Tiefkühl-Kondensatoreinheiten
Ein Niedertemperatur-Kondensatoraggregat ist eine Kälteanlage, die dafür ausgelegt ist, Kühlleistung für Tiefkühlräume, begehbare Tiefkühlräume, die Lagerung von Tiefkühlkost, Kühlhäuser sowie andere Kühlanwendungen im Minusbereich bereitzustellen. Es arbeitet mit einem Verdampfer im Inneren des Tiefkühlraums zusammen, um Wärme abzuführen, diese an die Umgebungsluft abzugeben und anschließend einen stabilen Betrieb bei niedrigen Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Die Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten von Freezewize werden unter Berücksichtigung von Gefriertemperatur, Kühllast, Umgebungsbedingungen, Produktbeladung, Türfrequenz, Verdampferauswahl, Betriebsbedingungen des Kompressors, Stromversorgung sowie regionaler Kältemittelvorschriften konstruiert.
Im Gegensatz zu einer Standard-Mitteltemperatur-Kondensatoreinheit, die vorwiegend in gekühlten Kühlräumen eingesetzt wird, arbeitet eine Niedertemperatur-Kondensatoreinheit unter anspruchsvolleren Kühlbedingungen. Niedrigere Verdampfungstemperaturen, höhere Verdichtungsverhältnisse, Frostbildung, Abtauanforderungen, hohe Produktbeladungen sowie längere Betriebszyklen beeinflussen die Auswahl der Anlage.
Grundlagen von Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten
Ein Tiefkühlsystem entzieht einem Raum, in dem Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen, Wärme.
Ein typisches ferngesteuertes Tiefkühlsystem umfasst:
- Tiefkühl-Kondensatoreinheit
- Tiefkühlverdampfer
- Expansionsvorrichtung
- Kältemittelleitungen
- Abtauanlage
- Temperaturregler
- Elektrische Steuerungen
- Ablaufkomponenten
Der Verdampfer nimmt Wärme im Gefrierraum auf.
Die Niedertemperatur-Kondensatoreinheit komprimiert das Kältemittel, gibt die aufgenommene Wärme ab und leitet das Kältemittel anschließend zur Expansionsstufe zurück.
Dieser Kältekreislauf läuft fort, solange der Gefrierraum gekühlt werden muss.
Der Betrieb bei niedrigen Temperaturen führt zu anderen Kompressorbedingungen als bei herkömmlichen Kühlhausanwendungen.
Aus diesem Grund sollten Gefrieranlagen speziell für den Niedertemperaturbetrieb ausgewählt werden.
Gerätekonfiguration
| Technische Merkmale | Freezewize-Konfiguration |
|---|---|
| Produkttyp | Tiefkühl-Kondensatoreinheit |
| Systemkategorie | Fernkühlanlage für Tiefkühlräume |
| Hauptanwendung | Tiefkühlräume |
| Lagertyp | Lagerung von Tiefkühlprodukten |
| Typische Projekte | Begehbare Tiefkühlräume / Kühlhäuser / Lebensmittelverarbeitung |
| Kompressor | Industrieller Kältekompressor, ausgewählt entsprechend der Betriebslast |
| Kondensator | Hocheffiziente luftgekühlte Verflüssigerkonfiguration |
| Kühlkreislauf | Optimiert für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen |
| Verdampferintegration | An die Gefrierlast angepasst |
| Abtaukoordination | Ausgewählt entsprechend der Gefrierkammeranwendung |
| Kältemittel | Regionsgerechte Kältemittelversorgung |
| Umgebungsbedingungen | Projektspezifisch |
| Stromversorgung | Projektspezifisch |
| Leistungsauswahl | Abhängig von der Kühllast |
| Installationsort | Im Freien / Auf dem Dach / Im Technikraum je nach Projekt |
| Produktion | Projektspezifische Konfiguration |
Die genaue Leistung, das Kompressormodell, das Kältemittel, die Stromversorgung, die Größe des Verflüssigers, die Steuerung, das Zubehör sowie die Betriebsbedingungen sollten bei der technischen Auswahl bestätigt werden.
Niedertemperaturbetrieb
„Niedrige Temperatur“ bezieht sich auf den Kühlbetrieb und nicht auf das Außenklima.
Eine Niedertemperatur-Kondensatoreinheit wird für Anwendungen ausgewählt, bei denen der Verdampfer unter ausreichend niedrigen Bedingungen arbeitet, um Tiefkühltemperaturen aufrechtzuerhalten.
Dies führt zu einem anspruchsvolleren Kältekreislauf.
Wenn die Verdampfungstemperatur sinkt:
- ändert sich das Druckverhältnis des Kompressors
- ändert sich die Kälteleistung
- werden die Betriebsbedingungen des Kompressors anspruchsvoller
- Die Auslasstemperatur erfordert besondere Beachtung
- Der Wirkungsgrad des Systems ändert sich
- Die Abtauung gewinnt an Bedeutung
- Änderungen des Kältemittel-Massenstroms
- Die Auswahl des Verdampfers wird entscheidender
Aus diesem Grund sollte ein Mitteltemperatur-Verflüssigungsaggregat nicht automatisch für den Einsatz in Gefrierschränken verwendet werden, nur weil die Nennleistung ausreichend erscheint.
Tiefkühl-Verflüssigungsaggregat
Ein Tiefkühl-Kondensator muss die Kälteleistung unter realen Betriebsbedingungen aufrechterhalten.
Die Last im Tiefkühlbereich ändert sich im Laufe des Tages.
Zu den wichtigsten Einflussfaktoren gehören:
- In den Tiefkühlraum gelangende Produkte
- Eingangs-Temperatur der Produkte
- Häufigkeit des Türöffnens
- Umgebungstemperatur
- Raumisolierung
- Reifbildung am Verdampfer
- Abtauzyklen
- Beleuchtung
- Personal
- Ausstattung
- Zustand des Kühlsystems
Bei der richtigen Geräteauswahl sollte der Spitzenkühlbedarf berücksichtigt werden und nicht die idealen Bedingungen eines leeren Raums.
Ein Gefrierschrank, der über Nacht einwandfrei funktioniert, kann bei der Beladung tagsüber Probleme haben, wenn die Kondensationsanlage ohne Betriebslastdaten ausgewählt wurde.
Anwendungen für begehbare Tiefkühlräume
Eine Kondensatoreinheit für begehbare Tiefkühlräume wird üblicherweise in gewerblichen und industriellen Tiefkühlräumen eingesetzt.
Zu den Anwendungsbereichen gehören:
- Restaurants
- Supermärkte
- Lebensmittelgeschäfte
- Hotels
- Gastronomieeinrichtungen
- Fleischlagerung
- Geflügellagerung
- Lagerung von Meeresfrüchten
- Tiefgekühlte Backwaren
- Tiefgekühlte Fertiggerichte
- Vertriebszentren
Kleine gewerbliche Gefrierschränke und große industrielle Gefrierräume erfordern unterschiedliche Anlagenkapazitäten, Kompressorkonfigurationen, Kondensatorgrößen sowie Steuerungen.
Der Begriff „Begehbarer Gefrierschrank“ beschreibt daher eine Anwendungsart und nicht ein bestimmtes Kühlsystem.
Auslegung der Kühllast
Die korrekte Dimensionierung einer Niedertemperatur-Kondensatoreinheit beginnt mit der Berechnung der Kühlleistung des Tiefkühlraums.
Zu den wichtigsten Lastkategorien gehören:
Übertragungslast
Wärme gelangt ein über:
- Wandpaneele
- Deckenplatten
- Boden
- Gefriertüren
- Paneelfugen
- Wärmebrücken
Die Dämmstoffdicke, die Raummaße, die Umgebungsbedingungen sowie die Gefriertemperatur beeinflussen diese Belastung.
Produktbelastung
In Tiefkühlräumen werden häufig Produkte mit unterschiedlichen Temperaturen eingelagert.
Produkte, die wärmer als die eingestellte Gefriertemperatur eingelagert werden, geben Wärme ab, bis sie die Lagertemperatur erreicht haben.
Die tägliche Produktmenge hat einen starken Einfluss auf den Kühldarben.
Infiltrationslast
Jedes Mal, wenn die Gefriertür geöffnet wird, strömt warme Umgebungsluft ein.
Dadurch gelangen Wärme und Feuchtigkeit in den Raum.
Interne Last
Wärme entsteht außerdem durch:
- Verdampferventilatoren
- Beleuchtung
- Personal
- Motoren
- Fördertechnik
Abtaulast
Die während des Abtauvorgangs zugeführte Wärme muss schließlich wieder abgeführt werden.
All diese Faktoren beeinflussen die endgültige Leistung der Tieftemperatur-Kondensatoreinheit.
Produkttemperatur
Die Produktmenge verdient bei der Auslegung von Tiefkühlräumen besondere Beachtung.
Betrachten wir zwei identische Tiefkühlräume.
In den ersten werden bereits gefrorene Produkte eingelagert.
In den zweiten werden große Mengen an Produkten mit einer deutlich höheren Temperatur eingelagert.
Ihr Kühlbedarf ist nicht gleich.
Zu den wichtigen Produktinformationen gehören:
- Produkttyp
- Tägliches Produktgewicht
- Eingangstemperatur
- Erforderliche Endtemperatur
- Beladungshäufigkeit
- Erforderliche Kühlzeit
Von einem Gefrierschrank, der ausschließlich für die Lagerung von Tiefkühlprodukten ausgelegt ist, sollte nicht automatisch erwartet werden, dass er Produkte schnell einfriert.
Lagerbetrieb und Produktgefrierbetrieb sind unterschiedliche Kühlaufgaben.
Tiefkühllagerung
Ein Tiefkühlraum dient in erster Linie dazu, Produkte auf einer Temperatur zu halten, die bereits nahe an der erforderlichen Lagertemperatur liegt.
Sein Kühlsystem gleicht hauptsächlich Folgendes aus:
- Wärmeübertragung
- Türöffnungen
- Interne Lasten
- Geringe Schwankungen der Produkttemperatur
- Abtauprozess
Dieser Betriebsmodus unterscheidet sich vom Schnellgefrieren.
Ein richtig ausgewähltes Gefrierkondensatoraggregat sorgt für stabile Lagerbedingungen und gleicht dabei normale tägliche Lastschwankungen aus.
Tiefkühlung vs. Schockgefrieren
Die Lagerung bei niedrigen Temperaturen und das Schockgefrieren sollten nicht als identische Anwendungen betrachtet werden.
Tiefkühl-Kondensatoreinheit
Hauptzweck:
- Tiefkühllagerung
- Stabile Gefriertemperatur
- Kontinuierliche Lagerbedingungen
- Temperaturrückstellung nach dem Öffnen
- Langzeitbetrieb von Tiefkühlgeräten
Kühlsystem für Schockfroster
Schwerpunkt:
- Schnelle Temperaturabsenkung der Produkte
- Hohe Produktbeladung
- Hoher Luftdurchsatz
- Kürzere Abkühlzeiten
- Höherer Kühlleistungsbedarf
Ein Standard-Tiefkühlraum kann kontinuierlich bei niedrigen Temperaturen betrieben werden, ohne dass eine Schnellgefrierleistung erforderlich ist.
Freezewize unterscheidet daher zwischen Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten und Schnellgefrier-Kühlsystemen.
Dies ermöglicht eine klarere Geräteauswahl sowie eine präzisere Kältetechnik.
Mitteltemperatur vs. Niedertemperatur
Mitteltemperatur- und Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten dienen unterschiedlichen Anwendungen.
| Auswahlkriterium | Mitteltemperatur | Niedrige Temperatur |
|---|---|---|
| Hauptanwendungsbereich | Kühlräume | Tiefkühlräume |
| Produktzustand | Gekühlt | Gefroren |
| Verdampfungsleistung | Höher | Niedriger |
| Reifbildungspotenzial | Niedriger | Größer |
| Abtaubedarf | Anwendungsabhängig | Wichtiger |
| Kompressorlast | Mitteltemperatur | Niedertemperaturspezifisch |
| Einfluss der Türfeuchtigkeit | Kondensation | Kondensation plus Frost/Eis |
| Systemauswahl | Kühlraumauslastung | Gefrierlast |
Aufgrund dieses Unterschieds verwendet Freezewize separate Produktkategorien für Kühlraum-Verflüssigungsaggregate und Niedertemperatur-Verflüssigungsaggregate.
Auswahl des Kompressors
Die Auswahl des Kompressors ist für die Tieftemperaturkühlung von zentraler Bedeutung.
Der erforderliche Kompressor muss unter den erwarteten Bedingungen sicher arbeiten:
- Verdampfungsbedingungen
- Verflüssigungsbedingungen
- Kälteleistung
- Umgebungstemperatur
- Kältemittel
- Stromversorgung
- Betriebsprofil
Die Leistung in PS allein bestimmt nicht die Kapazität eines Gefrierschranks.
Zwei Kompressoren mit ähnlicher Motorleistung können unter Bedingungen mit niedriger Verdampfung unterschiedliche Kälteleistungen erbringen.
Die Leistungsdaten müssen unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen des Tiefkühlraums überprüft werden.
Ein für die Kühllagerung geeigneter Kompressor kann außerhalb der empfohlenen Betriebsbedingungen arbeiten, wenn er im Tiefkühlbetrieb eingesetzt wird.
Betriebsbereich des Kompressors
Jeder Kältemittelkompressor verfügt über einen zugelassenen Betriebsbereich.
Dieser definiert zulässige Kombinationen aus:
- Ansaugbedingungen
- Auslassdruck
- Verdampfungstemperatur
- Kondensationstemperatur
- Kältemittel
- Motorbelastung
Bei einer Niedertemperatur-Verflüssigungseinheit muss der Kompressor innerhalb dieses zugelassenen Betriebsbereichs ausgewählt werden.
Extreme Umgebungstemperaturen oder ungewöhnlich niedrige Verdampfungsbedingungen können den Betriebspunkt näher an die Grenzen des Kompressors bringen.
Eine korrekte Auslegung gewährleistet die Zuverlässigkeit.
Verdichtungsverhältnis
Ein niedriger Verdampfungsdruck in Kombination mit einem höheren Verflüssigungsdruck führt zu einem höheren Verdichtungsverhältnis.
Ein höheres Verdichtungsverhältnis kann sich auswirken auf:
- den Wirkungsgrad des Kompressors
- Auslasstemperatur
- Kälteleistung
- Belastung des Kompressors
- Stromverbrauch
Dies ist ein Grund, warum die Umgebungstemperatur bei der Kühlung von Gefrierschränken eine so große Rolle spielt.
Ein Niedertemperaturgerät, das bei mildem Wetter einen Gefrierschrank versorgt, ist anderen Bedingungen ausgesetzt als dasselbe Gerät, das bei extremen Sommertemperaturen Wärme abführt.
Auswahl bei hohen Umgebungstemperaturen
Die Leistung des Kondensators hängt von der Umgebungstemperatur ab.
Hohe Außentemperaturen erschweren die Wärmeabgabe.
Dies ist besonders wichtig in Regionen der USA mit heißen Sommern.
Projekte in Gebieten wie:
- Texas
- Arizona
- Florida
- Nevada
- Südkalifornien
erfordern möglicherweise eine andere Auswahl des Kondensators als Anlagen, die in milden Klimazonen betrieben werden.
Bei der Auswahl für hohe Umgebungstemperaturen sollte Folgendes berücksichtigt werden:
- Auslegungsaußentemperatur
- Leistung des Kondensators
- Luftstrom
- Betriebsbereich des Kompressors
- Aufstellungsort der Anlage
- Sonneneinstrahlung
- Luftrückführung
Freezewize bewertet bei der Projektauswahl die Umgebungsbedingungen, anstatt weltweit eine einheitliche Konfiguration der Verflüssigungssätze anzuwenden.
Luftstrom durch den Kondensator
Ein Niedertemperatur-Kondensator benötigt einen ungehinderten Luftstrom.
Ungeeignete Aufstellungsorte sind unter anderem:
- Enge, geschlossene Ecken
- Bereiche mit blockiertem Lufteinlass
- Standorte in der Nähe von heißen Abgasen
- Eng beieinander stehende Verflüssiger ohne Luftstromprogrammierung
- Schlecht belüftete Geräteräume
Heiße Abluft, die in den Einlass des Verflüssigers zurückgeführt wird, erhöht die Temperatur der Zuluft.
Dies erhöht den Verflüssigungsdruck und den Leistungsbedarf des Kompressors.
Die Aufstellung der Geräte sollte daher freie Ansaug- und Ausblaswege gewährleisten.
Außeninstallation
Kondensatoreinheiten im Außenbereich erfordern Installationsbedingungen, die an die örtlichen Gegebenheiten angepasst sind.
Bei der Projektplanung sollte Folgendes berücksichtigt werden:
- Umgebungstemperatur
- Regen
- Schnee
- Direkte Sonneneinstrahlung
- Schmutzpartikel in der Luft
- Wartungsabstand
- Stützfunktion
- Lärm
- Elektrischer Schutz
Kaltes Wetter kann auch die Regelung des Kondensationsdrucks beeinflussen.
Ein Gerät, das einen Gefrierschrank versorgt, benötigt auch dann einen stabilen Kühlbetrieb, wenn die Außenlufttemperatur deutlich unter die sommerlichen Bedingungen fällt.
Betrieb bei niedrigen Außentemperaturen
Niedrige Außentemperaturen verursachen ein anderes Problem im Kondensator.
Sehr kalte Umgebungsluft kann dazu führen, dass der Verflüssigungsdruck unter die bevorzugten Betriebsbedingungen fällt.
Je nach Systemauslegung können Regelungsstrategien für niedrige Außentemperaturen erforderlich sein, um einen stabilen Kühlbetrieb aufrechtzuerhalten.
Dies ist besonders wichtig in den nördlichen Regionen der USA oder bei Außenaufstellungen, die strengen Winterbedingungen ausgesetzt sind.
Ein Kondensator für niedrige Temperaturen muss daher über den gesamten erwarteten jährlichen Umgebungstemperaturbereich hinweg bewertet werden, nicht nur unter den Spitzenbedingungen im Sommer.
Anpassung des Verdampfers
Ein Niedertemperatur-Verflüssiger arbeitet mit einem kompatiblen Gefrierverdampfer zusammen.
Für die richtige Abstimmung ist Folgendes erforderlich:
- Kälteleistung
- Verdampfungsbedingungen
- Kältemittel
- Wicklungstemperatur
- Luftstrom
- Lamellenabstand
- Abtaumethode
- Expansionsvorrichtung
- Raumtemperatur
Kondensatoreinheit und Verdampfer sollten als ein Kältekreislauf ausgewählt werden.
Ein überdimensionierter Kompressor kann einen unzureichenden Luftstrom im Verdampfer nicht ausgleichen.
Ein großer Verdampfer kann eine unzureichende Kondensationsleistung nicht ausgleichen.
Das Gleichgewicht des Systems ist entscheidend.
Gefrierverflüssiger
Gefrierverflüssiger arbeiten unterhalb des Gefrierpunkts.
Feuchtigkeit aus der Raumluft gefriert an der Verdampferwendel.
Wenn sich Frost bildet:
- verringert sich der Luftstrom
- nimmt die Wärmeübertragung ab
- ändert sich die Leistung des Ventilators
- verschlechtert sich die Temperaturverteilung
Durch die Abtauung wird dieser Frost entfernt.
Bei der Auslegung von Niedertemperatursystemen ist daher von Anfang an eine Abstimmung zwischen Verdampfer und Abtauvorgang erforderlich.
Abtaustrategie
Die Abtauung ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Kühl- und Gefrierkühlung.
Ein Gefrierverdampfer kann nicht unbegrenzt weiterlaufen, während sich Frost ansammelt.
Gängige Abtaustrategien variieren je nach Gerätekonfiguration und Anwendungsbereich.
Bei der Auswahl sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Raumtemperatur
- Auslegung des Verdampfers
- Feuchtigkeitsbelastung
- Türfrequenz
- Kälteanlage
- Betriebsplan
Die Abtauung sollte den notwendigen Frost entfernen, ohne unnötige Wärme in den Gefrierschrank einzubringen.
Übermäßiges Abtauen erhöht die thermische Belastung.
Eine unzureichende Abtauung führt zu einer Verstopfung der Rohrschlange.
Ein ausgewogenes Verhältnis gewährleistet einen stabilen Betrieb des Gefrierschranks.
Rückgewinnung nach der Abtauung
Nach dem Abtauen muss das Kühlsystem die in den Verdampferbereich eingebrachte Wärme abführen.
Dadurch entsteht eine vorübergehende Erholungslast.
Eine fachgerecht ausgelegte Gefrier-Kondensatoreinheit sollte die normale Rückgewinnungsphase nach dem Abtauen bewältigen können, ohne die Temperatur der gelagerten Produkte zu beeinträchtigen.
Auch der Zeitpunkt der Abtauung spielt eine Rolle.
Große Gefrieranlagen mit mehreren Verdampfern können die Abtauvorgänge aufeinander abstimmen, anstatt alle Verdampfer gleichzeitig zu beheizen.
Die Systemstrategie hängt von der Projektgröße ab.
Luftzug durch die Tür
Das Öffnen der Türen wirkt sich auf Tiefkühlräume stärker aus als bei vielen Kühlraum-Anwendungen.
Warme, feuchte Luft, die in einen Gefrierraum eindringt, erreicht schnell niedrige Temperaturen.
Feuchtigkeit kann an folgenden Stellen gefrieren:
- Verdampferrohren
- Türrahmen
- Böden
- Decken
- Produktoberflächen
Häufiges Öffnen der Tür erhöht daher sowohl die Kühllast als auch die Vereisung.
Die Berechnung der Kühllast sollte Folgendes umfassen:
- Türmaße
- Öffnungshäufigkeit
- Öffnungsdauer
- Art des Personenverkehrs
- Luftfeuchtigkeit
- Umgebungstemperatur
Für ein stark frequentiertes Tiefkühl-Vertriebslager ist eine andere Auswahl an Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten erforderlich als für einen gleich großen Lagerraum mit geringem Verkehrsaufkommen.
Temperaturrückstellung
Die Temperatur im Tiefkühlraum steigt häufig vorübergehend an nach:
- Türöffnungen
- Einlagerung von Produkten
- Abtauvorgängen
- Lange Beladungsphasen
Die Rückstellleistung hängt vom gesamten Kühlsystem ab.
Eine langsame Erholung kann auf Folgendes hindeuten:
- Unzureichende Leistung
- Übermäßige Luftzufuhr
- Warme Produktladung
- Refrigeratorvereisung
- Eingeschränkter Luftstrom im Verflüssiger
- Probleme mit dem Kältemittel
- Mangelhafte Raumdämmung
Der Austausch der Kondensatoreinheit sollte nicht die erste Maßnahme sein, bevor diese Punkte überprüft wurden.
Isolierung des Gefrierfachs
Die Kälteleistung kann eine unzureichende Isolierung des Gefrierraums nicht effizient ausgleichen.
Tiefkühllagerräume benötigen eine geeignete:
- Wanddämmung
- Deckenisolierung
- Bodenisolierung
- Gefriertüren
- Paneelfugen
- Türdichtung
- Abdichtung von Durchführungen
Ein schlecht isolierter Tiefkühlraum verursacht eine dauerhafte zusätzliche Kühllast.
Freezewize kann Tieftemperatur-Kondensatoreinheiten mit isolierten Kühlraumpaneelen, Gefriertüren sowie Bodensystemen im Rahmen einer kompletten Projektplanung aufeinander abstimmen.
Wärmegewinn über den Boden
Dem Bodenbelag im Tiefkühlraum kommt besondere Bedeutung zu.
Die Bodenplatte oder der Untergrund unter dem Gefrierschrank bleibt normalerweise wärmer als der Kühlraum.
Die Wärme strömt daher nach oben.
Eine Bodenisolierung reduziert diese Belastung.
Große Tiefkühlräume haben eine beträchtliche Bodenfläche, wodurch die Wärmeübertragung über den Boden einen wesentlichen Teil der Berechnung der Kühllast ausmacht.
Bei modularen Tiefkühlprojekten können isolierte Bodenplatten Teil der kompletten Umhüllung sein.
Bei großen, fest installierten Tiefkühllagern können bei der konstruktiven Gestaltung des Fußbodens unterschiedliche Dämmstrategien zum Einsatz kommen.
Kältemittelstrategie
Freezewize schreibt kein universelles Kältemittel für jede Tieftemperatur-Kondensatoreinheit vor.
Die Auswahl des Kältemittels richtet sich nach:
- Zielmarkt
- Anwendung
- Kompatibilität mit dem Kompressor
- Verfügbare Komponenten
- Erforderliche Leistung
- Sicherheitsanforderungen
- Verfügbarkeit des Kundendienstes
- Regionale Vorschriften
Freezewize fertigt daher Systeme, die auf die jeweils regional geeignete Kältemittelversorgung abgestimmt sind.
Dieser Ansatz ist besonders wichtig in den Vereinigten Staaten, Europa, Afrika, dem Nahen Osten sowie auf anderen Exportmärkten, auf denen unterschiedliche Anforderungen an Kältemittel gelten.
Tiefkühlprojekte in den USA
Bei Kühlraumprojekten in den USA muss die Auswahl der Anlagen unter Berücksichtigung der geltenden Bundesvorschriften sowie der projektbezogenen Bedingungen erfolgen.
Aktuelle Vorschriften des US-Energieministeriums (DOE) klassifizieren dedizierte Kondensationssysteme separat nach Mitteltemperatur-/Niedertemperatur-Anwendungen sowie nach Innen- und Außenanwendungen.
Für die entsprechenden begehbaren Kühlanlagen gelten gemäß den Anforderungen des DOE die AWEF-Effizienzkennzahlen.
Freezewize sollte daher Folgendes überprüfen:
- Klassifizierung der Anlagen
- Anwendungstemperatur
- Standort im Innen- oder Außenbereich
- Kühlleistung
- Stromversorgung
- Kältemittel
- Geltende Effizienzanforderungen
vor der endgültigen Festlegung der US-Gerätespezifikation.
Die Einhaltung der Anforderungen sollte für die ausgewählte Konfiguration überprüft werden und nicht pauschal für alle kundenspezifischen Verflüssigungssätze geltend gemacht werden.
Anforderungen an die Stromversorgung
Die Stromversorgung muss vor Produktionsbeginn bestätigt werden.
Wichtige Angaben sind:
- Spannung
- Phase
- Frequenz
- Verfügbare elektrische Leistung
- Steuerspannung
- Installationsanforderungen
In US-Projekten kommen häufig andere elektrische Konfigurationen zum Einsatz als in europäischen Anlagen.
Eine falsche Wahl der Spannung kann zu erheblichen Problemen bei der Inbetriebnahme führen.
Elektrische Daten sollten daher bereits in der Angebotsphase erfasst werden.
Regelungsstrategie
Die Niedertemperaturkühlung erfordert zuverlässige Steuerungen.
Die Anlagensteuerung kann folgende Funktionen regeln:
- Raumtemperatur
- Kompressorbetrieb
- Verdampferventilatoren
- Abtaizeiten
- Druckschutz
- Alarme
- Anlagensicherheit
Die Steuerungsarchitektur hängt von der Projektgröße sowie vom erforderlichen Automatisierungsgrad ab.
Ein kleiner begehbarer Kühlraum kann mit einer relativ einfachen Steuerungsstrategie auskommen.
Ein großes industrielles Tiefkühllager erfordert möglicherweise eine zentralisierte Überwachung, Alarme, Protokollierung sowie komplexere Ablaufsteuerung.
Kälteschutz
Tiefkühlgeräte arbeiten unter anspruchsvollen Bedingungen.
Schutzvorrichtungen können folgende Parameter überwachen:
- Kältemitteldruck
- Kompressorbetrieb
- Elektrische Fehler
- Temperatur
- Lüfterbetrieb
- Anlagensteuerung
Das genaue Schutzpaket hängt von der Konfiguration des Geräts ab.
In der Projektdokumentation sollten die erforderlichen Steuerungs- und Sicherheitskomponenten vor der Fertigung festgelegt werden.
Aufstellungsort
Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten können installiert werden:
- Im Freien
- auf Dächern
- neben Gebäuden
- Auf Geräteplattformen
- In geeigneten Maschinenräumen
Jeder Standort bringt unterschiedliche Bedingungen mit sich.
Dach
Erfordert bauliche Unterstützung sowie einen Zugang für Wartungsarbeiten.
Im Freien auf Bodenhöhe
Erfordert Luftstromfreiraum sowie physischen Schutz.
Maschinenraum
Erfordert eine ausreichende Wärmeabfuhr sowie Belüftung.
Geräteplattform
Erfordert einen sicheren Zugang für Techniker sowie bauliche Abstimmung.
Der endgültige Standort sollte vor der Geräteauswahl bekannt sein.
Wartungszugang
Der Wartungszugang wirkt sich auf die langfristigen Betriebskosten aus.
Techniker benötigen Zugang zu:
- Kompressor
- Kondensatorregister
- Lüfter
- Elektrische Komponenten
- Ventile
- Kältemittelanschlüsse
- Steuerungen
Die Aufstellung von Geräten auf extrem beengtem Raum kann die routinemäßige Wartung erschweren.
Der Wartungsfreiraum sollte bereits bei der Planung berücksichtigt werden.
Wartung des Kondensators
Die Kondensatorspule benötigt eine effektive Luftzirkulation.
Staub, Fett, Laub und andere Ablagerungen beeinträchtigen die Wärmeübertragung.
Ein verschmutzter Kondensator kann folgende Auswirkungen haben:
- Höherer Kondensationsdruck
- Geringere Kälteleistung
- Höhere Belastung des Kompressors
- Längere Laufzeit
Die routinemäßige Wartung sollte je nach Betriebsumgebung eine Überprüfung sowie eine Reinigung des Verflüssigers umfassen.
Anlagen in heißen oder staubigen Umgebungen erfordern besondere Aufmerksamkeit.
Kurze Ein- und Ausschaltzyklen des Kompressors
Tiefkühlkompressoren sollten nicht übermäßig oft an- und abgeschaltet werden.
Kurze Schaltzyklen können verschiedene Ursachen haben:
- Überdimensionierte Anlagen
- Reglereinstellungen
- Geringe Kühllast
- Probleme bei der Druckregelung
- Probleme mit den Sensoren
- Kältemittelbedingungen
Häufiges Ein- und Ausschalten erhöht die mechanische Belastung.
Eine korrekte Dimensionierung sowie die richtige Einstellung der Steuerung sorgen für einen stabileren Betrieb.
Unterdimensionierte Geräte
Ein unterdimensioniertes Gefrier-Kondensationsaggregat kann folgende Anzeichen aufweisen:
- Dauerbetrieb des Kompressors
- Langsame Temperaturrückführung
- Schwierigkeiten beim Erreichen des Sollwerts
- Schlechte Erholung nach Belastung
- Probleme bei heißem Wetter
Diese Symptome deuten nicht immer auf eine unzureichende Kompressorleistung hin.
Mögliche Ursachen sind unter anderem:
- Verschmutzter Kondensator
- Vereister Verdampfer
- Offene Türen
- Beschädigte Isolierung
- Kältemittelverlust
- Schlechter Luftstrom
Bei der Systemdiagnose sollte der gesamte Kältekreislauf überprüft werden.
Überdimensionierte Geräte
Eine höhere Leistung ist nicht automatisch besser.
Eine überdimensionierte Leistung der Verflüssigereinheit kann zu folgenden Problemen führen:
- Kurze Betriebszyklen
- Instabiler Temperaturregelung
- Höhere Anschaffungskosten
- Schlechtem Teillastverhalten
Das Auswahlziel sollte die richtige Leistung im Niedertemperaturbereich sein, nicht der größte verfügbare Kompressor.
Die Berechnung der Kühllast bietet eine bessere Grundlage als die Leistung in PS allein.
Niedertemperaturanwendungen
Freezewize-Tiefkühl-Verflüssigungsaggregate eignen sich für:
Begehbare Tiefkühlräume
Gewerbliche Tiefkühllager für Restaurants, Supermärkte, Hotels sowie Gastronomiebetriebe.
Lagerung von Tiefkühlfleisch
Tiefkühlräume für die Fleischverarbeitung, den Vertrieb sowie die Langzeitlagerung.
Gefrierräume für Geflügel
Lagerung von gefrorenem Geflügel sowie Unterstützung bei der Verarbeitung.
Gefrierräume für Meeresfrüchte
Tiefkühllagerung für gefrorenen Fisch sowie Meeresfrüchteprodukte.
Lager für Tiefkühlkost
Industrielle Lagerung für verpackte Tiefkühlkost.
Bäckerei-Tiefkühlräume
Gefrorener Teig, Backwaren, Zutaten sowie Fertigprodukte.
Kühlkettenlogistik
Tiefkühl-Zwischenlagerung, Lagerung, Vertrieb sowie Einrichtungen zur Transportunterstützung.
Industrielle Kühllagerung
Große Tiefkühlräume, die eine projektspezifische Kältetechnik erfordern.
Jede Anwendung erzeugt eine unterschiedliche Kühllast.
Erforderliche Auswahldaten
Freezewize benötigt Projektinformationen, bevor eine Tieftemperatur-Kondensatoreinheit ausgewählt werden kann.
Raumabmessungen
Länge, Breite, Höhe.
Tiefkühltemperatur
Erforderlicher Sollwert für den Raum.
Umgebungstemperatur
Sommer- und Winterbedingungen im Bereich des Kondensators.
Produkttyp
Fleisch, Meeresfrüchte, Geflügel, Tiefkühlkost, Arzneimittel oder andere Produkte.
Tägliche Produktmenge
Maximale Menge, die in den Gefrierschrank gelangt.
Eingangs-Temperatur
Temperatur der Produkte vor dem Einlagern.
Türgröße
Maße der Öffnung.
Türfrequenz
Häufigkeit und Dauer.
Paneelisolierung
Wand-, Decken- und Bodendicke sowie Bauweise.
Anforderungen an den Verdampfer
Anzahl, Luftdurchsatz sowie Abtaustrategie.
Stromversorgung
Spannung, Phase, Frequenz.
Aufstellungsort
Im Freien, auf dem Dach, im Maschinenraum oder in einem anderen technischen Bereich.
Kältemittelanforderungen
Auswahl entsprechend der regionalen Kompatibilität.
Anforderungen an die Abkühlleistung
Erforderlich, wenn die Produkttemperatur gesenkt werden muss und nicht nur gelagert werden soll.
Diese Eingaben ermöglichen es, die Kälteleistung an den tatsächlichen Betrieb anzupassen.
Einzelgerät vs. Gefriersystem
Ein Niedertemperatur-Kondensatoraggregat ist ein Bestandteil der Tiefkühltechnik.
Ein Gefrierraum-Kühlsystem bezeichnet das gesamte Kühlsystem.
Diese Unterscheidung ist wichtig.
Tiefkühl-Kondensatoreinheit
Enthält die Kältetechnik der Verflüssigungsseite.
Kühlsystem für Tiefkühlräume
Kann Folgendes umfassen:
- Niedertemperatur-Kondensatoreinheit
- Verdampfer
- Expansionskomponenten
- Kältemittelrohre
- Abtauung
- Steuerungen
- Entwässerung
- Elektrische Anlage
Diese Produktunterteilung bietet Kunden einen übersichtlicheren Kaufprozess.
Kunden, die eine einzelne Kühlkomponente benötigen, können sich für eine Kondensatoreinheit entscheiden.
Kunden, die ein komplettes Tiefkühlprojekt planen, können sich für ein Tiefkühlraum-Kühlsystem entscheiden.
Vollständige Systemintegration
Freezewize-Tiefkühl-Kondensatoreinheiten sind kompatibel mit:
- Kühlraumverdampfern
- Tiefkühlraum-Steuerungen
- Kältemittelleitungen
- Expansionskomponenten
- Abtauanlagen
- Isolierte Tiefkühlraumplatten
- Türen für Tiefkühlräume
- Isolierte Bodensysteme
Jede Komponente beeinflusst die Gesamtleistung des Tiefkühlraums.
Die richtige Auswahl des Kompressors ohne eine passende Auslegung des Verdampfers führt zu einem unausgewogenen System.
Auch eine korrekte Kälteanlage in einem schlecht isolierten Raum verursacht unnötige Belastung.
Die Technik muss die Geräte und die Gehäuse aufeinander abstimmen.
Schlüsselfertige Tiefkühlraum-Integration
Freezewize Cooling System liefert Niedertemperatur-Kondensatoreinheiten einzeln oder integriert sie in komplette Tiefkühlprojekte.
Der schlüsselfertige Lieferumfang umfasst:
- Projektplanung
- Berechnung der Kühllast
- Auswahl der Tieftemperatur-Kondensatoreinheiten
- Tiefkühlverdampfer
- Kältemittelverrohrung
- Koordination der Abtauung
- Isolierte Kühlraumplatten
- Türen für Tiefkühlräume
- Bodensysteme
- Elektrische Steuerungen
- Automatisierung
- Montage
- Prüfung
- Inbetriebnahme
- Endabnahme
Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es, die Leistung des Tieftemperatur-Verflüssigers, die Kompressorauslastung, die Auswahl des Verdampfers, die Umgebungsbedingungen, die Isolierung des Tiefkühlraums, die Produktbeladung, die Türfrequenz, die Abtaustrategie, das Kältemittel sowie die elektrischen Anforderungen als ein koordiniertes Kühlsystem zu bewerten.
Ob begehbare Tiefkühlräume, Tiefkühlräume für Tiefkühlkost, Fleisch oder Meeresfrüchte, Kühlhäuser, Kühlkettenanlagen oder industrielle Tiefkühlprojekte – wenden Sie sich an Freezewize Cooling System, um ein Niedertemperatur-Kondensatoraggregat zu spezifizieren, das auf die tatsächliche Tiefkühltemperatur, die Kühllast, die Umgebungsbedingungen, den Warenumschlag sowie die Betriebsanforderungen abgestimmt ist.