Abpumpschaltung

Bei einer Abpumpschaltung schaltet der Thermostat bzw. der übergeordnete Regler das Magnetventil vor dem Expansionsventil. Der Verdichter pumpt weiter Kältemittel ab, bis er von einem Niederdruckschalter abgeschaltet wird. Dadurch wird die Flüssigkeitsmenge im Verdampfer reduziert. Öffnet das Magnetventil, wird der Verdampfer gespeist. Der Saugdruck steigt, und der Niederdruckschalter schaltet den Verdichter ein.

Mit Abpumpschaltungen lassen sich auch solche Anlagen sicher betreiben, bei denen es während längerer Stillstandszeiten zu starker Flüssigkeitsverlagerung in Verdampfer, Sauggasleitung oder Verdichter kommen kann. Die Gefahr von Flüssigkeitsverlagerungen besteht auch bei Anlagen, deren Verdichter oder saugseitige Rohrabschnitte und Flüssigkeitsabscheider kälter werden können als der bzw. die Verdampfer. Die Abpumpschaltung soll Verdichter vor Flüssigkeitsschlägen und häufigem Betrieb mit Flüssigkeit im angesaugten Kältemittel schützen.

Man unterscheidet:

• Automatische Abpumpschaltung (auch "Pump-Down" genannt): Absaugen von Kältemittel, ggf. wiederholt ausgeführt.
• Einmalige Abpumpschaltung (auch "Pump-Out" genannt): einmaliges Absaugen von Kältemittel.
  Ein zusätzliches Hilfsschütz sorgt dafür, dass nach der Absaugung und Verdichterabschaltung keine weiteren Pumpvorgänge möglich sind. Nur auf Anforderung des Raumthermostats oder nach Abschluss eines Abtauzyklus kann wieder eingeschaltet werden.

Bei überfluteten Verdampfern gilt folgende Empfehlung:

• Magnetventil direkt am Austritt der Sauggasleitung aus dem Verdampfer einbauen,
• mit kombinierter Anlaufreglerfunktion,
• bei Stillstand der Anlage geschlossen.

Überhöhter Stillstandsdruck lässt sich bei Bedarf durch eine Entleerungseinrichtung zur Hochdruckseite vermeiden. Dabei Sammlervolumen beachten!

Für Wasser als Kühlmedium sind Mindestdruckgrenzen zu beachten, die sich auf eine Sättigungstemperatur des Kältemittels von >0°C beziehen, um eine Beschädigung des Wärmeübertragers zu vermeiden.

Für die Niederdruckeinstellung ist der Mindestdruck zu berücksichtigen, der sich auf die niedrigste Verdampfungstemperatur der Einsatzgrenzen bezieht.

Prinzipschaltbilder

Die folgenden Prinzipschaltbilder zeigen Steuerungsbeispiele für automatische und einmalige Abpumpschaltung. Die vereinfachten Schaltbilder zeigen nur die jeweils relevanten Details – der sonstige Steuerungsaufbau entspricht den Prinzipschaltbildern z.B. in der Technischen Information AT-300.

Bei einer Lastanforderung während des Stillstands wird zunächst die Kältemitteleinspritzung zum betreffenden Verdampfer geöffnet, z.B. über Magnetventil M20. Der Saugdruck steigt bis zu einem voreingestellten Wert, bei dem der Verdichter über einen Niederdruckschalter (B55) eingeschaltet wird. Wenn die Last sinkt, ist der Vorgang umgekehrt: Das Magnetventil schließt, dadurch wird der Verdampfer bis zu einem ebenfalls voreingestellten Druck "abgepumpt". Erst dann wird der Verdichter abgeschaltet.

Die Bauteile F01 .. F03, B10, B11, B32, B41, B42, B53, B60 .. B62 sowie das Zeitrelais K02T müssen in der Sicherheitskette vor den Steuergeräten der Abpumpschaltung angeordnet sein. Damit ist sichergestellt, dass das Magnetventil (M20) bei Störabschaltungen und während der Pausenzeit nicht öffnen kann. Eine separate Ansteuerung des Magnetventils kann in den oben genannten Fällen zur Flüssigkeitsüberflutung des Verdampfers führen.

Bei der automatischen Abpumpschaltung ermöglicht das Hilfsrelais K14 (Option) eine kombinierte Steuerung. Der Verdichter wird immer direkt eingeschaltet, die Abpumpschaltung ist dann v.a. während des Stillstands aktiv. Diese Schaltungsvariante schützt vor Flüssigkeitsüberflutung des Verdampfers auch bei nicht ausreichend tief einstellbaren Werten des Niederdruckschalters der Abpumpschaltung (B55). Allerdings ist ein zusätzlicher Niederdruckschalter (B11) zur Sicherung der Anlage gegen zu geringen Saugdruck nötig.

Bei automatischer Schaltung: Schalthäufigkeit begrenzen!
Wenn der Druck bei Stillstand und geschlossenem Magnetventil durch Undichtigkeit von der Hoch- auf die Niederdruckseite erneut ansteigt, pumpt der Verdichter bei automatischer Abpumpschaltung erneut ab. Das kann zu unerwünscht häufiger Schaltung führen. Deshalb müssen der Niederdruckschalter (B55) und das Zeitrelais für die minimale Stillstandszeit (K02T) so eingestellt werden, dass jeder Verdichter max. 6 mal pro h anlaufen kann. Diese Funktion ist ggf. durch das Schutzgerät gewährleistet (siehe Technische Information CT-120).

Der Einschaltwert des Niederdruckschalters (B55) muss niedriger sein als der saugseitige Sättigungsdruck, der sich während des Stillstands einstellen kann. Der saugseitige Sättigungsdruck entspricht üblicherweise der Temperatur des Verdampferpakets. Durch zu hohe Druckeinstellung kann Kältemittel im kalten Verdampfer kondensieren, bevor der Verdichter einschaltet.