Arten des Abtauens in der Kältetechnik
Der Abtauprozess in Kühlanlagen ist entscheidend für den korrekten Betrieb der Geräte und ermöglicht die Beseitigung des nach der Entfeuchtung entstandenen Reifs und das anschließende Gefrieren der Luftfeuchtigkeit.
Zunächst planen wir einen Abtauzeitplan, in dem wir die Häufigkeit des Abtauens festlegen. Zunächst wird das Magnetventil für das Kältemittel geschlossen, um zu verhindern, dass das Kältemittel in den Verdampfer gelangt, und der Verdichter saugt das restliche Kältemittel an, bis er aufgrund von Unterdruck stoppt. Dieser Vorgang ermöglicht es dem System, den Verdampfer vollständig und sicher zu entleeren. Während der Abtauung werden im Allgemeinen sowohl die Verdichter als auch die Ventilatoren abgeschaltet, um den Zustrom von Warmluft in den Kühlraum zu minimieren.
Zunächst planen wir einen Abtauzeitplan, in dem wir die Häufigkeit des Abtauens festlegen. Zunächst wird das Magnetventil für das Kältemittel geschlossen, um zu verhindern, dass das Kältemittel in den Verdampfer gelangt, und der Verdichter saugt das restliche Kältemittel an, bis er aufgrund von Unterdruck stoppt. Dieser Vorgang ermöglicht es dem System, den Verdampfer vollständig und sicher zu entleeren. Während der Abtauung werden im Allgemeinen sowohl die Verdichter als auch die Ventilatoren abgeschaltet, um den Zustrom von Warmluft in den Kühlraum zu minimieren.
Zusätzlich zu diesen Schritten ist es wichtig, Verzögerungszeiten wie Abtropf-, Austrocknungs-, Ablass- oder Einspritzzeit zu berücksichtigen, damit das Wasser abfließen und der Verdampfer abkühlen kann, was den Temperaturschock reduziert und die Bedingungen in der Kammer stabilisiert. Diese Praktiken verbessern nicht nur die Energieeffizienz und den Betrieb von Kühlsystemen, sondern verlängern auch die Lebensdauer der Geräte und sorgen für eine optimale und sichere Produktkonservierung.
Arten des Abtauens
In Kühlsystemen hängt die Wirksamkeit der Abtauung von der Fähigkeit der verwendeten Methode ab, ausreichend Wärme zu erzeugen, um das angesammelte Eis zu schmelzen und dabei den Energieverbrauch und die benötigte Zeit zu minimieren. Zu den gängigsten Methoden gehören die Luftabtauung, die elektrische Widerstandsabtauung, die Heißgasabtauung, die Heißglykolabtauung und die Umkehrzyklusabtauung. Jede Methode hat ihre Besonderheiten und sollte nach ihrer Effizienz und den Auswirkungen auf die gelagerten Produkte ausgewählt werden.
Luftabtauung
In der Kältetechnik ist die Luftabtauung eine wirksame Methode zur Bekämpfung der Eisbildung in Verdampfern. Bei diesem Verfahren wird die Luft in der Kammer selbst genutzt, um den Reif effizient abzutauen.
Seine Eignung wird in Kammern über 4ºC verstärkt, da bei niedrigeren Temperaturen seine Wirksamkeit abnimmt.
Das System beginnt mit dem Schließen des Flüssigkeitsmagnetventils, das den Kältemittelfluss zum Verdampfer stoppt und vom Kompressor entleert wird, bis dieser stoppt. In diesem Fall wird die Luft in der Kammer durch die Ventilatoren umgewälzt und durch das Register geleitet, wodurch das Abtauen des angesammelten Eises erleichtert wird. Der Abtauprozess endet automatisch, entweder durch Erkennung der Abtau-Solltemperatur mittels eines Fühlers oder durch Einhaltung der im System eingestellten Zeit, wodurch sichergestellt wird, dass der Verdampfer ohne thermische Schocks mit einem sanften Übergang zur Wiederaufnahme der Kältetätigkeit in den Normalbetrieb zurückkehrt.
Die Luftabtauung ist in Umgebungen nützlich, die eine genaue Kontrolle der Luftfeuchtigkeit erfordern, wie z. B. in Obst- und Gemüsekammern oder Lagerhäusern. Sie ist auch in Arbeitsräumen üblich. Spezialisierte INTARCON-Geräte, z. B. in Weinkellern oder Fässern, und kompakte Hochtemperatur-Industriegeräte, wie der Superblock R-290, nutzen diese Methode. Auf diese Weise optimieren sie die Konservierungsumgebung und erhalten die Energie- und Betriebseffizienz des Systems.
Elektrische Widerstandsabtauung
In der Kältetechnik wird die elektrische Widerstandsabtauung als wirksame und kontrollierte Methode zur Beseitigung von Reifablagerungen an Verdampfern eingesetzt. Dieses System besteht darin, elektrische Heizelemente direkt in den Verdampfer zu integrieren, um die betroffene Oberfläche zu erwärmen und den Reif zu schmelzen.
Die Widerstandsabtauung ist in gewerblichen und industriellen Anwendungen weit verbreitet, wo eine präzise Steuerung des Abtauvorgangs erforderlich ist.
Das Verfahren ist nahezu standardisiert und beginnt mit dem Absperren des Flüssigkeitsmagnetventils, um den Kältemittelfluss zu stoppen, gefolgt von der Entleerung des Verdichters. Die Ventilatoren und Verdichter werden dann gleichzeitig abgeschaltet, um das System vorzubereiten. Als nächstes werden die elektrischen Heizungen aktiviert, die so ausgewählt werden, dass sie die erforderliche Wärmemenge liefern, um den Frost in der gewünschten Zeit zu schmelzen. Die Verzögerungszeiten werden entsprechend eingestellt, um sicherzustellen, dass der Abtauvorgang effizient abgeschlossen wird.
Heißgasabtauung
Die Heißgasabtauung zeichnet sich als äußerst wirksame Methode zur Beseitigung von Reif an Verdampfern in Kühlsystemen aus. Bei dieser Technik wird der Verdichterauslass direkt mit dem Verdampfer verbunden, und zwar nach dem Expansionssystem, wobei die bei der Kältemittelverdichtung erzeugte Wärme zum Schmelzen des angesammelten Eises genutzt wird. Dies führt zu einer Abtauleistung, die der vom Verdichter aufgenommenen Leistung entspricht, wie im Mollier-Diagramm unten dargestellt.
Diese Methode eignet sich besonders für Kühlanlagen, die häufig und effizient abgetaut werden müssen, da es sich um ein einfaches, aber effektives System handelt, bei dem sich die erzeugte Wärme und die Kälte am selben Punkt befinden.
Maßnahmen und Vorkehrungen für die Heißgasabtauung
Um die Sicherheit, Leistung und Effizienz der Heißgasabtauung zu gewährleisten, sind bestimmte Maßnahmen unerlässlich:
| Vorsichtsmaßnahmen | Sicherheitsmaßnahmen bei der Installation |
| Verhinderung von Flüssigkeitsrückfluss zum Kompressor | Ansaugabscheider |
| Verhindern des Vermischens von heißen Flüssigkeiten oder Gasen mit kalten Flüssigkeiten | Druckregulierungsventil |
| Vermeiden von Druckstößen | Druckbegrenzungsventil |
| Verhinderung der Flüssigkeitsausdehnung in der Ansaugleitung |
Bei der Untersuchung von Varianten des Verfahrens bietet die 3-Rohr-Heißgasabtauung eine vereinfachte Alternative. Sie senkt die Temperatur des Heißgases mit Hilfe eines druckstatischen Ventils. Dies ermöglicht die Abkühlung des Gases und seinen Eintritt in den Verdampfer bei reduziertem Druck und Temperatur. Dies minimiert die thermische Belastung und maximiert den Wirkungsgrad. Auf diese Weise gelangt das Gas ohne das Risiko der Kondensation zurück zu den Kompressoren.
Das 4-Leiter-System hingegen nutzt die Zyklusumkehr in den Verdampfern. Es ermöglicht die Nutzung der Kondensationswärme aus den Verdichtern zur Optimierung der Frostentfernung. Es beinhaltet eine komplexere Steuerung des Heißgasstroms, um Überlastungen zu vermeiden und die Effizienz im Arbeitszyklus zu gewährleisten.
Diese Heißgas-Abtaumethoden sind robuste und effektive Lösungen für INTARCON-Kältesysteme. Sie eignen sich für gewerbliche und industrielle Anwendungen bei mittleren und niedrigen Temperaturen und gewährleisten eine optimale Leistung und ein effizientes Kältekreislaufmanagement.
Abtauen von heißem Glykol
Die Heißglykolabtauung ist eine effiziente Methode, bei der eine erhitzte Glykollösung durch die Schlangen im Verdampfer gepumpt wird, um das angesammelte Eis zu schmelzen. Dieser Prozess beginnt mit dem Öffnen des Glykol-Magnetventils und der Aktivierung der Pumpe des Hydraulikaggregats, wodurch das heiße Glykol direkt in den Verdampfer fließen kann.
Während des Abtauprozesses läuft das heiße Glykol in einem separaten Kreislauf im Verdampfer und überträgt seine Wärme effizient auf das Eis, so dass es schnell und vollständig schmilzt. Diese Methode wird besonders wegen ihrer Fähigkeit geschätzt, den Abtauprozess präzise zu steuern, ohne die Umgebungsfeuchtigkeit zu erhöhen.
Sobald die Zieltemperatur erreicht ist oder die programmierte Zeit abgelaufen ist, wird der Abtauvorgang beendet. Das Glykol wird aufgefangen und zur Wiederverwendung in den Puffertank zurückgeführt. Die Anlagen müssen mit geeigneten hydraulischen Anschlüssen für heißes Glykol vorbereitet werden.
Abtauung mit umgekehrtem Zyklus
Die Reverse-Cycle-Abtauung macht sich die Reversibilität von Kühlsystemen zunutze. Es wandelt den Verdampfer in den Verflüssiger um und umgekehrt, um den Reif schnell zu schmelzen. Während dieses Vorgangs steht der Kammerventilator still. Das 4-Wege-Ventil ändert die Richtung des Kältemittels zum Verdampfer, der als Verflüssiger fungiert. Das Kältemittel überträgt Wärme auf das angesammelte Eis und bringt es effektiv zum Schmelzen.
Nach dem Abtauen wird der Zyklus mit dem Kältemittel in flüssigem Zustand fortgesetzt. Es fließt durch den Filter und das thermostatische Expansionsventil zum Verflüssiger, der nun als Verdampfer fungiert. Damit ist der Zyklus abgeschlossen. Diese Methode zeichnet sich durch ihre Schnelligkeit und Energieeffizienz aus und gewährleistet eine wirksame Abtauung, ohne die Leistung des Kühlsystems zu beeinträchtigen.
Aus dem Mollier-Diagramm ist ersichtlich, dass die gesamte Kondensationsleistung für das Abtauen verwendet wird. Sie umfasst sowohl die sensible als auch die latente Kondensationswärme. Dies zeigt die Effizienz und Optimierung dieser Methode zur Beseitigung von Frost in Verdampfern.
Anwendungen, Vor- und Nachteile der einzelnen Abtauarten
| Art der Abtauung | Anmeldung | Vorteile | Benachteiligungen | |
| Luft | Systeme und Kühlräume > 4ºC Geräte für hohe Luftfeuchtigkeit Ausrüstung für Lagerhallen | Einfach und preiswert Niedriger Verbrauch Reduzierte Wartung Optimierte Trocknung | Verlängerte Zeit Temperaturgrenzwerte Beschädigung des unverpackten Produkts | |
| Elektrischer Widerstand | Lagerhäuser, Supermärkte Gewerbliche Industrielle Systeme | Geschwindigkeit Einfachheit Präzise Kontrolle | Hoher Stromverbrauch Gefahr der Überhitzung Wartung | |
| Heißes Gas | 3 Röhren (3T) | Supermärkte, Kühlräume | Vereinfachung Geringere Anfangskosten Regulierung und Kontrolle Geringere mechanische und thermische Belastung | Keine Wärmerückgewinnung Begrenzter COP Leistung des Systems |
| 4 Röhren (4T) | Industrial refrigeration systems | Höhere Energieeffizienz Geringere Auswirkungen der Kammertemperatur Wärmerückgewinnung COP höher als 3 | Komplexität Hohe Anfangskosten Strafe für Kompressorverbrauch Differenzdruck-Management Vorsicht Desynchronisierung Häufigkeit der Abtauung begrenzt 2 zu 1 Verdampfer | |
| Umkehrung des Zyklus | HVAC-R-Systeme | Hohe Abtauleistung Energie-Effizienz Lokalisierung der Wärmequelle Schnelle Ausführung | Complexity Risk of liquid hammer Operational wear | |
| Heißes Glykol | Ammoniak Turbofrezzer Industrielle CO2-Anwendungen | Effizient, einfach Vermeidet das Risiko von Wasserschlägen im Kältemittel Ununterbrochener Zyklus Kontrollierte Raumtemperatur | Benötigt ein Pumpsystem Komplexität Kosten Steuerung | |
