DE10131473A1 - Refrigeration system has base load compressor(s) connected on suction side to freezing circuit, at least one base load compressor connected on suction side to normal refrigeration circuit - Google Patents

Abstract

The system has at least one two-stage compressor unit connected on its suction side to the freezing circuit, at least one compressor connected on its suction side to the normal refrigeration circuit and at least one base load compressor (c-e) connected on its suction side to the freezing circuit. The or at least one base load compressor can be connected on its suction side to the normal refrigeration circuit via a 3-way valve (V). AN Independent claim is also included for the following: a method of operating an inventive system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage zur Kühlung von wenigstens einem Kälteverbraucher mittels eines Normalkühlkreislaufes und zur Kühlung von wenigstens einem Kälteverbraucher mittels eines Tiefkühlkreislaufes, mit wenigstens einer, saugseitig mit dem Tiefkühlkreislauf verbundenen zweistufigen Verdichtereinheit, mit wenigstens einem, saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbundenen Verdichter und mit wenigstens einem, saugseitig mit dem Tiefkühlkreislauf verbundenen Grundlastverdichter. The invention relates to a refrigeration system for cooling at least one Cold consumers by means of a normal cooling circuit and for cooling at least a refrigeration consumer by means of a freezing cycle, with at least one, Two-stage compressor unit connected on the suction side to the freezer circuit, with at least one compressor connected on the suction side to the normal cooling circuit and with at least one connected on the suction side to the freezer circuit Base load compressor.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kälteanlage. The invention further relates to a method for operating such a refrigeration system.

Kälteanlagen werden beispielsweise in Supermärkten betrieben. Sie versorgen dort im allgemeinen eine Vielzahl von Kälteverbrauchern, wie etwa Kühlräume, Kühl- und Tiefkühlmöbel. Zu diesem Zweck zirkuliert in ihnen ein ein- oder mehrkomponentiges Kältemittel bzw. Kältemittelgemisch. Eine derartige Kälteanlage - wie sie aus der DE-PS 39 28 430 bekannt ist - weist einen Verflüssiger auf, in dem das unter Druck stehende Kältemittel(gemisch) durch indirekten Wärmetausch, vorzugsweise gegen Außenluft, kondensiert wird. Refrigeration systems are operated, for example, in supermarkets. They supply in there general a variety of refrigeration consumers, such as cold rooms, refrigeration and Freezer units. For this purpose, a one- or multi-component circulates in them Refrigerant or refrigerant mixture. Such a refrigeration system - like that from the DE-PS 39 28 430 is known - has a condenser in which the under pressure standing refrigerant (mixture) by indirect heat exchange, preferably against Outside air, is condensed.

Das flüssige Kältemittel(gemisch) aus dem Verflüssiger wird anschließend im Regelfall einem Sammelbehälter zugeführt. Innerhalb einer Kälteanlage muss immer soviel Kältemittel(gemisch) vorhanden sein, dass auch bei maximalem Kältebedarf die Verdampfer aller Kälteverbraucher gefüllt werden können. Da jedoch bei niedrigerem Kältebedarf einzelne Verdampfer nur teilweise gefüllt oder sogar vollständig leer sind, muss das überschüssige Kältemittel(gemisch) während dieser Zeiten in dem dafür vorgesehenen Sammelbehälter aufgefangen werden. The liquid refrigerant (mixture) from the condenser is then usually fed to a collecting container. There must always be so much in a refrigeration system Refrigerant (mixture) must be present, even with maximum cooling requirements Evaporators of all refrigeration consumers can be filled. However, since at lower Cooling demand individual evaporators are only partially filled or even completely empty, the excess refrigerant (mixture) must be used during these times provided collection container are collected.

Aus dem Sammelbehälter wird das Kältemittel(gemisch) den Kälteverbrauchern zugeführt. Jedem Kälteverbraucher ist eine Expansionseinrichtung, vorzugsweise ein Expansionsventil vorgeschaltet, in welchem das in den Kälteverbraucher bzw. den oder die Verdampfer des Kälteverbrauchers strömende Kältemittel(gemisch) entspannt wird. The refrigerant (mixture) becomes refrigeration consumers from the collection container fed. Each cold consumer has an expansion device, preferably a Expansion valve upstream, in which that in the cold consumer or the or the refrigerant (mixture) flowing refrigerant evaporator is expanded.

Das so entspannte Kältemittel(gemisch) wird in den Verdampfern der Kältemittelverbraucher verdampft und kühlt so die entsprechenden Kühlmöbel und -räume. The refrigerant (mixture) so relaxed is in the evaporators of the Refrigerant consumers evaporate and cool the corresponding refrigeration units and -spaces.

Das derart verdampfte Kältemittel(gemisch) wird anschließend über eine Saugleitung einer Verdichtereinheit zugeführt. Diese Verdichtereinheiten können ein- oder mehrstufig ausgebildet sein. Die einzelnen Verdichterstufen weisen im Regelfall mehrere parallel geschaltete Verdichter auf. Diese komprimieren das Kältemittel(gemisch) und fördern es über eine Steigleitung wiederum zu dem bereits erwähnten Verflüssiger. Während die Verdichtereinheit im Normalfall beispielsweise in einem, im Kellergeschoss eines Supermarktes angeordneten Maschinenraum steht, befindet sich der Verflüssiger auf dem Dach des Supermarktes. The refrigerant (mixture) evaporated in this way is then fed via a suction line fed to a compressor unit. These compressor units can one or be designed in several stages. The individual compressor stages usually show several compressors connected in parallel. These compress it Refrigerant (mixture) and convey it to the already via a riser mentioned condenser. While the compressor unit normally in a machine room located in the basement of a supermarket, the condenser is on the roof of the supermarket.

Innerhalb eines Supermarktes sind im Regelfall sog. Normal- sowie sog. Tiefkühlstellen vorhanden. Um sowohl die Normalkühl- als auch die Tiefkühlstellen mit Kältemittel(gemisch) versorgen zu können, kommen gattungsgemäße Kälteanlagen zum Einsatz. Normally there are so-called normal and so-called freezing points within a supermarket available. To include both the normal cooling and freezing points Generic refrigeration systems come to be able to supply refrigerants (mixed) for use.

Nachteilig bei diesen ist jedoch, dass derjenige Teil der Kälteanlage, der der Versorgung des Normalkühlkreislaufes dient, ein vergleichsweise schlechtes Teillastverhalten aufweist. Dies äußert sich insbesondere darin, dass die dem Normalkühlkreislauf zugeordneten Verdichter häufig schalten, was zu einem erhöhten Verschleiß dieser Verdichter führt. A disadvantage of these, however, is that the part of the refrigeration system that the Supply of the normal cooling circuit serves a comparatively poor Has partial load behavior. This is particularly evident in the fact that the Compressors assigned to the normal cooling circuit frequently switch, resulting in an increased Wear of this compressor leads.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kälteanlage sowie ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kälteanlage anzugeben, die bzw. das die vorgenannten Nachteile vermeidet, also deren bzw. dessen Teillastverhalten gegenüber den bekannten Konzepten deutlich verbessert ist. The object of the present invention is a generic refrigeration system as well a generic method for operating such a refrigeration system specify which avoids the aforementioned disadvantages, i.e. their whose part-load behavior is significantly improved compared to the known concepts.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine gattungsgemäße Kälteanlage vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der oder zumindest einer der Grundlastverdichter saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbindbar ist. To solve this problem, a generic refrigeration system is proposed characterized in that the or at least one of the base load compressors is connectable to the normal cooling circuit on the suction side.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage zeichnet sich dadurch aus, dass im Falle des Absinkens der Last des Tiefkühlkreislaufes der oder zumindest einer der Grundlastverdichter saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbunden wird. The method according to the invention for operating a refrigeration system is distinguished characterized in that in the event of a decrease in the load of the freezer circuit, the or at least one of the base load compressors on the suction side with the normal cooling circuit is connected.

Die erfindungsgemäße Kälteanlage sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage seien im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The refrigeration system according to the invention and the method according to the invention for Operation of a refrigeration system is based on the one shown in the figure Embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt hierbei nur den für die Erfindung relevanten Teil einer Kälteanlage, die sowohl für die Versorgung von Kälteverbrauchern mittels eines Normalkühlkreislaufes als auch mittels eines Tiefkühlkreislaufes dient. Hierbei kann in den Kältekreisläufen ein Kältemittel oder ein Kältemittelgemisch zirkulieren. The figure shows only the part of a refrigeration system relevant to the invention, the both for the supply of cooling consumers by means of a normal cooling circuit as well as by means of a freezer circuit. This can be done in the refrigeration circuits circulate a refrigerant or a mixture of refrigerants.

Die Figur zeigt sieben Verdichter a bis g, wobei die Verdichter folgende Funktionen besitzen:
Verdichter a und b: Normalkühlkreislauf-Verdichter
Verdichter c, d und e: Grundlastverdichter, wobei die Verdichter c und d die Hochdruckstufe des Tiefkühlkreislaufes und der
Verdichter e die Niederdruckstufe des Tiefkühlkreislaufes darstellen
Verdichter f: Hochdruckstufe des Tiefkühlkreislaufes
Verdichter g: Niederdruckstufe des Tiefkühlkreislaufes The figure shows seven compressors a to g, the compressors having the following functions:
Compressors a and b: normal cooling circuit compressors
Compressors c, d and e: base load compressors, where compressors c and d are the high pressure stage of the freezer circuit and the
Compressors e represent the low-pressure stage of the freezer circuit
Compressor f: high pressure stage of the freezer circuit
Compressor g: low-pressure stage of the freezer circuit

Es ist ferner ein Saugsammelbehälter s vorgesehen, dem das Kältemittel bzw. Kältemittelgemisch des Normalkühlkreislaufes von dessen Verbraucher über Leitung 1 zugeführt wird. Das Kältemittel(gemisch) des Tiefkühlkreislaufes wird den entsprechenden Verdichtern über die Leitung 10 zugeführt. A suction collecting container s is also provided, to which the refrigerant or refrigerant mixture of the normal cooling circuit is supplied by its consumer via line 1 . The refrigerant (mixture) of the freezer circuit is fed to the corresponding compressors via line 10 .

Die Verdichter c, d und e dienen - wie bereits erwähnt - als sog. Grundlastverdichter und werden daher im Regelfall im Dauerbetrieb betrieben. As already mentioned, compressors c, d and e serve as so-called base load compressors and are therefore usually operated in continuous operation.

Das 3-Wege-Ventil v ist im Normalbetrieb so geschaltet, dass das Kältemittel(gemisch) des Tiefkühlkreislaufes über die Leitungen 10 und 6 dem Verdichter e zugeführt und in diesem auf einen Zwischendruck, der dem Druck in der Normalkühlkreislauf- Saugleitung 1 entspricht, verdichtet wird. Sofern erforderlich, kann der parallel zu dem Verdichter e angeordnete Verdichter g zugeschaltet werden. The 3-way valve v is switched in normal operation so that the refrigerant (mixture) of the freezer circuit is fed via lines 10 and 6 to the compressor e and compresses it to an intermediate pressure which corresponds to the pressure in the normal cooling circuit suction line 1 becomes. If necessary, the compressor g arranged parallel to the compressor e can be switched on.

Das in einem der oder den Verdichtern e und g verdichtete Kältemittel(gemisch) des Tiefkühlkreislaufes wird über Leitung 12 dem vorgenannten Sammelbehälter s zugeführt. Aus diesem wird das Kältemittel(gemisch) im Grundlastbetrieb über die Leitungen 4 und 5 abgezogen, in den Verdichtern c und d auf den gewünschten Druck verdichtet und anschließend über die Sammelleitung 11 einem in der Figur nicht dargestellten Verflüssiger zugeführt. In Abhängigkeit von dem aktuellen Lastbedarf des Normal- bzw. Tiefkühlkreislaufes werden die Verdichter a, b und f, die mit dem Saugsammelbehälter s über die Leitungen 2, 3 und 8 verbunden sind, zugeschaltet. The refrigerant (mixture) of the deep-freeze circuit compressed in one or more of the compressors e and g is fed via line 12 to the aforementioned collecting container s. From this, the refrigerant (mixture) is drawn off via lines 4 and 5 in base load operation, compressed to the desired pressure in compressors c and d and then fed via conduit 11 to a condenser, not shown in the figure. Depending on the current load requirement of the normal or deep-freeze circuit, the compressors a, b and f, which are connected to the suction collecting container s via lines 2 , 3 and 8 , are switched on.

Kommt es zu einer Absenkung der Last des Tiefkühlkreislaufes, so wird nunmehr erfindungsgemäß zumindest einer der Grundlastverdichter - in der Figur ist dies der Verdichter e - saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbunden. Dies geschieht dadurch, dass bei einer entsprechenden Stellung des 3-Wege-Ventils v über die Leitung 7 Kältemittel(gemisch) aus dem Saugsammelbehälter s dem Verdichter e zugemischt wird. Mittels dieser Verfahrensweise wird erreicht, dass der Verdichter e zu jedem Zeitpunkt optimal ausgelastet ist. If there is a reduction in the load of the deep-freeze circuit, at least one of the base load compressors is now connected according to the invention - in the figure this is the compressor e - connected to the normal cooling circuit on the suction side. This takes place in that with a corresponding position of the 3-way valve v, refrigerant (mixture) from the suction collecting container s is mixed into the compressor e via the line 7 . This procedure ensures that the compressor e is optimally utilized at all times.

Hierbei können - entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens - während des Verbindens des oder zumindest eines der Grundlastverdichter c, d und/oder e mit dem Normalkühlkreislauf der oder die verbundenen Grundlastverdichter c, d und/oder e saugseitig weiterhin mit dem Tiefkühlkreislauf verbunden bleiben. Here - according to an advantageous embodiment of the inventive method - while connecting the or at least one the base load compressor c, d and / or e with the normal cooling circuit or the connected base load compressor c, d and / or e on the suction side with the Keep the freezer circuit connected.

Kommt es zu einem Anstieg der Last des Tiefkühlkreislaufes und damit zu einem Zuschalten der Verdichter f und g, so erübrigt es sich im Regelfall weiterhin über Leitung 7 Kältemittel(gemisch) aus dem Saugsammelbehälter s durch den Verdichter e ansaugen zu lassen. Das 3-Wege-Ventil v wird daher spätestens zu diesem Zeitpunkt wieder so geschaltet, dass die Leitung 7 gesperrt ist. If there is an increase in the load of the freezer circuit and thus the compressors f and g are switched on, it is usually not necessary to have the refrigerant (mixture) drawn in from the suction collecting container s through the compressor e via line 7 . The 3-way valve v is therefore switched again at the latest at this point in time so that the line 7 is blocked.

Die Erfindung verbessert insbesondere das Teillastverhalten des Normalkühlkreislaufes und verringert dadurch die Schalthäufigkeit der Normalkühlkreislauf-Verdichter; dies hat zur Folge, dass deren Lebensdauer erhöht wird. Des Weiteren können die Betriebsbedingungen für die Verbraucher des Normalkühl- sowie des Tiefkühlkreislaufes verbessert werden. The invention particularly improves the part-load behavior of the Normal cooling circuit and thereby reduces the switching frequency of the Normal cooling circuit compressor; this has the consequence that their lifespan increases becomes. Furthermore, the operating conditions for the consumers of the Normal cooling and the freezing cycle can be improved.

Claims (4)

1. Kälteanlage zur Kühlung von wenigstens einem Kälteverbraucher mittels eines Normalkühlkreislaufes und zur Kühlung von wenigstens einem Kälteverbraucher mittels eines Tiefkühlkreislaufes, mit wenigstens einer, saugseitig mit dem Tiefkühlkreislauf verbundenen zweistufigen Verdichtereinheit, mit wenigstens einem, saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbundenen Verdichter und mit wenigstens einem, saugseitig mit dem Tiefkühlkreislauf verbundenen Grundlastverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass der oder zumindest einer der Grundlastverdichter (c, d, e) saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbindbar ist (7). 1. refrigeration system for cooling at least one cooling consumer by means of a normal cooling circuit and for cooling at least one cooling consumer by means of a freezing circuit, with at least one two-stage compressor unit connected on the suction side to the freezing circuit, with at least one compressor connected on the suction side with the normal cooling circuit and with at least one, Base load compressor connected on the suction side to the freezer circuit, characterized in that the or at least one of the base load compressors (c, d, e) can be connected to the normal cooling circuit on the suction side ( 7 ). 2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder zumindest einem der Grundlastverdichter (c, d, e) saugseitig ein 3-Wege-Ventil (v) vorgeschaltet ist. 2. Refrigeration system according to claim 1, characterized in that or at least one of the base load compressors (c, d, e) on the suction side a 3-way valve (v) is connected upstream. 3. Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Absinkens der Last des Tiefkühlkreislaufes der oder zumindest einer der Grundlastverdichter (c, d, e) saugseitig mit dem Normalkühlkreislauf verbunden wird (7). 3. A method of operating a refrigeration system according to one of the preceding claims, characterized in that in the event of the load of the deep-freeze circuit dropping, the or at least one of the base load compressors (c, d, e) is connected on the suction side to the normal cooling circuit ( 7 ). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verbindens des oder zumindest eines der Grundlastverdichter (c, d, e) mit dem Normalkühlkreislauf der oder die verbundenen Grundlastverdichter (c, d, e) saugseitig weiterhin mit dem Tiefkühlkreislauf verbunden sind. 4. The method according to claim 3, characterized in that during the Connecting the or at least one of the base load compressors (c, d, e) with the Normal cooling circuit of the connected base load compressor (s) (c, d, e) are still connected to the freezer circuit on the suction side.