Auftaumethoden und Vorsichtsmaßnahmen für Kühlraumgeräte.

Wenn die Verdampfungstemperatur der Kühlanlage eines Kühlhauses unter 0 °C sinkt, bildet sich eine Frostschicht auf der Oberfläche des Verdampfers, was die Wärmeübertragungseffizienz beeinträchtigt. Daher ist regelmäßiges Abtauen ein wesentlicher Bestandteil der Kühlhauswartung. Es gibt verschiedene Abtauverfahren. Derzeit verwenden Hersteller von Kühlhausanlagen hauptsächlich fünf Methoden: künstliches Abtauen, elektrisches Abtauen, Heißluftabtauen, Wasserabtauen und Heißluft-Wasser-Abtauen.

1. Manuelles Abtauen bedeutet, die Eisschicht auf der Oberfläche des Verdampferauslassrohrs von Hand zu entfernen. Diese Methode kann im laufenden Betrieb der Kälteanlage durchgeführt werden. Sie ist jedoch zeitaufwendig und mühsam und erzielt nur eine geringe Abtauwirkung.

2. Elektrisches Abtauen bedeutet, dass ein elektrischer Heizkörper am Verdampfer installiert wird, um diesen elektrisch abzutauen. Während des Abtauvorgangs wird der Kompressor abgeschaltet oder die Flüssigkeitszufuhr zum Verdampfer unterbrochen. Elektrisches Abtauen ist kostengünstig und einfach zu steuern, verursacht jedoch hohe Betriebskosten. Es wird üblicherweise zum Abtauen von Kühlhausanlagen eingesetzt, nicht jedoch für Kälteanlagen. Je nach Temperatur müssen unterschiedliche Anforderungen an die Isolierung und die benötigte Kühlleistung gestellt werden. Der Aufbau von Kühlhäusern sollte daher individuell an die jeweiligen Einsatzbedingungen und Anwendungsbereiche des Kunden angepasst werden, sofern keine besonderen Anforderungen bestehen und keine Standardisierung erforderlich ist.

3. Die Heißgasabtauung nutzt überhitzten Kältemitteldampf, der vom Kompressor abgegeben wird, um die Wärme im Verdampfer abzuführen und die Eisschicht auf dessen Oberfläche zu schmelzen. Heißgasabtauverfahren sind komplex und kostenintensiv, erzielen aber eine bessere Abtauwirkung. Bei Ammoniakanlagen kann das im Verdampfer angesammelte Öl in den Abfluss oder einen Niederdruck-Kreislaufbehälter abgeleitet werden. Der Druck wird bei der Heißgasabtauung üblicherweise auf 0,6 MPa geregelt. Idealerweise wird für die Abtauung Hochdruckgas aus einem einstufigen Kompressor verwendet. Im Winter kann es sinnvoll sein, die Kühlwassermenge oder die Anzahl der Kondensatoren zu reduzieren, die Abgastemperatur zu erhöhen und die Abtauzeit zu verkürzen. Bei Ammoniakanlagen sollte das zur Abtauung benötigte Heißammoniak an das Abgasrohr des Ölabscheiders angeschlossen werden.

4. Die Wasserabtauung erfolgt durch Besprühen der Verdampferoberfläche mit Wasser mittels einer Sprinkleranlage, um die Frostschicht zu schmelzen. Wasserabtausysteme sind zwar komplex und kostenintensiv, erzielen aber eine gute und kostengünstige Wirkung. Die Wasserabtauung entfernt jedoch nur die Frostschicht an der Außenfläche des Verdampfers und kann die negativen Auswirkungen von Ölablagerungen auf den Wärmeaustausch nicht beheben. Von größter Bedeutung ist die Kühlraumplatte, die üblicherweise vom Hersteller vorgefertigt wird und feste Abmessungen (Länge, Breite und Dicke) aufweist. 100 mm dicke Kühlraumplatten werden üblicherweise für Hoch- und Mitteltemperaturlager verwendet, 120 mm oder 150 mm dicke Platten hingegen für Tiefkühl- und Gefrierlager.

5. Die Heißluft-Wasser-Abtauung kombiniert die Vorteile der Heißluft- und Wasserabtauung und entfernt so schnell und effektiv die Frostschicht auf der Verdampferoberfläche sowie Ölablagerungen im Inneren. Beim Abtauen wird zunächst Heißgas in den Verdampfer geleitet, um die Frostschicht zu lösen. Anschließend wird Wasser aufgesprüht, um die Frostschicht schnell abzuspülen. Nach dem Abschalten der Wasserzufuhr wird die Verdampferoberfläche mit Heißluft getrocknet, um ein Gefrieren des Oberflächenwasserfilms und damit eine Beeinträchtigung der Wärmeübertragung zu verhindern. Früher verwendeten Hersteller von Kühlhausplatten hauptsächlich Polyethylen und Polystyrol. Heute bieten Polyurethan-Sandwichplatten bessere Eigenschaften. Polystyrolschaum hat eine geringe Dichte und eignet sich daher nicht zur Wärmedämmung. Er wird üblicherweise in Spezialgeräten eingesetzt. Polyethylen ist ein guter Rohstoff. Durch ein bestimmtes Mischungsverhältnis lässt sich ein Schaum mit geeigneter Dichte herstellen, der eine gute Dämmwirkung und hohe Tragfähigkeit aufweist. Polyurethanplatten sind besser, sie haben eine bessere Isolierfunktion und nehmen keine Feuchtigkeit auf, aber der Preis für diese Kühlräume ist etwas höher.