DE3517218C2 - - Google Patents

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DE3517218C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Allgemein enthalten solche Kälteanlagen einen Verdampfer, einen Kompressor und einen Kondensator. Üblicherweise zirkuliert ein Wärmeübertragungsfluid, z. B. Wasser, durch eine Rohrleitung in dem Verdampfer, um Wärme an das durch den Verdampfer strömende Kältemittel abzugeben. Das Wärmeübertragungsfluid, das dabei abgekühlt wird, wird an einem entfernten Ort zum Decken eines Kühlbedarfs benutzt. Das Kältemittel verdampft in dem Verdampfer bei der Aufnahme von Wärme aus dem Wärmeübertragungsfluid. Der Kompressor komprimiert den Kältemitteldampf und gibt ihn an den Kondensator ab, der den Kältemitteldampf kondensiert und zu dem Verdampfer zurückfördert, wo der Kälteerzeugungszyklus wieder beginnt. Zum Maximieren des Wirkungsgrades ist es erwünscht, die Arbeit, die durch den Kompressor geleistet wird, der Arbeit anzupassen, die benötigt wird, um den durch die Kälteanlage zu deckenden Kühlbedarf zu decken.
Es ist bekannt (DE-OS 28 20 209), für diese Anpassung die Menge an durch den Kompressor strömenden Kältemitteldampf mittels Leitschaufeln einzustellen, die zwischen dem Kompressor und dem Verdampfer angeordnet und zwischen einer voll offenen und einer voll geschlossenen Stellung in Abhängigkeit von der Temperatur des abgekühlten Wärmeübertragungsfluids bewegbar sind, welches die Rohrleitung des Verdampfers verläßt. Wenn die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids aus dem Verdampfer sinkt, was eine Verringerung des Kühlbedarfs anzeigt, bewegen sich die Leitschaufeln in ihre geschlossene Stellung und verringern die Menge an durch den Kompressor strömenden Kältemitteldampf. Dadurch wird die Arbeit, die durch den Kompressor geleistet wird, und dadurch die Energie, die zum Betreiben der Kälteanlage benötigt wird, verringert. Gleichzeitig hat das den Effekt, daß die Temperatur des abgekühlten Wärmeübertragungsfluids, das den Verdampfer verläßt, steigt, was wiederum eine Zunahme des durch die Kälteanlage zu deckenden Kühlbedarfs anzeigt, so daß sich die Leitschaufeln in Richtung ihrer voll offenen Stellung bewegen. Dadurch wird die Menge an durch den Kompressor strömenden Kältemitteldampf vergrößert, und der Kompressor leistet mehr Arbeit, wodurch die Temperatur des den Verdampfer verlassenden abgekühlten Wärmeübertragungsfluids verringert und der Kälteanlage gestattet wird, sich dem größeren Kühlbedarf anzupassen. Auf diese Weise wird die Temperatur des den Verdampfer verlassenden abgekühlten Wärmeübertragungsfluids auf einer Solltemperatur oder innerhalb eines gewissen Bereiches der Solltemperatur gehalten.
Unter gewissen Betriebsbedingungen, beispielsweise bei geringem Kühlbedarf, kann es sein, daß die minimale Förderleistung des Kompressors zum Decken des Kühlbedarfs zu groß ist. Unter diesen Bedingungen ist es üblich, den Kompressor abzuschalten, um eine unerwünschte übermäßige Abkühlung des durch die Rohrleitung in dem Verdampfer zirkulierenden Wärmeübertragungsfluids zu verhindern. Wenn dann ein neuer, größerer Kühlbedarf festgestellt wird, wird der Kompressor wieder eingeschaltet, und die Leitschaufeln werden wieder benutzt, um die Förderleistung des Kompressors so einzustellen, daß sie dem durch die Kälteanlage zu deckenden Kühlbedarf angepaßt ist. Ein Start des Kompressors unter den vorgenannten Bedingungen wird als Warmstart bezeichnet. Solche Warmstarts sind nicht besonders erwünscht, weil sie zu Verschleiß und Beanspruchung der mechanischen und elektrischen Teile der Kälteanlage führen und die Lebensdauer sowie die Zuverlässigkeit der gesamten Kälteanlage verringern können.
Durch eine bekannte Steueranordnung der eingangs genannten Art (DE-OS 29 07 982) wird sowohl bei einem Kaltstart wie auch bei einem Warmstart die Förderleistung des Kompressors zügig bis zur minimalen Förderleistung hochgefahren und dann die Kompressor-Förderleistung ab der minimalen Förderleistung unabhängig davon, ob ein Kalt- oder ein Warmstart vorliegt, beide Male in der gleichen Weise (stufenweise) erhöht. Durch diese bekannte Steueranordnung wird das Problem zu vieler Warmstarts, die die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Kälteanlage verringern können, nicht beseitigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Lebensdauer einer Kälteanlage und ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der Steueranordnung nach der Erfindung wird im Gegensatz zu der Steueranordnung nach der DE-OS 29 07 982 die Förderleistung des Kompressors ab der minimalen Förderleistung nur bei einem Warmstart und außerdem in festen Intervallen um vorgegebene Beträge schrittweise erhöht, wobei die Zunahmegeschwindigkeit stets unter der bleibt, mit der bei einem Kaltstart die Erhöhung der Förderleistung erfolgt. Bei der Steueranordnung nach Patent Nr. 35 17 216 wird die Förderleistung des Kompressors ab der minimalen Förderleistung beim Kalt- und beim Warmstart und mit zwei fest vorgegebenen und voneinander verschiedenen Geschwindigkeiten erhöht. Die Steueranordnung nach der Erfindung verhindert also durch langsames schrittweises Erhöhen der Förderleistung des Kompressors bei einem Warmstart, daß der neue Kühlbedarf, der abzudecken ist, schnell abgedeckt wird, und verhindert dadurch, daß der Kompressor anschließend wieder abgeschaltet werden müßte und dadurch ein weiterer Warmstart des Kompressors erforderlich werden würde. Durch die geringe Anzahl von Warmstarts werden der Verschleiß und die Beanspruchung der Kälteanlage verringert und dadurch deren Lebensdauer und Zuverlässigkeit erhöht.
In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 läßt sich die langsame Erhöhung der Förderleistung des Kompressors nach einem Warmstart im voraus einfach einprogrammieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zentrifugalkompressor-Kälteanlage mit einer Steueranordnung nach der Erfindung und
Fig. 2 ein Diagramm, welches das Arbeitsprinzip der Steueranordnung nach Fig. 1 veranschaulicht.
Gemäß Fig. 1 hat eine Zentrifugalkompressor-Kälteanlage 1 eine Steueranordnung 3, einen Kompressor 2, einen Kondensator 4, einen Verdampfer 5 und eine Expansionsvorrichtung 6. Im Betrieb wird komprimiertes gasförmiges Kältemittel von dem Kompressor 2 über eine Kompressorauslaßleitung 7 an den Kondensator 4 abgegeben, in welchem das gasförmige Kältemittel durch kaltes Wasser kondensiert wird, das durch eine Rohrleitung 8 in dem Kondensator 4 strömt. Das kondensierte flüssige Kältemittel aus dem Kondensator 4 geht über eine Kältemittelleitung 9 und die Expansionsvorrichtung 6 zu dem Verdampfer 5. Das flüssige Kältemittel wird in dem Verdampfer 5 verdampft, um ein Wärmeübertragungsfluid, wie beispielsweise Wasser, zu kühlen, welches durch eine Rohrleitung 10 in dem Verdampfer 5 strömt. Das kalte Wärmeübertragungsfluid wird benutzt, um z. B. ein Gebäude zu kühlen. Das gasförmige Kältemittel aus dem Verdampfer 5 strömt durch eine Kompressorsaugleitung 11 zurück zu dem Kompressor 2 unter der Steuerung von Leitschaufeln 12. Das gasförmige Kältemittel, das in den Kompressor 2 über die Leitschaufeln 12 eintritt, wird durch den Kompressor 2 komprimiert und über die Kompressorauslaßleitung 7 abgegeben, wodurch der Kälteerzeugungszyklus abgeschlossen ist. Dieser Kälteerzeugungszyklus wird während des normalen Betriebes der Kälteanlage 1 ständig wiederholt.
Gemäß Fig. 1 hat der Kompressor 2 einen Elektromotor 25 als Antrieb, welcher unter der Steuerung der Steueranordnung 3 steht. Die Leitschaufeln 12 werden durch einen Leitschaufelstellantrieb 14, der ebenfalls durch die Steueranordnung 3 gesteuert wird, geöffnet und geschlossen. Die voll geschlossene Stellung der Leitschaufeln 12 entspricht einer minimalen Förderleistung des Kompressors 2 und nicht einer Förderleistung null, weil die Leitschaufeln 12 ungeachtet ihrer Stellung stets eine zentrale Mindestöffnung freilassen, die in Fig. 1 zu erkennen ist.
Die Steueranordnung 3 enthält einen Kompressormotoranlasser 22, eine Stromversorgung 23, eine Anlagenschnittstelle 16, eine Steuereinrichtung in Form eines Mikroprozessors 17 und eine Sollwert- und Anzeigeschaltung 18. Außerdem ist ein Temperatursensor 13 zum Abfühlen der Temperatur des den Verdampfer 5 über die Rohrleitung 10 verlassenen Wärmeübertragungsfluids über eine elektrische Leitung 20 direkt mit dem Mikroprozessor 17 verbunden.
Vorzugsweise ist der Temperatursensor 13 eine temperaturempfindliche Widerstandsvorrichtung, wie beispielsweise ein Thermistor, dessen Abfühlteil in dem den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluid angeordnet ist und dessen Widerstand durch den Mikroprozessor 17 überwacht wird. Selbstverständlich kann der Temperatursensor 13 auch irgendein anderer Temperatursensor sein, der in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, das die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids anzeigt, welches den Verdampfer 5 verläßt, und dieses Signal an den Mikroprozessor 17 abzugeben. Der Mikroprozessor 17 empfängt mehrere Eingangssignale, verarbeitet die empfangenen Eingangssignale gemäß vorprogrammierten Prozeduren und erzeugt entsprechende Ausgangssteuersignale.
Die Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 weist eine optische Anzeigeeinrichtung auf, beispielsweise aus Leuchtdioden - oder Flüssigkristallanzeige- Vorrichtungen, die eine mehrstellige Anzeige bilden, und steht unter der Steuerung des Mikroprozessors 17. Außerdem enthält die Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 ein Sollwertpotentiometer, mit dem an dem Mikroprozessor 17 eine gewählte Solltemperatur für das den Verdampfer 5 über die Rohrleitung 10 verlassende Wärmeübertragungsfluid einstellbar ist.
Die Anlagenschnittstelle 16 enthält mehrere Schalteinrichtungen zum Steuern des Fließens von elektrischem Strom von der Stromversorgung 23 über die Anlagenschnittstelle zu dem Leitschaufelstellantrieb 14 und dem Elektromotor 25 des Kompressors 2. Jede Schalteinrichtung kann beispielsweise ein Triac-Schalter sein.
Die Schalteinrichtungen in der Anlagenschnittstelle 16 werden durch Steuersignale gesteuert, welche die Schalteinrichtungen von dem Mikroprozessor 17 empfangen. Auf diese Weise werden der Leitschaufelstellantrieb 14 und der Elektromotor 25 des Kompressors 2 durch den Mikroprozessor 17 gesteuert.
Der Leitschaufelstellantrieb 14 bewegt auf elektrische Signale hin, die er über eine elektrische Leitung 21 empfängt, die Leitschaufeln 12 entweder in ihre voll offene oder in ihre voll geschlossene Stellung. Der Leitschaufelstellantrieb 14 kann ein Elektromotor sein, der die Leitschaufeln 12 entweder in ihre voll offene oder in ihre voll geschlossene Stellung bewegt, je nachdem, welche von zwei Schalteinrichtungen in der Anlagenschnittstelle 16 durch Steuersignale aus dem Mikroprozessor 17 betätigt wird. Der Leitschaufelstellantrieb 14 kann so gesteuert werden, daß er die Leitschaufeln 12 in ihre voll offene oder in ihre voll geschlossene Stellung gemäß einem Steuerschema bewegt, welches so ausgelegt ist, daß die Förderleistung des Kompressors 2 der Belastung der Kälteanlage 1 angepaßt wird.
Der Kompressormotoranlasser 22 ist eine Vorrichtung, die elektrischen Strom aus der Stromversorgung 23 dem Elektromotor 25 des Kompressors 2 für den Anlauf und den Betrieb zuführt. Beispielsweise kann der Kompressormotoranlasser 22 ein herkömmliches Sterndreieckschütz aufweisen.
Im Betrieb fühlt der Temperatursensor 13 die Isttemperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids in der Rohrleitung 10 ab, und ein Signal, das diese abgefühlte Isttemperatur angibt, wird an den Mikroprozessor 17 der Steueranordnung 3 abgegeben. Außerdem wird ein Signal, das eine Solltemperatur angibt, von der Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 an den Mikroprozessor 17 abgegeben. Diese Solltemperatur ist eine durch die Bedienungsperson gewählte Temperatur, auf die das den Verdampfer 5 über die Rohrleitung 10 verlassende Wärmeübertragungsfluid durch den Betrieb der Kälteanlage 1 abzukühlen ist. Daher stellt die Isttemperatur, welche durch den Temperatursensor 13 abgefühlt wird, relativ zu der Solltemperatureinstellung der Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 einen Kühlbedarf dar, der durch den Betrieb der Kälteanlage 1 abgedeckt werden muß.
Der Mikroprozessor 17 ist so programmiert, daß er die durch den Temperatursensor 13 abgefühlte Isttemperatur mit der gewählten Solltemperatureinstellung der Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 vergleicht. Wenn die durch den Temperatursensor 13 abgefühlte Isttemperatur die Solltemperatur um ein bestimmtes Ausmaß übersteigt, erzeugt der Mikroprozessor 17 Steuersignale zum Einschalten der Kälteanlage 1. Als Teil des Einschaltens der Kälteanlage 1 liefert der Mikroprozessor 17 elektrische Steuersignale zu der Anlagenschnittstelle 16, um eine bestimmte Schalteinrichtung in der Anlagenschnittstelle 16 zu schließen. Das führt zu einem elektrischen Stromfluß von der Stromversorgung 23 über die Anlagenschnittstelle 16 zu dem Kompressormotoranlasser 22, der den Elektromotor 25 des Kompressors 2 anläßt und in Betrieb hält. Außerdem fließt unter der Steuerung des Mikroprozessors 17 elektrischer Strom von der Stromversorgung 23 über die Anlagenschnittstelle 16 und die elektrischen Leitung 21 zu dem Leitschaufelstellantrieb 14, um die Stellung der Leitschaufeln 12 der Belastung der Kälteanlage 1 anzupassen. Somit schaltet der Mikroprozessor 17 auf vorstehend beschriebene Weise die Kältelanlage 1 einschließlich des Kompressors 2 ein, wenn der Mikroprozessor einen Kühlbedarf erkennt, der durch die Kälteanlage 1 abzudecken ist.
Nachdem die Kälteanlage 1 durch den Mikroprozessor 17 eingeschaltet worden ist, arbeitet sie kontinuierlich, um den Kühlbedarf zu decken. Der Mikroprozessor 17 paßt die Förderleistung des Kompressors 2 dem Kühlbedarf an, indem er den Leitschaufelstellantrieb 14 steuert, der die Leitschaufeln 12 zwischen ihrer voll offenen und ihrer voll geschlossenen Stellung bewegt. Wenn der Mikroprozessor 17 feststellt, daß der Kühlbedarf abgedeckt worden ist und die Förderleistung des Kompressors 2 nunmehr zu groß ist, obgleich die Leitschaufeln 12 in ihre der minimalen Förderleistung des Kompressors 2 entsprechende Stellung erzeugt der Mikroprozessor 17 ein Steuersignal zum Öffnen der entsprechenden Schalteinrichtung in der Anlagenschnittstelle 16, um den Stromfluß von der Stromversorgung 23 über den Kompressormotoranlasser 22 zu dem Elektromotor 25 des Kompressors 2 zu unterbrechen. Dadurch wird der Kompressor 2 abgeschaltet, wogegen ansonsten die Kälteanlage 1 betriebsbereit gehalten wird.
Wenn der Kompressor 2 durch den Mikroprozessor 17 wegen übermäßiger Förderleistung abgeschaltet wird, wird diese Information in einem Speicher des Mikroprozessors 17 abgespeichert. Wenn der Kompressor 2 wieder eingeschaltet werden soll, um die Kälteanlage 1 zum Abdecken eines neuen, größeren Kühlbedarfs zu betreiben, steuert der Mikroprozessor 17 die Förderleistung des Kompressors 2 auf besondere Weise, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, daß ein weiterer Warmstart in naher Zukunft erforderlich ist. Bei einem Warmstart steuert der Mikroprozessor 17 über die Schalteinrichtungen in der Anlagenschnittstelle 16 über den Leitschaufelstellantrieb 14 die Leitschaufeln 12 so, daß die Geschwindigkeit der Abnahme der Temperatur des in dem Verdampfer 5 gekühlten Wärmeübertragungsfluids im Vergleich zu der normalen, relativ schnellen Geschwindigkeit, mit der die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids üblicherweise verringert wird, stark verringert wird, um sie direkt dem festgestellten Kühlbedarf anzupassen, den die Kälteanlage 1 abzudecken hat. Diese Steuerungsstrategie wird verfolgt, bis die Temperatur des in dem Verdampfer 5 abgekühlten Wärmeübertragungsfluids auf die Solltemperatureinstellung der Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 verringert worden ist. Dann erfolgt die Steuerung der Leitschaufeln 12 durch den Mikroprozessor 17 direkt in Abhängigkeit von dem festgestellten tatsächlichen Kühlbedarf, welcher durch die Kälteanlage 1 abzudecken ist. Durch Steuern der Kälteanlage 1 auf diese Weise zum Verringern der Temperatur des Wärmeübertragungsfluids in dem Verdampfer 5 mit dieser relativ langsamen Geschwindigkeit bei einem Warmstart wird die Kälteanlage 1 daran gehindert, den neuen, größeren Kühlbedarf schnell abzudecken, da daran anschließend der Kompressor 2 wieder abgeschaltet werden müßte und dadurch ein weiterer Warmstart des Kompressors 2 erforderlich werden würde. Es erfolgen daher weniger Warmstarts, wodurch der Verschleiß und die Beanspruchung der mechanischen und elektrischen Teile der Kälteanlage 1 reduziert werden, um die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Kälteanlage 1 zu erhöhen.
Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch besser verständlich, die ein rein zur Veranschaulichung dienendes Diagramm darstellt, das die Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids als Funktion der Zeit nach einem Warmstart des Kompressors 2 zeigt. Die mit A bezeichnete Kurve stellt eine typische, normale, relativ schnelle Geschwindigkeit des Verringerns der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids als Funktion der Zeit nach einem Warmstart dar, wenn die Förderleistung des Kompressors 2 durch den Mikroprozessor 17 direkt entsprechend dem Kühlbedarf gesteuert wird, welchen die Kälteanlage 1 abzudecken hat. Die mit B bezeichnete Kurve stellt eine spezielle, relativ langsame Geschwindigkeit des Verringerns der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids als Funktion der Zeit nach einem Warmstart dar.
In Fig. 2 stellt die Temperatur T S die gewünschte Solltemperatur für das den Verdampfer 5 verlassende Wärmeübertragungsfluid dar, welche an dem Sollwertpotentiometer in der Sollwert- und Anzeigeschaltung 18 eingestellt wird. Die Temperatur T L stellt die Temperatur dar, bei der der Kompressor 2 abgeschaltet wird, weil die Kälteanlage 1 eine übermäßige Kühlleistung erbringt. Wenn beispielsweise eine Solltemperatur T S von 6,7° C gewählt worden ist, kann die Temperatur T L 3,9° C betragen. Die Temperatur T H stellt die Temperatur dar, bei welcher ein Warmstart des Kompressors 2 erfolgt, nachdem der Kompressor 2 wegen übermäßiger Kühlleistung der Kälteanlage 1 abgeschaltet worden ist. Wenn beispielsweise T S 6,7° C und T L 3,9° C beträgt, dann kann T H 9,4° C betragen.
Wenn die Abnahmegeschwindigkeit der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Kurve A folgt, dann erreicht die Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids relativ schnell, zur Zeit T₁, die gewünschte Solltemperatur T S . T₁ kann beispielsweise in der Größenordnung von 5 min liegen. Dann, wenn die Kälteanlage 1 eine übermäßige Kühlleistung erbringt, um den Kühlbedarf abzudecken, wird die Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids relativ schnell auf die Temperatur T L zur Zeit T₂ abnehmen, was zu einem anschließenden, relativ schnellen Warmstart führt.
Wenn jedoch, wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, die Abnahmegeschwindigkeit der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids der mit B bezeichneten Kurve folgt, wird die Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids viel langsamer auf die gewünschte Solltemperatur T S in einer Zeitspanne T₃ verringert, die beispielsweise in der Größenordnung von 15 min liegen kann, was eine beträchtliche längere Zeitspanne als die Zeitspanne T₁ ist, welche zum Erreichen der gewünschten Solltemperatur T S erforderlich ist, wenn der mit A bezeichneten Kurve gefolgt wird. Das wird erreicht, indem der Mikroprozessor 17 fiktive, elektronisch vorgegebene Solltemperaturen erzeugt, gemäß welchen die Förderleistung des Kompressors 2 durch die Betätigung der Leitschaufeln 12 nach einem Warmstart gesteuert wird. Beispielshalber kann am Anfang nach einem Warmstart der Mikroprozessor 17 eine fiktive, elektronisch vorgegebene Solltemperatur erzeugen, die ungefähr gleich der oder etwas kleiner als die Temperatur T H ist. Dann wird über einem fest vorgegebenen Zeitintervall der fiktive, elektronisch vorgegebene Sollwert schrittweise auf die tatsächliche, gewünschte Solltemperatur T S verringert. Während dieses gesamten fest vorgegebenen Zeitintervalls wird die Förderleistung des Kompressors 2 in Abhängigkeit von der fiktiven, elektronisch vorgegebenen Solltemperatur gesteuert, die größer als die tatsächliche, gewünschte Solltemperatur ist, was eine relativ allmähliche Verringerung der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids ergibt. Nachdem die fiktive, elektronisch vorgegebene Solltemperatur so weit verringert worden ist, daß die gleich der tatsächlichen, gewünschten Solltemperatur ist, erfolgt die Steuerung der Förderleistung des Kompressors 2 durch den Mikroprozessor 17 direkt in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Kühlbedarf, welcher durch die Kälteanlage 1 abzudecken ist. Wenn die Kälteanlage 1 eine übermäßige Kühlleistung aufbringt, wobei die Leitschaufeln 12 in ihrer voll geschlossenen Position sind, wird daher die Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids noch auf die Temperatur T L abnehmen, bei der der Kompressor 2 wegen übermäßiger Kühlleistung abgeschaltet wird, wodurch ein anschließender Warmstart erforderlich wird. Die Zeit T₄, zu der das erfolgt, ist jedoch eine beträchtlich längere Zeitspanne als die Zeitspanne T₂, bei der ein Warmstart sonst erforderlich wäre. Die Gesamtzahl dieser Warmstarts wird daher verringert, wenn die Kälteanlage 1 nach dem hier beschriebenen Prinzip betrieben wird.
Die in Fig. 2 dargestellten Kurven A und B sind für die tatsächlichen Geschwindigkeiten der Verringerung der Temperatur des den Verdampfer 5 verlassenden Wärmeübertragungsfluids, die in einer tatsächlichen Kälteanlage 1 vorkommen können, nicht repräsentativ. Die Kurven A und B sollen lediglich das Verständnis des hier beschriebenen Prinzips erleichtern. Die tatsächlichen Betriebskurven brauchen auch keine Geraden zu sein.

Claims (2)

1. Steueranordnung für eine Kompressor-Kälteanlage mit einem Zentrifugalkompressor, mit einem Temperatursensor, der die Isttemperatur eines durch den Betrieb der Kälteanlage gekühlten Wärmeübertragungsfluids registriert, sowie mit einer Steuereinrichtung, welche das Signal dieses Temperatursensors verarbeitet und über eine Schalteinrichtung den Kompressor bei Kühlbedarf einschaltet und die Förderleistung des Kompressors ab dessen minimaler Förderleistung bis zur Abdeckung dieses Kühlbedarfs mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit erhöht und welche den Kompressor abschaltet, wenn der Kühlbedarf unter diese minimale Förderleistung abfällt (nach Patent Nr. 35 17 216), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) eine Warmstarteinrichtung umfaßt, welche nach einem Einschalten des Kompressors (2) auf eine Abschaltung infolge eines die minimale Förderleistung unterschreitenden Kühlbedarfs hin die Förderleistung des Kompressors (2) ab der minimalen Förderleistung bis zu einer vorgegebenen Förderleistung (C₁) in fest vorgegebenen Zeitabständen um vorgegebene Beträge schrittweise erhöht, derart, daß die Geschwindigkeit, mit der die Förderleistung des Kompressors (2) zunimmt, stets kleiner ist als die vorgegebene Geschwindigkeit, mit der die Steuereinrichtung (17) die Förderleistung nach einem Kaltstart ab der minimalen Förderleistung erhöht.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) einen Mikroprozessor aufweist.
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US06/610,061 US4535607A (en) 1984-05-14 1984-05-14 Method and control system for limiting the load placed on a refrigeration system upon a recycle start

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3517218A1 DE3517218A1 (de) 1985-11-21
DE3517218C2 true DE3517218C2 (de) 1989-03-02

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Country Status (4)

Country Link
US (1) US4535607A (de)
JP (1) JPS60245963A (de)
KR (1) KR900005983B1 (de)
DE (1) DE3517218A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29901789U1 (de) 1999-02-02 1999-04-01 Rußland, Wolfgang, 82216 Germerswang Kraftwärmevorrichtung
DE19956965A1 (de) * 1999-11-26 2001-06-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage sowie Kälteanlage

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584845A (en) * 1985-07-01 1986-04-29 Borg-Warner Air Conditioning, Inc. Control system for liquid chilled by an evaporator
JPH076712B2 (ja) * 1987-07-10 1995-01-30 株式会社東芝 冷凍サイクル装置
US5271238A (en) * 1990-09-14 1993-12-21 Nartron Corporation Environmental control system
US5203179A (en) * 1992-03-04 1993-04-20 Ecoair Corporation Control system for an air conditioning/refrigeration system
US5303562A (en) * 1993-01-25 1994-04-19 Copeland Corporation Control system for heat pump/air-conditioning system for improved cyclic performance
ES2518965T3 (es) 2003-12-30 2014-11-06 Emerson Climate Technologies, Inc. Sistema de protección y diagnóstico de compresor
US7412842B2 (en) 2004-04-27 2008-08-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor diagnostic and protection system
US7275377B2 (en) 2004-08-11 2007-10-02 Lawrence Kates Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US7337620B2 (en) * 2005-05-18 2008-03-04 Whirlpool Corporation Insulated ice compartment for bottom mount refrigerator
US8590325B2 (en) 2006-07-19 2013-11-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Protection and diagnostic module for a refrigeration system
US20080216494A1 (en) 2006-09-07 2008-09-11 Pham Hung M Compressor data module
US20090037142A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Lawrence Kates Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8393169B2 (en) * 2007-09-19 2013-03-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration monitoring system and method
US8160827B2 (en) 2007-11-02 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US9140728B2 (en) 2007-11-02 2015-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US9285802B2 (en) 2011-02-28 2016-03-15 Emerson Electric Co. Residential solutions HVAC monitoring and diagnosis
KR20140105541A (ko) * 2011-12-20 2014-09-01 도메틱 에스.에이.알.엘. 냉각 장치 및 냉각 장치 제어 방법
US8964338B2 (en) 2012-01-11 2015-02-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for compressor motor protection
US9480177B2 (en) 2012-07-27 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection module
US9310439B2 (en) 2012-09-25 2016-04-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a control and diagnostic module
US9677566B2 (en) * 2012-10-09 2017-06-13 Carrier Corporation Centrifugal compressor inlet guide vane control
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
US9803902B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Emerson Climate Technologies, Inc. System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures
AU2014229103B2 (en) 2013-03-15 2016-12-08 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
EP2981772B1 (de) 2013-04-05 2022-01-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Wärmepumpensystem mit kühlmittelladungsdiagnostik
CN104567168A (zh) * 2015-01-08 2015-04-29 云南师范大学 一种分布式光伏独立供能的制冰***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139702B2 (de) * 1973-11-05 1976-10-29
US3964676A (en) * 1974-09-30 1976-06-22 Albert H. Rooks Electronic morning start-up control for a building temperature control system
US4152902A (en) * 1976-01-26 1979-05-08 Lush Lawrence E Control for refrigeration compressors
GB1593361A (en) * 1977-05-09 1981-07-15 Borg Warner Control system for regulating large capacity rotating machinery
JPS588778B2 (ja) * 1977-05-31 1983-02-17 工業技術院長 電気パルス抽出回路
US4267704A (en) * 1979-02-09 1981-05-19 Jack Yapp Timing circuit for air conditioner chiller
DE2907982A1 (de) * 1979-03-01 1980-09-11 Lawrence E Lush Vorrichtung zur leistungsregelung von kuehlgeraetekompressoren
US4270361A (en) * 1979-03-14 1981-06-02 Barge Michael A Energy management controller for centrifugal water chiller
FR2459843A1 (fr) * 1979-06-26 1981-01-16 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de monocristaux d'iodure mercurique alpha et monocristaux obtenus
JPS5835349A (ja) * 1981-08-26 1983-03-02 Hitachi Ltd 空気調和装置
US4404811A (en) * 1981-11-27 1983-09-20 Carrier Corporation Method of preventing refrigeration compressor lubrication pump cavitation
US4381650A (en) * 1981-11-27 1983-05-03 Carrier Corporation Electronic control system for regulating startup operation of a compressor in a refrigeration system
US4399663A (en) * 1981-11-27 1983-08-23 Carrier Corporation Mechanical control system for preventing compressor lubrication pump cavitation in a refrigeration system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29901789U1 (de) 1999-02-02 1999-04-01 Rußland, Wolfgang, 82216 Germerswang Kraftwärmevorrichtung
DE19956965A1 (de) * 1999-11-26 2001-06-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage sowie Kälteanlage

Also Published As

Publication number Publication date
US4535607A (en) 1985-08-20
KR850008211A (ko) 1985-12-13
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KR900005983B1 (ko) 1990-08-18
JPS60245963A (ja) 1985-12-05

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