DE4318842A1

DE4318842A1 - Method of defrosting a refrigerating plant

Info

Publication number: DE4318842A1
Application number: DE19934318842
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hoener
Original assignee: York International GmbH
Current assignee: York Deutschland GmbH
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-08

Abstract

The invention relates to a method of defrosting the air coolers of a refrigerating plant, in particular a refrigerating plant for cold shelves, sales freezer cabinets and the like. In this method, the temperature as well as the relative air humidity are periodically detected in the setting-up area of the refrigerating plant or the cooling furniture belonging to it, the water content of the air is calculated with the aid of the measured values determined, the values determined for the water content of the air are accumulated from the individual measurements, and the defrosting of the refrigerating plant or its air coolers is initiated if a predetermined limit value is reached or exceeded and at the same time the accumulated value for the water content of the air is set to 0.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtauen einer Käl teanlage, insbesondere zum Abtauen der Luftkühler einer Kälteanlage, vorzugsweise für Kühltheken, Verkaufskühltru hen und dergleichen, sowie eine Kälteanlage zur Durchfüh rung des Verfahrens.The invention relates to a method for defrosting a calf system, in particular for defrosting the air cooler Refrigeration system, preferably for refrigerated counters, sales refrigerators hen and the like, and a refrigeration system to carry out procedure.

Bei Kälteanlagen wird beim Kühlvorgang der in der zu kühlenden Luft auf genommene Wasserdampf an der Oberfläche der Luftkühler oder Verdampfer abgeschieden, weil die Ober flächentemperatur der Luftkühler die Taupunkt-Temperatur unterschreitet. Bei Oberflächentemperaturen unter 0°C kommt es zur Eisbildung, da der Feuchtigkeitsniederschlag ge friert. Mit zunehmender Vereisung verschlechtert sich der Wärmeübergang an den Kühlflächen des Verdampfers. Die Käl teanlage arbeitet dann unwirtschaftlich und im Extremfall kann die Kühlstellentemperatur nicht mehr in dem vorge schriebenen Temperaturbereich gehalten werden. Um dieses zu vermeiden, muß deshalb rechtzeitig ein Abtauvorgang einge leitet werden.In the case of refrigeration systems, the in the cooling process cooling air on water vapor taken on the surface the air cooler or evaporator is separated because the upper surface temperature of the air cooler the dew point temperature falls below. At surface temperatures below 0 ° C it to ice formation because of the moisture freezes. With increasing icing, the deteriorates Heat transfer on the cooling surfaces of the evaporator. The calves The system then works uneconomically and in extreme cases the cold store temperature can no longer be written temperature range can be kept. To do this avoid defrosting in good time be directed.

In der Regel erfolgt das Abtauen der vereisten Kühlflächen in zyklischer Folge, wobei die Anzahl der täglichen Abtau- Vorgänge auf den maximal möglichen Eis- oder Reifansatz ab gestimmt wird. Da der Feuchtegehalt der Umgebungsluft der Kühlmöbel im jahreszeitlichen Wechsel stark schwankt, wer den derartige Anlagen im allgemeinen zu häufig abgetaut.As a rule, the icy cooling surfaces are defrosted in cyclical order, the number of daily defrosts Processes depending on the maximum possible ice or frost formation is voted. Because the moisture content of the ambient air Refrigerators fluctuate greatly in the change of season, who such systems generally defrosted too often.

Bei jedem Abtauvorgang wird die Kühlung unterbrochen und zur Beschleunigung des Abtauvorgangs Wärme zugeführt. Dies führt für die im Kühlmöbel eingelagerte Kühlware zu einer nachteiligen Beeinflussung. Darüberhinaus läßt sich nicht vermeiden, daß mehr Wärme zugeführt wird, als tatsächlich dem Abtauvorgang zugute kommt. Diese überschüssige Wärme muß anschließend wieder abgeführt werden, was sich auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage negativ auswirkt. Aus diesen Gründen ist ersichtlich, daß anstelle periodischer Abtau vorgänge eine Bedarfsabtauung, nämlich wenn infolge Eisbil dung das Abtauen erforderlich ist, von Vorteil ist. Die in der Praxis eingesetzten Kühleinrichtungen, bei denen die Bedarfsabtauung vorgesehen ist, haben sich nicht bewährt, da die Ermittlung des Vereisungs- bzw. Bereifungszustandes der Kühlflächen und damit die bedarfsgerechte Einleitung der Abtauung äußerst störanfällig ist.The cooling is interrupted with each defrosting process and heat is supplied to accelerate the defrosting process. This leads to a for the refrigerated goods stored in the refrigerator adverse influence. Beyond that you cannot avoid adding more heat than it actually is the defrosting process benefits. This excess heat must then be removed again, which affects the Economic efficiency of the system has a negative impact. From these Reasons can be seen that instead of periodic defrosting defrosting needs, namely when due to Eisbil defrosting is an advantage. In the cooling devices used in practice, in which the Defrost is not proven to work, since the determination of the icing or frosting condition the cooling surfaces and thus the needs-based introduction defrost is extremely prone to failure.

Eine weitere Möglichkeit für die bedarfsgerechte Steuerung der Abtauvorgänge bietet die rechnerische Methode, welche einigermaßen zuverlässige Ergebnisse liefert. Dabei wird die Zeitdauer der letzten Abtauungen gemessen und unter Auswertung weiterer Faktoren, wie z. B. Temperaturverlauf, Temperaturdifferenzen sowie tägliche Kühldauer berechnet, ob eine oder mehrere der festgelegten Abtauzeiten über sprungen werden können. Von Nachteil ist bei dieser Vorge hensweise, daß lediglich Erkenntnisse aus der Vergangenheit benutzt werden, um Entscheidungen für die Gegenwart und die Zukunft zu treffen, obwohl sich die Verhältnisse in der Zwischenzeit grundlegend geändert haben können, z. B. durch witterungsbedingten Anstieg der Luftfeuchtigkeit, durch re gennasse Kleidung von Kunden, durch größere Kundenfrequenz und dadurch bedingter höherer Feuchtigkeitsabgabe und im allgemeinen auch größerer Inanspruchnahme der Kühlmöbel, durch ungünstige Kühlgut-Beschickung, durch ungünstige Luftbewegung im Raum wie auch durch niedrigere Lufttempera turen an Wochenenden und Feiertagen aufgrund der Drosselung der Raumheizung.Another option for needs-based control defrosting offers the computational method which provides reasonably reliable results. Doing so the duration of the last defrosts measured and under Evaluation of other factors, such as B. temperature profile, Temperature differences and daily cooling time calculated, whether one or more of the defined defrost times over can be jumped. The disadvantage of this Vorge that only knowledge from the past used to make decisions for the present and the To meet the future, although the conditions in the May have changed fundamentally in the meantime, e.g. B. by weather-related rise in humidity, due to re wet clothes from customers, through greater customer frequency and thereby higher moisture release and in general also greater use of refrigerated cabinets, by unfavorable loading of refrigerated goods, by unfavorable Air movement in the room as well as through lower air temperature doors on weekends and public holidays due to the throttling the space heating.

Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs ge nannten Art anzugeben, mit welchem die aufgezeigten Nach teile nach Möglichkeit vermieden werden und eine bedarfsge rechte Steuerung der Abtauvorgänge der Kühlaggregate in den Kühlstellen erreicht wird.Based on the prior art mentioned above, it is therefore the object of the invention, a method of ge Specify the type with which the indicated After parts are avoided if possible and a need right control of the defrosting of the cooling units in the Cooling points is reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1.

Danach ist vorgesehen, daß im Aufstellungsbereich der Käl teanlage bzw. der Kühlmöbel die Temperatur sowie die rela tive Luftfeuchte periodisch erfaßt wird, daß mit Hilfe der jeweils ermittelten Meßwerte der Wassergehalt der Luft er rechnet wird, daß die ermittelten Werte des Wassergehaltes der Luft aus den Einzelmessungen kumuliert, d. h. aufsum miert, werden und daß bei Erreichen oder Überschreiten ei nes vorgegebenen Grenzwertes die Abtauung des Luftkühlers der Kälteanlage eingeleitet wird und gleichzeitig der er mittelte kumulierte Wert für den Wassergehalt der Luft auf 0 gesetzt wird.Thereafter it is provided that in the installation area the Käl plant or the refrigerator the temperature and the rela tive humidity is periodically recorded that with the help of measured values of the water content of the air he determined it is calculated that the determined values of the water content the air accumulated from the individual measurements, d. H. up Miert, and that when reaching or exceeding egg defrost of the air cooler the refrigeration system is initiated and at the same time he averaged cumulative value for the water content of the air 0 is set.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist dabei vor gesehen, daß die Abtauzeitpunkte in bestimmten Intervallen vorgegeben werden, an welchen die bisher erreichte relative Luftfeuchte mit dem vorgegebenen Grenzwert verglichen wer den und im Fall, daß dieser noch nicht erreicht ist, der Abtauvorgang um ein Abtauintervall auf den nächsten vorge gebenen Zeitpunkt verschoben wird.In an advantageous development of the invention there is seen that the defrost times at certain intervals be specified at which the relative achieved so far Humidity compared with the specified limit and, if this has not yet been reached, the Defrosting by one defrost interval to the next given time is postponed.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung wird der Grenzwert für jede Kühlstelle durch Versuche zunächst ermittelt und anhand der Versuchsergebnisse fest gelegt.According to a preferred embodiment of the inven The limit value for each cooling point is determined by trials first determined and determined on the basis of the test results placed.

Dabei ist es vorteilhaft, den Grenzwert jeweils für eine einmalige Abtauung der betreffenden Kühlstelle innerhalb von 24 Stunden zu ermitteln.It is advantageous to set the limit value for one one-time defrosting of the relevant cooling point within of 24 hours.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Verfahrens wird bei geplanter zweimaliger Ab tauung innerhalb von 24 Stunden der für eine einmalige Ab tauung ermittelte Grenzwert halbiert und als neuer Grenz wert festgelegt. Dementsprechend kann in erfinderischer Weiterbildung vorgesehen sein, daß bei mehr als einmaliger Abtauung innerhalb von 24 Stunden, der für einmalige Abtau ung ermittelte Grenzwert durch die Anzahl der geplanten Ab tauzyklen geteilt wird und die so erhaltene Zahl als Grenz wert für jeden einzelnen Abtauvorgang zugrundegelegt wird.According to a preferred embodiment of the invent The procedure according to the invention is planned with two Ab thawing within 24 hours for a one-off thawing limit halved and as new limit value set. Accordingly, in inventive Continuing education should be provided that more than once Defrost within 24 hours, for one time defrost limit determined by the number of planned ex thaw cycles is divided and the number thus obtained as a limit value for each individual defrosting process.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß spätestens an jedem dritten Tag ein Abtauvorgang durchgeführt wird, auch wenn die ermittelten kumulierten Werte für den Wassergehalt der Luft den jeweils definierten Grenzwert noch nicht erreicht haben. Diese Maßnahme erweist sich als vorteilhaft, um eine Bereifung der Luftkanäle zu verhindern.An advantageous development of the invention exists in that a defrosting process takes place every third day at the latest is carried out even if the determined cumulative Values for the water content of the air the defined Have not yet reached the limit. This measure proves turns out to be advantageous to tire the air ducts prevent.

Eine Kälteanlage, die zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens dient, besitzt wenigstens eine von einem Kälteerzeuger beaufschlagte Kühlstelle, mindestens eine in der Nähe der Kühlstelle angeordnete Meßeinrichtung zur Er mittlung der an der Kühlstelle vorherrschenden Temperatur und relativen Luftfeuchte sowie eine Schalteinrichtung zur Betätigung des Kälteerzeugers zwecks Beaufschlagung der Kühlstelle.A refrigeration system, which is used to carry out the inventive serves the process, has at least one of one Cooling unit charged cooling point, at least one in close to the cooling point arranged measuring device for Er averaging of the temperature prevailing at the cooling point and relative humidity and a switching device for Actuation of the refrigeration device to act on the Cold store.

Entsprechend der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegenden Aufgabe soll die Kälteanlage eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur bedarfsgerechten Durchfüh rung von Abtauvorgängen an Kühlstellen bieten.According to the basis of the method according to the invention lying task is to make the refrigeration system simple and cost-effective way to carry out needs-based offer defrosting processes at refrigeration points.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruchs 8. Demgemäß ist eine zentrale Steuerungs- und Regelungseinrichtung mit einer Auswerteein heit vorgesehen, welche eingangsseitig mit der Meßeinrich tung gekoppelt ist und die ermittelten Meßdaten erfaßt und korreliert und ausgangsseitig mit der Schalteinrichtung verbunden ist, die zur Betätigung des Kälteerzeugers und der Abtaueinrichtung dient und als Zeitschalteinrichtung ausgebildet ist mit einer integrierten Schaltuhr.The characteristic note serves to solve this task male of claim 8. Accordingly, a central Control device with an evaluation unit unit provided on the input side with the measuring device device is coupled and the measured data recorded and correlated and on the output side with the switching device is connected to the actuation of the refrigerator and serves the defrosting device and as a time switch is designed with an integrated timer.

Die derart beschaffene Kälteanlage ermöglicht einerseits die Messung der Temperatur und der relativen Feuchte im Auf stellungsbereich der Kühlmöbel in regelmäßigen Zeitab ständen, z. B. alle 10 Minuten, wobei diese Meßwerte dazu dienen, anhand einer in der zentralen Steuerungs- und Rege lungseinrichtung gespeicherten Wasserdampftabelle den spe zifischen Feuchtegehalt, d. h. den Wasserdampfgehalt der Luft in Gramm je Kilogramm Trockenluft, im Zeitpunkt der Messung zu bestimmen. Die so bestimmten Wasserdampfwerte aus den einzelnen Messungen werden dann in der Auswerteein richtung auf summiert und zum geplanten Abtauzeitpunkt mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Ist dieser Grenz wert erreicht oder überschritten, so erfolgt umgehend die geplante Abtauung, wobei der Summenwert wieder auf Null ge setzt wird. Ist der vorgegebene Grenzwert noch nicht er reicht, wird die Summenbildung fortgesetzt. Beim nächsten geplanten Abtauzeitpunkt wird die dann erreichte Summe er neut mit dem Grenzwert verglichen. Demgemäß kann der Abtau zeitpunkt solange übersprungen werden, bis der für die Kühlstelle festgelegte Grenzwert erreicht wird.The refrigeration system designed in this way enables on the one hand the measurement of temperature and relative humidity in the On the position of the refrigerator in regular intervals stands, e.g. B. every 10 minutes, with these measurements serve on the basis of a central control and regulation Water vapor table saved the spe specific moisture content, d. H. the water vapor content of the Air in grams per kilogram of dry air at the time of To determine measurement. The water vapor values determined in this way The individual measurements are then used in the evaluation direction summed up and at the planned defrost time with compared to a predetermined limit. Is this limit value reached or exceeded, the Planned defrost, with the total value returning to zero is set. If the specified limit is not yet is sufficient, the summation is continued. At the next planned defrosting time, the sum then reached compared with the limit again. Accordingly, the defrost are skipped until the time for the Cooling point set limit is reached.

Parallel hierzu wird auch die seit dem letzten Abtauvorgang verstrichene Zeitdauer registriert und ausgewertet. Unab hängig davon, ob der für die jeweilige Kühlstelle festge legte Grenzwert erreicht ist, erfolgt ebenfalls die Abtau ung, wenn eine Zeitspanne von 72 Stunden erreicht ist. Zu diesem Zweck werden in der Zeitschalteinrichtung sowohl die Schaltsignale der Meßeinrichtung als auch die Schaltsignale der Schaltuhr für die Betätigung des Kälteerzeugers ausge wertet.In parallel to this, the one since the last defrosting process elapsed time period registered and evaluated. Independent depending on whether it is fixed for the respective cooling point defrost is reached, defrosting also takes place when a period of 72 hours has been reached. To For this purpose, both the Switching signals of the measuring device as well as the switching signals the timer for actuating the refrigeration unit evaluates.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind Gegenstand der Unteransprüche.These and other advantageous refinements of the Erfin are subject of the subclaims.

Der Grenzwert für eine Kühlstelle wird durch Versuche er mittelt und festgelegt. Hierzu wird zunächst die Kühlstelle einer einmaligen Abtauung innerhalb von 24 Stunden unterzo gen. Hierbei werden sowohl der Temperaturverlauf und der Verlauf der relativen Luftfeuchte über der Zeit erfaßt wie auch die einhergehende Eis- bzw. Reifansatzbildung an den Kühlflächen. Ist eine zweimalige Abtauung innerhalb von 24 Stunden vorgesehen, wird der so erhaltene Grenzwert halbiert bzw. bei dreimaliger Abtauung gedrittelt und bei viermaliger Abtauung geviertelt, wobei der jeweils erhal tene Quotient als neuer Grenzwert dient. Um individuellen Erfahrungen, die gegebenenfalls bei einer bestimmten Kühl stelle gemacht werden, berücksichtigen zu können, ist vor gesehen, daß die Grenzwerte veränderbar eingestellt werden können. Hierbei ist zu beachten, daß die Grenzwerte so ge wählt werden, daß zu keinem Zeitpunkt Kühlprobleme infolge Vereisung der Kühlflächen an den Kühlstellen auftreten kön nen.The limit for a cooling point is determined by tests averages and fixes. For this purpose, the cooling point is first a single defrost within 24 hours Here, both the temperature curve and the The course of the relative humidity over time is recorded as also the accompanying ice or frost formation on the Cooling surfaces. Is a double defrost within 24 The limit value thus obtained becomes hours halved, or third if defrosted three times and at four times defrost, with the tent quotient serves as the new limit. To individual Experience, if any, with a particular cooling position to be taken into account is before seen that the limit values are set changeable can. It should be noted here that the limit values are ge be chosen that cooling problems at no time as a result Icing of the cooling surfaces at the cooling points can occur nen.

Die Summe der während eines Kühlvorgangs in regelmäßigen Zeitabständen ermittelten Wasserdampfwerte steht in direk tem Verhältnis zu der an den Kühlflächen niedergeschlagenen Eismenge. So kann mit Hilfe der festgelegten Grenzwerte je weils der richtige Zeitpunkt für das Abtauen ermittelt wer den. Im Hinblick auf vorliegende Erfahrungen erweist es sich als zweckmäßig, das Zeitintervall zwischen zwei Ab tauzyklen nicht länger als drei Tage zu wählen, auch wenn die zu regelnden Temperaturen der Kühlstellen konstant ge halten werden können. Dies hat seinen Grund darin, daß an derenfalls periphere Anlagenteile der Kühlanlage, wie z. B. Luftkanäle, durch Reif- oder Eisansatz in ihrer Wirkung be einträchtigt werden.The sum of the regular during a cooling process Water vapor values determined in intervals are in direct ratio to that deposited on the cooling surfaces Amount of ice. With the help of the defined limit values because the right time for defrosting is determined the. In terms of existing experience, it proves turns out to be useful, the time interval between two Ab choose thawing cycles no longer than three days, even if the temperatures of the cooling points to be controlled are constant can be held. The reason for this is that whose peripheral system parts of the cooling system, such as. B. Air channels in their effect by frost or ice be impaired.

Claims

1. A method for defrosting a refrigeration system, in particular the air cooler of a refrigeration system, preferably for refrigerated counters, freezers and the like, characterized in that the temperature and the relative humidity is periodically recorded in the installation area of the refrigeration system or the associated refrigeration cabinet, with the help the measured values of the water content of the air are calculated, the determined values of the water content of the air are accumulated from the individual measurements and that when a predetermined limit value is reached or exceeded, the defrosting process of the refrigeration system or its air cooler is initiated and at the same time the determined cumulative value the water content of the air is set to 0.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the defrosting times were given at certain intervals ben at which the water content reached so far the air is compared with the specified limit and if this has not yet been reached, defrost defrost interval to the next preset Defrost time is postponed.

3. The method according to claim 2, characterized gekekzeichen net that the limit for each refrigeration point through trials determined and determined based on the test results becomes.

4. The method according to any one of claims 2 or 3, because characterized in that the limit value for each one-time defrosting of the relevant cooling point within of 24 hours is determined.

5. The method according to claim 4, characterized in that if a double defrost is planned within 24 Hours the limit determined for one-time defrost halved and the quotient obtained as the new limit is set.

6. The method according to claim 4, characterized in that with more than one defrost within 24 hours the limit determined for one-time defrosting the number of planned defrost cycles is divided and the the quotient obtained is used as the limit becomes.

7. The method according to any one of the preceding claims characterized by that at the latest every third day defrosting is carried out, even if the respective Limit for the cooling point due to the accumulation of water content of the air at the relevant cooling point is not yet is reached.

8. Refrigeration system to carry out the process one of claims 1 to 7 with at least one of one Refrigerator charged with a cooling point at the Cold place arranged measuring device for determining the prevailing temperature and relative at the cold spot Humidity as well as with a switching device for actuation supply of the cold generator, characterized in that a Central control and regulation device with one Evaluation unit is provided, which on the input side the measuring device is coupled and the determined measuring data ten recorded and correlated and that the evaluation device is connected on the output side to the switching device which to operate the refrigeration unit and the defrosting device serves and is designed as a time switch with egg integrated timer.

9. Refrigeration system according to claim 8, characterized net that the timing device both the switching signals the measuring device as well as the switching signals of the time switch evaluates for the actuation of the cooling generator.