Verfahren zur Regelung einer periodisch arbeitenden Absorptionskältemaschine. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer periodisch arbeitenden Ab- sorptiongkältemaschine.
Auch bei der Kühlung von Räumen oder Kühlgütern durch periodisch arbeitende Ab- sorptions.kältema.schinen stellt man die For derung einer möglichst konstanten Kühl raumtemperatur. Es liegt jedoch im Wesen periodisch arbeitender Kältemaschinen, dass, falIs, man keine genügend grossen. Kältespei cher bekannter Art oder mehr als ein absor bierendes Aggregat verwendet, die erreichte Kühlwirkung während der Kühlperiode sich ändert.
Man wählt heute bei periodisch arbeiten den: Absarptionskältemasehinen aus Zweck mässigkeitsgründen meistens eine Dauer der Gesamtperiode von 24 oder auch 12 Stunden. Bei den Maschinen dieser Art ist dann ein verhältnis@mä.ssig grosser Speicher notwendig, der sich bei der Inbetriebsetzung des Appa rates meistens durch starke Verlängerung der Anlaufzeit unangenehm bemerkbar macht.
Man kann, wie bekannt, dieser Schwierigkeit auch in der Weise aus dem Wege gehen, dass man .die Absorptionsmaschine mit mehreren Perioden in 24 Stunden betreibt; dadurch werden die je Periode zu speichernden Kälte mengen geringer.
Bei mehreren Perioden am Tage muss man ,dann naturgemäss die An- und Abstellung der Heizung .vollautomatisch ge- @stalten, da sonst bei den meist als Haushalt apparaten verwendeten Kühlaggregaten die Ansprüche an die Bedienung zu hoch gestellt wären. Das automatische Schalten erfolgt bei elektrischer Heizung meistens durch eine Schaltuhr, die zu gewissen Zeiten den Strom an- und abschaltet.
Bei dieser Arbeitsweise heizt man z. B. bei Kühlschränken entsprechend dem gerin geren Kältebedarf bei tieferer Aussentempe ratur .schwächer als bei höherer, wodurch bei zeitlich feststehender Gesamtperiode je P@- riode weniger Kältemittel -ausgetrieben wird als an heissen Tagen mit stärkerer Beheizung. Die Umschaltung auf die schwächere bezw. stärkere Heizstufe erfolgt heute von Hand und es ist bei
Hauslhaltapparaten der Haus frau überlassen, den für den nächsten Tag erforderlichen Kältebedarf abzuschätzen und die Ileizatärke danach einzustellen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung be steht darin, dass die Heizperiode in Abhängig keit von einer höchsten Kocherabsorbertem- peratur beendigt wird, dass der Beginn der Heizperiode selbsttätig eingeschaltet wird und dass während der Kühlperiode die Tem peratur des Kocherabsorbers in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur verändert wird.
Die Änderung der Kocherabsorbertempe- ratur während der Kühlperiode kann dabei sowohl durch eine von der Kühlraumtempe- ratur aus geregelte Zusatzheizung als auch durch von der Kühlraumtemperatur aus ge regelte Änderung der Luftkühlung des Kocherabsorbers erreicht werden.
Die Erfindung ermöglicht es, eine auto- matische Regelung der Kühlraumtemperatur auf eine gewünschte Höhe ohne Vergeudung von Wärme zu erzielen.
An Hand der beiliegenden schematischen Abbildungen der Zeichnung sollen nun ver schiedene Ausführungsformen des erfin dungsgemässen. Verfahrens erläutert werden.
Fig. 1 betrifft :eine Ausführungsform, bei der :die Isolierung des Kochabsorbers in Ab hängigkeit von einer Kühlraumtemperatur mittels Klappen geregelt wird; Fig. 2 betrifft :eine andere Ausführungs form und Fig. 3 noch eine andere Ausführungsform.
In der Fig. 1 ist ein Schema., ein luftge kühlter Absorption ahaushaltkühlsehranli# mit Reizung deoKocherabso:rbers von innen durch elektrischen Strom, dargestellt. Es bezeichnet 1 den Kühlraum, 2 den Kocherabsorber, der hier z. B. :mit einem trockenen Absorptions- mittel, wie z.
B. Calciumchlorid, Mangan chlorid, Silikagel oder aktive Kohle, gefüllt sei. Kocherabsorber 2 ist durch einen Mantel 3, der auch aus wärmeisolierendem Material sein kann, aber nicht sein muss, umgeben, so dass ein Luftspalt 4 zwischen Kocher und Mantel entsteht. Durch diesen Luftspalt kann durch Schornsteinwirkung unterstützt die zur Kühlung des Kocherabsorbers dienende Luft hindurchziehen.
Hemmt man. nun wäh rend der Kühlperiode durch die schliessbaren Klappen 5 das Durchsteichen der Luft, so verschlechtert sich die Wärmeabfuhr vom Kocherabsorber,seine Temperatur wird stei gen und damit die Kiihlwirkung abnehmen. Die Klappen 5 werden durch den im Schrank befindlichen Thermostaten G gesteuert und sind derart ausgebildet, dass sie vollkommen geöffnet dem Kocherabsorber die Hergabe der grüsst erforderlichen Kälteleistung auch bei hoher Aussentemperatur gestatten.
Unter Umständen kann man zur Erhöhung dieser maximalen Kälteleistung den Koeherabsorber auch berippen. Es wird also während der Kühlperiode die Kühlung des Koeherabsor- bers in Abh@ingig1@eit von der Kühlraumtem- peratur verändert.
Das System Thermostat-Klappen 5 ist derart eingestellt, dass in der Kühlperiode bei Untersehreitung der gewünschten Schrank temperatur die Klappen teilweise oder ganz geschlossen und bei Überschreitung wieder geöffnet werden. Durch Veränderung z. B. der Grundstellumstellung der Klappen kann man auch eine andere Schranktemperatur von Hand einstellen.
Ausser den Klappen 5 sind bei elektrischer Beheizung noch besondere Klappen 7 vorhan den, die beim Beginn der Heizperiode durch den elektrischen Strom betätigt. automatisch geschlossen und bei Ausschaltung des Stromes automatisch geöffnet werden. Durch diese. Massnahmen vermindert man die Ausstrah lungsverluste des heissen Kochers während der Heizperiode und spart damit an Heiz- energie indem die Klappen 7 den Luftkanal des Kocherabsorbers schliessen.
Während der Kühlperiode kiihlt sich langsam der Inhalt des Kocherabsorbers immer mehr ab. Nach einem gewissen Zeit raum ist die Temperatur des Ko:cherabsorber- inhaltes so gering geworden, da,ss er keine K ühlmitteldämpfe mehr aufzunehmen ver mag, so dass von neuem mit einer Beheizung des Kocherabsorbers begonnen werden, muss.
Die Heizperiode des Kocherabso,rbers 2 wird stets bei Erreichen einer höchsten Tempera tur des Kocherabsorbers selbsttätig beendigt. Die Kühlung des Kocherabsorbers 2 wird während der Kühlperiode in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur verändert" der- art,
dass -die Erniedrigung der Temperatur des Kocherabsorberinhaltes während der Kühl periode je nach den mehr oder minder geTin- geren Anforderungen, die an die Kühl leistung des Kühlschrankes gestellt werden, weiter hinausgezögert wird.
Der Beginn der Heizung des Kocherabsorbers <B>22</B> erfolgt, bei- spielsweisve mittels einer Sehaltuhr, stets zu dem :
gleichen Zeitpunkt. Dadurch wird er reicht, .dass die Temperatur des Kocher absorberinhaltes bei Beginn der Heizperiode noch verhältnismässig hoch liegt und nicht gleich der geringsten Temperatur ist, wo überhaupt noch der KocherabsoTberinhalt Kühlmitteldämpfe aufzunehmen vermag.
In folgedessen wird bei bestimmter, dem Kocher absorber in der Zeiteinheit zugeführte Heiz- mittelmenge die höchste Kocherabsorbertem- peratur schon nach verhältnismässig kurzer Zeit wiedererreicht, ,die Länge der Ileiz- periode wird also abgekürzt und damit die zugeführte Heizmittelmenge entsprechend herabgesetzt.
Dies ist der wesentliche Fort- schritt, der erreicht wird. Bei konstanter Dauer einer Gesamtperio,d-e (Heizperiode -i-- Kühlperiode), die zwischen. dem Beginn .der einen Heizperiode und dem Beginn,der näch sten Heizperiode liegt, wird bei geringeren Anforderungen an die Kühlleitung des Kühd- s.chranke@s ,die Heizperiode kürzer.
Es kann also völlig selbsttätig eine An passung der Kühlschrankleistung an die zur Zeit vorliegenden Anforderungen erreicht. werden, ohne .dass irgendwelche Wärme hier bei vergeudet wird. In Abweichung hiervon wird bei einem grossen Teil der bekannten pe riodisch arbeitenden AbsorptionskäItemaschi- nen der Beginn und das Ende der Heizperiode völlig unabhängig durch eine Schaltuhr fest- gelegt.
Hier ist die Hausfrau gezwungen, im voraus zu schätzen, welche Kühlleistung der Kühlschrank in der nächsten Periode zu be wältigen haben wird. Nach ,dieser Sehätzung muss sie von Hand die Heizmittelmenge -ein- schalten, die dem Kühlschrank während der Reizperiode zugeführt werden soll.
Alle diesle Vorteile werden auch dann erreicht, wenn der Beginn der Heizperiode nicht, wie beschrieben, zu bestimmten Zeiten erfolgt, sondern wenn der Beginn der Heiz periode thermostatisch in Abhängigkeit von einer niedrigsten KoehertemperatuT festgelegt wird. Hierbei wird der Beginn der Heiz periade in Abhängigkeit von der Kühlraum- temperatur weiter zeitlich
hinausgezögert. Auf diese Weise -wird also bei geringeren Anforderungen an die Kühlleistung der Ab- sorptionskältemasehine eine aus der Heiz- periode und der Kühlperiode bestehende Gesamtperiode zeitlich verlängert, indem bei konstant gehaltener Heizperiode die Kühl- p:eriode verlängert wird.
Das Verfahren, wonaeh der Beginn der Heizperiode stets zu einem bestimmten Zeitpunkte erfolgt, ist jedoch im :allgemeinen vorteilhafter, da ,auf diese Weise die Heizperiode in eine Zeit ge ringen Strombedarfes gelegt werden kann.
Der Kocher wird also während der<B>Ab-</B> sorptionsperiode nur immer dann intensiv ge kühlt, wenn die Kühlraumtemperatur den ge wünschten Wert nicht unterschreitet.
Bei Beheizung des Kocherabsorbers mit Gas oder andern Brennstoffen sind die Klap pen 7 oder andere überflüssig, wenn man den Kotherabsorber bei der Bebeizung durch die Feuergase umspielen lässt. Die Klappen kön nen dabei auch unter dem Kocher unterge bracht werden, falls man sie nicht der Wir kung der heissen Feuergasre aussetzen will.
In Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel eine derartige Anordnung bei einem grösseren Ab- sorptionsaggregat und liegendem berippten Kocher angegeben.
Dabei ist 11 ,der Fühlkörp,er des Regel organes der Kühltemperaturregelung, 12 der Mechanismus, der die Regelklappen<B>13</B> ver stellt. Die Öffnung bezw. Schliessung des Gäshahneo 14 erfolgt vom Fühler 15 aus, der im KocheTabsorber untergebracht ist. Die Öffnungen<B>16</B> dienen zur Zuführung der zur Gasheizung notwendigen Verbrennungsluft, wenn die Klappen 13 geschlossen sind. 17 ist die Zündflamme.
Man kann die Regelung der Kälteleistung von der Kühltemperatur, z. B. auch dadurch bewirken, dass man die Intensität einer Zu satzheizung des Kochers von der Kühltempe ratur aus verändert. In der Fig. 3 ist eine beispielsweise Ausführung dieser Regelungs art bei Gasbeheizung angedeutet. Ausser dem Hauptbrenner 20 ist die eine Zusatzheizung bildende Zündflamme 23 derart angebracht dass sie den Kocherabsorber 24 beheizt. Diese Be:heizung hindert bei kleinster Stellung der Zündflamme. nicht nennenswert die Absorp tion.
Die Gaszufuhr der Zusatzbeheizung ist in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlraumes 25 gesteuert, wobei das Regel organ 26 auf das Drosselventil 27 derart wirkt, dass die Gaszufuhr bei Unterschrei tung der gewünschten Kühltemperatur frei gegeben wird, wodurch der Kocherabsorber geheizt und dadurch die Absorption gehemmt wird. Bei Steigung der Kühltemperatur über die gewünschte Höhe wird demgegenüber die Gaszufuhr gedrosselt, der Nocherabsorber ge kühlt und die Absorptionswirkung nimmt zu. Dabei kann z.
B. die gewünschte Kühltempe ratur auch von Hand verstellt werden.
So ist vermieden, da_ss mit Änderung der Raumtemperatur Änderungen der mittleren Schranktemperatum eintreten können, die praktisch besonders in den Tropen ausser ordentlich unangenehm empfunden werden. Es ergibt sieh weiterhin durch die Vei@nei- dung der bei unregulierten Absorptions schränken beobachteten unnötig tiefen Schranktemperaturen eine Wärmeersparnis, die zu derjenigen noch hinzutritt,
die durch Vermeidung unnötiger @VärmebeStrahliangs- verluste des heissen Kochers während der Heizperiode bei elektrischer Beheizung sich ergeben. Da nach Ausschaltung der Heizung die Klappen durch da:s Regelorgan sofort und stark geöffnet sind und der Kocherabsorber dadurch mit nialiniziler SU rhe zii absorbieren beginnt, so wird die Zeitdauer, in welcher keine Kälteleistung direkt erfolgt, stark ver kürzt.
Der zur @Anfrechterhaltung der kon stanten Schranktemperatur während der Heizperiode notwendige Kältespeicher kann dadurch etwas kleiner gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Regelung besteht darin, dass man auch grössere Schwenkungen in der Beheizungsinten.sität nicht zu Lefürch- ten braucht und ohne Verluste in Kauf neh men kann, da der Apparat durch die beschrie bene Regelung automatisch so viel am Tage heizt, wie zur Aufrechterhaltung der ge wünschten Schranktemperatur erforderlich ist.