Elektronisches Expansionsventil im Tiefkühlverbund schwingt bei Teillast

Guten Tag zusammen, ich habe aktuell ein Problem bei einem unserer Tiefkühlverbunde mit R449A. Seit wir die Anlage in den Teillastbetrieb überführt haben, beobachte ich ein starkes Schwingen der elektronischen Expansionsventile (EEV) an den Verdampfern. Die Überhitzung pendelt massiv, was zu instabilen Saugdrücken im gesamten Verbund führt. Ich habe bereits die PID-Parameter der Regler angepasst, aber der Effekt bleibt bestehen, sobald die Außenumgebung durch die herbstlichen Nachttemperaturen kühler wird. Meine Vermutung geht in Richtung der Mindestlaststeuerung der Verdichter, da der Verbund nun häufiger in die unterste Stufe taktet. Hat jemand von euch Erfahrungen mit der EEV-Regelung unter diesen spezifischen Bedingungen? Vielleicht ist die Anbindung des externen Druckaufnehmers durch die kältere Umgebungsluft an der Außenwand ungünstig beeinflusst. Gibt es hier bekannte Probleme bei der Signalübertragung oder sind die Werkseinstellungen der Regler bei niedrigen Lasten einfach zu aggressiv gewählt? Über einen fachlichen Austausch würde ich mich sehr freuen, da das ständige Taktverhalten den Verschleiß unnötig in die Höhe treibt.

Guten Tag Markus, das klingt stark nach einer klassischen Instabilität der Regelstrecke bei geringem Massenstrom. Ich hatte vor zwei Jahren bei einer vergleichbaren R449A-Anlage genau dasselbe Fehlerbild. Wenn die Außenumgebung abkühlt, sinkt das Druckverhältnis massiv, und die EEVs reagieren bei den Standardparametern oft viel zu nervös auf die kleinste Änderung der Überhitzung. Prüfen Sie bitte einmal, ob die Position des Fühlers thermisch entkoppelt ist. Bei Kälte an der Außenwand kann eine Verfälschung des Signals durch Kältebrücken auftreten, was den Regler zusätzlich verwirrt. Zusätzlich empfehle ich Ihnen, den P-Anteil der PID-Regler im Teillastbereich deutlich zu reduzieren. Oft ist die Verstärkung werksseitig auf Volllast ausgelegt und bei geringer Durchströmung einfach zu hoch gewählt. Haben Sie den Verbund schon einmal im Handbetrieb mit fixierten EEV-Öffnungsgraden laufen lassen, um zu sehen, ob sich der Saugdruck dann beruhigt?

Hallo Markus, Klaus hat mit der Fühlerposition völlig recht. Ich bin seit Jahren im Bereich Kältetechnik tätig und bei den aktuellen Temperaturen im Herbst erleben wir das öfter. Gerade wenn der externe Druckaufnehmer ungünstig sitzt, haut dir das Signal weg. Check bitte unbedingt die Abschirmung der Messleitungen, falls diese parallel zu den Leistungsleitungen liegen – wir hatten schon Fälle, wo durch EMV-Einstreuungen bei niedrigen Lasten das Signal so unsauber wurde, dass der Regler nur noch wild geregelt hat. Denk auch an die ChemKlimaschutzV und die korrekte Dokumentation, falls du am Kältekreis änderst. Mein Tipp: Teste mal eine Dämpfung des Ist-Wertes im Regler, falls das EEV-Modell dies zulässt. Das nimmt oft die Spitze aus der Schwingung, ohne dass du die gesamte Dynamik der Regelung verlierst. Viel Erfolg bei der Fehlersuche!

Vielen Dank für die schnellen Rückmeldungen, Klaus und Sabine. Die Fühlerposition habe ich heute Morgen direkt geprüft, da war tatsächlich eine minimale Kältebrücke durch unzureichende Isolierung an der Außenwand vorhanden. Ich habe das jetzt mit Armaflex nachgebessert und die Leitung zusätzlich in einen Kabelkanal gelegt, um die EMV-Problematik zu minimieren. Ich werde nun wie empfohlen den P-Anteil leicht absenken und eine stärkere Dämpfung in der Reglersoftware einstellen. Euer Hinweis auf den Handbetrieb war Gold wert – ich werde das morgen Abend bei sinkenden Außentemperaturen testen. Es ist beruhigend zu hören, dass dieses Verhalten bei R449A und den herbstlichen Bedingungen kein Einzelfall ist. Ich melde mich wieder, sobald ich die ersten Messwerte aus der Teillastphase habe.