Allgemeine Fragen an die Kältemaschinenspezialisten

[duese]

Hallo miteinander,

ich hätte eine oder meherer Verständnisfragen zu Kältemaschinen.
Gegeben ein Kaltwassernetz in einem größeren Gebäude, dass per Kältemaschine gegen Umgebung gekühlt wird. Verschiedene "Kälteverbraucher", sowohl Raumluftkühlung als auch Maschinenkühlung. Auslegungstemperatur Vorlauf 6°C Rücklauf 12°C.

Das so ein Netz nur eine gewisse Leistung wegkühlen kann ist klar. Diese wird mit steigender Außentemperatur natürlich sinken.

1. Frage: Was passiert, wenn die zugeführte Leistung zu groß wird? ist das die sog. Hochdruckstörung, sprich zu viel Kältemittel auf der Kondensatorseite?

Dann geistert hier die Aussage rum, dass die Rücklauftemperatur nicht größer als 12°C werden darf, weil die Anlage dann auch Probleme macht.

2. Frage: Gegeben eine Kälteleistung, die die Anlage bei 12°C Rücklauftemperatur wegkühlen kann. Was passiert, wenn ich den Druchfluss reduziere, damit die Rücklauftemperatur anhebe aber die eingebrachte Leistung konstant lasse? Kriegt die Kälteanlage damit auch Probleme und wenn ja welche?

Danke schonmal und viele Grüße,

Daniel

[dwmc]

Moin,

Frage 1:
Wird die zugeführte Leistung zu groß, beispielsweise durch steigende Mediumtemperatur bei gleichbleibendem Massenstrom kaltwasserseitig, so kann das im Verdampfer verdampfende Kältemittel mehr Energie aufnehmen. Meist steigt dann der Kältemittelmassenstrom, da das Regelorgan versucht, die Überhitzung über den Verdampfer konstant zu halten. Somit steigt die Verdampfungstemperatur und auch die Sauggasdichte, was den Kompressor mechanisch und thermisch höher belastet und ggf. überlastet. Die Verflüssigungstemperatur steigt, da meist Verflüssigerfläche und der Volumenstrom der Kühlluft konstant ist und somit nur durch den Anstieg des delta t zwischen Außentemperatur und Verflüssigungstemperatur mehr Leistung am Verflüssiger abgeführt werden kann. Da Druck und Temperatur direkt zusammenhängen, kann es insbesondere im Sommer zum Ansprechen der Sicherheitsorgane kommen, das wäre dann die HD-Störung.

Frage 2:
Wird der Massenstrom des durchfließenden Mediums verringert, sinkt logischerweise die Vorlauftemperatur ab, da die dem Wärmeträger entzogene Energiemenge pro Zeiteinheit gleichbleiben muss. (Wenn sich das Verhalten der Kältemaschine nicht ändert.) Da jedoch das Expansionsventil auf konstante Überhitzung zu regeln versucht, würde eine moderne Maschine die Verdichterdrehzahl und damit die Kälteleistung runterregeln. Gibt es einen solchen Mechanismus nicht, könnte theoretisch der Wärmeübertrager auffrieren oder der Verdichter flüssiges Kältemittel ansaugen, da nicht genug Energie zum vollständigen Verdampfen zur Verfügung steht. Bei konstanter Verflüssigerleistung reicht eventuell der sich aufbauende Hochdruck nicht, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Deshalb gibt es oft sogenannte Winterregelungen.

Gruß

[Robby_DG0ROB]

Übliche Leistungsregelungen sind Heißgasbypässe mit Nacheinspritzung, um den Volumenstrom vom KM am eigentlichen Expansionsventil sehr weit herunter oder zeitweilig ganz abzudrosseln. Energetisch ist das natürlich ungünstig, aber große Verdichter kann man nicht laufend ein- und ausschalten, daher versucht man, diese durchlaufen zu lassen, wenn sich eine zeitweilige Reduzierung der Leistung auch anders umsetzen lässt. Vor allem bei sehr genauen Regelungen wird das noch heute angewandt, selbst wenn es nur eine Zweipunktregelung mit einem MV in der Flüssigkeitsleitung zum Expansionsventil ist, was dann zum Teil im Sekundentakt betätigt wird.
Drehzahlstellungen bei Verdichtern waren vor etlichen Jahren noch nicht üblich und alle eignen sich auch nicht für diesen Betrieb.

[duese]

Hallo miteinander,

vielen Dank schonmal für Eure Erläuterungen.

Zum Fall zwei: Hier war gemeint, bei konstatem Leistungseintrag (Wärme in den Kühlkreislauf) den Durchfluss zu reduzieren und nicht mehr mit 6°C Vorlauf und 12°C Rücklauf sondern mit z.B. 6°C/18°C zu fahren. Gilt da das beschriebene mit dem Auffrieren oder dem flüssigen Kältemittel auch?

Genauere Infos zur verbauten Anlage habe ich derzeit nicht, da ich nicht direkt mit der Thematik betraut bin, hier in meinem Umfeld sehr viel Halb- und Viertelwissen rumgeistert (inkl. mir) das ich gerne zumindest mit einem grundlegenden Verständnis unterfüttern möchte.