Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

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Arkenangel
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Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Arkenangel » 12.07.2019, 20:02

Hallo ,

Ich habe vor ein 14,5kw Klimagerät (Inverter) auf den Balkon zu stellen und dort mithilfe eines Plattenwärmetauschers ein Medium auf -40grad zu kühlen (ausgangsseitig) jetzt stellt sich mir die frage ist das mit R410A möglich? Dies hat zwar ein Siedepunkt von ca. -52grad aber mit diesem kann man ja nur sehr bedingt rechnen.
Zugeführte Wärme wird bei Only PC 1,2kw sein daher werde ich den Verdichter auch manuell über ein Frequenzumrichter betreiben und diesen und den Rest werde ich mit einer Siemens S7 1500 überwachen. Und 14,5kw deshalb weil ich die Wohnung vlt noch etwas mit Kühle wenn ich die -40 grad halten kann damit und ich nicht 3h cool down Zeit haben will weil ich nutze ca. 15-20l Flüssigkeit im System um da eine Trägheit rein zu bekommen damit der Verdichter nicht immer paar Sekunden anläuft und wieder ausgeht also ich will die Flüssigkeit dann zb. Zwischen -37 und -43 halten.

So jetzt zu den fragen wie groß würdet ihr den/die? Plattenwärmetauscher dimensionieren ?
Reicht das R410A wenn nein welches Kühlmittel gibt es noch eine Kasade wollte ich erstmal nicht bauen.
Da ich nur lernender Elektriker in Betriebstechnik bin und da viel eher nach Logik und Google entscheide könnt ihr mich gerne korrigieren.
Bei Fragen immer zu 😀.

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Alexander470815
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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Alexander470815 » 12.07.2019, 20:23

Rein Prinzipiell kann man mit R410A schon in dem Bereich fahren.
Praktisch gesehen ist der Verdichter dafür ungeeignet, also wirklich ungeeignet.
Sprich wenn du das damit machst funktioniert das zwar einen Moment, aber in absehbarer Zeit(Stunden) überhitzt der Verdichter und geht kaputt.
Die Wohnung mit solchen Temperaturen mitzukühlen ist nicht sinnvoll, das Entfeuchtet zwar sicherlich super aber jegliche Energieeffizienz ist nicht vorhanden.
Dafür wird der Wirkungsgrad bei solchen Temperaturen viel zu schlecht.
Der Inverter Verdichter wird mit hoher Wahrscheinlichkeit auch kein normaler Asynchronmotor sein, das solltest du bei der FU Auswahl beachten.
Das Einspritzventil was zur Zeit sicherlich ein Schrittmotorventil ist möchte auch irgendwie angesteuert werden.

Kauf dir einen Verflüssigungssatz der mit R407F oder ähnlichem läuft der für Tiefkühlung gedacht ist und betreibe das damit.
Das mit der Klima ist ein hoffnungsloses unterfangen.

Arkenangel
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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Arkenangel » 12.07.2019, 20:50

Warum sollte der Verdichter überhitzen ? Der läuft im normalen regelbetreib doch eh 24/7 auf 100% Last. Das ist ja in Server Klimagerät und R410A ist vorbefüllt. Und das mit der Wohnung mit kühlen würde ich dann zb einfach über geringe Fläche machen wollen klar habe ich dann Eis Bildung aber das Kernkraftwerk eh optional. Und R407F erfüllt leider nicht mein Ziel. Und ich bekomme das 14,5kw Klimagerät for free daher wäre alles andere relativ sinnlos also selbst ein Satz oder so zu kaufen. Und mein Verdichter würde auch nicht 24h am Tag laufen sondern selbst im Regelbetreib immer wieder ausgehen sobald ich mein unteren Sollwert erreicht habe. Kann die Probleme anhand deiner Aussagen jetzt leider nicht nachvollziehen. Gut sollte aber das kein normaler DASM sein muss ich die Regelung von Klimagerät selbst bescheißen.

Mit freundlichen Grüßen

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Alexander470815
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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Alexander470815 » 12.07.2019, 21:49

Vorneweg: Natürlich ist der Verdichter für Dauerbetrieb bei 100% Leistung gedacht.
Aber eben bei Einsatz im Klimabereich! Sprich 2°C Verdampfung und meinetwegen 55°C Verflüssigung.
Damit ergibt sich eine Heißgastemperatur von 92°C, das ist völlig in Ordnung.

Fährst du jetzt aber bei -50°C dann sind es eher 150°C.
Das zersetzt dir Isolation vom Motor, das Öl und entmagnetisiert noch die Permanentmagnete im Rotor.

Der Verdichter ist auf ein Gewissen Massenstrom, eine Gewisse Gasdichte und ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis ausgelegt bei der er ausreichend gekühlt wird.
Weichst du jetzt soweit davon ab überlastest du entweder den Motor und/oder das ganze überhitzt.
Das die neueren Verdichter meistens Rollkolben sind die sich mit dem Heißgas selber kühlen macht das ganze nicht besser.

Es gibt nicht ohne Grund mehrere Verdichter vom gleichen Hersteller für unterschiedliche Kältemittel und Einsatzbereiche.
Ist zwar gut das es das Gerät geschenkt gibt aber es ist dafür völlig ungeeignet.

Selbst wenn es gehen würde bleiben von den 14kW im Klima Bereich gerade einmal noch 1,6kW bei -50°C übrig.
Sprich da braucht man den Raum auch nicht mehr kühlen, mal abgesehen davon das ein vereister Wärmetauscher kaum noch Leistung überträgt.

Arkenangel
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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Arkenangel » 12.07.2019, 22:51

Kann dir aber nicht ganz folgen da das Gas ja nicht mit +20 grad oder so. Klar es sollte komplett verdampfen aber trotzdem kann das ja noch mit -35 oder so zurück kommen. Oder ich muss auf ein Kühlschrank Kompressor gehen weil der kann das sicher. Da hatte mein Vater schon eine Konstruktion die -35grad konnte und diese lief bis zum absetzten dieser Kühlung. Aber um nochmal drauf zurück zu kommen bei geringen Gas Rücklauf Temperaturen müsste der Motor und Kolben doch sogar kühler laufen 🤨. Wüsste mal gerne wie du auf diese Heißgas Temperatur kommst also mit Rechnung bzw. Formel.

Schönen Abend noch

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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Thomas W. » 13.07.2019, 00:13

@Arkenangel
Verdichter für Tiefkühlung haben einen hohen Volumenstrom bei einer kleinen Motorleistung für ein sehr dünnes KM Gas (LBP). Verdichter für Normalkühlung bis Klima haben einen stärkeren Motor bei geringerer Volumenleistung (HBP)

genau so wie die LowBackPressure Verdichter bei falschem Einsatzfeld durch elektrische Überlastung eingehen, Überhitzen die HighBackPressure Typen durch den zu geringen Volumenstrom

Probiere es aus.. schreibe uns hier, wie lange es zufriedenstellend gearbeitet hat. Wenn du nachrechnen willst wie es passiert ist (Postmortemdump :twisted: ), goolge nach Coolpack. Eine kostenlose Sammlung an Kältetools

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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von martin_w » 15.07.2019, 09:10

Könnte man mit dem FU nicht den Verdichter soweit entlasten (Drehzahl bzw. Leistung runter), daß er nicht überlastet wird? GGf mit zusätzlicher Luftkühlung des Verdichters? Dann wäre der Motor halt für deutlich mehr Leistung ausgelegt (überdimensioniert), als ihm abgefordert wird. Ein Schrittmotor-Expansionsventil wäre ja vorhanden und die KM Menge könnte man auch anpassen.
Oder wird das ganze dann nicht nur etwas ineffizienter sondern so, daß es wirklich nur mehr unsinnig ist?

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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Alexander470815 » 15.07.2019, 15:13

Die Heißgastemperatatur ist weitestgehend unabhängig von der Drehzahl.
Haupt Faktor sind Verdichtungsverhältnis, Sauggastemperatur, Kältemittel und Effizienz der Verdichtung.
Nichts davon lässt sich durch Änderung der Drehzahl beeinflussen.
Sprich selbst bei kleiner Drehzahl wird der zu heiß werden.

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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von martin_w » 15.07.2019, 16:15

Das Verdichtungsverhältnis müßte sich ja anhand der Druckverhältnisse automatisch ergeben und diese wiederum nach dem Temperaturverhältnis. Das wäre aber bei einem dafür vorgesehenen TK-Verdichter auch nicht anders. Die Sauggastemperatur muß wohl mit der Verdampfungstemp. zusammenhängen. Geringere Effizienz der Verdichtung wird es nicht besser machen, prinzipiell wird man ja schauen, die so hoch als möglich zu machen. Was macht der echte TK Verdichter dann wirklich anders außer dem Verhältnis von Hubvolumen zu Motorleistung?
Bleibt also nur das KM als Einflußgröße, oder?
Allerdings habe ich den Eindruck, daß -40°C in einer Einstufigen Anlage anscheinend eh ca. die Grenze sind. Zumnindest werden für noch tiefere Temperaturen meist Kaskaden verwendet.

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Alexander470815
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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von Alexander470815 » 15.07.2019, 20:42

Der Trick ist es nicht mit R410A und einstufiger Verdichtung zu arbeiten.
Bei R404A geht -50°C Verdampfung durchaus noch ohne das die HG Temperatur eskaliert.
Bei R410A nur mit zweistufiger Verdichtung und zwischenkühler, so machen manche Daikin Anlagen das so das man neben Klima auch noch TK Anlagen betreiben kann.

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Re: Mit Klimagerät auf -40grad Flüssigkeitstemp.

Beitrag von martin_w » 16.07.2019, 11:50

Verstehe. Deine vorige Aussage "Prinzipiell geht das auch mit R410a" ist also in dem Sinne zu verstehen: "prinzipiell schon, aber praktisch ist es nicht empfehlenswert bzw. aufwendig."

Danke.

Könnte man dann theoretisch ein solches Klimaaggregat von R410a auf R404a umstellen und mit reduzierter Leistung bei -40°C betreiben?

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