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Lernfeld 16 · Prüfung Teil 2

Verbundanlagen

Verbundkälteanlagen im Supermarkt: parallele Verdichter, Saugdruckregelung, Ölmanagement, Sammler, gleitender Hochdruck und Wärmerückgewinnung.

13 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

In einer Verbundanlage arbeiten mehrere Verdichter parallel an einer gemeinsamen Saug- und Drucksammelleitung. Sie versorgen viele Kühlstellen zugleich, etwa alle Kühlregale und Kühlräume eines Supermarkts. Meist gibt es getrennte Verbunde für die Normalkühlung mit Verdampfungstemperaturen um −8 °C bis −10 °C und die Tiefkühlung um −30 °C bis −35 °C. Vorteile sind Ausfallreserve, gute Anpassung an Teillast und eine zentrale Wärmequelle für die Wärmerückgewinnung.

Der Verbundregler regelt die Leistung nach dem Saugdruck, denn er steht für die Verdampfungstemperatur aller Kühlstellen. Verdichter werden in Stufen zu- und abgeschaltet, oft füllt ein drehzahlgeregelter Grundlastverdichter die Lücken. Ein Laufzeitausgleich verteilt die Betriebsstunden gleichmäßig. Auf der Hochdruckseite lässt man den Verflüssigungsdruck mit der Außentemperatur gleiten, um Energie zu sparen; eine Untergrenze sichern die Expansionsventile und die Wärmerückgewinnung.

Weil mehrere Verdichter Öl ausschleppen und unterschiedlich viel zurückbekommen, braucht ein Verbund ein Ölmanagement aus Ölabscheider, Ölsammelbehälter und Ölniveaureglern. Saugleitungen werden mit Gefälle zum Verbund verlegt und in Steigleitungen so bemessen, dass das Gas das Öl mitnimmt. Der Flüssigkeitssammler gleicht Füllmengenschwankungen zwischen Sommer und Winter aus. Wegen der großen Füllmenge sind Dichtheitskontrollen und Leckerkennung besonders wichtig.

Das solltest du dir merken

  • Regelgröße des Verbundreglers ist der Saugdruck.
  • Ein drehzahlgeregelter Grundlastverdichter hält den Saugdruck ruhig und vermeidet Takten.
  • Ohne Ölmanagement läuft einer der parallelen Verdichter früher oder später trocken.
  • Gleitender Hochdruck spart Energie, braucht aber eine Untergrenze.
  • Der Massenstrom folgt aus Kälteleistung durch spezifische Kälteleistung.

Formeln

Kältemittelmassenstrom
Kälteleistung in kW, spezifische Kälteleistung in kJ/kg, Ergebnis in kg/s
Leistungszahl der Kälteanlage
Kälteleistung, elektrische Leistungsaufnahme, beide in kW

Typische Fehler in der Prüfung

  • Den Massenstrom mit der Enthalpie eines einzelnen Zustandspunkts statt mit der Differenz gerechnet.
  • Saugleitungen besonders groß gewählt, sodass das Öl in Steigleitungen liegen bleibt.
  • Gefälle der Saugleitung zu den Kühlstellen statt zum Verbund verlegt.

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Eigene Zahlen bei jedem Klick, nach deiner Antwort der komplette Lösungsweg.

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Zufallszahlen

Ein Verdichterverbund soll eine Kälteleistung von erbringen. Aus dem log-p-h-Diagramm lesen Sie eine spezifische Kälteleistung von ab. Berechnen Sie den Kältemittelmassenstrom in kg/s. Runden Sie auf drei Nachkommastellen.

kg/s

Tipps aus der Werkstatt

  • Der Verbundregler schaut auf den Saugdruck, nicht auf die Regaltemperatur. Steigt der Saugdruck, braucht es mehr Verdichterleistung. Und merk dir für das Öl: Saugleitung mit Gefälle zum Verbund, Steigleitungen nicht zu groß wählen, sonst bleibt das Öl liegen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Verbundanlagen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Mechatroniker/-in für Kältetechnik, Lernfeld 16 (Kältetechnische Anlagen und Systeme bauen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.