Verflüssigungsdruckregelung bei luftgekühlten Verflüssigern im Herbst

Guten Tag zusammen. Ich stehe derzeit vor einer Herausforderung bei einer Gewerbekälteanlage in einer Lagerhalle. Durch die sinkenden Außentemperaturen in der Nacht fällt der Verflüssigungsdruck bei der luftgekühlten Anlage so stark ab, dass die Anlage teilweise mit Störung abschaltet, da die Heißgastemperatur nicht mehr ausreicht. Aktuell ist noch eine rein drehzahlgeregelte Steuerung über einen Phasenanschnittregler verbaut, die jedoch bei den jetzigen morgendlichen Temperaturen von unter 10 Grad sichtlich an ihre Grenzen stößt. Ich überlege nun, ob eine Umrüstung auf eine Druckregelung mittels Druckschalterkaskade oder der Einbau eines Winterbetriebsreglers mit Anlaufentlastung sinnvoller ist. Da der Kunde Wert auf Energieeffizienz legt, möchte ich unnötige Taktzyklen vermeiden, aber die Betriebssicherheit steht für die nächste Wintersaison an erster Stelle. Haben Sie Erfahrungen, welche Lösung in diesem Temperaturbereich bei älteren Scroll-Verdichtern zuverlässiger arbeitet? Über eine fachliche Einschätzung oder Tipps zur Konfiguration der Regelparameter wäre ich sehr dankbar. Vielen Dank im Voraus für Ihre Unterstützung.

Guten Tag Markus. Bei älteren Scroll-Verdichtern würde ich Ihnen dringend von einer simplen Druckschalterkaskade abraten, da diese zu massiven Druckschwankungen führt, die den Verdichter unnötig belasten. Im Hinblick auf die Energieeffizienz und die Lebensdauer der Mechanik empfehle ich Ihnen die Umrüstung auf einen modernen, stetigen Drehzahlregler mit Frequenzumrichter. Dies entspricht zudem dem aktuellen Stand der Technik gemäß VDI 4645, um den Betrieb über das ganze Jahr stabil zu halten. Sollte das Budget knapp sein, ist ein Winterbetriebsregler mit Anlaufentlastung eine robuste Notlösung. Achten Sie bei der Installation unbedingt auf die Anforderungen der ChemKlimaschutzV und führen Sie die notwendigen Leckagekontrollen durch, da Sie ohnehin in das Kältesystem eingreifen. Eine präzise Regelung spart Ihnen auf lange Sicht deutlich mehr Energiekosten ein als die anfängliche Investition.

Hallo zusammen, ich stimme Andreas absolut zu. Bei unseren Anlagen im Bestand haben wir mit Phasenanschnittreglern oft Probleme durch Netzrückwirkungen, was bei empfindlicher Elektronik zu Störungen führen kann. Haben Sie bei Ihrer Anlage auch mal die Schwingungsdämpfer geprüft? Oft übertragen sich die Taktungen bei niedrigen Drehzahlen auf das Gehäuse der Anlage. Wenn der Kunde Wert auf Effizienz legt, wäre vielleicht auch eine Investition in eine Verflüssiger-Druckregelung über ein elektronisches Expansionsventil eine Überlegung wert. Das ist zwar aufwendiger in der Einregelung, hält den Druck aber extrem stabil, selbst bei morgendlichem Frost. Haben Sie eigentlich schon einmal die Heißgasleitung auf eine ausreichende Dimensionierung geprüft, falls der Druckabfall dort zu stark ausfällt?

Vielen Dank für die schnellen Rückmeldungen! Andreas, der Hinweis auf den Frequenzumrichter ist berechtigt, allerdings ist der Platz im Schaltschrank für eine Nachrüstung begrenzt. Sabine, die Idee mit dem elektronischen Expansionsventil klingt spannend, aber für diese Bestandsanlage vermutlich zu kostenintensiv für den Kunden. Ich werde nun wohl die Schiene der Winterbetriebsregelung mit einer sauberen Anlaufentlastung verfolgen. Ich werde bei der Umsetzung die Konfiguration der PID-Parameter kritisch prüfen, um das Taktverhalten zu minimieren. Die Dämpfer werde ich bei der Gelegenheit ebenfalls tauschen, da diese nach über zehn Jahren ihre Elastizität verloren haben. Danke für den wertvollen fachlichen Input, das hilft mir bei der Argumentation gegenüber dem Kunden sehr weiter.

Kurze Anmerkung noch von meiner Seite: Vergessen Sie bei der Umrüstung nicht den hydraulischen Abgleich des Kühlkreislaufs. Wenn die Anlage durch den niedrigen Verflüssigungsdruck in Störung geht, liegt das oft auch an einem zu geringen Durchfluss im Verflüssiger bei niedrigen Lastzuständen. Manchmal reicht schon eine kleine Anpassung der Pumpenkennlinie aus, um das Ansprechverhalten der Anlage bei kalten Außentemperaturen deutlich zu verbessern. Gerade bei älteren Gewerbekälteanlagen wirkt das Wunder. Messen Sie bei Gelegenheit die Temperaturdifferenz über dem Verflüssiger unter Last. Wenn diese zu hoch ist, haben Sie ein Strömungsproblem, das kein Regler der Welt durch bloße Taktung kompensieren kann. Viel Erfolg bei der Instandsetzung.