Die Grundproblematik ist bekannt. Bei Anwendungen mit Verdampfungstempera-turen von 0 °C und darunter bildet sich Reif an der Oberfläche der Luftkühlerlamellen. Die Wärmeübertragung verringert sich, die Effizienz des Luftkühlers sinkt. Diese Bereifung entsteht durch das Entfeuchten des Kühlraums, der Luftkühler entzieht der Luft und den Waren im Kühlraum Feuchtigkeit, die in Form von Reif am Luftkühler festfriert. Wie schnell sich die Bereifung aufbaut, ist von mehreren Faktoren abhängig: Von den gelagerten Produkten und dem Feuchtegehalt, der Zutrittsfrequenz zum Kühlraum sowie der generellen Luftfeuchtigkeit in der Umgebungsluft am jeweiligen Standort.
Um dem für die Wärmeübertragung negativen Effekt der Bereifung oder gar Vereisung des Luftkühlers entgegenzuwirken, gibt es verschiedene Methoden der Abtauung. Aber ganz gleich, ob mit Umluft, einer Elektroheizung oder Heißgas die Abtauung des Luftkühlers benötigt in jedem Fall zusätzliche Energie und wirkt sich negativ auf die Effizienz der gesamten Anlage aus. Daher gilt für die Abtauung der Grundsatz: So oft und so lange wie nötig jedoch so selten und so kurz wie möglich. Aber wie stellt man gerade bei Anlagen mit wechselnden Rahmenbedingungen hinsichtlich des gelagerten Kühlguts oder der Zutrittsfrequenz sicher, mit optimaler Frequenz und Dauer abzutauen? Für diese Aufgabenstellung bietet Fischer Kälte-Klima nun mit dem HBDF-Sensor eine innovative Lösung an, die das Abtauen nicht nach einer einmalig festgelegten Zyklik mit voreingestellten Intervallen und Zeitdauern regelt, sondern den Abtauprozess in Abhängigkeit des im Betrieb tatsächlich vorhandenen Bereifungsgrads der Luftkühler steuert. Eine Abtauung wird somit immer erst dann eingeleitet, wenn der aufgelaufene Bereifungsgrad diese auch tatsächlich erfordert.
Das Prinzip des HBDF basiert auf dem kapazitiven Messprinzip
Der HBDF misst den Bereifungsgrad auf Basis einer kapazitiven Messung. Dabei wird die Änderung der elektrischen Kapazität zwischen Elektroden erkannt, wenn diese von einem Medium umgeben werden. Die Kapazität hängt von der Dielektrizitätskonstante des umgebenden Mediums (hier: Luft bzw. Wasser) ab. Ändert sich die gemessene elektrische Kapazität, so kann daraus geschlossen werden, wie weit die Elektroden in das jeweilige Medium eintauchen. Im vorliegenden Fall misst der Abtausensor über diese Technologie den Eisansatz auf den Kühlrippen.
Die Kalibrierung und Montage des Sensors wird vor Ort jeweils individuell auf den vorhandenen Luftkühler abgestimmt. Vor der Bildung eines Eisansatzes wird der HBDF-Sensor kalibriert. Ist der Verdampfer frei von Eis, sendet der Sensor ein 4-mA-Signal. Bei entsprechendem Eisansatz steigt dieses Signal auf einen Wert von bis zu 20 mA an. Verbunden mit einer zusätzlichen Sichtprüfung wird dann der Start des Abtauvorgangs bei einem definierten Bereifungsgrad festgelegt. Anschließend wird die Steuerung der Anlage so eingestellt, dass der Abtauvorgang bei Erreichen des gewünschten Wertes (bspw. 12 mA) eingeleitet wird.
Ein Prinzip, das sowohl bei neuen als auch vorhandenen Verdampfern problemlos in die Steuerung einer Kälteanlage integriert werden kann. Die Montage des Sensors im Luftkühler selbst erfolgt dabei in weniger als einer Stunde. Ferner ist die Montage auch bei laufendem Betrieb möglich. Das mechanische Bauteil des HBDF-Sensors umfasst einen dünnen, mit Teflon beschichteten Draht, der zwischen den Kühlrippen eingezogen werden muss. Der HBDF-Sensor ist in drei Drahtlängen von 10, 20 und 30 m verfügbar. Nach erfolgter mechanischer Montage wird der Sensor mittels Software auf den Verdampfer eingestellt.
