Drehzahlregelung von Ventilatoren im Tiefkühlhaus bei Kälte

Hey Leute, ich habe mal eine technische Frage zur Steuerung meiner Tiefkühlhaus-Ventilatoren. Jetzt, wo es nachts draußen merklich abkühlt, habe ich den Eindruck, dass meine drehzahlgeregelten Ventilatoren unnötig hochtourig laufen, obwohl die nötige Temperaturdifferenz im Raum längst erreicht ist. Ich nutze aktuell eine Standard-Phasenschnittsteuerung. Mir scheint, als käme die Elektronik mit den kühleren Ansaugtemperaturen im Außenbereich nicht ganz klar und regele daher tendenziell zu aggressiv nach. Hat jemand von euch schon mal ähnliche Probleme bei der Kopplung von Außenlufttemperatur und Kondensatordruckregelung gehabt? Überlege, ob ich die Parameter am Regler manuell anpassen sollte oder ob ich mir damit nur neue Probleme bei der Verdichterlaufzeit einhandle. Bin für jeden Tipp dankbar, wie ich das System effizienter durch den anstehenden Winter bringe. Will ja nicht, dass die Kiste mir bei den ersten richtigen Frösten völlig instabil läuft. Freue mich über eure Praxiseinschätzungen.

Guten Tag Jens, das von Ihnen beschriebene Phänomen ist bei Standard-Phasenschnittsteuerungen in der Übergangszeit tatsächlich ein klassisches Problem. Durch die sinkenden Außentemperaturen steigt der Wirkungsgrad des Verflüssigers massiv an, was bei Ihrer starren Regelung zu einer zu niedrigen Verflüssigungstemperatur führen kann. Dies beeinflusst wiederum das Expansionsventil negativ, da der nötige Druckgradient über die Düse fehlt. Ich empfehle Ihnen dringend, den Umstieg auf eine druckabhängige Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter zu prüfen. Das ist technisch deutlich sauberer als die Phasenschnitt-Variante. Achten Sie dabei unbedingt darauf, dass die Arbeiten gemäß ChemKlimaschutzV von zertifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden. Eine manuelle Anpassung der Parameter am alten Regler ist meist nur ein Herumdoktern an den Symptomen und führt selten zu einem stabilen Betriebspunkt bei Frost.

Danke Markus für die schnelle Rückmeldung! Den Gedanken mit dem Frequenzumrichter hatte ich auch schon, aber das sprengt aktuell etwas mein Budget für das Projekt. Wenn ich erst einmal bei der bestehenden Steuerung bleibe, meinst du, eine leichte Anhebung des Sollwerts am Regler könnte kurzfristig helfen? Ich habe Sorge, dass mir bei extremen Minustemperaturen das Kältemittel im Verflüssiger zu stark unterkühlt und der Verdichter dann aufgrund von Ölrücklaufproblemen oder Druckschwankungen leidet. Wäre es sinnvoll, den Mindestwert der Drehzahl so zu parametrieren, dass der Lüfter nie ganz zum Stillstand kommt, aber auch nicht hochdreht?

Hallo Jens, ich klinke mich hier mal kurz ein. In unserem Betrieb haben wir bei ähnlichen Anlagen gute Erfahrungen mit dem Einbau einer Winterregelung gemacht, die den Druck konstant hält. Wenn du die Drehzahl manuell festnagelst, riskierst du bei wechselnden Lastzuständen, dass der Betrieb instabil wird. Besonders wenn du mit modernen Kältemitteln arbeitest, sind die Druckverhältnisse recht kritisch. Prüfe doch mal, ob du nicht einfach eine Druckbegrenzung aktivierst. Bei uns hat das den Effekt gehabt, dass die Verdichterlaufzeiten deutlich konstanter wurden, weil die Regelung nicht mehr so hektisch zwischen Anlauf und Abschaltung pendelt. Das spart auf Dauer massiv Energie und schont die Mechanik. Lass aber bitte jemanden mit entsprechendem Sachkundenachweis ran, bevor du da großartig an der Elektronik änderst.

Kurze Anmerkung dazu: Vergiss die Phasenschnittsteuerung am besten komplett. Das Gebrumme der Motoren bei niedrigen Drehzahlen ist Gift für die Wicklungen. Wenn du kein Geld für den Frequenzumrichter ausgeben willst, schau dir zumindest eine stufenweise Ansteuerung über ein Schütz und einen Druckwächter an. Das ist zwar rudimentär, aber wesentlich betriebssicherer als die aktuelle Lösung. Ich habe das letztes Jahr bei einer kleineren Anlage umgesetzt. Wir haben den hydraulischen Abgleich der Kälteleistung einmal durchgerechnet und festgestellt, dass man mit einer fixen Drehzahl bei Kälte sogar besser fährt als mit einer wild regelnden Elektronik. Behalte die Temperaturen im Auge und achte darauf, dass die VDI 4645 Richtlinien für den Betrieb deiner Anlage eingehalten werden.

Ehrlich gesagt, Jens, bei Tiefkühlhäusern ist Sparen am falschen Ende oft ein teurer Spaß. Wenn dir die Anlage im Winter aussteigt, hast du schnell einen kompletten Warenverlust, der die Kosten für einen Frequenzumrichter bei weitem übersteigt. Ich würde dir raten, die Steuerung komplett auf eine moderne, druckgeführte Regelung umzustellen. Das ist auch im Hinblick auf das Gebäudeenergiegesetz ein wichtiger Punkt, wenn man die Effizienz der gesamten Kälteerzeugung betrachtet. Eine saubere Regelung sorgt nicht nur für Stabilität bei Frost, sondern verlängert die Lebensdauer deiner Verdichter enorm. Sprich mal mit deinem SHK-Partner, ob es eventuell Fördermöglichkeiten gibt, die man hier anzapfen kann. Manchmal sind die Kriterien für eine energetische Optimierung einfacher zu erfüllen, als man denkt.