Verdampfer für Kühlräume

Ein Kühlraumverdampfer ist eine Luftkühlungskomponente, die Wärme aus dem Kühlraum aufnimmt, die zirkulierende Luft kühlt und anschließend die klimatisierte Luft im gesamten Kühlraum verteilt. Er arbeitet mit einer Verflüssigereinheit, Kältemittelleitungen, einer Expansionsvorrichtung, Steuerungen sowie einer Entwässerung zusammen, um einen Kühlkreislauf zu vervollständigen.

Freezewize-Kühlraumverdampfer sind für begehbare Kühlräume, begehbare Tiefkühlräume, Lebensmittelverarbeitungsräume, Kühlhäuser, pharmazeutische Lager, Kühlkettenanlagen sowie industrielle Kühllagerprojekte konzipiert.

Jeder Kühlraumverdampfer wird entsprechend der Kälteleistung, der Raumtemperatur, den Raumabmessungen, der Produktbeladung, den Anforderungen an den Luftstrom, der Leistung der Verflüssigereinheit, dem Kältemittel, der Abtaustrategie sowie den Betriebsbedingungen ausgewählt.

Bei der richtigen Auswahl eines Verdampfers geht es nicht nur um die Kühlleistung. Luftstrom, Luftstrahlweite, Registeroberfläche, Vereisungsverhalten, Abtauung, Produktanordnung, Deckenabstand, Ablaufführung sowie die Position des Verdampfers beeinflussen die tatsächliche Leistung des Kühlraums.

Grundlagen zu Verdampfern

Ein Kühlsystem leitet Wärme aus dem Inneren eines Kühlraums in die Außenumgebung ab.

Im Inneren des Kühlraums übernimmt der Verdampfer die Wärmeaufnahme.

Warme Raumluft strömt über den kalten Verdampferregister.

Das Kältemittel im Register nimmt Wärme auf.

Ventilatoren verteilen die gekühlte Luft anschließend wieder im Raum.

Der grundlegende Kühlkreislauf verläuft wie folgt:

Verdampfer → Kompressor → Kondensator → Expansionsvorrichtung → Verdampfer

Der Verdampfer verbindet somit die Kälteleistung mit den tatsächlichen Raumbedingungen.

Eine leistungsstarke Kondensatoreinheit kann Produkte nicht effektiv kühlen, wenn der Luftstrom im Verdampfer schlecht verteilt ist.

Ebenso kann ein großer Verdampfer eine unzureichende Kondensationsleistung nicht ausgleichen.

Beide Seiten müssen korrekt aufeinander abgestimmt sein.

Konfiguration des Verdampfers

Die genaue Verdampferleistung, die Spulenkonfiguration, die Anzahl der Ventilatoren, der Luftstrom, der Lamellenabstand, die Art der Abtauung, die Stromversorgung, das Kältemittel, die Abmessungen sowie die Montageangaben sollten bei der technischen Auswahl bestätigt werden.

Begriffe zu Blockkühlern

Auf dem US-amerikanischen Kältetechnikmarkt wird der Begriff „Unit Cooler“ üblicherweise für einen ventilatorunterstützten Verdampfer verwendet, der in begehbaren Kühl- oder Gefrierräumen installiert ist.

Daraus ergibt sich eine wichtige Begriffsbeziehung:

Kühlraumverdampfer
→ Unit Cooler
→ Verdampfer für begehbare Kühlräume
→ Verdampfer für begehbare Gefrierräume

Diese Begriffe beschreiben eng miteinander verbundene Geräte.

„Kühlraumverdampfer“ hat eine klare internationale technische Bedeutung.

„Kühlaggregat“ verbindet das Produkt mit der bekannten amerikanischen Fachterminologie für gewerbliche Kältetechnik.

Für Freezewize sollten „Kühlraumverdampfer“ die primäre Produktbezeichnung bleiben, während „Unit Cooler“ zu einem starken sekundären Schlüsselbegriff in den USA wird.

Wärmeaufnahme

Ein Kühlraumverdampfer erzeugt keine Kälteenergie.

Er absorbiert Wärme.

Das Kältemittel gelangt in einem Zustand in den Verdampfer, der es ihm ermöglicht, Wärmeenergie aus der Umgebungsluft aufzunehmen.

Ventilatoren leiten die Raumluft über die Rohrschlange.

Die Wärme wird von der Luft an das Kältemittel abgegeben.

Die gekühlte Luft wird in den Kühlraum zurückgeführt.

Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Raumbedingungen den gewünschten Sollwert erreichen.

Die Leistung des Verdampfers hängt daher von beiden Faktoren ab:

Wärmeübertragungskapazität
sowie
Luftbewegung

Eine hohe Leistung des Wärmetauschers bei unzureichendem Luftstrom führt zu einer schlechten Verteilung der Wärme im Raum.

Ein hoher Luftstrom bei unzureichender Leistung des Wärmetauschers führt zu einem weiteren Ungleichgewicht.

Verdampferleistung

Die Verdampferleistung muss der tatsächlichen Kühllast entsprechen.

Bei der Auswahl sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Raumtemperatur
• Raumabmessungen
• Plattenisolierung
• Produktbeladung
• Türfrequenz
• Umgebungsbedingungen
• Interne Wärmelasten
• Leistung der Verflüssigereinheit
• Kältemittel
• Abtaubedarf

Die Raumabmessungen allein reichen nicht aus.

Zwei identische Kühlräume erfordern möglicherweise unterschiedliche Verdampfer.

Ein wenig frequentierter Getränkekühler, der vorgekühlte Produkte aufnimmt, hat einen anderen Wärmebedarf als ein Lebensmittelverarbeitungsraum, der während jeder Schicht warme Produkte aufnimmt.

Die richtige Dimensionierung des Kühlraumverdampfers beginnt mit der Berechnung der Kühllast.

Anpassung der Verflüssigereinheit

Ein Verdampfer ist Teil eines Kältekreislaufs.

Er muss auf die Verflüssigungsanlage abgestimmt sein.

Wichtige Abstimmungsbedingungen sind unter anderem:

• Kälteleistung
• Verdampfungsbedingungen
• Verflüssigungsbedingungen
• Kältemittel
• Expansionsregelung
• Raumtemperatur
• Abtaustrategie

Ein Verdampfer, der deutlich größer ist als die Leistung auf der Verflüssigungsseite, führt nicht automatisch zu einer Leistungssteigerung.

Eine überdimensionierte Kondensatoreinheit in Kombination mit einem kleinen Verdampfer führt ebenfalls zu einem unausgewogenen System.

Freezewize bewertet beide Seiten gemeinsam.

Dadurch ergibt sich ein klarer Zusammenhang zwischen den Komponenten:

Kühlraum-Kondensatoreinheit + Kühlraum-Verdampfer = Fernkühlsystem

Verdampfer für Kühlräume

Ein Verdampfer für begehbare Kühlräume arbeitet unter gekühlten Lagerbedingungen.

Typische Anwendungsbereiche sind:

• Restaurants
• Hotels
• Supermärkte
• Lebensmittelgeschäfte
• Getränkelager
• Milchkammern
• Frischwaren
• Gekühltes Fleisch
• Lagerung von Meeresfrüchten
• Gastronomieeinrichtungen

Bei der Auswahl des Verdampfers für Kühlräume sind eine ausreichende Leistung sowie eine gleichmäßige Luftverteilung ohne unnötige Luftgeschwindigkeiten in der Nähe empfindlicher Produkte erforderlich.

Die Art des Produkts spielt eine Rolle.

Einige gelagerte Produkte vertragen einen starken Luftstrom gut.

Bei anderen kann es bei übermäßiger Luftgeschwindigkeit zu unerwünschtem Austrocknen der Oberfläche kommen.

Die Luftverteilung muss daher auf den jeweiligen Lagerzweck abgestimmt sein.

Gefrierverdampfer

Ein Verdampfer in einem begehbaren Tiefkühlraum arbeitet unterhalb des Gefrierpunkts.

Dies bringt zusätzliche Herausforderungen mit sich.

Feuchtigkeit gefriert an der kalten Verdampferwendel.

Die Frostbildung wirkt sich aus auf:

• Luftstrom
• Wärmeübertragung
• die Leistung des Ventilators
• Kühlleistung

Gefrierverdampfer erfordern daher ein geeignetes Frostmanagement sowie eine geeignete Abtaustrategie.

Bei der Auswahl ist Folgendes zu berücksichtigen:

• Tiefkühltemperatur
• Kälteleistung
• Produktbeladung
• Türluftdurchlässigkeit
• Feuchtigkeitsbelastung
• Wärmetauscherkonfiguration
• Abtauung
• Entwässerung

Ein Gefrierverdampfer sollte nicht einfach als größerer Kühlverdampfer ausgewählt werden.

Der Betrieb bei niedrigen Temperaturen verändert die Betriebsbedingungen erheblich.

Kühler vs. Gefrierschrank

Diese Unterscheidung hilft dabei, zu verhindern, dass Kühlgeräte fälschlicherweise für den Einsatz in Tiefkühlräumen spezifiziert werden.

Luftstromverteilung

Ein Kühlraum benötigt mehr als nur eine niedrige Lufttemperatur.

Die gekühlte Luft muss die gelagerten Produkte erreichen.

Eine schlechte Luftverteilung führt zu:

• Warmzonen
• Langsame Temperaturrückführung
• Ungleichmäßige Produkttemperaturen
• Lange Laufzeiten des Kompressors
• Geringe Kühleffizienz

Die Position des Verdampfers sollte einen freien Luftstrom durch den Kühlraum gewährleisten.

Die Luft muss den Verdampfer verlassen, durch den Raum strömen, um die gelagerten Produkte zirkulieren und dann zum Verdampfer zurückkehren.

Eine behinderte Luftzirkulation verringert die effektive Kühlung, selbst wenn die Leistung der Anlage ausreichend ist.

Luftwurf

Die Luftreichweite beschreibt, wie weit die klimatisierte Luft vom Verdampfer wegströmt.

Die erforderliche Luftreichweite hängt ab von:

• Raumlänge
• Raumbreite
• Deckenhöhe
• Position des Verdampfers
• Ventilatoranordnung
• Rack-Anordnung
• Produktanordnung

Ein kleiner begehbarer Kühlraum erfordert eine andere Luftströmung als ein langes Kühlhaus.

In großen Räumen reicht ein Verdampfer möglicherweise nicht aus, um den gesamten Raum ausreichend zu versorgen.

Mehrere Verdampfer können eine bessere Abdeckung gewährleisten.

Die Anzahl der Verdampfer sollte daher von der Raumgeometrie und den Anforderungen an die Luftverteilung abhängen und nicht von der bevorzugten Anzahl der Geräte.

Produkt-Luftstrom

Die gelagerten Produkte beeinflussen den Luftstrom direkt.

Zu den ungeeigneten Lagerpraktiken gehören:

• Kartons, die direkt an den Verdampferventilatoren stehen
• Paletten, die den Luftstrom behindern
• Bis zur Decke gestapelte Produkte
• Regale, die den Rückluftstrom behindern
• Dicht gestapelte Kartons ohne Zirkulationsraum

Diese Einschränkungen können zu Warmzonen führen.

Betreiber sollten um den Verdampfer und die Produkte herum einen ausreichenden Luftspalt lassen.

Eine Kälteanlage kann die Luft nicht durch dichte Produktstapel verteilen.

Platzierung des Verdampfers

Die Aufstellung hat einen starken Einfluss auf die Leistung des Kühlraums.

Bei der Wahl eines geeigneten Standorts sollte Folgendes berücksichtigt werden:

• Raumgeometrie
• Türposition
• Anordnung der Regale
• Produktfluss
• Luftstromreichweite
• Rückluftstrom
• Ablaufposition
• Kältemittelverrohrung
• Wartungszugang

Der Verdampfer sollte die Luft im gesamten Raum verteilen und nicht in Richtung eines nahegelegenen Hindernisses leiten.

Eine Positionierung direkt über einer stark frequentierten Tür ist in der Regel unerwünscht, da durch die Tür warme, feuchte Luft unmittelbar in die Umgebung des Verdampfers gelangt und zudem Probleme bei der Entwässerung sowie beim Wartungszugang verursacht werden.

Eine gute Platzierung verringert unnötige Betriebsprobleme.

Türposition

Kühlraumtüren sind wichtige Leckstellen.

Jedes Mal, wenn eine Tür geöffnet wird, dringt warme Luft ein.

Ein Verdampfer, der ungünstig in der Nähe einer Tür positioniert ist, kann einer höheren Feuchtigkeitseinwirkung oder einem gestörten Luftstrom ausgesetzt sein.

Die Anordnung der Türen sollte daher vor der endgültigen Platzierung des Verdampfers bekannt sein.

Bei der Planung sollte Folgendes berücksichtigt werden:

• Türbreite
• Öffnungshäufigkeit
• Verkehrsrichtung
• Nahegelegene Regale
• Ausblasrichtung des Verdampfers

Die Luftstrompolitik und die Zugangsplanung gehören zum Raumlayout.

Deckenabstand

Viele Kühlraumverdampfer werden an der Decke oder in Deckenhöhe installiert.

Flache Kühlerausführungen sind besonders in gewerblichen begehbaren Kühlräumen verbreitet, da sie die nutzbare Lagerhöhe erhalten.

Der Freiraum muss weiterhin Folgendes ermöglichen:

• Luftansaugung
• Luftaustritt
• Montage
• Reinigung
• Wartungszugang
• Verlegung der Abflussleitungen

Wird die Ausrüstung fest in schwer zugänglichen Bereichen montiert, kann dies später zu Wartungsproblemen führen.

Die kompakte Bauweise sollte die Wartungsfreundlichkeit gewährleisten.

Flache Verdampfer

Ein flacher Luftkühler nimmt weniger Platz im Kühlraum ein.

Diese Konfiguration eignet sich besonders für:

• Begehbaren Kühlräumen
• Begehbare Tiefkühlräume
• Restaurants
• Supermärkten
• Großküchen
• Kleine Kühlräume

Durch die flache Bauweise bleiben die Regalhöhe und das Nutzvolumen erhalten.

Das äußere Profil sollte jedoch niemals das einzige Auswahlkriterium sein.

Kapazität, Luftstrom, Abtauung, Wartungsfreiraum sowie die Raumgeometrie sind nach wie vor wichtiger.

Lagerverdampfer

Große Kühlhäuser erfordern eine andere Verdampferarchitektur.

Zu den Anforderungen können gehören:

• Größere Wurfweite
• Höhere Kälteleistung
• Mehrere Ventilatoren
• Mehrere Verdampfer
• Hohe Decken
• Große Regalsysteme
• Hohe Produktbeladung

Die Planung von Verdampfern für Lagerhallen sollte mit der Raumaufteilung beginnen.

Verdampfer müssen die Luft über die Lagerzonen verteilen, ohne dass Produktstapel wichtige Luftströmungswege blockieren.

In großen Räumen können statt eines zentralen Verdampfers mehrere strategisch positionierte Einheiten zum Einsatz kommen.

Mehrere Verdampfer

Mehrere Kühlraumverdampfer können die Luftverteilung in größeren Räumen verbessern.

Zu den Vorteilen zählen unter anderem:

• Bessere Raumabdeckung
• Kürzere Luftwege
• Gleichmäßigere Temperatur
• Flexible Leistungsverteilung

Der Einsatz mehrerer Geräte bringt zudem gestalterische Überlegungen mit sich:

• Kältemittelverteilung
• Rohrleitungen
• Steuerungen
• Abtausequenz
• Entwässerung
• Wartungszugang

Die Anzahl der Geräte sollte daher den kältetechnischen Vorgaben entsprechen.

Mehr Verdampfer bedeuten nicht automatisch eine bessere Leistung.

Verdampferregister

Der Verdampfer bildet die primäre Wärmeübertragungsfläche.

Luft strömt über den Wärmetauscher, während das Kältemittel im Inneren der Rohre Wärme aufnimmt.

Die Leistung des Wärmetauschers hängt von Faktoren wie den folgenden ab:

• Oberfläche
• Kältemittelkreislauf
• Luftstrom
• Temperaturunterschied
• Lamellenkonfiguration
• Reifbildung
• Reinheit

Freezewize wählt die Konfiguration der Wärmetauscherspule entsprechend der Kälteleistung aus.

Die genauen Abmessungen der Rohrschlange oder der Lamellenabstand sollten für das jeweilige Gerät festgelegt werden und nicht pauschal für jeden Verdampfer gelten.

Lamellenabstand

Der Lamellenabstand ist insbesondere bei Gefrieranwendungen von Bedeutung.

Ein enger Abstand bietet bei einer gegebenen Rohrschlangengröße mehr Wärmeübertragungsfläche, lässt jedoch weniger Platz zwischen den Lamellen.

Reif kann diese Durchgänge verengen.

Ein größerer Lamellenabstand bietet mehr Platz für die Ansammlung von Frost, bevor der Luftstrom stark eingeschränkt wird.

Daraus ergibt sich ein nützliches Auswahlprinzip:

Kühlanwendungen → geringere Frostbelastung

Gefrieranwendungen → größerer Frostspielraum erforderlich

Der genaue Lamellenabstand muss auf die Verdampferkonstruktion, die Gefriertemperatur, die Feuchtigkeitsbelastung sowie die Abtaustrategie abgestimmt sein.

Freezewize sollte modellspezifische Lamellenabstände erst nach Bestätigung der Fertigungskonfiguration veröffentlichen.

Temperaturunterschied

Die Leistung des Verdampfers wird durch die Differenz zwischen der Raumlufttemperatur und der Verdampfungsbedingung beeinflusst.

Dieser Zusammenhang wirkt sich aus auf:

• Kälteleistung
• Oberflächentemperatur des Wärmetauschers
• Feuchtigkeitsentfernung
• Produktbedingungen
• Kompressorbetrieb

Sehr große Temperaturunterschiede sind nicht automatisch besser.

Produkttyp, Luftfeuchtigkeit, Raumanwendung sowie das Kühlsystem erfordern eine ausgewogene Auswahl.

Dies ist besonders bei der Lagerung von Frischwaren von Bedeutung, da eine unnötige Entfeuchtung die Produktqualität beeinträchtigen kann.

Produktentwässerung

Lufttemperatur und Luftgeschwindigkeit beeinflussen den Feuchtigkeitsverlust der Produkte.

Unbedeckte Lebensmittel können Feuchtigkeit verlieren, wenn sie einem starken kalten Luftstrom ausgesetzt sind.

Anwendungsbereiche:

• Frischfleisch
• Obst und Gemüse
• Milchprodukte
• Backwaren
• Unverpackte Lebensmittel

erfordern unter Umständen eine genauere Berücksichtigung der Luftgeschwindigkeit und des Feuchtigkeitsverhaltens.

Ein Kühler sollte daher entsprechend den Anforderungen an die Produktlagerung ausgewählt werden und nicht nur anhand des maximalen Luftstroms des Ventilators.

Dies ist ein weiterer Grund, warum identische Räume unterschiedliche Verdampferausführungen erfordern können.

Reifbildung

Gefrierverdampfer arbeiten unterhalb der Gefrierpunkt von Wasser.

Feuchtigkeit, die auf die Rohrschlange gelangt, verwandelt sich in Frost.

Zu den Quellen gehören:

• Türöffnungen
• Feuchtigkeit der Produkte
• Reinigung
• Luftundichtigkeiten
• Personal
• Umgebungsfeuchtigkeit

Zunächst bildet sich Frost auf den Oberflächen der Wärmetauscher.

Mit zunehmender Ablagerung verringert sich der verfügbare Luftströmungsquerschnitt.

Dies verringert die Leistung des Verdampfers.

Durch die Abtauung wird der Zustand der Wärmetauscher wiederhergestellt.

Abtaustrategie

Die Wahl der Abtaumethode hängt von der jeweiligen Kälteanwendung ab.

Mögliche Strategien variieren je nach Raumtemperatur, Geräteauslegung, Kältetechnik und Betriebsplan.

Zu den wichtigen Faktoren gehören:

• Kühl- oder Gefrierbetrieb
• Reifbildung
• Türfrequenz
• Konfiguration des Verdampfers
• Produktionsplan
• Kälteanlage

Tiefkühlanwendungen erfordern in der Regel ein aktiveres Frostmanagement als Kühlräume mit positiven Temperaturen.

Die genaue Freezewize-Abtaukonfiguration sollte entsprechend dem gewählten Verdampfer festgelegt werden und nicht als universelle Methode dargestellt werden.

Abtauhäufigkeit

Häufigeres Abtauen ist nicht automatisch besser.

Übermäßiges Abtauen führt zusätzliche Wärme in den Kühlraum ein.

Unzureichende Abtauung führt zu einer Verstopfung der Verdampferwendel.

Ein korrekter Zeitplan zielt darauf ab, Frost bei Bedarf zu entfernen und gleichzeitig unnötige thermische Belastung zu minimieren.

Zu den Faktoren, die die Häufigkeit beeinflussen, gehören:

• Türfrequenz
• Luftfeuchtigkeit
• Feuchtigkeit der Produkte
• Tiefkühltemperatur
• Auslegung des Verdampfers
• Betriebszeiten

Gefrierräume mit hohem Durchgangsverkehr erfordern möglicherweise eine andere Abtaustrategie als Räume für die Langzeitlagerung, in denen die Tür nur selten geöffnet wird.

Rückgewinnung der Abtauwärme

Nach dem Abtauen muss das Kühlsystem die zugeführte Wärme abführen.

Die Raumtemperatur kann während dieses Zeitraums vorübergehend schwanken.

Große Tiefkühlanlagen mit mehreren Verdampfern können den Zeitpunkt der Abtauung aufeinander abstimmen.

Durch die Staffelung der Abtauzyklen kann verhindert werden, dass alle Verdampfer gleichzeitig ausfallen.

Dies kann die Raumtemperaturstabilität in größeren Projekten verbessern.

Die endgültige Abfolge hängt von der Systemarchitektur ab.

Entwässerungskonzeption

Verdampfer erzeugen Kondensat oder Abtauwasser.

Dieses Wasser benötigt einen zuverlässigen Abflussweg.

Bei der Auslegung der Entwässerung sollte Folgendes berücksichtigt werden:

• Position des Verdampfers
• Auffangwanne
• Rohrgefälle
• Leitungslänge
• Raumtemperatur
• Auslassstelle
• Wartungszugang

Eine schlechte Entwässerung kann Folgendes verursachen:

• Stehendes Wasser
• Eis
• Hygieneprobleme
• Schäden an der Decke
• Gefahren auf dem Boden

Die Planung der Entwässerung sollte vor der Installation erfolgen.

Schutz für Gefrierschrank-Abflüsse

Niedrigtemperaturräume bergen ein zusätzliches Risiko für die Entwässerung.

Das aus dem Verdampfer austretende Wasser kann gefrieren, bevor es die Ablaufstelle erreicht.

Die Auslegung des Abflusses für Tiefkühlräume erfordert daher je nach Projektkonfiguration möglicherweise geeignete Frostschutzmaßnahmen.

Die Geometrie der Abflussrohre ist entscheidend.

Lange horizontale Leitungsabschnitte oder ein unzureichendes Gefälle können das Risiko einer Verstopfung erhöhen.

Bei der Installation eines Gefrierverflüssigers sollten Abtauung und Entwässerung als ein System aufeinander abgestimmt werden.

Kondensatdiagnose

Wasser unter einem Kühlverdampfer bedeutet nicht immer einen Kühlausfall.

Mögliche Ursachen sind:

• Verstopfter Abfluss
• Falsches Gefälle
• Beschädigte Auffangwanne
• Problem mit dem Abflussanschluss
• Übermäßige Kondensation
• Luft eindringen

Eisbildung im Gefrierfach unterhalb des Verdampfers kann ebenfalls auf Probleme mit der Entwässerung oder der Abtauung hindeuten.

Bei der Diagnose sollte der Feuchtigkeitsweg ermittelt werden, bevor die Kühlleistung angepasst wird.

Verfrostung des Verdampfers

Unerwartete starke Vereisung kann verschiedene Ursachen haben:

• Starkes Eindringen von Feuchtigkeit
• Tür offen gelassen
• Fehlfunktion der Abtauung
• Problem mit dem Ventilator
• Zustand des Kältemittels
• Problem mit der Steuerung
• Blockierter Luftstrom

Ein vereister Verdampfer verringert den Luftstrom und die Wärmeübertragungskapazität.

Dies kann dazu führen, dass der Gefrierschrank unterdimensioniert erscheint, selbst wenn die ursprüngliche Kälteleistung ausreichend ist.

Der Zustand des Verdampferregisters sollte daher im Rahmen der Leistungsdiagnose überprüft werden.

Leistung der Ventilatoren

Verdampferventilatoren sorgen für die Luftzirkulation durch den Verdampfer und den Kühlraum.

Der Betrieb der Ventilatoren beeinflusst:

• Luftstrom
• Luftstrahl
• Temperaturverteilung
• Wärmeübertragung
• Rückstellzeit

Ein ausgefallener Ventilator verringert die effektive Verdampferleistung.

Bei Anlagen mit mehreren Ventilatoren kann bereits ein ausgefallener Motor zu einem ungleichmäßigen Luftstrom führen, noch bevor ein vollständiger Ausfall der Anlage offensichtlich wird.

Die routinemäßige Inspektion sollte den Betrieb des Ventilators, Vibrationen, ungewöhnliche Geräusche sowie eventuelle Verstopfungen umfassen.

Lüfterwärme

Lüftermotoren arbeiten im Kühlraum.

Die von den Ventilatoren verbrauchte elektrische Energie trägt letztendlich mit etwas Wärme zur Belastung des Kühlraums bei.

Dies spielt bei kontinuierlich betriebenen Kühlsystemen eine Rolle.

Die Auswahl der Ventilatoren wirkt sich daher sowohl auf den Luftstrom als auch auf das gesamte Energieverhalten des Systems aus.

Die Kühraumtechnik benötigt einen ausreichenden Luftstrom, um die Temperatur aufrechtzuerhalten, ohne unnötigen Energieverbrauch der Ventilatoren oder eine übermäßige Belastung der Produkte zu verursachen.

Ausgleich der Kondensatoreinheit

Verdampfer und Verflüssigungsaggregat sollten als aufeinander abgestimmtes Paar betrieben werden.

Ein häufiger Fehler besteht darin, eine Komponente durch ein größeres Modell zu ersetzen, ohne die Systemausgewogenheit zu überprüfen.

Mögliche Folgen sind:

• Instabilität der Regelung
• Falsche Kältemittelzufuhr
• Mangelhafte Überhitzungsregelung
• Leistungsfehlanpassung
• Probleme mit dem Kompressor

Bei Austauschprojekten sollten beide Komponenten bewertet werden.

Die vorhandene Kompressorleistung allein reicht nicht aus, um einen neuen Verdampfer auszuwählen.

Expansionsregelung

Die Expansionsvorrichtung regelt den Kältemittelstrom in den Verdampfer.

Seine Funktion beeinflusst:

• den Kältemittelstrom
• Auslastung des Verdampfers
• Überhitzung
• die Systemstabilität

Die Expansionsregelung muss mit dem Kältemittel und der Verdampferleistung kompatibel sein.

Ein falsch ausgewähltes oder eingestelltes Gerät kann zu Leistungseinbußen führen, selbst wenn die Verdampferwendel selbst richtig dimensioniert ist.

Aus diesem Grund betrachtet Freezewize den Verdampfer als Teil des gesamten Kältekreislaufs.

Kältemittelstrategie

Freezewize wendet nicht für jeden Kühlraumverdampfer dasselbe Kältemittel an.

Die Konfiguration des Verdampfers muss mit dem ausgewählten Kältemittel kompatibel sein:

• Kältemittel
• Betriebsdruck
• Expansionsvorrichtung
• Kompressor
• Systemleistung
• Zielmarkt

Freezewize-Systeme entsprechen daher den regionalen Anforderungen an Kältemittel.

Dieser Ansatz unterstützt Projekte in den USA, Europa, Afrika, dem Nahen Osten sowie weitere internationale Projekte, ohne die Produktpalette auf ein einziges Kältemittel festzulegen.

Kühler für den US-Markt

Bei US-Projekten sollten Unit Cooler in allen Werbematerialien prominent hervorgehoben werden.

Zu den gängigen Begriffen in den USA gehören:

• Begehbarer Kühler
• Verdampfer für begehbare Kühlräume
• Begehbarer Gefrierraum-Verdampfer
• Flachbau-Kühlaggregat
• Lagerraum-Kühlaggregat

Diese Terminologie hilft amerikanischen Bauunternehmern, die Produktkategorie sofort zu verstehen.

Freezewize kann „Cold Room Evaporators“ als internationale Produktbezeichnung beibehalten und gleichzeitig den Begriff „Unit Cooler“ intensiv in den auf den US-Markt ausgerichteten Textinhalten, internen Links, Bild-Alt-Texten sowie auf den zugehörigen technischen Seiten verwenden.

Anwendungen von Kühlgeräten in den USA

Bei amerikanischen Projekten für begehbare Kühlräume kommen im Innenbereich häufig Kühler zum Einsatz:

• Restaurants
• Lebensmittelgeschäfte
• Tante-Emma-Läden
• Hotels
• Gastronomie
• Supermärkte
• Lebensmittelverarbeitung
• Vertriebszentren

In kleineren begehbaren Kühlräumen werden häufig flache Deckengeräte bevorzugt.

Größere Kühlhäuser erfordern eine größere Luftwurfweite sowie Lagerverdampfer mit höherer Leistung.

Ein Verdampfermodell sollte nicht pauschal als für jedes US-Projekt geeignet angesehen werden.

Luftstrom im Kühlraum

Bei Kälträumen mit mittlerer Temperatur stehen häufig Temperaturstabilität und Produktschutz im Vordergrund.

Ein hoher Luftdurchsatz kann die Luftzirkulation verbessern, ist jedoch möglicherweise nicht für jedes Produkt geeignet.

Frische Erzeugnisse oder offen ausgelegte Lebensmittel erfordern unter Umständen andere Luftbedingungen als verpackte Getränke.

Freezewize sollte Folgendes prüfen:

• Empfindlichkeit des Produkts
• Lagerdichte
• Luftgeschwindigkeit
• Feuchtigkeitsverhalten
• Raumgeometrie

vor der endgültigen Auswahl des Verdampfers.

Luftstrom im Gefrierschrank

Der Luftstrom im Gefrierfach unterliegt einer zusätzlichen Einschränkung: Frost.

Wenn sich Frost auf dem Wärmetauscher bildet, steigt der Luftströmungswiderstand.

Die Auslegung des Verdampfers erfordert eine ausreichende Betriebsreserve sowie eine geeignete Abtaustrategie.

Produktstapel sollten den Rückluftfluss nicht behindern.

Auch die Luftinfiltration durch die Tür sollte kontrolliert werden, da jeder Eintritt feuchter Luft die Vereisungsbelastung erhöht.

Der Luftstrom im Tiefkühlraum steht daher in direktem Zusammenhang sowohl mit dem Betrieb der Anlagen als auch mit dem Raumbetrieb.

Verdampfer für Schockfroster

Verdampfer für Schockfroster verfolgen ein anderes Ziel als Verdampfer für Lagerräume.

Sie müssen Folgendes gewährleisten:

• eine hohe Wärmeabfuhr aus den Produkten
• Hoher Luftstrom
• Niedrige Verdampfungsbedingungen
• Hohe Frostbelastung
• Betrieb im Prozesszyklus

Ein Schnellverdampfer sollte als Teil eines kompletten Schnellgefrier-Kühlsystems ausgewählt werden.

Dadurch werden Überschneidungen zwischen allgemeinen Kühlraumverdampfern und speziellen Schnellgefrieranlagen vermieden.

Wartung des Verdampfers

Regelmäßige Verdampferinspektionen tragen zu einer stabilen Kühlleistung bei.

Prüfen Sie:

• Sauberkeit der Wärmetauscherspule
• Lüfterbetrieb
• Zustand der Vereisung
• Entwässerung
• Auffangwanne
• Elektrische Anschlüsse
• Ungewöhnliche Geräusche
• Vibrationen
• Mechanische Beschädigung

Eine verschmutzte oder vereiste Spule verringert den Luftstrom.

Ein verstopfter Abfluss führt zu Wasserproblemen.

Ein defekter Ventilator verändert die Luftverteilung im Raum.

Bei der Wartung sollte daher der Gesamtzustand des Verdampfers überprüft werden.

Reinigung der Wärmetauscherspule

Staub, Fett, Speisereste und andere Verunreinigungen können die Leistung des Wärmetauschers beeinträchtigen.

Die Reinigungsmethode muss Folgendes schützen:

• die Lamellen des Wärmetauschers
• Kältemittelleitungen
• Lüfterkomponenten
• Elektrische Bauteile
• Auffangwanne

Verbogene Lamellen können den Luftstrom behindern.

Zu aggressive Reinigung kann die Oberflächen der Wärmetauscher beschädigen.

In der Lebensmittelverarbeitung sind möglicherweise häufigere Inspektionen erforderlich als in sauberen Lagerräumen für verpackte Waren.

Wartungszugang

Verdampfer benötigen ausreichend Freiraum, damit Techniker folgende Komponenten erreichen können:

• Lüftermotoren
• Elektrische Anschlüsse
• Expansionskomponenten
• Auffangwanne
• Wärmetauscher
• Kältemittelanschlüsse

Das Aufstellen von Regalen direkt unter oder um die Geräte herum kann die Wartung erschweren.

Bei der Raumaufteilung sollte daher ein Wartungszugang vorgesehen werden.

Ein Kühlraum, der ausschließlich auf maximales Lagervolumen ausgelegt ist, kann später unnötige Wartungsprobleme verursachen.

Geräusche des Verdampfers

Gebläseunterstützte Verdampfer erzeugen Luftströmungsgeräusche.

In industriellen Tiefkühllagern ist dies in der Regel weniger kritisch, kann jedoch in gewerblichen Umgebungen in der Nähe von Aufenthaltsbereichen eine Rolle spielen.

Die Geräuschentwicklung wird beeinflusst durch:

• Lüfterdrehzahl
• Gerätegröße
• Luftgeschwindigkeit
• Montage
• Vibrationen
• Raumkonstruktion

Die Geräte sollten sicher installiert und ordnungsgemäß gewartet werden, um unnötige Schwingungen zu reduzieren.

Temperaturgleichmäßigkeit

Ein Temperatursensor im Kühlraum erfasst die Bedingungen an einer Stelle.

An anderen Stellen können die gelagerten Produkte unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sein.

Die Gleichmäßigkeit hängt ab von:

• der Anordnung des Verdampfers
• Luftstrom
• Anordnung der Produkte
• Raumgeometrie
• Türverkehr
• Wärmequellen

Ein einzelner Thermostatwert sollte nicht als vollständiger Nachweis für den Luftstrom gewertet werden.

In großen Kühlräumen kann es bei der Inbetriebnahme sinnvoll sein, mehrere Messpunkte zu verwenden.

Diagnose von Warmstellen

Ein warmer Bereich bedeutet nicht automatisch, dass die Kühlleistung unzureichend ist.

Mögliche Ursachen sind:

• Behinderter Luftstrom
• Ungünstige Position des Verdampfers
• Dichte Produktstapelung
• Ausfall des Ventilators
• Luftundichtigkeit an der Tür
• Lokale Wärmequelle
• Anordnung der Sensoren

Bei der Diagnose sollte festgestellt werden, ob es sich um ein Kapazitäts- oder ein Verteilungsproblem handelt.

Diese Unterscheidung kann einen unnötigen Austausch von Geräten verhindern.

Diagnose bei Kurzzyklen

Häufige Kompressorzyklen können mit den Bedingungen auf der Verdampferseite zusammenhängen.

Mögliche Ursachen sind unter anderem:

• Falsche Leistungsauslegung
• Reglereinstellungen
• Ungünstige Sensorposition
• Probleme bei der Kältemittelzufuhr
• Geringe Raumlast

Die Leistung des Verdampfers sollte daher zusammen mit den Verflüssigungsgeräten und den Steuerungen bewertet werden.

Kälteanlagen arbeiten als Kreisläufe und nicht als eigenständige Komponenten.

Ersatzverdampfer

Der Austausch eines vorhandenen Kühleraggregats erfordert mehr als nur die Anpassung an die Schrankabmessungen.

Überprüfen Sie:

• Kälteleistung
• Kältemittel
• Raumtemperatur
• Kondensatoreinheit
• Vorhandene Rohrleitungen
• Expansionsvorrichtung
• Abtauung
• Stromversorgung
• Einbauraum
• Ablaufposition
• Luftströmungsrichtung

Alte Geräte waren möglicherweise falsch dimensioniert.

Ein Austauschprojekt bietet die Gelegenheit, die tatsächliche Last zu überprüfen, anstatt die Nennleistung des Modells blind zu übernehmen.

Modernisierungsprojekte

Auch in bestehenden Kühlräumen können Verdampfer modernisiert werden.

Vor der Auswahl sollten folgende Punkte geprüft werden:

• Raumabmessungen
• Deckenhöhe
• Zustand der Paneele
• Anordnung der Regale
• Türposition
• Vorhandene Kühlanlagen
• Verlauf der Rohrleitungen
• Ablaufführung
• Stromversorgung

Bei Nachrüstungsarbeiten bestehen häufig strengere räumliche Einschränkungen als bei Neubauten.

Die Anlagen müssen in den vorhandenen Raum passen und gleichzeitig für einen korrekten Luftstrom sowie einen Wartungszugang sorgen.

Auswahl des Verdampfers

Für die richtige Auswahl des Verdampfers für den Kühlraum sind Projektdaten erforderlich.

Raumabmessungen

Länge, Breite, Höhe.

Solltemperatur

Sollwert für Kühl- oder Gefrierraum.

Kühlbedarf

Erforderliche Kühlleistung.

Produkttyp

Gelagerte Lebensmittel, Getränke, Arzneimittel oder Industrieprodukte.

Produktlast

Tägliche Menge plus Eingangstemperatur.

Raumaufteilung

Regale, Gänge, Türen, Ausrüstung.

Anforderungen an die Luftströmung

Raumgeometrie plus Lagerdichte.

Kondensatoreinheit

Leistung sowie Betriebsbedingungen.

Kältemittel

Wird entsprechend dem Zielmarkt ausgewählt.

Abtauung

Erforderlich je nach Temperatur und Feuchtigkeitsbelastung.

Entwässerung

Verfügbarer Kondensatablauf.

Stromversorgung

Spannung, Phase, Frequenz.

Freiraum

Freiraum um die Anlage herum.

Diese Angaben bilden eine zuverlässige Grundlage für die Dimensionierung und Aufstellung des Verdampfers.

Vollständige Systemintegration

In den Kühlraum-Kühlsystemen von Freezewize sieht die Produktstruktur nun wie folgt aus:

• Kühlraum-Kondensatoreinheiten
• Tiefkühl-Kondensatoreinheiten
• Monoblock-Kühlaggregate
• Kühlraumbekühlungssysteme
• Kühlsysteme für Schockfroster
• Verdampfer für Kühlräume

Der Verdampfer im Kühlraum hat eine klare Aufgabe:

Er nimmt die Wärme im Kühlraum auf und verteilt die gekühlte Luft im Kühlraum.

Kondensationsanlagen leiten diese Wärme aus dem Kühlkreislauf ab.

Die Steuerung regelt den Betrieb.

Paneele und Türen begrenzen den Wärmeeintrag von außen.

Zusammen bilden diese Komponenten ein komplettes Kühlsystem.

Schlüsselfertige Verdampferintegration

Freezewize Cooling System liefert Verdampfer für Kühlräume einzeln oder integriert Verdampferanlagen in komplette Kälteprojekte.

Der schlüsselfertige Lieferumfang umfasst:

• Projektplanung
• Berechnung der Kühllast
• Auswahl der Verdampfer
• Luftstromprogrammierung
• Auswahl der Verflüssigereinheit
• Kältemittelverrohrung
• Expansionsregelung
• Koordination der Abtauung
• Entwässerungsplanung
• Elektrische Steuerungen
• Automatisierung
• Isolierte Kühlraumplatten
• Kühlraumtüren
• Montage
• Prüfung
• Inbetriebnahme
• Endabnahme

Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es, die Verdampferleistung des Kühlraums, den Luftstrom, die Raumgeometrie, die Produktanordnung, die Leistung der Verflüssigereinheit, das Kältemittel, die Abtauung, die Entwässerung sowie die Betriebstemperatur als ein aufeinander abgestimmtes Kühlsystem zu bewerten.

Ob begehbare Kühlräume, begehbare Tiefkühlräume, Supermärkte, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, pharmazeutische Lager, Kühlhäuser, Kühlkettenbetriebe oder industrielle Kühllagerprojekte – wenden Sie sich an Freezewize Cooling System, um einen Kühlraumverdampfer unter Berücksichtigung der tatsächlichen Kälteleistung, der Raumtemperatur, des Luftstrombedarfs, der Produktanordnung sowie der Betriebsbedingungen zu spezifizieren.