Die Kühlleistung kleiner Gewerbekühlschränke entspricht nicht den Standards. Der Kunde fordert eine Temperatur von 2–8 °C, die tatsächliche Temperatur liegt jedoch bei 13–16 °C. Üblicherweise würde man den Hersteller bitten, die Luftkühlung von einem einkanaligen auf einen zweikanaligen umzustellen, doch bietet der Hersteller keine entsprechenden Geräte an. Alternativ könnte der Kompressor durch ein leistungsstärkeres Modell ersetzt werden, was den Preis erhöht und für den Kunden möglicherweise zu hoch ist. Angesichts der technischen Beschränkungen und der Kostenfrage ist es daher notwendig, zunächst das Leistungspotenzial der vorhandenen Geräte auszuschöpfen und den Betrieb zu optimieren, um eine Lösung zu finden, die sowohl den Kühlbedarf deckt als auch ins Budget passt.
1. Optimierung der Luftkanalumlenkung
Die Konstruktion mit einem einzigen Luftkanal führt zu einem deutlichen Temperaturgradienten im Gehäuse. Falls keine Erfahrung mit der Konstruktion von zwei Luftkanälen besteht, lässt sich ein ähnlicher Effekt durch nicht-strukturelle Anpassungen erzielen. Konkret wird zunächst ein abnehmbares Umlenkelement in den Luftkanal eingebaut, ohne dessen physische Struktur zu verändern.
Zweitens wird am Luftauslass des Verdampfers ein Y-förmiger Luftteiler installiert, der den Luftstrom in zwei obere und untere Ströme aufteilt: Ein Strom fließt direkt zur mittleren Schicht, der andere wird über einen um 30° geneigten Deflektor in den oberen Bereich geleitet. Der Gabelwinkel des Luftteilers wurde mittels Strömungssimulation optimiert, um ein Strömungsverhältnis von 6:4 zu gewährleisten. Dies sichert nicht nur die Kühlleistung im Kernbereich der mittleren Schicht, sondern füllt auch den 5 cm breiten, heißen Bereich im oberen Bereich aus. Zusätzlich wird am Boden des Gehäuses eine bogenförmige Reflektorplatte angebracht. Durch die Eigenschaft der absinkenden Kaltluft wird die sich am Boden sammelnde Kaltluft zu den oberen Ecken reflektiert und bildet dort eine Sekundärzirkulation.
Installieren Sie abschließend den Verteiler, testen Sie die Wirkung und beobachten Sie, ob die Temperatur 2–8 °C erreicht. Wenn dies der Fall ist, stellt dies die optimale Lösung mit sehr geringen Kosten dar.
2. Kältemittelaustausch
Falls die Temperatur nicht sinkt, füllen Sie das Kältemittel nach (bei unverändertem Originalmodell), um die Verdampfungstemperatur auf -8 °C zu senken. Diese Anpassung erhöht die Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Innenraumluft um 3 °C und verbessert so die Wärmeaustauscheffizienz um 22 %. Tauschen Sie das passende Kapillarrohr aus (erhöhen Sie den Innendurchmesser von 0,6 mm auf 0,7 mm), um sicherzustellen, dass der Kältemittelstrom an die neue Verdampfungstemperatur angepasst ist und das Risiko von Druckstößen im Kompressor vermieden wird.
Es ist zu beachten, dass die Temperaturregelung mit einer präzisen Optimierung der Temperaturregelungslogik einhergehen muss. Ersetzen Sie den originalen mechanischen Thermostat durch ein elektronisches Temperaturregelungsmodul und richten Sie einen Zwei-Phasen-Auslösemechanismus ein: Sobald die Innentemperatur im Schrank 8 °C übersteigt, wird der Kompressor automatisch eingeschaltet. Dies gewährleistet nicht nur die Kühlwirkung, sondern hält auch die Kühlleistung auf einem optimalen Niveau.
3. Reduzierung von Störungen durch externe Wärmequellen
Übermäßige Temperaturen im Schaltschrank entstehen häufig durch ein Ungleichgewicht zwischen Umgebungsbelastung und Kühlleistung. Lässt sich die Kühlleistung nicht erhöhen, kann eine Reduzierung der Umgebungsbelastung indirekt die Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur verringern. In den komplexen Umgebungen von Geschäftsräumen sind Anpassungen und Umgestaltungen auf drei Ebenen erforderlich.
Zunächst wird die Wärmedämmung des Gehäuses verstärkt. Dazu wird eine 2 mm dicke Vakuumisolationsplatte (VIP-Platte) an der Innenseite der Gehäusetür angebracht. Ihre Wärmeleitfähigkeit beträgt nur ein Fünftel der von herkömmlichem Polyurethan, wodurch der Wärmeverlust des Türkorpus um 40 % reduziert wird. Gleichzeitig wird eine 5 mm dicke Aluminiumfolien-Verbunddämmung an der Rück- und den Seitenwand des Gehäuses angebracht. Dabei wird besonders auf die Bereiche geachtet, in denen der Kondensator mit der Außenwelt in Kontakt steht, um die Auswirkungen hoher Umgebungstemperaturen auf das Kühlsystem zu minimieren. Zweitens wird zur Anbindung an die Umgebungstemperatur ein Temperatursensor im Umkreis von 2 Metern um den Kühlschrank installiert. Sobald die Umgebungstemperatur 28 °C übersteigt, wird automatisch ein nahegelegenes Abluftgerät aktiviert, um die warme Luft vom Kühlschrank wegzuleiten und so eine Hitzestauung zu vermeiden.
4. Optimierung der Betriebsstrategie: dynamische Anpassung an Nutzungsszenarien
Durch die Entwicklung einer dynamischen Betriebsstrategie, die auf die jeweiligen Nutzungsszenarien abgestimmt ist, lässt sich die Kühlstabilität verbessern, ohne die Hardwarekosten zu erhöhen. Legen Sie Temperaturregelungsschwellenwerte für verschiedene Zeiträume fest: Halten Sie die obere Grenze der Zieltemperatur während der Geschäftszeiten (8:00–22:00 Uhr) bei 8 °C und senken Sie sie außerhalb der Geschäftszeiten (22:00–8:00 Uhr) auf 5 °C. Nutzen Sie die niedrige Umgebungstemperatur in der Nacht, um den Kühlraum vorzukühlen und so Kühlkapazität für den nächsten Geschäftstag zu reservieren. Passen Sie gleichzeitig die Abschalttemperaturdifferenz an die Häufigkeit des Warenumschlags an: Stellen Sie bei häufigem Warenumschlag (z. B. zur Mittagszeit) eine Abschalttemperaturdifferenz von 2 °C ein (Abschaltung bei 8 °C, Start bei 10 °C), um die Anzahl der Kompressorstarts und -stopps zu reduzieren; stellen Sie bei geringem Warenumschlag eine Temperaturdifferenz von 4 °C ein, um den Energieverbrauch zu senken.
5. Verhandlungen über den Austausch des Kompressors
Wenn die Ursache des Problems darin besteht, dass die Kompressorleistung zu gering ist, um 2~8℃ zu erreichen, muss mit dem Kunden über einen Austausch des Kompressors verhandelt werden, wobei das Endziel darin besteht, das Problem der Temperaturdifferenz zu lösen.
Um das Problem der Kühltemperaturdifferenzen bei gewerblichen Kleinkühlschränken zu lösen, ist es entscheidend, die genauen Ursachen zu ermitteln – sei es eine zu geringe Kompressorleistung oder ein Konstruktionsfehler im Luftkanal – und die optimale Lösung zu finden. Dies unterstreicht die Bedeutung von Temperaturmessungen.
Veröffentlichungsdatum: 01.09.2025 Aufrufe: