DD252872A1 - Anordnung zur regelung des abtauens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Regelung des Abtauens eines stehenden luftbeaufschlagten Verdampfers eines Einschubkuehlaggregates mit einem als Kragtraeger ausgebildeten tragenden Element durch messtechnische Erfassung sowohl der mit der Eisbildung verbundenen Gewichtszunahme des Verdampfers als auch der Beseitigung der letzten Eisreste. Nach der Erfindung sind an dem Kragtraeger Messmittel zur Erfassung der auftretenden Biegespannungen angeordnet, die den Abtaubeginn steuern. An der am staerksten bereiften Stelle des Verdampfers sind Eissensoren zur Steuerung des Abtauendes angeordnet. Als Messmittel der Biegespannungen sind Dehnungsmessstreifen zweckmaessig. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung des Abtauens eines stehenden luftbeaufschlagten Verdampfers größerer Leistung eines Einschubkühlaggregates, dessen tragendes Element als Kragträger ausgebildet ist, durch meßtechnische Erfassung sowohl der mit der Eisbildung verbundenen Gewichtszunahme des Verdampfers als auch der letzten Eisreste.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei luftbeaufschlagten Verdampfern mit einer Innentemperatur unter O⁰C kommt es zur unvermeidlichen Eisbildung, was die Kühlwirkung beeinträchtigt und zu erhöhtem Energieverbrauch der Kälteanlage durch schlechten Wärmeübergang führt. Es ist deshalb erforderlich, dieses Eis in bestimmten Abständen durch Zuführung von Wärmeenergie abzutauen.

Zur Einleitung und Beendigung des Abtauvorgangs sind eine Vielzahl von Einrichtungen bekannt. Aus der DE-OS 1751173 ist es bekannt, bei einem Verdampfer mit Gebläse die Zunahme des Strömungswiderstandes der Luft durch die mit der Eisbildung

verbundene Einschränkung des freien Strömungsquerschnittes zu messen und für die Einleitung und Beendigung des

Abtauvorgangs zu nutzen. Schwierig ist hier vor allem das Ende des Abtauvorgangs zu bestimmen. Die Differenz des

Strömungswiderstandes bei noch vorhandenen Eisresten zum Strömungswiderstand bei einem vollkommen enteisten

Verdampfer ist nur äußerst gering und deshalb meßtechriisch kaum zu erfassen.

Es ist auch bekannt (DE-OS 3015163), die mit der Eisbildung verbundene Gewichtszunahme des kompletten Verdampfers

unmittelbar zu messen und damit Beginn und Ende des Abtauvorgangs zu steuern. Dazu ist vorgesehen, durch direkte Wägung des Verdampfers nach den verschiedensten Wägeverfahren bzw. durch Umformung in ein Drucksignal das Signal zur Einleitung und Beendigung des Abtauvorgangs zu gewinnen.

Bei einer anderen bekannten Anordnung (DE-OS 1476986) ist der Verdampfer an einem einseitigen Kragträger befestigt. Durch die mit der Eisbildung verbundene Gewichtszunahme erfolgt eine einseitige Auslenkung des Verdampfers. Ein Meßwerk erfaßt die Größe dieser Auslenkung und steuert die Einleitung und Beendigung des Abtauvorgangs. Dazu ist ein starrer Bezugspunkt erforderlich, der einen erhöhten konstruktiven Aufwand und Platzbedarf erfordert.

Sowohl beim Wägeverfahren als auch bei der einseitigen Auslenkung des Verdampfers durch die Eisbildung sind zur sicheren meßtechnischen Erfassung große Meßwege erforderlich. Es läßt sich damit relativ genau der Beginn des Abtauens festlegen.

Schwierig ist es jedoch auch hier, das Ende des Abtauvorgangs exakt zu bestimmen, da mit fortschreitender Eisbeseitigung die Gewichtsdifferenz zwischen einem bereiften und einem unbereiften Verdampfer allmählich gegen Null geht. Damit wird der

Verdampfer entweder unvollständig abgetaut, was zu Betriebsstörungen führt, oder der Abtauvorgang wird noch fortgesetzt, obwohl er nicht mehr nötig ist. Dies erfordert einen erhöhten Energieverbrauch.

Es ist auch seit langem bekannt, Eissensoren der verschiedensten Bauarten für die Regelung des Abtauvorgangs zu verwenden.

Diese Eissensoren können bei entsprechender Anordnung feststellen, ob Eis vorhanden ist. Weiterhin ist es möglich, damit auch die Eisdicke festzustellen. Während des Bereifungsvorgangs kommt es nicht nur am Verdampfer, sondern auch am Eissensor zu Eisablagerungen. Die Meßergebnisse werden damit verfälscht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, unnötigen Energieaufwand durch zu lange Abtauzeiten oder Betriebsstörungen durch ungenügend beseitigtes Eis zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Anordnung von äußerst einfachen meßtechnischen Mitteln, mit denen Beginn und Ende des Abtauens exakt bestimmt werden kann, wobei der Verdampfer auf einem Kragträger angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Kragträger Meßmittel zur Erfassung der auftretenden Biegespannungen angeordnet sind, die den Abtaubeginn steuern und an der am stärksten bereifenden Stelle des Verdampfers Eissensoren zur Steuerung des Abtauendes angeordnet sind.

Als besonders einfache Meßmittel zur Erfassung der auftretenden Biegespannungen sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung am Kragträger in der Nähe der Einspannstelle Dehnungsmeßstreifen angeordnet. Sie gewährleisten die Erfassung der Eismasse ohne den für die bekannten Lösungen typischen, parallel zum Verdampfer und seiner Befestigung mitgeführten Bezugspunkt am starren zweiten Träger. -

Die mit der Eisbildung verbundene Gewichtszunahme führt zu einer Biegebeanspruchung des den Verdampfer tragenden Elementes. Diese Biegebeanspruchung verursacht eine Verformung, die von Meßmitteln erfaßt werden kann. Übliche Dehnungsmeßstreifen sind ein äußerst einfaches Meßmittel, das für diesen Zweck gut geignet ist. Damit ist eine optimale Einleitung des Abtauvorgangs unabhängig von der Schichtdicke der Eisschicht an den einzelnen Stellen des Verdampfers möglich. Würde die Gewichtsabnahme und die damit verbundene Verringerung der Biegebeanspruchung während des Abtauvorgangs auch für die Steuerung der Beendigung des Abtauens benutzt, käme es zu den gleichen Nachteilen wie bei der Wägung, da die Gewichtsdifferenz zwischen bereiften und unbereiften Verdampfern allmählich gegen Null geht, wie bereits dargestellt.

Nach der Erfindung werden als meßtechnische Mittel für die Beendigung des Abtauvorgangs Eissensoren verwendet, die an den erfahrungsgemäß am stärksten bereifenden Stellen des Verdampfers angeordnet sind. Wenn die Sensoren signalisieren, daß kein Eis mehr vorhanden ist, ist auch der übrige Verdampfer eisfrei. Durch die kombinierte Verwendung dieser beiden meßtechnischen Mittel ist eine exakte Bestimmung von Beginn und Ende des Abtauens möglich. Der Abtauprozeß wird bis zum Entfernen der letzten Eisreste durchgeführt, aber nicht darüber hinaus, so daß unnötiger Energieaufwand vermieden wird.

Ausführungsbeispiel

Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht eines eingebauten Einschubkühlaggregates im Schema.

Der Kühlraum 1 und der Maschinenraum 2 sind durch eine Isolierwand 3 getrennt. Diese enthält eine Montageöffnung, die nach Einschieben des Verdampferteiles durch eine mit der Öffnung korrespondierenden Dämmplatte 4 verschlossen ist. Diese Dämmplatte verbindet gleichzeitig mechanisch den kalten und den warmen Teil der Kälteanlage. Der Verdampfer 5 ist an dem durchgehenden tragenden Element 7 befestigt, welches einen Kragträger darstellt. Gemäß der Erfindung sind an dem tragenden Element 7 Dehnungsmeßstreifen 8 befestigt. Zweckmäßig geschieht das nahe der Einspannung an der Stelle des größten Biegemomentes. Der Meßwert wird über eine elektronische Einrichtung, die sich im Schaltschrank 10 befindet, aufbereitet und löst bei Erreichen des Sollwertes, d.h., bei einer vorgegebenen, der Biegespannung proportionalen Gewichtszunahme des Verdampfe7s~durch Eis, den Abtauvorgang aus. In den unteren Ecken des Verdampfers 5 befinden sich Eissensoren 9. Erfahrungsgemäß tritt an diesen Stellen sehr oft der stärkste Eisbelag auf. Diese Eissensoren sind so angeordnet, daß sie noch relativ geringe Eisdicken anzeigen. Erst wenn auch diese geringe Eisschicht abgetaut ist, erfolgt das Signal zur Beendigung des Abtauvorgangs. Die Kombination dieser Meßmittel für die Einleitung und Beendigung des Abtauvorgangs ermöglicht eine betriebssichere und energetisch optimale Betriebsweise

Die zugehörige Kompressionskältemaschine ist ein Verdichtersatz 6.

Claims (2)

1. Anordnung zur Regelung des Abtauens eines stehenden luftbeaufschlagten Verdampfers größerer Leistung eines Einschubkühlaggregates, dessen tragendes Element als Kragträger ausgebildet ist, durch meßtechnische Erfassung sowohl der mit der Eisbildung verbundenen Gewichtszunahme
des Verdampfers als auch der letzten Eisreste, gekennzeichnet dadurch, daß am Kragträger (7)
Meßmittel (8) zur Erfassung der auftretenden Biegespannungen angeordnet sind, die den
Abtaubeginn steuern und an der am stärksten bereifenden Stelle des Verdampfers Eissensoren (9) zur Steuerung des Abtauendes angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Kragträger (7) in der Nähe der
Einspannstelle Dehnungsmeßstreifen (8) angeordnet sind.