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Verfahren zum Abtauen von Mikrokanal Wärmetauschern

Mikrokanal Wärmetauscher sind nunmehr eine recht beliebte Alternative zu sperrigen Lamellenwärmetauschern. Bei einer geringeren Kältemittelfüllung des Systems erzielen die kleineren Mikrokanal Wärmetauscher die gleiche gewünschte Leistung wie die größeren Lamellenwärmetauscher.

Das häufigste Problem, vor dem Anwender bei der Erwägung von Mikrokanal Wärmetauschern für einige Anwendungen wie z. B. Wärmepumpen stehen, ist eine kürzere Vereisungszeit als bei Lamellenwärmetauschern. Aufgrund von Restwasser, das am Ende jedes Abtauzyklus zurückbleibt, verkürzt sich diese Zeit zudem mit jedem Zyklus.

Empirische Prüfungen haben gezeigt, dass die Vereisungszykluszeit bei Mikrokanal Wärmetauschern etwa 25% weniger als bei einem Lamellenwärmetauscher ist. Außerdem ist der Leistungsabbau bei Lamellen- und Mikrokanal Wärmetauschern am Ende des Vereisungszeitraums nicht derselbe. Im Falle von Mikrokanal Wärmetauschern können die folgenden Abtausteuerungsverfahren zur Anwendung kommen:

Elektrisches Abtauen

Das gebräuchlichste Abtauverfahren stützt sich auf elektrische Heizelemente. Installation und Steuerung des elektrischen Abtauens gestalten sich zwar einfach, können aufgrund des Energieverbrauchs aber teuer sein. Das elektrische Heizelement ist für die Dauer jedes Abtauzyklus aktiv, und dies kann zu einem bedeutenden Stromverbrauch des HVAC-Systems führen.

Off-Cycle-Abtauen

Off-Cycle-Abtauen beinhaltet einfach das Abschalten der Kälteanlage, während man die Ventilatoren kontinuierlich laufen lässt. Da die Luft wärmer als 0˚C sein muss, ist Off-Cycle-Abtauen nur bei Kühlern für die Lagerung von Getränken und Lebensmitteln sinnvoll. Der Hauptvorteil des Off-Cycle-Abtauens ist die Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Installation.

Heißgas-Abtauen

Dies ist das komplexeste Abtauverfahren. Es beruht auf der Qualität und Wirksamkeit des Heißgas-Abtauens und ist besser als die anderen Abtauverfahren. Beim Heißgas-Abtauen wird das durch den Verdampfer fließende flüssige Kältemittel aufgehalten und stattdessen eine Gasversorgung direkt am Austrag des Verdichters benutzt. Das ausgetragene Heißgas wendet Wärme auf die Vereisung an, wo sie sich auf dem Mikrokanal Wärmetauscher bildete. Das Heißgas durchläuft den gesamten Kreislauf und taut deshalb Bereiche des Verdampfers ab, die von elektrischen Widerstandsheizungen eventuell nicht so wirksam erreicht werden. Bei einigen Anwendungen, insbesondere Kaltlagerräumen, erfolgt der Heißgasfluss in der Gegenrichtung zum Kühlmodus (Heißgas-Abtauen mit Zyklusumkehrung).

Kontinuierliches Abtauen

Kontinuierliches Abtauen beinhaltet das sequenzielle Schließen und Öffnen unabhängiger Mikrokanal Wärmetauschersegmente, zum Off-Cycle-Abtauen. Wenn ein Wärmetauschersegment abgetaut werden muss, sperrt das Steuerungssystem es ab, während verbleibende Segmente die normale Funktion des Verdampfers fortführen. Ein geschlossenes Segment wird geöffnet, sobald die Vereisung durch laufende Ventilatoren entfernt worden ist, wogegen das nächste Segment zum Abtauen geschlossen wird.

Trotz der Tatsache, dass Mikrokanal Wärmetauscher einen kürzeren Vereisungszyklus als Lamellenwärmetauscher-Ausführungen aufweisen, sind die bei Mikrokanal Wärmetauschern gebräuchlichen Abtauverfahren weiterhin unverändert (d. h. mit den bei Lamellenwärmetauschern verwendeten identisch).


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