2.3.1 General safety references.................................................................................................................. 4
3 State of delivery.....................................................................................................................................................4
4 Connections and dimensional drawings................................................................................................................ 4
5 The CRII system for BITZER reciprocating compressors for transcritical CO2 applications.................................. 7
5.1 Control principle.............................................................................................................................................7
5.2 Control concepts and activation of the solenoid valves .................................................................................8
6.1 Motor connection ...........................................................................................................................................9
6.2 High pressure switch .....................................................................................................................................9
6.3 Connecting operation monitoring via the BEST SOFTWARE .......................................................................9
7 Application limits in part-load operation...............................................................................................................11
8 Operating the CRII capacity control with the system controller........................................................................... 11
8.1 Control via analogue signal .........................................................................................................................11
8.2 Control via Modbus interface .......................................................................................................................12
9 Monitoring the operating parameters using the BEST SOFTWARE ...................................................................12
9.1 Communication via BEST SOFTWARE ......................................................................................................12
9.2 Configuring CM-RC-01 with the BEST SOFTWARE ...................................................................................13
9.3 Capacity control CRII with the BEST SOFTWARE......................................................................................13
KT-102-12
1 Introduction
2.2 Residual risks
This Technical Information describes the control principle and the function of the CRII system for capacity
control of BITZER reciprocating compressors for transcritical CO2 applications in connection with the compressor module CM-RC-01.
This new mechanical capacity control is especially designed for the high pressures and pressure differences
occurring in transcritical CO2 applications. It allows a
quasi-stepless capacity control in accordance with the
capacity requirement of a superior system controller
with simple and effective activation by the compressor
module CM-RC-01. The operating data and control
parameters can be monitored and read out by the
BEST SOFTWARE.
1.1 Also observe the following technical documents
• KB-130 Operating Instructions Semi-hermetic reciprocating compressors for transcritical CO2 applications
• KT-230 Technical Information: Compressor module
for reciprocating compressors
Compressors and electronic accessories may present
unavoidable residual risks. This is why any person
working on this device must carefully read this document!
The following regulations shall apply:
• the relevant safety regulations and standards (e.g.
EN378, EN60204 and EN60335),
• generally accepted safety rules,
• EU directives,
• national regulations.
2.3 Safety references
are instructions intended to prevent hazards. Safety references must be stringently observed!
NOTICE
Safety reference to avoid situations which may
result in damage to a device or its equipment.
CAUTION
Safety reference to avoid a potentially hazardous situation which may result in minor or moderate injury.
2 Safety
Compressors and compressor module have been built
in accordance with state-of-the-art methods and current
regulations. Particular importance was placed on user
safety.
The notes given in the Operating Instructions of the
compressor must be followed in addition to this Technical Information.
Always keep the operating instructions and this technical information in the vicinity of the refrigeration system during the whole lifetime of the compressor.
2.1 Authorized staff
All work done on the compressors, the refrigeration
systems and their electronic accessories may only be
performed by qualified and authorized personnel who
have been trained and instructed accordingly. The local
regulations and guidelines will apply with respect to the
qualification and expertise of the specialists.
WARNING
Safety reference to avoid a potentially hazardous situation which could result in death or serious injury.
DANGER
Safety reference to avoid an imminently hazardous situation which may result in death or serious injury.
KT-102-13
2.3.1General safety references
124
1/4-18 NPTF
5
Ø12
10
1/2-14 NPTF
9
22
M10x1,5
6
1/4-18 NPTF
1 ( )HP
Ø21
414
1/4-18 NPTF
3 ( )LP
23
M22x1,5
198
241
155
205
409
17
125
293142
352
359
16
M20x1,5
610
24
57
CRII (1)
CRII (2)
2 ( )HP
1/8-27 NPTF
58
To be observed when performing work on the
compressor
WARNING
The compressor is under pressure!
Serious injuries are possible.
Depressurize the compressor!
Wear safety goggles!
When working on the electrical and/or electronic
system, please observe the following
WARNING
Risk of electric shock!
Before working on the terminal box, module
housing and electrical lines: Switch off the main
switch and secure it against being switched on
again!
Close the terminal box and the module housing
before switching on again!
NOTICE
The compressor module may be damaged or
fail!
Never apply any voltage to the terminals of CN7
to CN12 – not even for test purposes!
The voltage applied to the terminals of CN13
must not exceed 10V!
The voltage applied to terminal 3 of CN14 must
not exceed 24V! Do no apply voltage to the
other terminals!
Never apply voltage to the voltage outputs, not even for
testing.
3 State of delivery
The CRII system for reciprocating compressors for
transcritical CO2 applications only works in connection
with the compressor module CM-RC-01. It is completely factory mounted and is delivered completely
wired with the compressor module.
Fig.5: 4- and 6-cylinder compressors with CM-RC-01 compressor
module.
Connection positions
1High pressure connection (HP)
2Connection for discharge gas temperature
sensor (HP)
3Low pressure connection (LP)
6Oil drain
9Connection for oil and gas equalisation
(parallel operation)
10Connection for oil heating
11Oil pressure connection +
12Oil pressure connection 16Oil monitoring
22Pressure relief valve to the atmosphere
(discharge gas side)
23Pressure relief valve to the atmosphere
(suction side)
24Compressor module
SLSuction gas line
DLDischarge gas line
Connection positions
ACover of the compressor module
(4PTEU .. 4KTEU )
Cover of the terminal box (4JTEU ..
6CTEU)
BCompressor module housing
CLED sight glass
DTerminal box of the compressor
Tab.1: Connection positions
Dimensions (if specified) may have tolerances according to ENISO13920-B.
KT-102-16
5 The CRII system for BITZER reciprocating
2
1
3
4
compressors for transcritical CO2 applications
The completely newly developed CRII system for capacity control for BITZER reciprocating compressors for
transcritical CO2 applications in combination with the
compressor module CM-RC-01 allows easy and flexible
operation of the compressor. The capacity adjustment
to the demand over a wide range from 100% to 25%, in
future even to 10%, covers, among other things, the
large differences between summer and winter operation, allows a finely tuned capacity in a compounding
system and an increase in the coefficient of performance COP of the system due to a more stable and
higher average suction pressure.
5.1 Control principle
The CRII system for capacity control is based on the
principle of cylinder switch-off. In this process, the suction-side gas flow to the individual cylinder banks is
blocked by means of a control piston.
Full-load operation
In full-load operation the compressor delivers on all cylinders. The magnetic coil (see figure 6, page 7) is
de-energized. The bypass channel is closed, inflow and
compression take place.
Part-load operation
In part-load operation, the magnetic coil is energized
(see figure 6, page 7). By means of a servo valve, a
control piston is lifted and a bypass channel opened.
This interrupts gas delivery from the switched-off cylinder bank, since the gas is flowing from the discharge
gas side to the suction side. A return of refrigerant from
the gas cooler / condenser is prevented by an internal
check valve on the valve plate. The integrated control
algorithm ensures minimum heating of the compressor.
The thermal protection of the compressor is guaranteed
by the compressor module CM-RC-01.
Fig.6: Structural design of the CRII capacity regulator
1 Magnetic coil2 Suction gas chamber
3 Discharge gas cham-
4 Check valve
ber
KT-102-17
5.2 Control concepts and activation of the solenoid
On / Off intermittent
operation
CRII mechanical
capacity control
VARIPACK
Technology
2nd setpoint
Suction pressure
(bar)
Room temp. (°C)
Larger variations of the
room temperature
Reduced variations
through high switching
frequency of the CRII
system
Precise, stepless
capacity adjustment
without variations
valves
Due to the universal application options of the CRII system for transcritical CO2 applications, it is possible to
implement capacity control with increased switching
frequency. In this process, the control algorithm is specifically adapted for each particular system with reduced deviation from the setpoint (see chapter Operating the CRII capacity control with the system controller,
page 11).
Compressor
type
Capacity control rangeNumber of
required
CRII cylin-
der heads
4-cylinder
compressors
6-cylinder
compressors
Tab.2: CRII system for reciprocating compressors for transcritical
CO2 applications: Control concepts
100% .. 25% ①
100% .. 50%
100% .. 66%
100% .. 33%
2
1
1
2
① in future controllable down to 10%, quasi-stepless
capacity control (activated intermittently)
6-cylinder compressors:
CRII (1)CRII (2)
100%
>66%
>33%
Capacity regulator de-energized
Capacity regulator constantly activated
Capacity regulator cyclically activated (cycle time de-
pending on load condition)
Activation via CRII solenoid valves
Specially designed solenoid valves activate internal
components such that the refrigerant is not compressed in the corresponding cylinder bank and the
compressor is running in part-load operation. This allows perfect adjustment to the cooling demand of the
system and a rapid reaction to system changes. This
allows suction pressure variations to be limited to a
minimum, compared with the switch-on/switch-off operation, see figure 7, page 8. This allows the room
temperature to be maintained at a much more stable
level. Moreover, CRII is often a good alternative to
BITZER VARIPACK frequency inverters, allowing very
good control accuracy for a stable suction pressure.
Full equipment (see chapter Connections and
dimensional drawings, page 4)
• 4-cylinder compressors: 2 cylinder heads
• 6-cylinder compressors: 2 cylinder heads
• Compounding systems with a higher number of compressors:
Increased control accuracy can also be obtained, if
desired, using one CRII cylinder head each per compressor. However, in this case, the range of control
of the individual compressors is limited.
4-cylinder compressors:
CRII (1)CRII (2)
100%
>50%
≤50% / /
Capacity regulator de-energized
Capacity regulator constantly activated
Capacity regulator activated intermittently (cycle time
depending on load condition)
Fig.7: Qualitative curves of the suction pressure and the room temperature (various methods as a function of time)
KT-102-18
6 Electrical connection
6.4 Schematic wiring diagram
Keep the compressor module energized when the motor is not running. If necessary, the module activates
the oil heater, thus ensuring the lubricity of the oil even
after a long standstill period.
De-energize the module only if you plan a long standstill period of the compressor or for maintenance purposes. For further information on the compressor module CM-RC-01, see enclosed Technical Information
KT-230.
6.1 Motor connection
The line start permanent magnet motor (LSPM) of
the ECOLINE+ compressors for transcritical CO2 applications is connected in direct on-line start and in star
wiring (mains frequency 400 V). Part windings or star/
delta start are not possible.
The schematic wiring diagram (see figure 8, page 10)
shows this direct star start. For details on the motor
connection, see adhesive label in the terminal box of
the compressor.
6.2 High pressure switch
According to EN378 directive, each compressor must
be provided with a high pressure switch (F5) for safety
cut-out in the safety chain. Depending on the displacement and refrigerant charge, it must be designed as a
safety pressure cut-out and / or only as pressure cutout. The software-controlled monitoring of the compressor module via the high pressure transmitter (B6)
does not sufficiently ensure the safety cut-out function.
The high pressure switch (F5) should preferably be
connected to terminal strip CN3 instead of the bridge.
The installation of a low pressure switch is not necessary, depending on local regulations. The compressor
module is provided with an automatic low pressure cutout function.
6.3 Connecting operation monitoring via the BEST
SOFTWARE
The BEST SOFTWARE accesses the compressor
module via the Bluetooth interface, see chapter Communication via BEST SOFTWARE, page 12. This interface is deactivated in some non-European countries.
Abbr. Component
B1Command for compressor start (release sig-
nal from system controller)
B6High pressure transmitter (shortly available)
B7Low pressure transmitter (shortly available)
F1Main fuse
F2Compressor fuse
F3Control circuit fuse
F4Oil monitoring: OLC-D1 or DP-1
F5High pressure switch
F13Overcurrent relay "motor" (1st part winding
and Y/Δ)
F14Overcurrent relay "motor" (2nd part winding)
F17Control transformer fuse
H3Light "collective fault"
K1Contactor "1st part winding" (PW) or main
contactor (Y/Δ)
K2Contactor "2nd part winding" (PW) or delta
contactor (Y/Δ)
K3Star contactor (Y/Δ)
M1Compressor
M2Additional fan
Q1Main switch
R1..6 PTC sensor in motor winding
R7Discharge gas temperature sensor
R8Oil heater
R11Optional temperature sensor (not included in
the scope of delivery)
S1Control switch (on/off)
S2Reset of CM-RC-01
T1Control transformer (example for 230V)
Y1Solenoid valve "Start unloading SU"
Y3-1 Solenoid valve “1st capacity regulator CRII”
Y3-2 Solenoid valve “2nd capacity regulator CRII”
Tab.3: Components of the schematic wiring diagram
• If the Bluetooth interface should not be used:
• Connect the BEST interface converter to terminal
strip CN14 (Modbus).
In this case, the capacity control must be activated via
the analogue signal on terminal strip CN13.
KT-102-19
1 2 3 4
CN1
L N
CN2
K2control
Supply
Supply
K1control
RelayC
RelayNC
CN3
HPS
HPS
CN4
Heater
Heater
CN5
Add. fan
Add. fan
CN6
CR-1
CR-1
CR-2
CR-2
CR-3
CR-3
Injection
Injection
5 6 7 8
CN7
1 2 3 4 1 2
CN9
CN10
1 2 3 4 5 6
CN12
1 2 3 4
CN11
1 2
CN13
1 2 3 4
CN14
24 upVS
GND
Signal
GND
PTC
PTC
Signal
GND
Signal
GND
5 upVS
Signal
GND
5 upVS
Signal
GND
Input
GND
Data+
Data–
Sup In
GND
24 upVS
GND
Signal
GND
213 41 21 N1 N 1 N 3 N 5 N 7 N
CM RC--01
4321876
5
13
1211
109
14
15
16
17
181920
2122
S2
F2
L1L2L3
PE
F1
Q1
1
0
M 3~
F17
230V
T1
F34A T
PE
S1
01
F13
2
B1
H3
M1
Y3-2
grey/grau
brown/braun
orangepink
rosa
blue/blau
B6
B7
Modbus
RS485
PE
0 .. 10V
R7
PE
F5
P>
R8
Y3-1
1 2
CT
CT
CN8
R11
132
1
3
2
R1..6
2/2/2
K1
F4
F4
OLC-D1
DP-1
CN9:3
CN9:4
K1
10
F13
8
Details concerning connections see inside the terminal box.
Details zum Anschluss siehe Innenseite des Anschlusskastens.
Détails sur le raccordement voir intérieur de la boîte de raccordement.
Fig.8: Schematic wiring diagram ECOLINE+, star start
KT-102-110
7 Application limits in part-load operation
106050403020
20
140
120
100
80
60
40
p [bar]
h
p [bar]
o
t = 10 K
oh
t [°C]
o
20
15
10
5
0
-10
-20
-30
Motor 1
Motor 2
CRII
024681012
U [V]
0 .. 10 V
min
min
1
80%
60%
40%
20%
0%
0,2
*
Information
Observe information on discharge gas pressure
and operating temperatures and lubrication conditions as specified in KB-130!
The application of the mechanical capacity control is
limited mainly by thermal limits of the lubricants used.
These thermal limits are monitored in dynamic and stationary operating states by the compressor module and
the defined control algorithms.
The limits of the discharge gas temperature are:
• Warning: 140°C
8 Operating the CRII capacity control with the system
controller
8.1 Control via analogue signal
The compressor capacity is regulated via a DC voltage
signal. This type of control is mainly suitable for systems with simple controllers which are equipped with
an output for 0 to 10V and a relay, and if the terminal
strip CN14 is used for the BEST SOFTWARE.
• Connection to terminal strip CN13, terminals 1 and
2.
• Control signal: 0 to 10V direct current voltage for an
analogue output of the system controller
• Fault / Switch-off 150°C
• Reset / Unlock 135°C
6FTEU-35LK to 6CTEU-50LK, 33%
Fig.9: Application limit 6FTEU-35LK to 6CTEU-50LK, 33%
t
Δt
p
p
o
oh
o
h
Evaporation temperature (°C)
Suction gas superheat (K)
Suction pressure abs. (bar)
High pressure abs. (bar)
IQ range: independent monitoring of the
application limit by the compressor module as a function of the discharge gas
temperature.
• Control accuracy: ±0.5% at 100%
• Linear control characteristic, see figure.
Fig.10: Control characteristic
• CR
min
:
– 4-cylinder compressors: Starting with 100%, the
compressor capacity can be reduced to 25% (in
future to 10%) if each cylinder head is equipped
with CRII capacity regulators.
– 6-cylinder compressors: Starting with 100%, the
compressor capacity can be reduced to 33% if 2
cylinder heads are equipped with CRII capacity
regulators.
Tab.4: Legend application limit
For the part-load application limits of all compressors
with CRII capacity control, see BITZER SOFTWARE
and upon request.
KT-102-111
Information
From firmware- version 2.3.242.00, the minimum/maximum capacity control step can be
freely set in the BEST SOFTWARE (BEST
2.8.229.0 SP2) (see chapter Capacity control
CRII with the BEST SOFTWARE, page 13).
• CR
* and dashed line:
min
– The range of control is reduced if not every cylin-
der bank is equipped with capacity regulators.
The minimum capacity step of 50% is the lower
regulation limit for 4-cylinder compressors with
one capacity regulator. In this case, the CMRC-01 regulates to a residual capacity of 50% as
soon as the control signal falls below 5V.
8.2 Control via Modbus interface
Baud rate of 19.2 kbps as standard.
Plugging cable into terminal strip CN14 or connecting
itsee figure 8, page 10.
In this case, the operating parameters can be monitored via Bluetooth by means of the BEST
SOFTWARE.
9 Monitoring the operating parameters using the
BEST SOFTWARE
The following selection appears: BESTINTERFACECON-
VERTER or BLUETOOTH.
• If you select BESTINTERFACECONVERTER:
Click the CONNECT button.
The compressor module is now connected to the
mobile device.
The BEST SOFTWARE offers comprehensive access
to all operating data and control parameters and can be
downloaded for free from the BITZER website
(www.bitzer.de).
9.1 Communication via BEST SOFTWARE
• Mobile device
– equipped with the operating system Windows 7 or
newer
– with Bluetooth interface or USB port
– with BEST SOFTWARE installed
The BEST SOFTWARE can be downloaded for
free from the BITZER website (www.bitzer.de).
• For communication via the USB port:
– Plug the BEST interface converter into the com-
pressor module (CN14) and the mobile device.
– Control the compressor via the analogue connec-
tion (CN13). Simultaneous capacity control via the
Modbus connection is not possible.
Fig.11: Connecting the CM-RC-01 to the BEST SOFTWARE
• Select FIRMWARE UPDATE (1) and BROWSE (2)
(see figure 12, page 12).
• Browse the folder (...\BEST\Firmware\CM-RC-01) to
find new firmware.
• Start firmware update and wait until successful update is confirmed. Click OK to confirm (3).
Setting up communication
• Switch the mobile device on and start the
BEST SOFTWARE (1).
• Click the NEW button (2).
• Select CM-RC-01 (3).
• Click the CONNECT button (4).
Fig.12: Updating the firmware
• If you select BLUETOOTH (firmware update via
Bluetooth not possible!):
A list of all available devices appears.
KT-102-112
• Select IQ MODULE CM-RC-01.
• Click the CONNECT button.
• Enter Bluetooth password. Factory setting from firmware version 2.6.58.00 on: "8670", previous versions: "2"
The CONFIGURATION menu appears with the MAIN SETUP
window. The compressor module is now connected to
the mobile device.
9.2 Configuring CM-RC-01 with the BEST
SOFTWARE
In its state of delivery, the compressor control module
CM-RC-01 is configured for use with the compressor in
question.
Check all settings in the CONFIGURATION menu and
change them, if necessary. Check in particular the following entries:
• MOTORSTARTFUNCTION because of time relay control
of the motor contactors, see chapter Motor connection, page 9.
• REFRIGERANT. Select "None" (in future select "R744").
Fig.13: Configuration of CRII in the BEST SOFTWARE
• DATE
• TIME
9.3 Capacity control CRII with the BEST SOFTWARE
In the CONFIGURATION menu, further parameters must be
set in the CONTROLFUNCTIONSSUBMENU (see figure 13,
page 13):
• NUMBEROFCAPACITYREGULATORS (max. 2).
• Setting the MINIMUM/MAXIMUMCAPACITYLIMIT from BEST
2.8.229.0 SP2 with firmware version 2.3.242.00. The
released compressor range is fixed as standard.
However, the minimum capacity limit can be increased and the maximum capacity limit reduced.
4 Anschlüsse und Maßzeichnungen.......................................................................................................................16
5 Das CRII-System für BITZER Hubkolbenverdichter für transkritische CO2-Anwendungen................................. 19
7 Einsatzgrenzen bei Teillastbetrieb.......................................................................................................................23
8 Leistungsregelung CRII mit Anlagenregler bedienen.......................................................................................... 23
8.1 Steuerung über Analogsignal ......................................................................................................................23
8.2 Steuerung über Modbus-Schnittstelle..........................................................................................................24
9 Betriebsparameter mit der BEST SOFTWARE überwachen...............................................................................24
9.1 Kommunikation über die BEST SOFTWARE ..............................................................................................24
9.2 CM-RC-01 mit der BEST SOFTWARE konfigurieren ..................................................................................25
9.3 Leistungsregelung CRII mit der BEST SOFTWARE konfigurieren..............................................................25
KT-102-114
1 Einleitung
2.2 Restgefahren
Diese Technische Information beschreibt das Regelungsprinzip und die Funktion des CRII-Systems zur
Leistungsregelung für BITZER Hubkolbenverdichter für
transkritische CO2-Anwendungen in Verbindung mit
dem Verdichtermodul CM-RC-01.
Diese neue mechanische Leistungsregelung ist speziell
für die hohen Drücke und Druckdifferenzen in transkritischen CO2-Anwendungen ausgelegt. Sie ermöglicht eine quasi stufenlose Leistungsregelung entsprechend
der Leistungsanforderung eines übergeordneten Anlagenreglers, mit einfacher und effektiver Ansteuerung
durch das Verdichtermodul CM-RC-01. Die Betriebsdaten und Steuerparameter können über die
BEST SOFTWARE überwacht und ausgelesen werden.
1.1 Zusätzlich folgende technische Dokumente
beachten
• KB-130 Betriebsanleitung: Halbhermetische Hubkolbenverdichter für transkritische CO2-Anwendungen
• KT-230 Technische Information: Verdichtermodul für
Hubkolbenverdichter
2 Sicherheit
Verdichter und Verdichtermodul sind nach dem aktuellen Stand der Technik und entsprechend den geltenden
Vorschriften gebaut. Auf die Sicherheit der Anwender
wurde besonderer Wert gelegt.
Zusätzlich zu dieser Technischen Information müssen
die Hinweise in der Betriebsanleitung des Verdichters
eingehalten werden.
Betriebsanleitung und diese Technische Information
während der gesamten Verdichterlebensdauer an der
Kälteanlage verfügbar halten!
Von Verdichtern und elektronischem Zubehör können
unvermeidbare Restgefahren ausgehen. Jede Person,
die an diesem Gerät arbeitet, muss deshalb dieses Dokument sorgfältig lesen!
Es gelten zwingend
• die einschlägigen Sicherheitsvorschriften und Normen (z.B. EN 378, EN 60204 und EN 60335),
• die allgemein anerkannten Sicherheitsregeln,
• die EU-Richtlinien,
• nationale Vorschriften.
2.3 Sicherheitshinweise
sind Anweisungen um Gefährdungen zu vermeiden. Sicherheitshinweise genauestens einhalten!
HINWEIS
Sicherheitshinweis um eine Situation zu vermeiden, die die Beschädigung eines Geräts oder
dessen Ausrüstung zur Folge haben könnte.
VORSICHT
Sicherheitshinweis um eine potentiell gefährliche Situation zu vermeiden, die eine geringfügige oder mäßige Verletzung zur Folge haben
könnte.
WARNUNG
Sicherheitshinweis um eine potentiell gefährliche Situation zu vermeiden, die den Tod oder
eine schwere Verletzung zur Folge haben könnte.
GEFAHR
Sicherheitshinweis um eine unmittelbar gefährliche Situation zu vermeiden, die den Tod oder
eine schwere Verletzung zur Folge hat.
2.1 Autorisiertes Fachpersonal
Sämtliche Arbeiten an Verdichtern, Kälteanlagen und
deren elektronischem Zubehör dürfen nur von Fachpersonal ausgeführt werden, das in allen Arbeiten ausgebildet und unterwiesen wurde. Für die Qualifikation und
Sachkunde des Fachpersonals gelten die jeweils landesüblichen Vorschriften und Richtlinien.
KT-102-115
2.3.1Allgemeine Sicherheitshinweise
124
1/4-18 NPTF
5
Ø12
10
1/2-14 NPTF
9
22
M10x1,5
6
1/4-18 NPTF
1 ( )HP
Ø21
414
1/4-18 NPTF
3 ( )LP
23
M22x1,5
198
241
155
205
409
17
125
293142
352
359
16
M20x1,5
610
24
57
CRII (1)
CRII (2)
2 ( )HP
1/8-27 NPTF
58
Bei Arbeiten am Verdichter beachten
WARNUNG
Verdichter steht unter Druck!
Schwere Verletzungen möglich.
Verdichter auf drucklosen Zustand bringen!
Schutzbrille tragen!
Bei Arbeiten an der Elektr(on)ik beachten
WARNUNG
Gefahr von elektrischem Schlag!
Vor Arbeiten im Anschlusskasten, im Modulgehäuse und an elektrischen Leitungen: Hauptschalter ausschalten und gegen Wiedereinschalten sichern!
Vor Wiedereinschalten Anschlusskasten und
Modulgehäuse schließen!
HINWEIS
Beschädigung oder Ausfall des Verdichtermoduls möglich!
An die Klemmen von CN7 bis CN12 keine
Spannung anlegen – auch nicht zum Prüfen!
An die Klemmen von CN13 maximal 10V anlegen!
An die Klemme 3 von CN14 maximal 24V, an
die anderen Klemmen keine Spannung anlegen!
An Spannungsausgänge niemals Spannung anlegen,
auch nicht zum Prüfen.
3 Auslieferungszustand
Das CRII-System für Hubkolbenverdichter für transkritische CO2-Anwendungen funktioniert nur in Verbindung
mit dem Verdichtermodul CM-RC-01. Es wird werkseitig komplett montiert und mit dem Verdichtermodul vollständig verdrahtet ausgeliefert.
Abb.1: Maßzeichnung 4PTEU-6LK .. 4KTEU-10LK
Legende, siehe Tabelle 1, Seite 18.
4 Anschlüsse und Maßzeichnungen
KT-102-116
403
196367
161
431
58
351
142
385
567
667
39
18
256
300
22
M10x1,5
Ø21
DL
SL
1/2-14 NPTF
1/4-18 NPTF
9
6
1 (HP)
1/4-18 NPTF5Ø12
10
58
1/8-27 NPTF
3 (LP)23
M22x1,5
1/8-27 NPTF
2 (HP)
726
CRII (2)
16
CRII (1)24
Abb.2: Maßzeichnung 4JTEU-10LK .. 4FTEU-20LK
403
183367
336
431
351
142
385
553
653
60
18
256
300
22
M10x1,5
Ø21
DL
SL
1/2-14 NPTF
1/4-18 NPTF
9
6
1 (HP)
1/4-18 NPTF5Ø12
10
58
1/8-27 NPTF
3 (LP)23
M22x1,5
1/8-27 NPTF
2 (HP)
713
CRII (1)
CRII (2)
57
16
24
Legende, siehe Tabelle 1, Seite 18.
Abb.3: Maßzeichnung 4FTEU-30LK .. 4CTEU-30LK
Legende, siehe Tabelle 1, Seite 18.
KT-102-117
M20x1,51/4-18 NPTF
1 ( )HP
M10x1,5
6
1/4-18 NPTF
5
Ø12
10
1/2-14 NPTF
9
22
491
DL
SL
23
3 ( )LP
1/8-27 NPTF
M22x1,5
Ø21
21
280
330
469
75
265
848
450
44
680
145
374
427
80
11
7/16-20 UNF127/16-20 UNF
16
155
24
CRII (1)
CRII (2)
2 ( )HP
1/8-27 NPTF
Abb.4: Maßzeichnung 6FTEU-35LK .. 6CTEU-50LK
ABCD
ABCD
Legende, siehe Tabelle 1, Seite 18.
Abb.5: 4- und 6-Zylinderverdichter mit CM-RC-01 Verdichtermodul
Anschlusspositionen
1Hochdruckanschluss (HP)
2Anschluss für Druckgastemperaturfühler
(HP)
3Niederdruckanschluss (LP)
6Ölablass
9Anschluss für Öl- und Gasausgleich (Par-
allelbetrieb)
10Anschluss für Ölheizung
11Öldruckanschluss +
12Öldruckanschluss –
16Ölüberwachung
22Druckentlastungsventil zur Atmosphäre
6CTEU)
BVerdichtermodulgehäuse
CLED-Schauglas
DAnschlusskasten des Verdichters
Tab.1: Anschlusspositionen
Maßangaben (falls angegeben) können Toleranzen
entsprechend ENISO13920-B aufweisen.
KT-102-118
5 Das CRII-System für BITZER Hubkolbenverdichter
2
1
3
4
für transkritische CO2-Anwendungen
Mit dem völlig neu entwickelten CRII-System zur Leistungsregelung für BITZER Hubkolbenverdichter für
transkritische CO2-Anwendungen, in Kombination mit
dem Verdichtermodul CM-RC-01 kann der Verdichter
einfach und flexibel bedient werden. Die Anpassung
der Leistung an den Bedarf in einem weiten Bereich
von 100% bis 25%, zukünftig sogar bis 10%, deckt unter anderem die großen Unterschiede zwischen Sommer- und Winterbetrieb ab, ermöglicht eine fein abgestimmte Leistung im Verbund und eine Steigerung der
Kälteleistungszahl COP der Anlage durch stabileren
und höheren durchschnittlichen Saugdruck.
5.1 Regelprinzip
Das CRII-System zur Leistungsregelung basiert auf
dem Prinzip der Zylinderabschaltung. Dabei wird der
saugseitige Gasfluss zu einzelnen Zylinderbänken
durch einen Steuerkolben unterbunden.
Volllastbetrieb
Im Volllastbetrieb fördert der Verdichter auf allen Zylindern. Die Magnetspule (siehe Abbildung 6, Seite 19)
ist stromlos. Der Bypasskanal ist geschlossen, Einströmen und Verdichtung findet statt.
Teillastbetrieb
Im Teillastbetrieb steht die Magnetspule unter Strom
(siehe Abbildung 6, Seite 19). Mit Hilfe eines Servoventils wird ein Steuerkolben angehoben und ein Bypass Kanal geöffnet. Die Gasförderung der abgeschalteten Zylinderbank ist somit unterbrochen, da das Gas
von der Druck- zur Saugseite strömt. Ein Rückströmen
von Kältemittel aus dem Gaskühler / Verflüssiger wird
durch ein internes Rückschlagventil auf der Ventilplatte
verhindert. Der integrierte Regelalgorithmus sorgt für
möglichst niedrige Erwärmung des Verdichters. Der
thermische Schutz des Verdichters wird durch das Verdichtermodul CM-RC-01 gewährleistet.
Abb.6: Konstruktiver Aufbau des CRII-Leistungsreglers
Reduzierte Schwankungen
durch hohe Schalthäufigkeit des CRII-Systems
Präzise, stufenlose
Leistungsanpassung ohne
Schwankungen
Magnetventile
Aufgrund der universellen Anwendungsmöglichkeiten
des CRII-Systems für transkritische CO2-Anwendungen
kann eine Leistungsregelung mit erhöhter Schaltfrequenz umgesetzt werden. Dabei wird der Regelalgorithmus mit einer reduzierten Abweichung vom Sollwert
speziell an die jeweilige Anlage angepasst (siehe Kapitel Leistungsregelung CRII mit Anlagenregler bedienen,
Seite 23).
Verdichtertyp
Bereich Leistungsrege-
lung
Anzahl be-
nötigter
CRII-Zylin-
derköpfe
4-Zylinderverdichter
6-Zylinderverdichter
Tab.2: CRII-System für Hubkolbenverdichter für transkritische CO2Anwendungen: Regelkonzepte
100% .. 25% ①
100% .. 50%
100% .. 66%
100% .. 33%
2
1
1
2
① zukünftig regelbar bis 10%, quasi-stufenlose Leistungsregelung (taktend angesteuert)
Vollausrüstung (siehe Kapitel Anschlüsse und
Maßzeichnungen, Seite 16)
Speziell ausgeführte Magnetventile steuern interne
Bauteile so an, dass Kältemittel in der entsprechenden
Zylinderbank nicht verdichtet wird und der Verdichter
im Teillastbetrieb läuft. Damit kann eine perfekte Anpassung an den Kältebedarf der Anlage und eine
schnelle Reaktion auf Systemänderungen erfolgen.
Saugdruckschwankungen lassen sich so im Vergleich
zum Ein-/Ausschaltbetrieb auf ein Mindestmaß begrenzen, siehe Abbildung 7, Seite 20. Dadurch kann die
Raumtemperatur auf einem sehr viel stabileren Niveau
gehalten werden. CRII ist zudem oft eine gute Alternative zu den BITZER VARIPACK Frequenzumrichtern
und ermöglicht eine sehr gute Regelgenauigkeit für stabilen Saugdruck.
• 4-Zylinderverdichter: 2 Zylinderköpfe
• 6-Zylinderverdichter: 2 Zylinderköpfe
• Verbundanlagen mit einer größeren Anzahl von Verdichtern:
Erhöhte Regelgenauigkeit kann ggf. auch mit je einem CRII-Zylinderkopf pro Verdichter erreicht werden. Der Regelbereich der einzelnen Verdichter ist in
diesem Fall jedoch eingeschränkt.
Abb.7: Qualitative Verläufe des Saugdrucks und der Raumtemperatur (verschiedene Methoden als Funktion der Zeit)
KT-102-120
6 Elektrischer Anschluss
Das Verdichtermodul im Stillstand des Motors unter
Spannung belassen. Das Modul schaltet die Ölheizung
bei Bedarf zu. Dies stellt die Schmierfähigkeit des Öls
auch nach längerem Stillstand sicher.
Die Leistungsregelung muss in diesem Fall über das
Analogsignal an Klemmleiste CN13 angesteuert werden.
6.4 Prinzipschaltbild
Verdichtermodul nur bei geplantem langen Verdichterstillstand oder für die Wartung spannungsfrei schalten.
Weitere Informationen zum Verdichtermodul CM-RC-01
siehe beiliegende Technische Information KT-230.
6.1 Motoranschluss
Der Direktanlauf-Permanentmagnetmotor (LSPM)
der ECOLINE+ Verdichter für transkritische CO2-Anwendungen wird im Direktstart und in Sternschaltung
(400 V Netzfrequenz) angeschlossen. Teilwicklungsoder Stern-/Dreieckanlauf sind nicht möglich.
Das Prinzipschaltbild (siehe Abbildung 8, Seite 22)
zeigt diesen Direktstart im Stern. Details zum Motoranschluss, siehe Aufkleber im Anschlusskasten des Verdichters.
6.2 Hochdruckschalter
Für jeden Verdichter muss nach EN378 ein Hochdruckschalter (F5) zur Sicherheitsabschaltung in der Sicherheitskette vorgesehen werden. Je nach Fördervolumen
und Kältemittelfüllmenge muss er als Sicherheitsdruckbegrenzer und / oder nur als Druckbegrenzer ausgeführt sein. Die softwareseitige Überwachung des Verdichtermoduls über den Hochdruckmessumformer (B6)
stellt die Funktion der Sicherheitsabschaltung nicht
ausreichend sicher. Der Hochdruckschalter (F5) sollte
vorzugsweise an Klemmleiste CN3 an Stelle der
Brücke angeschlossen werden.
Der Einbau eines Niederdruckschalters ist je nach örtlichen Vorschriften nicht notwendig. Das Verdichtermodul ist mit einer automatischen Niederdruckabschaltfunktion ausgestattet.
6.3 Betriebsüberwachung mit der BEST SOFTWARE
anschließen
Die BEST SOFTWARE greift über eine BluetoothSchnittstelle auf das Verdichtermodul zu, siehe Kapitel
Kommunikation über die BEST SOFTWARE, Seite
24. Diese Schnittstelle ist in einigen außereuropäi-
schen Ländern deaktiviert.
• Wenn die Bluetooth-Schnittstelle nicht benutzt wer-
den soll:
Abk.Bauteil
B1Befehl für Verdichteranlauf (Freigabesignal
vom Anlagenregler)
B6Hochdruckmessumformer (in Kürze verfüg-
bar)
B7Niederdruckmessumformer (in Kürze verfüg-
bar)
F1Hauptsicherung
F2Verdichtersicherung
F3Steuersicherung
F4Ölüberwachung: OLC-D1 oder DP-1
F5Hochdruckschalter
F13Überstromrelais "Motor" (1. Teilwicklung und
• BEST Schnittstellenkonverter an Klemmleiste CN14
anschließen (Modbus).
KT-102-121
1 2 3 4
CN1
L N
CN2
K2control
Supply
Supply
K1control
RelayC
RelayNC
CN3
HPS
HPS
CN4
Heater
Heater
CN5
Add. fan
Add. fan
CN6
CR-1
CR-1
CR-2
CR-2
CR-3
CR-3
Injection
Injection
5 6 7 8
CN7
1 2 3 4 1 2
CN9
CN10
1 2 3 4 5 6
CN12
1 2 3 4
CN11
1 2
CN13
1 2 3 4
CN14
24 upVS
GND
Signal
GND
PTC
PTC
Signal
GND
Signal
GND
5 upVS
Signal
GND
5 upVS
Signal
GND
Input
GND
Data+
Data–
Sup In
GND
24 upVS
GND
Signal
GND
213 41 21 N1 N1 N 3 N 5 N 7 N
CM RC--01
4321876
5
13
1211
109
14
15
16
17
181920
2122
S2
F2
L1L2L3
PE
F1
Q1
1
0
M 3~
F17
230V
T1
F34A T
PE
S1
01
F13
2
B1
H3
M1
Y3-2
grey/grau
brown/braun
orangepink
rosa
blue/blau
B6
B7
Modbus
RS485
PE
0 .. 10V
R7
PE
F5
P>
R8
Y3-1
1 2
CT
CT
CN8
R11
132
1
3
2
R1..6
2/2/2
K1
F4
F4
OLC-D1
DP-1
CN9:3
CN9:4
K1
10
F13
8
Details concerning connections see inside the terminal box.
Details zum Anschluss siehe Innenseite des Anschlusskastens.
Détails sur le raccordement voir intérieur de la boîte de raccordement.
Abb.8: Prinzipschaltbild ECOLINE+, Sternanlauf
KT-102-122
7 Einsatzgrenzen bei Teillastbetrieb
106050403020
20
140
120
100
80
60
40
p [bar]
h
p [bar]
o
t = 10 K
oh
t [°C]
o
20
15
10
5
0
-10
-20
-30
Motor 1
Motor 2
CRII
024681012
U [V]
0 .. 10 V
min
min
1
80%
60%
40%
20%
0%
0,2
*
8 Leistungsregelung CRII mit Anlagenregler bedienen
Information
Hinweise zu Druckgas- und Betriebstemperaturen und Schmierbedingungen gemäß KB-130
beachten!
Der Anwendungsbereich der mechanischen Leistungsregelung wird im Wesentlichen durch die thermischen
Grenzen der verwendeten Schmierstoffe eingeschränkt. Die Überwachung dieser thermischen Grenzen erfolgt in dynamischen und stationären Betriebszuständen durch das Verdichtermodul und den hinterlegten Regelalgorithmus.
Die Grenzen der Druckgastemperatur sind:
• Warnung: 140°C
• Störung / Abschaltung: 150°C
• Reset / Entriegeln: 135°C
6FTEU-35LK bis 6CTEU-50LK, 33%
8.1 Steuerung über Analogsignal
Die Verdichterleistung wird über ein Gleichspannungssignal gesteuert. Diese Art der Steuerung eignet sich
vor allem für Anlagen mit einfachen Reglern, die mit einem Ausgang für 0 bis 10V und einem Relais ausgestattet sind und wenn die Klemmleiste CN14 für die
BEST SOFTWARE benutzt wird.
• Anschluss auf Klemmleiste CN13, Klemmen 1 und 2.
• Regelsignal: 0 bis 10V Gleichspannung eines Analogausgangs des Anlagenreglers
• Regelgüte: ±0,5% bei 100%
• lineare Regelcharakteristik, siehe Abbildung.
Abb.9: Einsatzgrenze 6FTEU-35LK bis 6CTEU-50LK, 33%
der Einsatzgrenze durch das Verdichtermodul in Abhängigkeit der Druckgastem-
Tab.4: Legende Einsatzgrenze
Teillasteinsatzgrenzen aller Verdichter mit CRII-Leistungsregelung, siehe BITZER SOFTWARE und auf Anfrage.
KT-102-123
peratur.
Abb.10: Regelcharakteristik
• CR
min
:
– 4-Zylinderverdichter: Ausgehend von 100% kann
die Verdichterleistung auf 25% (zukünftig bis
10%) reduziert werden, wenn jeder Zylinderkopf
mit CRII-Leistungsreglern ausgestattet ist.
– 6-Zylinderverdichter: Ausgehend von 100% kann
die Verdichterleistung auf 33% reduziert werden,
wenn 2 Zylinderköpfe mit CRII-Leistungsreglern
ausgestattet sind.
Information
Ab der Firmware-Version 2.3.242.00. kann die
minimale/maximale Leistungsregelungsstufe in
der BEST SOFTWARE (BEST 2.8.229.0 SP2)
frei eingestellt werden (siehe Kapitel Leistungsregelung CRII mit der BEST SOFTWARE konfigurieren, Seite 25).
• CR
* und gestrichelte Linie:
min
– Der Regelbereich verringert sich, wenn nicht jede
Zylinderbank mit Leistungsreglern ausgestattet
ist. Die minimale Leistungsstufe von 50% ist die
untere Regelgrenze bei 4-Zylinder-Verdichtern mit
einem Leistungsregler. In diesem Fall regelt das
CM-RC-01 bei einem Steuersignal unter 5V auf
50% Restleistung.
8.2 Steuerung über Modbus-Schnittstelle
Baudrate 19.2 kbps als Standard.
Kabel an Klemmleiste CN14 einstecken oder anschließensiehe Abbildung 8, Seite 22.
In diesem Fall können die Betriebsparameter über
Bluetooth mit der BEST SOFTWARE überwacht werden.
• Auswahl BEST SCHNITTSTELLENKONVERTER:
Schaltfläche VERBINDEN anklicken.
Das Verdichtermodul ist jetzt mit dem mobilen Endgerät verbunden.
9 Betriebsparameter mit der BEST SOFTWARE
überwachen
Die BEST SOFTWARE bietet einen umfassenden Zugang zu allen Betriebsdaten und Steuerparametern und
kann kostenlos von der BITZER Internetseite heruntergeladen werden (www.bitzer.de).
9.1 Kommunikation über die BEST SOFTWARE
• PC/ Mobiles Endgerät
– mit dem Betriebssystem Windows 7 oder neuer
– mit Bluetooth-Schnittstelle oder USB-Anschluss
– mit installierter BEST SOFTWARE
Die BEST SOFTWARE kann kostenlos von der
BITZER Internetseite www.bitzer.de heruntergeladen werden.
• Bei Kommunikation über den USB-Anschluss:
– BEST Schnittstellenkonverter an Verdichtermodul
(CN14) und mobilem Endgerät einstecken.
Kommunikation einrichten
Abb.11: CM-RC-01 mit der BEST SOFTWARE verbinden
• FIRMWARE UPDATE auswählen (1) und DURCHSU-
CHEN (2) anklicken (siehe Abbildung 12, Seite 24).
• Ordner (...\BEST\Firmware\CM-RC-01) nach neuer
Firmware durchsuchen.
• Firmwareupdate starten und warten bis das erfolgreiche Update bestätigt wird. Mit OK bestätigen (3).
• PC/ Mobiles Endgerät einschalten und
BEST SOFTWARE starten (1).
• Schaltfläche NEU anklicken (2).
• IQ MODUL CM-RC-01 auswählen (3).
• Schaltfläche VERBINDEN anklicken (4).
Es erscheinen zur Auswahl: BEST SCHNITTSTELLENKON-
VERTER oder BLUETOOTH.
Abb.12: Update der Firmware durchführen
• Auswahl BLUETOOTH (Update der Firmware über Bluetooth nicht möglich!):
Alle verfügbaren Geräte werden aufgelistet.
• IQ MODUL CM-RC-01 auswählen.
• Schaltfläche VERBINDEN anklicken.
KT-102-124
• Bluetooth Passwort eingeben. Werkseinstellung ab
Firmwareversion 2.6.58.00: "8670", vorige Versionen: "2".
Das Menü KONFIGURATION mit Fenster HAUPTEINSTELLUN-
GEN erscheint. Das Verdichtermodul ist jetzt mit dem
PC / Mobilen Endgerät verbunden.
9.2 CM-RC-01 mit der BEST SOFTWARE
konfigurieren
Das Verdichtermodul CM-RC-01 ist im Auslieferungszustand für die Anwendung mit dem jeweiligen Verdichter vorkonfiguriert.
Im Menü KONFIGURATION alle Einstellungen prüfen und
bei Bedarf ändern. Insbesondere diese Einträge prüfen:
• MOTORANLAUF-FUNKTION wegen der Zeitrelaissteuerung
der Motorschütze, siehe Kapitel Motoranschluss,
Seite 21.
2.3.242.00. Als Standard ist der freigegebene Bereich des Verdichters hinterlegt. Die minimale Leistungsregelungsstufe kann jedoch erhöht, die maximale Leistungsstufe reduziert werden.