the release of heat, and a downstream collector 27 , from which the feed line 19 goes out, is connected to the evaporators 11 a.
Der Rücklauf des Kältemittels zum Kälteaggregat erfolgt über eine Saugleitung 24, welche als Sammelleitung für die von den einzelnen Kühlstellen kommenden Einzellei tungen ausgebildet ist und bei Erreichen des Kälteaggre gats wiederum in Einzelleitungen zu den einzelnen Ver dichtern 22 geführt ist.The return of the refrigerant to the refrigeration unit takes place via a suction line 24 , which is designed as a manifold for the individual lines coming from the individual cooling points and when the refrigeration unit reaches gates, in turn, is led in individual lines to the individual seals 22 .
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei der Verflüssigung des Kältemittels im Kondensator 25 kann dieser, wie im Beispiel gezeigt, als luftgekühlter Kondensator ausge bildet sein, wobei mittels eines ein- oder mehrstufigen Gebläses die Wärmeabfuhr erhöht werden kann. Selbstver ständlich kann statt dessen auch eine Wasserkühlung vor gesehen sein, die als regenerative Wärmequelle dient.To increase the efficiency in the liquefaction of the refrigerant in the condenser 25 , this can, as shown in the example, be formed as an air-cooled condenser, and the heat dissipation can be increased by means of a single-stage or multi-stage blower. Of course, water cooling can also be seen instead, which serves as a regenerative heat source.
Die Zentraleinheit 20 ist wie bereits erwähnt über Si gnalleitungen 14 mit jedem Thermostaten 13 verbunden und erhält so die aktuellen Referenzwerte von den ange schlossenen Kühlstellen 11. Wie ebenfalls erwähnt, kann über diese Signalleitung 14 auch die Übertragung von Steuerbefehlen erfolgen, was für die Fernbetätigung der fernbetätigbaren Absperrventile 12 genutzt wird. Hierzu ist abgehend von der Signalleitung 14 jeweils eine Steu erleitung 15 vorgesehen, die die Verbindung zwischen der Zentraleinheit 20 und dem jeweiligen Antriebsmodul des zugeordneten Absperrventils 12 herstellt. In gleicher Weise ist auch das zusätzliche Gebläse 14, das zur gleichmäßigen Kälteverteilung an der Kühlstelle 11 dient, über eine Steuerleitung 16 mit dem zugeordneten Thermostat 13 verbunden, wobei die Steuerleitung 16 durchgeschaltet sein kann, so daß das Gebläse 14 direkt von der Zentraleinheit 20 angesteuert wird.As already mentioned, the central unit 20 is connected to each thermostat 13 via signal lines 14 and thus receives the current reference values from the connected cooling points 11 . As also mentioned, the transmission of control commands can also take place via this signal line 14 , which is used for the remote actuation of the remotely operable shut-off valves 12 . For this purpose, starting from the signal line 14 , a control line 15 is provided, which establishes the connection between the central unit 20 and the respective drive module of the associated shut-off valve 12 . In the same way, the additional blower 14 , which is used for uniform distribution of cold at the cooling point 11 , is connected via a control line 16 to the associated thermostat 13 , whereby the control line 16 can be switched through, so that the blower 14 is controlled directly by the central unit 20 becomes.
Andererseits besteht auch die Möglichkeit, daß der zuge ordnete Thermostat 13 die Ansteuerung des zugeordneten Gebläses 14 sowie des Absperrventils 12 übernimmt.On the other hand, there is also the possibility that the assigned thermostat 13 takes over the control of the associated blower 14 and the shut-off valve 12 .
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jeder An triebsmotor 23 für die Verdichter 22 jeweils über eine separate Leitung 28 mit der Zentraleinheit 20 verbunden ist.It is further provided according to the invention that each drive motor 23 for the compressors 22 is connected to the central unit 20 via a separate line 28 .
Außerdem ist ein Drucksensor 21 vorgesehen, der zur Er fassung des Saugdruckes des Kältemittels in der Rück laufleitung 24 dient und als Meßwandler ausgebildet ebenfalls mit der Zentraleinheit 20 verbunden ist. An hand des von dem Drucksensor 21 übermittelten Referenz wertes für den aktuellen Saugdruck erhält die Zentral einheit die zusätzliche Information über die jeweilige Kältemitteltemperatur woraus sich im Vergleich mit der jeweiligen Kühlstellentemperatur die erforderliche Kühl leistung, d. h. der Kältebedarf, bestimmen läßt.In addition, a pressure sensor 21 is provided, which serves to capture the suction pressure of the refrigerant in the return line 24 and is designed as a transducer is also connected to the central unit 20 . On the basis of the reference value transmitted by the pressure sensor 21 for the current suction pressure, the central unit receives the additional information about the respective refrigerant temperature, from which the required cooling capacity, ie the cooling requirement, can be determined in comparison with the respective cooling point temperature.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Funktion der vorstehend beschriebenen Schaltungsan ordnung wird folgendes ausgeführt. Unter Zugrundelegung des im Beispiel dargestellten Schaltungsschema werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Sollwertabwei chungen der Kühlstellensensoren 13 an die Zentraleinheit 20 weitergemeldet und dort zusammen mit dem Signal der Saugdrucküberwachung 21 zu einem Eingangssignal für den in der Zentraleinheit 20 integrierten, hier nicht näher gezeigten, Stufenschalter der Verdichtersteuerung verar beitet. To carry out the inventive method based on the function of the circuit arrangement described above, the following is carried out. On the basis of the circuit diagram shown in the example, the setpoint deviations of the cooling point sensors 13 are reported to the central unit 20 according to the inventive method and there together with the signal of the suction pressure monitor 21 to an input signal for the integrated step switch of the central unit 20 , not shown here Compressor control processed.
Gemäß der Erfindung sind die nachfolgend beschriebenen Möglichkeiten vorgesehen.According to the invention are those described below Possibilities provided.
Der Saugdruck wird als Sollwert-Minimum für die maximale Kälteleistung eingegeben. Die Saugdruck-Sollwerterhöhung über die Thermostaten 13 kann in einem vorgewählten Be reich, beispielsweise 0-10 K, erfolgen. Die Abweichung vom Temperatursollwert der Kühlstelle kann dabei zwi schen 0 und 2 K betragen.The suction pressure is entered as the setpoint minimum for the maximum cooling capacity. The suction pressure setpoint increase via the thermostats 13 can be done in a preselected range, for example 0-10 K. The deviation from the temperature setpoint of the cooling point can be between 0 and 2 K.
Eine Sollwertverschiebung für den Saugdruck beträgt bei der maximalen Abweichung der Kühlstellentemperatur 0 K. Je weiter sich die Kühlstellentemperatur ihrem Sollwert nähert, desto größer kann die Saugdruck-Sollwerterhöhung sein. Bei 0 K Abweichung vom Kühlstellentemperatursoll wert kommt die größte Sollwertanhebung für den Saugdruck von beispielsweise 10 K zum Tragen. Dabei ist vorgese hen, daß die Sollwertverschiebung für den Saugdruck schrittweise unter Einbeziehung eines hier nicht näher beschriebenen Zeitgliedes erfolgt.A setpoint shift for the suction pressure is at the maximum deviation of the cooling point temperature 0 K. The farther the cooling point temperature becomes its setpoint approaches, the greater the suction pressure setpoint increase be. At 0 K deviation from the cold store temperature setpoint value is the largest setpoint increase for the suction pressure of 10 K for example. It is provided hen that the setpoint shift for the suction pressure step by step, not including any here described timing element takes place.
Durch diese erfindungsgemäße Erhöhung des Saugdruck- Sollwertes wird die Betriebszeit der Kühlstellen 11 er höht, was sich vorteilhaft auf die Arbeitsweise der Drosselventile 17 auswirkt. Kurze Betriebszeiten, die zu einem unwirtschaftlichen Betrieb der Kälteanlage 10 in folge ungenügender Kältemittelfüllung der Verdampfer 11a der Kühlstellen 11 führen und die sich infolge ungenü gender Sauggasüberhitzung leistungsmindernd auf die Ver dichter 22 und nachteilig auf deren Lebensdauer auswir ken, werden so verhindert.By increasing the suction pressure setpoint according to the invention, the operating time of the cooling points 11 is increased, which has an advantageous effect on the operation of the throttle valves 17 . Short operating times, which lead to an uneconomical operation of the refrigeration system 10 as a result of insufficient refrigerant filling of the evaporator 11 a of the cooling points 11 and which, owing to inadequate suction gas overheating, impairs performance on the compressors 22 and adversely affects their service life, are thus prevented.
Gleichzeitig wird hiermit eine höhere Verdampfungstempe ratur erreicht, bei der der Verdichter mit größerer Lei stungszahl arbeitet, was gleichbedeutend ist, mit einer Erhöhung seiner Kälteleistung und einer Reduzierung sei ner Leistungsaufnahme. At the same time, this increases the evaporation temperature reached at which the compressor with greater lei number works, which is synonymous with one Increase its cooling capacity and a reduction ner power consumption.
Bestimmend für die Sollwertverschiebung des Saugdruckes des Kältemittels ist jeweils das Referenzsignal der Kühlstelle 11, die die größte Sollwertabweichung der Kühlstellentemperatur aufweist, da der Einhaltung des Kühlstellen-Sollwertes stets Vorrang einzuräumen ist.The reference signal of the cooling point 11 , which exhibits the greatest deviation of the cooling point temperature from the setpoint value, is decisive for the setpoint shift of the suction pressure of the refrigerant, since compliance with the setpoint for the cooling point must always be given priority.
Kühlstellen 11 mit geringerer Sollwertabweichung werden in diesem Fall aufgrund des höheren Kälteangebotes ge genüber dem augenblicklichen Bedarf schneller an den Temperatursollwert herangeführt.In this case, cooling points 11 with a lower setpoint deviation are introduced more quickly to the temperature setpoint due to the higher cold supply compared to the current demand.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren so be schaffen, daß bei Unterschreiten des Temperatursollwer tes an der Kühlstelle der Zulauf an Kältemittel zu die ser Kühlstelle 11 durch Betätigen des fernbetätigbaren Absperrventils 12 unterbrochen wird.Basically, the method according to the invention is so created that when the temperature falls below the temperature at the cooling point, the supply of refrigerant to the water cooling point 11 is interrupted by actuating the remotely operated shut-off valve 12 .
Die in der Zulaufleitung 19 installierten Absperrventile 12 besitzen zwei Endstellungen für "offen" und "ge schlossen", d. h. ohne Zwischenstellung.The shut-off valves 12 installed in the feed line 19 have two end positions for "open" and "closed", ie without an intermediate position.
Wird der nach oben verschobene Saugdruck-Sollwert unter schritten, so erfolgt zeitverzögert die Abschaltung ei nes Verdichters, hingegen bei Überschreitung des Saug druck-Sollwertes das Zuschalten eines Verdichters 22. Bei entsprechend hohem Kältebedarf kann auch das gesamte Kälteaggregat, d. h. sämtliche parallel geschalteten Verdichter 22, eingeschaltet sein.If the suction pressure setpoint shifted upward falls below, the compressor is switched off with a time delay, but if the suction pressure setpoint is exceeded, a compressor 22 is switched on . If there is a correspondingly high cooling requirement, the entire cooling unit, ie all compressors 22 connected in parallel, can also be switched on.
Wie bereits erwähnt, kann der Betrieb der beispielhaft gezeigten Kälteanlage 10 auch nach einem zweiten erfin dungsgemäßen Verfahren erfolgen, wobei die Temperaturab weichung an den Kühlstellen 11 unmittelbar zur Ansteue rung des Stufenschalters der Verdichtersteuerung 20 dient. As already mentioned, the operation of the refrigeration system 10 shown by way of example can also be carried out according to a second method according to the invention, the temperature deviation at the cooling points 11 being used directly for controlling the step switch of the compressor control 20 .
Hierbei ist vorgesehen, daß die Anpassung der Kältelei stung der Kälteanlage 10 an den Kältebedarf der Kühl stellen 11 nicht über eine Verschiebung des Saugdruck- Sollwertes für das Kältemittel erfolgt sondern durch Er höhung bzw. Minderung der Kühlleistung mittels Zu- bzw. Abschaltung der installierten Verdichter 22.It is provided that the adaptation of the Kältelei stung of the refrigeration system 10 to the cooling demand of the cooling 11 does not take place by shifting the suction pressure setpoint for the refrigerant but by increasing or reducing the cooling capacity by switching on or off the installed compressor 22 .
Die Erfassung des Saugdrucks des Kältemittels in der Rücklaufleitung 24 dient hierbei lediglich zur Begren zung des Saugdruckes nach unten und oben, d. h. hin sichtlich Minimal- und Maximaldruck.The detection of the suction pressure of the refrigerant in the return line 24 only serves to limit the suction pressure downwards and upwards, ie towards the minimum and maximum pressure.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, daß gemäß beiden Va rianten vorgesehen ist, daß bei Betrieb mit abfallendem Saugdruck - gleichbedeutend mit sinkender Kühlstellen temperatur - eine Auswertung der Kühlstellentemperaturen jener Kühlstellen 11 erfolgt, die sich innerhalb ihrer Schalthysterese befinden, wobei entsprechend ihrem Ab stand zum Temperatursollwert der Zulauf an Kältemittel freigegeben wird, bis die Kühlstellentemperatur-Sollwer te erreicht sind.In addition, it should be noted that according to both Va rianten it is provided that when operating with a decreasing suction pressure - synonymous with falling cooling points temperature - an evaluation of the cooling point temperatures of those cooling points 11 is carried out, which are within their switching hysteresis, whereby according to their stand from the temperature setpoint Supply of refrigerant is released until the cooling point temperature setpoints are reached.
Erst wenn kein Zuschalten von Kühlstellen mehr möglich ist, d. h. die Kühlstellentemperatur-Sollwerte erreicht sind und der Saugdruck-Sollwert unterschritten wird, er folgt die Abschaltung des letzten im Betrieb befindli chen Verdichters 22.Only when it is no longer possible to switch on cooling points, that is to say the cooling point temperature setpoints have been reached and the suction pressure setpoint is undershot, the last compressor 22 in operation is switched off.
Die Wiedereinschaltung des Kälteaggregats erfolgt erst dann, wenn die Temperatur einer Kühlstelle den vorgege benen Toleranzbereich überschritten hat. Hierbei kann es zweckmäßig sein, den Kühlstellen unterschiedliche Prio ritäten zuzuordnen, denen zufolge eine Vorrangschaltung resultiert. Hierbei kann unterschieden werden zwischen Kühlstellen mit großem Kältebedarf bzw. mit großer Tem peraturgenauigkeit und in solche mit geringerem Kältebe darf oder größerer zulässiger Temperaturabweichung. The refrigeration unit is only switched on again then, when the temperature of a cooling point the specified has exceeded the tolerance range. Here it can be appropriate, the cooling points different priority assign it to priority groups results. A distinction can be made between Cold spots with a high cooling demand or with a high temperature temperature accuracy and in those with less cold allowed or greater permissible temperature deviation.
Ergibt sich im Betrieb die Notwendigkeit der Zuschaltung eines weiteren Verdichters, so wird erfindungsgemäß zu nächst geprüft, ob sich die Kühlstellentemperaturen be reits in Sollwertnähe befinden. Ist dies der Fall, so werden diese Kühlstellen sukzessive vorzeitig abgeschal tet.If there is a need for connection in operation of another compressor, so according to the invention next checked whether the cooling point temperatures are are already close to the setpoint. If so, so these cooling points are gradually shuttered prematurely tet.
In entgegengesetzter Weise erfolgt eine Abfrage und Aus wertung bei Rücklaufforderung der Verdichter, ebenso auch zur Einleitung der längerfristigen Abschaltung der Kühlstellen 11, z. B. um vereiste Verdampfer abzutauen.In the opposite way, a query and evaluation takes place when the compressor requests a return, also to initiate the long-term shutdown of the cooling points 11 , for. B. to defrost iced evaporators.
Durch diese Maßnahme erfolgt jeweils die volle Ausla stung der einzelnen Verdichter und es kann auf eine ex trem feinstufige Unterteilung der Verdichter, z. B. mit tels Zylinderabschaltung, verzichtet werden. Ein schäd licher Kurzzeitbetrieb wird verhindert, und die Verdich ter werden mit höchstmöglicher Verdampfungstemperatur äußert wirtschaftlich betrieben.With this measure, the full discharge takes place of the individual compressors and there can be an ex tremendously fine subdivision of the compressors, e.g. B. with by means of cylinder deactivation. A harm Licher short-term operation is prevented, and the compression become with the highest possible evaporation temperature extremely economically operated.
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