Kühlanlage - Bitzer Verdichter

[PatrickR]

Hallo zusammen,

ersteinmal möchte ich mich vorstellen.
Mein Name ist Patrick und ich komme aus Kerpen bei Köln.
Von Beruf bin ich Energieanlagenelektroniker (Fachrichtung: Heizung/Klima/kälteregelung )

Also bin ich von Seiten der Steuerung schonmal bestens informiert

Nun bin ich dabei mir einen Kühlraum zu Bauen.
Dabei sollen folgende Komponenten eingesetzt werden (sind vorhanden).

Bitzer Verdichter 2HL - 1.2Y
(Fördervol. 5.56 m³/h, Max Überdruck (ND/HD) 19/28Bar

Lu-Ve Verflüssiger SHVN 11/4 (11kw Verflüssigungsleistung)
Seperater Flüssigkeitsunterkühler an Kaltwassersatz
1 x Verdampfer 2,0 kW @ -5°
1 x Verdampfer 3,5 kW @ -5°
Kältemittel R404a

Laut Bitzer-Software erreicht der oben genannte Verdichter 5.52 kW bei:

Verdampfung -5°
Verflüssigung +40°
Flüssigkeitsunterkühlung 20K (Kühlung durch Kaltwassersatz)
Sauggastemp: 25
benötigte verflüssigungsleistung: 6.09 kW
Massenstrom 122,0 kg/h
Druckgastemp (ungekühlt) 91,3 °C

Saugseitige Verrohrung 16mm
Druckseitig 12mm

Von der Theorie müsste also alles passen.
Nun stellen sich mir folgende Fragen:

Wie erreiche ich die angegebenen Werte?
Welchen TEV mit welcher Bedüsung benötige ich (am liebsten Danfoss)
mit Welchem Druck wird das system in dieser Konfiguration laufen?


Ich bedanke mich schon im Voraus

Viele Grüße
Patrick

[toaster]

um so eine anlage zu planen brauchst du erstmal die erforderliche kälteleistung. da spielen fiele faktoren eine rolle.
wärmeeinfall durch transmission (desto dicker die dämmung der zelle desto weniger einfall hast du), lufterneuerung, beleuchtungswärmestrom (falls vorhanden), personenwärmestrom (durch das begehen des kühlraums), abtauwärmestrom, ventilatorwärmestrom. das wichtigste: wie groß ist dein kühlraum? und was willst du darin kühlen? von welchem hersteller ist die kühlzelle und wie dick ist diese gedämmt. das sind so sachen die man vorher klären sollte wie oft wird frische ware eingebracht usw. am besten beschreibst du mal so einen tagesablauf der kühlzelle wie du es dir vorstellst

edit: deine werte da oben wirste so net umsetzten können.
wenn du -5°C im kühlraum haben willst musste mindestens mit -12 bis -15°C verdampfen. dadurch sinkt die kälteleistung deines verdichters enorm! 20k flüssigkeitsunterkühlung ist schon recht viel. was für ein kws ist das der das machen soll? sauggastemperatur ist ein bisschen hoch, findeste nicht ? das wären 30k überhitzung bei -5°C verdampfung und 40k bei -15°C verdampfung. orientier dich lieber mal im bereich 10 bis 15k bei so einer anlage.

[PatrickR]

Hallo,

bei dem Kühlraum handelt es sich nicht um eine Kühlzelle für Warengüter sondern
eher um ein Elektroniklabor indem luftgekühlte Laser und die dazugehörigen Netzteile und EDV betrieben wird.

Die Wärmelast liegt bei ca 4kW im fast 24/7 Betrieb.
Der Raum selber liegt im Kellergeschoss umgeben von einer 500mm Betonwand die nochmals mit 50mm Styrodur und Rigipsplatten isoliert ist.
Der raum ist ca 9m² groß.

Ziel ist es die größtmögliche Kälteleistung zu erzielen (um so kälter, desto besser).
Eine Raumtemperatur zwischen 1°C und 10°C wäre wünschenswert.
Aber ob ich das mit meinen Komponenten und den 4kW Wärmelast hin bekomme ist eine andere Frage

Wie gesagt, letztendlich geht es mir um die größtmögliche Kälteleistung und die dafür benötigten Komponenten im Kältekreislauf.
Die Steuerung der Anlage bezüglich der Soll und Ist Werte bekomme ich ohne Probleme hin.

Ja stimmt schon mit der Überhitzung, war ja noch rel. früh am Morgen
Bei 15K Überhitzung, würden mir ca 0,2kW weniger Kälteleistung zu verfügung stehen, bei 10K ca. 0,25kW ist also sinnvoller.


Viele Grüße
Patrick

[august123]

bei einer angestrebten Raumtemperatur zwischen 1 und 10°C wirst du nicht umhin kommen, das ganze ordentlich zu dämmen, da du sonst enorme Probleme mit Kondensation an und in den Wänden bekommst.
Zu was denn so kalt?
Für mich hört sich ein Raum mit vielen technischen Geräten eher nach einer Standardsituation wie z.B. Serverräume an, wo dann z.B. dauernde 18°C herrschen bei konstanter Luftfeuchtigkeit. Ist für die Technik eigentlich am besten, und der Mensch kann ohne Jacke darin arbeiten. Dafür lässt sich dann, je nachdem wie professionell und zuverlässig das ganze sein muss, eine Split- Klimaanlage der etwas besseren Klasse, am besten mit Inverter Technik verwenden und du musst den Raum auch nicht weiter dämmen.
Bei alleine 4KW Wärmelast durch Geräte, komme noch die von toaster angesprochenen Faktoren dazu, das muss dann schon richtig dimensioniert sein.
Sollen einzelne Geräte weiter herabgekühlt werden, würde ich eher über einen Kaltwassersatz nachdenken.

Und willkommen im Forum

[PatrickR]

Hi,

Danke für die Begrüßung august.

Ja, das mit Kondensation an den Wänden ist mir bewusst.
Momentan läuft dort ein Splitgerät mit 3,5kw und es herrscht eine temperatur von 18 - 19°C
Der hauptgrund warum es dort so kühl sein soll, sind die Laser. Denen sind die 19 Grad schon etwas zu warm und leider ist es nicht möglich die über ein Kaltwassersatz zu kühlen (der wäre ja sogar vorhanden).
Bis vor ein paar Wochen war alles bestens, da hatte ich schöne 15°C im Raum und dann ist der Sommer eingebrochen
Naja und neuanschaffung steht eigentlich für mich nicht in Frage, da ja Material für ne ausreichende Anlage vorhanden ist.

Gruß
Patrick

[UnRockStar]

was du beachten musst wenn du mit der Verdampfung unter die taupunktgrenze kommst ist das deine Wärmeleistung nicht gleich die Benötigte kälteleistung ist.

wenn du unter die Taupunktgrenze gehst musst du berücksichten das dir leistung verloren geht weil du wasser aus der luft hinauskondensierst

grob gesagt wärmelast mal 2 haut etwa dann gut hin

Grüße

[PatrickR]

Ja, das ist klar, das hat die Bitzer-Software schon berücksichtigt
Der Taupunkt würde in meinem Fall bei 70% relativer Luftfeuchte bei einer Umgebungstemperatur von 15°C bei 10°C liegen.
Wenn die Luft auf 10°C runter ist, liegt er nur noch bei 5°C.
Ist also nicht so gravierend.


Daten nochmal zusammengefasst:

Kältemittel: R404a
Bezugstemperatur: Taupunkt
Verdampfung: -5°C
Verflüssigung: 40°C
Verflüssigungsunterkühlung: 18 - 20K
Sauggasüberhitzung: 10K
Verdampfer 1 - 2,0 kW @ -5°
Verdampfer 2 - 3,5 kW @ -5°

Ermittelte Ergebnisse:
Kälteleistung: 5,2kW
Verflüssigungsleistung ca. 5,8 kW
Massenstrom: 131,4 kg/h
Druckgas Temp: 71.8

Anbei habe ich noch ein auf die Schnelle erstelltes Diagramm angehangen ( Sorry für die nicht ganz normgerechten Symbole )

Zeichnung1.jpg

Ich denke das es so funktionieren sollte nur mit den TEV s bin ich mir nicht sicher.

Viele Grüße
Patrick

[august123]

z.B. Danfoss TES 2 R404a Lötausführung, Düse kannst du in den Auslegungstabellen nachsehen oder mit "DanVen" berechnen, 03 hört sich aber nicht schlecht an.

[wirehead]

Luftgekühlte laser = Gaslaser? Kleine Ar+? Die kann man auch mit einem aufgesetzten Wasserkühlregister betreiben. Das ist zwar nicht schön aber praktikabel...
Oder ist das kommerziel?

[PatrickR]

@ wirehead

Ja, sind Ar Laser und Teilweise auch Ar+Kr sowie auch gepumpte Festkörper.
Weil es alles Test- und Messaufbauten sind möchte ich nur ungern da die wsserschläuche rumhängen haben und die größeren Kaliber sind ja eh wassergekühlt, für die habe ich ja den kws
Naja, ist teilkommerziell ist die Firma von meinem Vater und mir und Laser und Showlasertechnik ist eines meiner primären Hobbys.

So nun wieder zurück zum Thema.

Wo genau liegt denn eigendlich der Unterschied zwichen den EVs TES 2 und TS 2 ?
Ja klar das eine ist mit internen Druckausgleich und das andere mit Externen-.

aber wogenau liegen da die Vor- und Nachteile?
Vom Installationsaufwand würde ich natürlich eher zum TS 2 Greifen

Viele Grüße
Patrick

[UnRockStar]

Wenn die Verdampfer mehrfacheinspritzung haben musst du ein TES nehmen

wo der unterscheid ist steht hier bereits irgendwo im Forum,

wenn du nichts findest sag bescheit dann schreib ichs nochmal grob zusammen,
bw check mal die Danfoss Homepage ab bw such auf deren seite nach Tipps für den Monteur

[wirehead]

@PatrickR
Ah ok dachte da gerade eine eine andere Kölner Laserfirma aber die herrn haben kein keller ;-)

[PatrickR]

Hallo zusammen,

so langsam geht es weiter mit meinem Projekt "Technikraum Kühlung".
Heute habe ich den Verdichter mal etwas co2 schnüffeln lassen um zu sehen ob er noch läuft und das tut er auch
Die 5,5 dm³ Volumen (Sammler) hat er recht schnell auf 30Bar hoch gedrückt.
Die Steuerung ist auch so gut wie fertig.
Es fehlt nur noch der Kühlstellenregler. Der derzeit eingebaute Temp.regler
Steuert zum einen den Verflüssigerlüfter (Logic: Wenn Flüssigkeit <10°C dann Lüftermotor aus ) und zum anderem den Unterkühler (Logic: Wenn Flüssigkeit >20°C Unterkühler aktiv )

Nun ist mir aber auch noch eine Frage aufgekommen.
Laut Berechnung werde ich eine Druckgastemp. zwichen 70 - 80°C haben.
Spricht etwas dagegen eine PWT in Serie vor den Verflüssiger einzubauen zwecks Warmwasseraufbereitung?

Zu guter letzt auch noch was fürs Auge


Viele Grüße
Patrick

IMG_5366.JPGIMG_5358.JPGIMG_5367.JPGIMG_5352.JPG

[DerMalle]

Enthitzer (und Unterkühler ) sind nie verkehrt in einer Kälteanlage.

[UnRockStar]

Mach die geschichte mit unterkühlung lieber druckgesteuert.

der lüfter sollte bei einem verflüssigungsdruck von >25°C schon ausgehen.

du musst ja irgendein Druckverhältnis bei der auswahl des Eventiles nehmen.

Geht der HD jetzt zuweit runter fällt dir die anlage aus, weil nicht mehr genug kältemittel durchs ventil geht..

mal so ganz grob gesagt..

[PatrickR]

Hi,

danke für den Tip, aber irgendwie steige ich da nicht hinter.
Ich bin bis jetzt davon ausgegangen, das die Drücke konstant bleiben, egal welche Flüssigkeitstemperatur hinter dem Verflüssiger herrschen, undzwar die kanpp 18 Bar bei einer Verflüssigung bei +40°C.
D.h wenn ich jetzt den Druckschalter auf 25°C ( 12,4 Bar ) einstelle würde ja der Unterkühler immer Aktiv sein bzw. immer aus...


Anbei mal ein Screenshot aus Solkane
druecke.jpg

Viele Grüße
Patrick

[Patrickclouds]

20k unterkühlung? weil du in einen zusätzlichen pwt einspritzt und damit das kältemittel unterkühlst?
haben bitzer so nen hohen wirkungsgrad?
müsste es nicht heißen verflüssigungsdruck kleiner 25°C = lüfter aus
nimmst du für die lüfterreglung einen drehzahlregler der über den gemessenen druck regelt?

bin mir jetzt auch net ganz sicher woher der gemessene hd druck rührt. ich denke es ist ne mischung aus allen phasen auf der hd seite gewichtet nach prozentualem anteil?

[PatrickR]

20k unterkühlung? weil du in einen zusätzlichen pwt einspritzt und damit das kältemittel unterkühlst?

Hi,
das ganze soll am Ende so aussehen:
HD-Diagramm.jpg
Hinterm Verdichter Soll der erste PWT kommen.
Die gewonnene Wärme soll im Winter das heizsystem unterstützen.
aufgrund der kalten Außenluft sollte die unterkühlung von 20K durch den Verflüssiger erreicht werden. (wenns zu kalt wird, schalten die Lüfter des Verflüsigers ab.

Hinterm Verflüssiger ist der zweite PWT installiert, der von einem Kaltwassersatz gespeist wird.
Dieser dient im Sommer dazu Das flüssige Kältemittel auf eine Temp von ca. 20°C zu bringen.
der erste PWT (Enthitzer) wäre in diesem fall zu ignorieren, da er im sommer nur die funktion eines stücks Rohr hat ( Heizung aus)

Ich hoffe das funktioniert so....

Wenn nicht, bitte kommentieren ^^

Viele Grüße und danke
Patrick

[DerMalle]

...aufgrund der kalten Außenluft sollte die unterkühlung von 20K durch den Verflüssiger erreicht werden...

Das klappt aber nur, wenn im Enthitzer verflüssigt wird. An Tagen, wo die Wohnung durch die Sonne aufgeheizt wird und weniger Energie zum enthitzen zur Verfügung steht, wird das nicht ganz funktionieren.

[PatrickR]

Das klappt aber nur, wenn im Enthitzer verflüssigt wird. An Tagen, wo die Wohnung durch die Sonne aufgeheizt wird und weniger Energie zum enthitzen zur Verfügung steht, wird das nicht ganz funktionieren.

Ja das ist klar. Da wäre ja dann noch der eigentliche Verflüssiger (Luve 11/4) hinter dem Enthitzer.
Im fall das dem Enthitzer zu wenig Energie zu verfügung steht, soll der Verflüssiger verflüssigen ^^

Viele Grüße
Patrick

[PatrickR]

Hallo zusammen,

nachdem ich nun soweit alles fertig verlötet habe, die Anlage auf Dichtigkeit geprüft und einige Stunden evakuiert habe
ist heute nun das Kältemittel (R404a) in die Anlage gekommen (knapp. 6KG).
Soweit läuft auch alles ganz gut.
Verdampfungsdruck ist auf -5°C, Verflüssigungsdruck auf +38°C und ich habe eine Sauggasüberhitzung von ca. 15K.

Allerdings sprudelt es noch ganz schön im Schauglas, was meines Wissens bedeutet das zu wenig KM drin ist, wenn ich nun jedoch weiter befülle gehen auch die Drücke weiter nach oben.
Wie muss ich nun weiter fortfahren?

Danke schon im Voraus.
Viele Grüße
Patrick

[Patrickclouds]

gasblasen im schauglas deuten auf zu wneig kältemittel hin. gasblasen kann es aber auch geben, wenn die anlage überfüllt ist.
hast du im betrieb kältemittel gefüllt und das schauglas beobachtet?

ich denke der hohe hd druck kommt von dem in meinen augen doch recht kleinen verflüssiger. mehr wie 5-6kw würde ich da nicht vermuten und bei ca 5,5kw verdampfer last plus motorabwärme is man da am oberen limit.

man könnte auch am tev mal mit der überhitzungsschraube spielen indem du die einspritzmenge reduzierst. eventuell siehst du dann, dass es blasenfrei wird. aber damit würd ich erstmal warten bis sich einer von den kältetechnikern (malle, toaster, unrockstar, sany, ....) hier im forum gemeldet hat.

[PatrickR]

Hi,

ja, habe die Anlage wärend des Betrieb flüssig über die ND-Seite gefüllt.
Ich hatte das Schauglas permanent im Auge, anfangs hat es richtig geblubbert, jetzt sind es viele kleine Gasblasen, es gab aber keinen Moment indem es nur Flüssigkeit war (kann nachher mal ein foto machen)
Verflüssiger Qc = 8,1kW R404a, Δt = 15K


Gruß
Patrick

[PatrickR]

Anbei ein paar Bilder

bilder2 078.jpgbilder2 081.jpgbilder2 082.jpg

Gruß
Patrick

[august123]

und dieser Zustand im Schauglas bleibt in jedem Betriebszustand bestehen (auch mit Last also Lüfter Verdampfer an)? Kenne diesen "Schaum" von meinen Anlagen, während des abkühlens des PWTs beispielsweise. Dass Kältemittel fehlt glaube ich fast nicht, bei 6kg die schon gefüllt wurden. Wieviel geht in den Sammler?