EP3548812A1 - Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters

Info

Publication number
EP3548812A1
EP3548812A1 EP17808456.2A EP17808456A EP3548812A1 EP 3548812 A1 EP3548812 A1 EP 3548812A1 EP 17808456 A EP17808456 A EP 17808456A EP 3548812 A1 EP3548812 A1 EP 3548812A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant compressor
speed
control device
electronic control
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17808456.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Gries
Jürgen Ewald Gläser
Allan Haue SLOT
Hans-Erik FOGH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Secop GmbH
Original Assignee
Nidec Global Appliance Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Global Appliance Germany GmbH filed Critical Nidec Global Appliance Germany GmbH
Priority claimed from PCT/EP2017/081206 external-priority patent/WO2018100166A1/de
Publication of EP3548812A1 publication Critical patent/EP3548812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/37—Resuming operation, e.g. after power outages; Emergency starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2106—Temperatures of fresh outdoor air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21153—Temperatures of a compressor or the drive means therefor of electronic components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a
  • Variable speed refrigerant compressor for cooling a cooling volume of a refrigeration system, wherein the refrigeration system
  • At least one thermostat for direct or indirect
  • Cooling cycle ends when the refrigerant compressor is put into an OFF state by a further switching signal triggered by the thermostat, wherein an operating cycle in addition to the cooling cycle comprises a rest cycle following the cooling cycle, and wherein the speed behavior of the
  • Refrigerant compressor during a cooling cycle by means of a in an electronic control device of the
  • Controlled refrigerant compressor stored default speed control, and an electronic control device for controlling the cyclical operation of a variable-speed refrigerant compressor. Often the electronic
  • Control device of the refrigerant compressor also as
  • Refrigerant compressor during a cooling cycle by means of a in an electronic control device of the
  • Controlled by the refrigerant compressor stored default speed control based on at least one predefined characteristic by the at least one predefined parameter is monitored for overshoot and / or undershooting by a current characteristic of a current cooling cycle.
  • Variable speed refrigerant compressors are associated with a variety of different refrigeration systems, such as
  • Refrigerated cabinets so for example refrigerators or racks, freezers, air conditioners or heat pumps, can be used. They offer over speed-resistant refrigerant compressors the advantage of being able to work more energy-optimized and the
  • variable speed refrigerant compressor in refrigeration systems with its own electronic control unit and components for monitoring the operating condition of the
  • Refrigeration systems are used. Such refrigeration systems are referred to as intelligent refrigeration systems in the sequence.
  • intelligent refrigeration systems in the electronic control unit of the refrigeration system, which to the electronic control device of the
  • Refrigerant compressor is different, different
  • This control signal may be
  • Refrigerant compressor specifies at what speed the
  • Refrigerant compressor to be operated or whether the electronic control device of the refrigerant compressor to turn this on or off.
  • variable speed refrigerant compressor is in
  • Refrigeration system usually already specifically targeted
  • Refrigeration requirements transmitted to the electronic control device of the refrigerant compressor relates to a different type of refrigeration systems, namely those that have no electronic control unit that can communicate with the electronic control device of the refrigerant compressor and that do not have electronic components for monitoring the operating state of the refrigeration system
  • Such refrigeration systems are therefore referred to as simple refrigeration systems in the sequence. They comprise at least one thermostat, which determines the temperature state of the
  • Temperature state triggers a switching signal, which the
  • Refrigerant compressor placed in the ON state or put in the OFF state.
  • Simple refrigeration systems communicate neither a speed specification to the electronic
  • Control device of the refrigerant compressor other data. They are also unable to others
  • the thermostat either requests or does not request refrigeration power, but does not quantify it, i. E. that the speed control of the refrigerant compressor is thus carried out exclusively by the electronic control device of the refrigerant compressor by programming them.
  • Refrigerant compressor is in terms of parameters to be defined, for example, as far as possible optimized in terms of energy consumption.
  • Refrigeration system receives no information about the operating condition, in particular no speed specification. This disadvantage is compensated in practice by the
  • Refrigerant compressor cause a circulation of a
  • Refrigerant in a sealed refrigerant system Refrigerant in a sealed refrigerant system.
  • the refrigerant is thereby absorbed by energy from the
  • Refrigerant compressor called, in a piston-cylinder unit by a in a cylinder housing
  • pumping piston is pumped to a higher pressure level, where the refrigerant emits heat through a condenser and is transported back into the evaporator via a throttle, in which a pressure reduction and the cooling of the refrigerant takes place.
  • the movement of the piston is realized via a crank drive driven by an electric drive unit comprising a crankshaft.
  • Refrigerant compressor is driven during the cooling cycle and one of the electronic control device of the
  • Refrigerant compressor has controlled speed behavior, wherein the electronic control device controls the electric drive unit of the refrigerant compressor.
  • a cooling cycle starts with a from the thermostat
  • Refrigeration system triggered switching signal which the
  • Refrigerant compressor placed in the ON state.
  • the thermostat triggers a switching signal for the ON state of the refrigerant compressor when the
  • Cooling volume temperature or a temperature representative of the cooling volume temperature exceeds a predetermined maximum value.
  • a vapor pressure-based thermostat for the purpose of monitoring the temperature state of the cooling volume of the thermostat, for example, as a vapor pressure-based thermostat, in particular as
  • Bellows thermostat be formed or a bimetallic strip or a NTC (negative temperature coefficient)
  • the refrigerant compressor is driven or
  • the further switching signal can be triggered, for example, when the temperature level or a cooling volume temperature or one for the
  • Cooling volume temperature representative temperature has dropped below a predetermined minimum value due to the cooling cycle taking place in the cooling volume.
  • the electronic control device of the refrigerant compressor operates during the cooling cycles according to a programmed specification, which determines the speed behavior of the
  • Refrigerant compressor during a cooling cycle regulates.
  • This default speed control makes it possible that variable-speed refrigerant compressor even in simple refrigeration systems, which as mentioned above, even no electronic
  • Control unit equipped with the electronic Control device of the refrigerant compressor is able to communicate within the programmed preset
  • the default speed control is set up such that at least one current, from the electronic
  • Control of the refrigerant compressor during a cooling cycle detectable characteristic with at least one, in the
  • Refrigerant compressor is regulated in dependence thereon.
  • the refrigerant compressor is stored by means of the stored in the electronic control device
  • predefined parameter regulated by the at least one predefined parameter in terms of over- and / or
  • the at least one predefined characteristic variable can be a very wide variety of parameters, for example the electrical load of the refrigerant compressor, which electrical load is measured by measuring the electrical current through the refrigerant compressor, in particular by the electric current flowing through the electric drive unit of the refrigerant compressor, during the Cooling cycle is determined.
  • the predefined parameter by the duration of a cooling cycle.
  • the predefined parameter stands for that value of
  • a temperature level in the cooling volume of the refrigeration system should be kept permanently as energy-optimized as possible by the default speed control.
  • the preset speed control causes that when this predetermined duration is exceeded or fallen short of, ie when the time interval between the response of the thermostat
  • Refrigerant compressor is greater or less than that
  • Control device of the refrigerant compressor whose speed changes either immediately or the next cooling cycle, with the aim that subsequent cooling cycles again have a duration that the predefined characteristic (duration)
  • Cooling cycle can be operated as energy-optimized again.
  • Such a preset speed control for operating a variable-speed refrigerant compressor in a simple refrigeration system is known for example from DE 102013114374.
  • the regulation of the rotational speed behavior takes place either during the current cooling cycle, wherein the rotational speed of the refrigerant compressor is increased when a
  • Exceeding the at least one predefined parameter (there duration of a cooling cycle) was detected by the current characteristic. Such an increase may also occur several times during a refrigeration cycle if the current characteristic exceeds a plurality of predefined characteristics, i. If, for example, despite increasing the speed of the thermostat still no switching signal for switching off the
  • Refrigerant compressor triggers because the temperature level or a cooling fluid temperature or one for the
  • Cooling volume temperature representative temperature in the cooling volume is still too high.
  • the increase can for example be progressive, degressive, linear or stepped. Recognizes the electronic control device, for example after several cooling cycles of the refrigerant compressor, that, even multiple, increasing the speed in each refrigeration cycle still does not mean that the predefined characteristic, for example, the predefined duration of a refrigeration cycle can be met, then according to the The technology also be provided that the starting speed of one or more subsequent cooling cycles is already set higher than is provided in the most energy-optimized case.
  • the starting rotational speed of a subsequent cooling cycle is reduced if the at least one predefined parameter is undershot.
  • Refrigerant compressor due to the default speed control is dependent on the individual programming, which is specified by the refrigerant compressor manufacturer at delivery of the refrigerant compressor. It is essential
  • the at least one predefined parameter is selected by the manufacturer of the refrigerant compressor such that previously known operating parameters of the refrigeration system, such as
  • variable-speed refrigerant compressor runs as energy-optimized as possible due to the default speed control during a cooling cycle.
  • Refrigerant compressor is not capable of any
  • Evaporator during a defrosting is heated to form in the area of the evaporator in the cooling volume of the refrigeration system ice or
  • Frost deposits especially when they form a continuous layer, act as an insulating layer and hinder the heat exchange between the cooling volume and the evaporator. During defrosting, it inevitably comes to a heating of the refrigerant in the evaporator.
  • the thermostat does not trigger a switching signal during the defrosting process in order to prevent the
  • the thermostat is due to the detected by the heating of the evaporator deviation of the temperature level in the cooling volume or the cooling volume temperature or for the
  • Power interruptions are the order of the day. Depending on the duration of the power interruption, the temperature in the cooling volume increases. As soon as the power supply is restored, the thermostat will switch to the switching signal
  • Cooling cycle triggered in which the speed curve is controlled according to the default speed control. This has the consequence that the speed of the refrigerant compressor is gradually increased, so the available cooling capacity increases slowly, although the cooling requirement of the cooling volume after defrosting or due to the heating due to the
  • Cooling cycle is disproportionately higher than the duration of the previous cooling cycles and from the long duration of the
  • Refrigeration compressor with a simple refrigeration system which does not have its own electronic control unit, which with the electronic control device of
  • Refrigerant compressor can communicate, which is a
  • Adjustment of the speed behavior in response to a previous special operating state allows the refrigerator temperature as fast as possible and possible
  • the invention relates to a method for operating a variable-speed refrigerant compressor as part of a simple refrigeration system, which does not have its own control unit, of the kind mentioned in the introduction.
  • a variable-speed refrigerant compressor as part of a simple refrigeration system, which does not have its own control unit, of the kind mentioned in the introduction.
  • the invention provides that in the electronic
  • Control device of the refrigerant compressor is stored at least one comparison parameter and an over- or
  • Target speed control is aimed solely at a regular operation of the refrigerant compressor and aims for a possible energy-optimized operation of the refrigerant compressor during such a control operation, the monitoring of the comparison parameter for detecting a previous special operating condition of the refrigeration system, in particular one Defrosting or interruption of power supply, designed and therefore provides one of which for the
  • Preset speed control necessary monitoring state separate, second monitoring state.
  • comparison parameter and the parameter are the same measured variable, it is necessary that the specifically defined values or value ranges of the comparison parameter and characteristic variable differ from one another. In particular, it may be provided that it is in the
  • Comparison parameter is a value of the measured variable, which is not assigned to the control mode or in which the control mode is no longer the optimal operating condition
  • the comparison parameter can represent a value of the measured variable that is outside of the means of the
  • the at least one comparison parameter is a variable that the electronic control device of the
  • Refrigerant compressor can detect and monitor itself without giving up additional information from one
  • Control unit of the refrigeration system which is not available in simple refrigeration systems, to be instructed.
  • the duration of operating cycles of the refrigerant compressor, in particular of the refrigeration cycle and rest cycle, as well as the load of the refrigeration cycle are conceivable as at least one comparison parameter
  • Comparison parameters such as load and duration of an operating cycle or load and / or duration of an operating cycle as well as further temperature is conceivable, the at least one comparison parameter being two or three
  • Comparison parameter in order to detect an overshoot or undershoot of the comparison parameter or the value of the comparison parameter can.
  • the current parameter value represents a currently measured value of the measured variable, which can be compared with the comparison parameter.
  • the comparison parameter can either be stored as a predetermined value in the electronic control device, that is already defined during manufacture, or be redefined during operation to allow the detection of defrosting as a deviation from the default speed control, as in more detail in the episode described.
  • the value of the at least one comparison parameter represents a limit value which is set in such a way that when the comparison parameter is exceeded or undershot by the current parameter value, it can be concluded that a previous special operating state, in particular a defrosting process or an interruption of the current supply.
  • the refrigerant compressor is connected to one of the
  • the detection of the special operating state can at any time one
  • Detection may be provided during the rest cycle or at the beginning of the cooling cycle that the special cooling cycle is started instead of a conventional conventional cooling cycle intended.
  • the one triggered by the thermostat triggers
  • the special cooling cycle is usually characterized by a speed behavior with an average speed, which is increased compared to the average speed of the default speed control. Immediately by increasing the middle
  • Arithmetic, geometric or harmonic mean understood over the duration of the cooling cycle.
  • Refrigerant compressor is stored at least one comparison parameter and an overshoot or undershoot the
  • the invention also relates to an electronic
  • Control device for controlling the cyclical operation of a variable-speed refrigerant compressor, wherein the
  • Thermostat for direct or indirect monitoring of a temperature condition of a cooling volume of a refrigeration system triggered switching signal to start a cooling cycle and to end a rest cycle and
  • Control device stored default speed control to regulate.
  • Control device is stored and the electronic
  • Control device is set up
  • Refrigerant compressor is in a start phase of a refrigeration cycle.
  • the load of the Refrigerant compressor is in a start phase of a refrigeration cycle.
  • Refrigerant compressor as operating parameters, since these in simple manner by measuring the electric current through the refrigerant compressor, in particular by the electrical drive unit of the
  • Refrigerant compressor electrical energy flowing during the cooling cycle is detected.
  • the start-up phase of the cooling cycle begins as soon as the refrigerant compressor has been switched to the ON state due to the receipt of the thermostat-triggered switching signal.
  • a current cooling cycle is interrupted for starting the special cooling cycle, in other words the
  • the electronic control device of the refrigerant compressor has circuits or
  • Control device is adapted to a load of
  • the monitored comparison parameter is the load
  • an average load which is averaged over a defined starting phase of the refrigerant compressor.
  • average load is meant the mean value of the loads, ie the sum of all detected individual loads during the starting phase averaged, for example as
  • Outliers of the load are compensated and a load behavior can be mapped.
  • the previous special operating state can be better monitored by monitoring the average load, since due to the heating of the refrigerant in the refrigerant system, the load of the refrigerant compressor over the start phase of the refrigeration cycle, usually at least over the first 30 s of the refrigeration cycle, is relatively large. Therefore, in a further embodiment of the invention
  • the duration of the starting phase is preferably between 10 s and 90 s, in particular between 30 s and 80 s, more preferably between 40 s and 70 s is monitored ,
  • the duration of the idle cycle is particularly suitable as a comparison parameter, since during normal operation according to the default speed control, the duration of the idle cycle usually does not exceed a maximum value. Therefore, in a further embodiment of the invention
  • the at least one monitored comparison parameter is a duration of the rest cycle.
  • due to the cold losses and / or insulation losses in the cooling volume is a duration
  • the special operating state usually leads to a longer duration of the rest cycle, for example up to 15
  • the comparison parameter is the maximum value of the duration of the rest cycle Are defined. If the actual duration of the current idle cycle exceeds the comparison parameter, then the
  • Thermostat triggered switching signal immediately the
  • Control device is adapted to a duration of the
  • Comparison parameter is a reference temperature ..
  • the detection and transmission of the additional temperature which is independent of the monitored by the thermostat temperature level of the refrigerant compressor, provides an additional
  • Measured temperature measuring device which is part of the electronic control device of the refrigerant compressor or on a housing of the refrigerant compressor
  • Comparison of the currently measured additional temperature as currently measured parameter value and the comparison temperature as a comparison parameter it can be determined, for example, that the refrigerant compressor was not in operation for a long period of time, if the currently measured additional temperature is below the reference temperature. Thus, it can be concluded on the monitoring of the additional temperature to a previously occurred special operating state, ie about a defrost or a
  • Control device is connected to a temperature measuring device for measuring an independent of the temperature cooling volume, further temperature, and that the stored comparison parameter is a comparison temperature and the currently measured parameter value is the further temperature.
  • the temperature measuring device can
  • thermometer for example, be designed as a probe, a resistance thermometer, a thermocouple or a temperature sensor.
  • electronic controllers are capable of detecting a previous power interruption. However, they are unable to determine how long the power supply was interrupted. In the case of a brief interruption, it would not be expedient to trigger a special cooling cycle since only a small additional cooling requirement prevails in the cooling volume. Therefore, a special cooling cycle is triggered only when the electronic control device of Refrigerant compressor has detected an interruption of the power supply and the comparison parameter is exceeded or fallen below by the currently measured parameter value. This ensures that the special cooling cycle is triggered only when an interruption of the power supply has been detected and due to the overshooting or undershooting of the comparison parameter by the currently measured
  • Comparison parameter in the first case also represents a load, in particular a medium load, or represents a comparison temperature in the second case.
  • a load in particular a medium load
  • a comparison temperature in the second case.
  • Refrigerant compressor monitors whether a power supply of the electronic control device has been interrupted
  • the electronic control device is set up to
  • inventive electronic control device is
  • the temperature measuring device is part of the electronic control device of the refrigerant compressor or that the temperature measuring device is arranged on a housing of the refrigerant compressor to a
  • the electronic control device of the refrigerant compressor already has other purposes,
  • Control device provided temperature measuring device as a further measured temperature is that only the programming of the electronic control device of the
  • Refrigerant compressor must be changed and not the structure of the electronic control device itself. This can also be already in use
  • Refrigerant compressor is mounted. There is
  • Refrigerant compressor and electronic control device of the refrigerant compressor usually as an assembly
  • Refrigerant compressor is arranged. This is the
  • Temperature measuring device Part of the delivered module and the functionality of the method is guaranteed regardless of any assembly or connection errors of the manufacturer of the refrigeration system. Particularly preferred is the
  • Temperature measuring device arranged on an outside of the housing, while the components of the
  • Refrigerated compressor deposited to have to resort to predefined stored comparison parameters in the delivery state is in another preferred
  • Refrigerant compressor is stored over at least two operating cycles as a stored parameter value.
  • the development of the stored parameter values indicates a special operating state.
  • the stored parameter values are above 3, 4, 5, 8 or 10
  • the currently measured parameter value is the further temperature, for example, the measured further temperature at the beginning of the cooling cycle and / or the measured further temperature at the end of the cooling cycle
  • stored temperatures are determined at the beginning of a cooling cycle and / or at the end of a cooling cycle, a cooling rate over which an expected further temperature at the beginning of the next cooling cycle is determined, wherein the expected further temperature as the comparison temperature, optionally including a multiplicative deviation factor is defined.
  • Refrigerant compressor is predefined, but in
  • Deviation factor constantly changed. It is also conceivable that the extreme value of the stored parameter values is determined and is used directly as a comparison parameter. Therefore, in a particularly preferred
  • Embodiment variant of the invention provides that in the electronic control device of the refrigerant compressor, an extreme value of the stored parameter values is selected and the comparison parameter as a function of
  • Extreme value of the stored parameter values is determined, preferably corresponding to the extreme value.
  • the mean value can be calculated, for example, as a geometric, arithmetic or harmonic mean of the stored parameter values. Again, the comparison parameter depending on the mean, for example, under
  • the comparison parameter can take into account possible fluctuations of the operating state by a predefined, in the
  • the comparison parameter is determined by multiplying the extreme value or the mean value with a deviation factor, wherein the
  • Deviation factor at least 1.25, preferably at least 1.50, more preferably 1.75, in particular 2.0.
  • the default speed control can be designed such that, depending on the
  • maximum speed or average speed a new starting speed for the subsequent cooling cycle is set. If no detection of the special operating state takes place and thus no special cooling cycle can be triggered, but a normal cooling cycle follows the special operating state, then the long duration of this cooling cycle and the high speed also have a negative effect on the following operating cycles:
  • the increased cooling demand results solely from the Effects of the special operating state and not on a generally higher cooling requirement of the cooling volume.
  • a starting rotational speed of the refrigerant compressor for the cooling cycle following the special cooling cycle is set to a value stored in the electronic control device.
  • a particularly effective cooling of the cooling volume in response to a special operating state, such as a defrosting operation or the interruption of the energy supply is achieved in a further embodiment of the invention in that the refrigerant compressor is operated during the special cooling cycle such that the cooling volume, a higher average cooling capacity is supplied than at a comparable cooling cycle controlled according to the default speed control.
  • the increased cooling capacity is achieved by an increased speed of the refrigerant compressor.
  • Method provides that the refrigerant compressor is operated during the special cooling cycle such that a
  • defined speed is not exceeded until the end of the special cooling cycle, wherein the defined speed at least 75%, preferably at least 85%, particularly preferably at least 90%, in particular between 95% and 100%, of a maximum speed of the refrigerant compressor is.
  • the refrigerant compressor for example, over a first defined period of time with a first defined speed of 95% of the maximum speed can be operated over a second defined period of time with a second defined speed of 80% of the maximum speed, wherein the cycles repeat alternately until the special cooling cycle ends.
  • the refrigerant compressor for example, over a first defined period of time with a first defined speed of 95% of the maximum speed can be operated over a second defined period of time with a second defined speed of 80% of the maximum speed, wherein the cycles repeat alternately until the special cooling cycle ends.
  • Refrigerant compressor is accelerated to a predefined speed at the beginning of the special cooling cycle, wherein the at least one defined speed at least 70%, preferably more at least 80%, more preferably at least 90%, in particular between 95% and 100%, a maximum speed of
  • Refrigerant compressor is.
  • variable-speed refrigerant compressor with an electric drive unit and a drivable by the electric drive unit piston-cylinder unit for
  • An electronic control device for controlling the cyclical operation of the variable speed
  • Refrigerant compressor according to a method of the invention.
  • Such an assembly can be installed in a simple manner in a refrigeration system without a control unit of the refrigeration system to a control signal or a speed specification the electronic control device of
  • Fig. 1 is a schematic representation of a back of a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a
  • Fig. 3 is a schematic representation of the speed behavior of three different cycles of
  • Fig. 4 is a schematic representation of the speed behavior after a defrost according to the
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the rotational speed behavior after a defrosting process according to a first embodiment variant of the method according to the invention
  • Fig. 6 is a schematic representation of the speed behavior after a defrost according to a second
  • Fig. 7 is a schematic representation of the speed behavior after a power failure according to a third embodiment of the method according to the invention.
  • Figure 1 shows a simple refrigeration system 1 with a variable-speed refrigerant compressor 2, a
  • Refrigerant line 5 and an evaporator 5a Refrigerant line 5 and an evaporator 5a.
  • Refrigerant compressor 2 refrigerant line 5 and
  • Evaporator 5a form a closed refrigerant system with, in which refrigerant circulates during operation, ie during a cooling cycle C K of the refrigerant compressor 2, refrigerant.
  • the refrigeration system 1 has a
  • Cooling volume 4 which can be withdrawn heat by the evaporator 5a or cooling power can be supplied by the refrigerant evaporates in the evaporator 5a.
  • the individual components of the refrigerant compressor 2 so at least one piston-cylinder unit in which the refrigerant is cyclically compressed and an electric
  • Refrigerant compressor 2 is arranged.
  • the variable-speed refrigerant compressor 2 also has a
  • Refrigerant compressor 2 during the cooling cycles C K according to a programmed default, which regulates the speed behavior C K of the refrigerant compressor 2 during a cooling cycle C K.
  • This default speed control allows the
  • variable speed refrigerant compressor 2 in the simple
  • Refrigeration system 1 can be operated while ensuring the most energy-optimized operation possible.
  • the programmed default is already at the
  • Refrigerant compressor manufacturer assembled as an assembly and sold as a unit to the manufacturer of refrigeration systems.
  • Refrigerant compressor 2 will require in the sequence
  • the refrigeration system 1 itself has no independent
  • Refrigerant compressor 2 switching signals, characteristics and
  • Measurements can provide or transmitted a control signal, which contains a speed specification.
  • the only switching signal which the simple refrigeration system 1 to the
  • Control device 6 of the refrigerant compressor 2 transmitted comes from a thermostat 3, depending on the
  • Thermostat 3 usually has a temperature sensor on,
  • a bimetallic strip for example, a bimetallic strip or a
  • Temperature coefficient element which is arranged in the cooling volume 4, to measure the temperature of the cooling volume 4 directly, or is arranged on the evaporator 5a to the
  • the thermostat 3 is vapor pressure-based
  • the thermostat 3 is designed to trigger a switching signal, which to the
  • Control means 6 of the refrigerant compressor 2 is transmitted or to transmit a switching signal to the control device 6, which switching signal sets the refrigerant compressor 2 in an ON state in which the drive unit is activated and refrigerant is compressed in the piston-cylinder unit.
  • the thermostat 3 is designed to trigger a further switching signal, which to the
  • Control device 6 is transmitted or another
  • Temperature measuring unit 7 is provided, via which an independent of the temperature of the cooling volume 4, another
  • Embodiment variant is the temperature measuring unit 7 as
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in which the temperature measuring unit 7 on the housing 8 of
  • the housing 8 of the refrigerant compressor 2 may be, for example, a hermetically encapsulated housing 8, which is a
  • Housing lower part 8a and a housing upper part 8b includes.
  • the housing lower part 8a and a housing upper part 8b includes.
  • Housing lower part 8a whereas the reference numeral 7 ⁇ ⁇ ⁇ denotes a dashed illustrated alternative mounting position on a post of the refrigerant compressor 2.
  • Refrigerant compressor 2 stored, predefined
  • Characteristic K v is controlled and the at least one predefined parameter K v is monitored for overshoot and / or undershooting by a current characteristic K a of a current cooling cycle C Ka .
  • the at least one predefined parameter K v is the duration of a cooling cycle C K.
  • the current running time and the actual duration of the cooling cycle C K are monitored by the electronic control device 6.
  • FIG. 3 three operating cycles C 1, C 2, C 3 are shown by way of example which show different rotational speed characteristics of the engine
  • Operating cycle C is made up of one each
  • Refrigerant compressor 2 during a cooling cycle C K is in operation and forcibly circulated refrigerant for cooling the cooling volume 4 by the refrigerant system.
  • the refrigerant compressor 2 is switched without drive and there is essentially no cooling of the cooling volume 4th
  • the first cooling cycle C K i is initiated at the time ti by the triggered by the thermostat 3 switching signal, wherein the refrigerant compressor 2 of the electronic
  • Control device 6 is set in an ON state.
  • the thermostat 3 triggers the switching signal when a deviation of the temperature level of the cooling volume 4 is detected from a predetermined temperature level, which suggests a cooling demand in the cooling volume 4, so that the cooling volume. 4
  • Refrigeration must be supplied through the refrigerant compressor 2. In the present case, at the time ti exceeding the predetermined temperature level of
  • variable speed refrigerant compressor 2 is set in the ON state, it is operated at a start speed vi.
  • time t 2 which corresponds to the predefined duration of the cooling cycle C K i, the predetermined temperature level in the cooling volume 4 has not yet been reached, and the thermostat 3 has accordingly not triggered a switching signal to the
  • Cooling volume 4 of the electronic control device 6 is not known, the speed v by a predetermined value, for example, 10%, 20%, 30% or 50%, the current
  • Speed vi increased to a first increased speed v 2 . This ensures that the refrigeration demand in the cooling volume 4 can be covered more quickly, or at very high refrigeration demand at all, or the refrigeration cycle C K can be terminated quickly.
  • time t 4 receives the electronic control device 6 triggered by the thermostat 3 further switching signal, which signals that the refrigeration demand in the cooling volume 4 is satisfied and the temperature within the cooling volume 4 is within the necessary for cooling predefined temperature levels. Due to the further switching signal, the electronic control device 6 sets the refrigerant compressor 2 in the OFF state, whereby the second idle cycle C R2 is triggered.
  • the elapsed time between times ti and t 4 time corresponds to the actual duration Ki of the first
  • the electronic control device 6 goes from an increased refrigeration demand in the subsequent cooling cycle C K 2.
  • the latter can be the case in particular if cooling cycles C K already exist before the cooling cycle C K i whose duration was longer than the predefined running time K v .
  • the increased starting speed v 4 can correspond, for example, to the last speed v of the preceding cooling cycle C K i or as the mean value of the speeds vi, v 2 , v 3 of the preceding ones
  • Cooling cycle C K i be calculated.
  • Control device 6 triggered by the thermostat 3 more
  • refrigeration cycle C K 2 is less than the predefined
  • Cooling cycle C3 match, so that the refrigeration needs of Cooling is achieved within the volume 4 predefined duration K v with the speed vi.
  • the third cooling cycle C K 3 a particularly energy-saving operation of
  • Refrigerant compressor 2 reached.
  • Control device 6 corresponds to the preset speed control, which is designed to allow over the entire operating time of the refrigerant compressor 2 as energy-optimized operation.
  • the refrigeration system 1 undergoes a defrosting in predetermined, usually periodic, intervals.
  • the evaporator 5a for example, over it provided
  • Heating elements heated to remove formed in the cooling volume 4 in the region of the evaporator 5a frost or ice layers.
  • at least the refrigerant in the evaporator 5a is also heated.
  • the defrost is triggered in a rest cycle C R , so that the
  • Refrigerant compressor 2 is in the OFF state during defrosting. During defrosting is no
  • Refrigerant compressor 2 is set in the ON state. Only after the end of the defrosting the thermostat triggers the 3
  • the disadvantages of the prior art will be explained with reference to the speed behavior depicted in FIG.
  • the first two cooling cycles C K i, C K 2 run, as previously described, after the default speed control.
  • the two cooling cycles C K i, C K 2 are shown as such operating cycles in which the predefined duration K v of the actual duration Ki, K 2 corresponds and the refrigerant compressor 2 with the
  • Cooling cycle C K 2 following third rest cycle C R 3 is a Defrosting process, marked as DEFROST in the figure, triggered.
  • the thermostat 3 After the end of the defrosting operation, the thermostat 3 triggers the switching signal and the refrigerant compressor 2 is set in the ON state. Since the electronic control device 6 of the refrigerant compressor 2 of the simple refrigeration system 1 does not receive any control signal, which on a
  • Controlled default speed control and a third cooling cycle C K 3 started. This starts with the start speed vi. As soon as the current time exceeds the predefined duration K v , the speed v of the refrigerant compressor 2 is increased to the first increased speed v 2 . Because the actual duration of the third
  • Cooling cycle C K 3 also exceeds the limits of the predefined duration K v i / K v2 , K v3 , the speed v increases stepwise to the increased speeds v 3 , v 4 and finally to a maximum speed v max . Only after crossing the third
  • Refrigerant compressor 2 pulled to a lower temperature level.
  • Cooling cycle C K 4 in the third cooling cycle C K3 is the same as the cooling cycle C K 4 .
  • Refrigerant compressor 2 operated in the previously described case with a too high for the cooling demand of the cooling volume 4 speed.
  • Control device 6 of the refrigerant compressor 2 at least one comparison parameter P v stored and overshoot or undershooting of the comparison parameter P v is monitored by a current parameter value P a to detect a previous defrosting.
  • the comparison parameter is a comparison duration P v of FIG. 5
  • Refrigerated compressor 2 stored variables is controlled, it is possible the refrigerant compressor 2 immediately after the end of defrosting at a high speed v, in the present case already with the maximum speed v max to operate.
  • a high cooling capacity in particular a maximum
  • Cooling capacity available from the refrigerant compressor
  • Speed v 4 is driven before the refrigerant compressor 2 has been accelerated to the maximum speed v max.
  • v max There are basically any progressive, degressive or
  • the starting speed v s of the subsequent third cooling cycle C K 3 is not by the
  • Figure 6 shows a second embodiment of the
  • the load L of the refrigerant compressor 2 by measuring the
  • a cooling cycle C K controlled by means of the preset speed control starts.
  • the current load L is measured continuously and a current average load L m calculated over the duration of the start phase of the cooling cycle C K , This current average load L m is then measured as currently measured parameter value P a with that in the electronic control device 6 of
  • Refrigerant compressor 2 stored comparison parameter P v compared. Since due to the heating of the refrigerant in the evaporator 5a during the defrosting process and / or due to the high refrigeration demand of the cooling volume 4, the currently measured average load L m exceeds the stored comparison parameter P v and the electronic control device 6 so concludes that a defrosting operation has taken place
  • Cooling cycle C K interrupted after the end of the start phase and the special refrigeration cycle C D started. Since the load L is only measurable during the cooling cycle C K , the
  • Thermostat 3 triggered switching signal can be started, but only after the end of the start phase of the cooling cycle C K.
  • Cooling capacity provides, and therefore the
  • FIG. 7 shows another aspect of the invention in which, due to the monitoring of the comparison parameter P v , the electronic control device 6 of FIG. 7
  • Refrigerant compressor 2 on a previous interruption of the power supply (as POWER BREAK in the drawing
  • the electronic control device 6 monitors the
  • Control device 6 is no information about the duration of the interruption of the power supply. In the event of a brief power failure, the triggering of the special cooling cycle C D does not make sense, since the cold room temperature only rises slightly during the interruption. However, if the power interruption lasts longer, the cooling volume 4 heats up and should be cooled down quickly by means of the special cooling cycle C D.
  • the further temperature T w is used as currently measured parameter value P a
  • the further temperature T w is measured by a temperature measuring device 7, either integral part of the electronic
  • Control device 6 of the refrigerant compressor 2 is or is arranged on the housing 8 of the refrigerant compressor 2.
  • the comparison parameter P v is this
  • Embodiment by a comparison temperature T v with which the currently measured additional temperature T w is compared.
  • a comparison temperature T v with which the currently measured additional temperature T w is compared.
  • Temperature T w with the reference temperature T v can be checked how far the electronic control device 6 and the housing 8 of the refrigerant compressor 2 have cooled.
  • Refrigerant compressor 2 triggered because it can be concluded on a long-lasting interruption of the power supply.
  • Special cooling cycle C D is triggered without a power failure was detected at the same time, so in other words can be concluded by monitoring the further temperature T w on a previous defrosting and the corresponding special cooling cycle C D are triggered.
  • Parameter P a is not around the further temperature is T w and a previous power failure from the electronic
  • Control device 6 of the refrigerant compressor 2 has been detected. For example, it is also possible to deduce a longer interruption of the power supply if the currently measured parameter value P a is the currently measured load L or the currently determined average load L m and an overshoot or undershoot of the comparison parameter P v has been detected ,
  • Refrigerant compressor 2 is not constantly operated at the maximum speed v max during the special cooling cycle C D , but with a percentage of it, for example, 85% of the maximum speed v max . Furthermore, it may be advantageous if the refrigerant compressor 2 during the
  • Special cooling cycle C D does not fall below a predefined speed v D , wherein the predefined speed v D is again defined as a percentage of the maximum speed v max , for example 75%. It is also advantageous if the refrigerant compressor 2 is operated immediately after the triggering of the special cooling cycle C D with a high predefined speed v D , wherein the predefined speed v D
  • the currently measured parameter values P a are stored in the electronic control device 6 of the refrigerant compressor 2 over several operating cycles C. This is particularly advantageous if the value of the comparison parameter P v is adapted on the basis of the stored parameter values P s .
  • the comparison parameter P v for example, depending on an extreme value P E , ie a minimum or maximum, the stored parameter values P s are varied or
  • Comparison parameter P v can either directly the
  • Comparison parameter P v is taken into account, ie the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters (2) zur Kühlung eines Kühlvolumens (4) einer Kälteanlage (1), welche über keine eigene Steuereinheit verfügt, wobei die Kälteanlage (1) zumindest einen Thermostat (3) zur direkten oder indirekten Überwachung eines Temperaturzustandes des Kühlvolumens (4) umfasst und wobei das Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters (2) während eines Kühlzyklus mittels einer in einer elektronischen Steuereinrichtung (6) des Kältemittelverdichters (2) gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung geregelt wird. Um eine Anpassung des Drehzahlverhaltens in Reaktion auf einen vorangegangenen Sonderbetriebszustand zu ermöglichen und eine möglichst schnelle und energieoptimierte Kühlung des Kühlvolumens (4) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass - in der elektronischen Steuereinrichtung (6) des Kältemittelverdichters (2) zumindest ein Vergleichsparameter gespeichert ist und eine Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparametersdurch einen aktuellen gemessenen Parameterwert überwacht wird, - ein von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedener Sonderkühlzyklus ausgelöst wird, wenn der aktuelle gemessene Parameterwert den Vergleichsparameter über- oder unterschreitet, - gegebenenfalls ein aktueller, durch die Vorgabedrehzahlregelung geregelter Kühlzyklus durch den Sonderkühlzyklus unterbrochen wird.

Description

VERFAHREN ZUM BETRIEB EINES DREHZAHLVARIABLEN
KÄLTEMI TELVERDICHTERS
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines
drehzahlvariablen Kältemittelverdichters zur Kühlung eines Kühlvolumens einer Kälteanlage, wobei die Kälteanlage
zumindest einen Thermostat zur direkten oder indirekten
Überwachung eines Temperaturzustandes des Kühlvolumens umfasst und wobei der Kältemittelverdichter zyklisch betrieben wird und ein Kühlzyklus des Kältemittelverdichters beginnt, wenn der Kältemittelverdichter durch ein vom Thermostat ausgelöstes Schaltsignal in einen EIN-Zustand versetzt wird und der
Kühlzyklus endet, wenn der Kältemittelverdichter durch ein vom Thermostat ausgelöstes weiteres Schaltsignal in einen AUS- Zustand versetzt wird, wobei ein Betriebszyklus neben dem Kühlzyklus einen auf den Kühlzyklus folgenden Ruhezyklus umfasst, und wobei das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters während eines Kühlzyklus mittels einer in einer elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung geregelt wird, sowie eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung des zyklischen Betriebs eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters. Oftmals wird die elektronische
Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters auch als
elektronische Steuer- und Regelungseinrichtung des
KältemittelVerdichters bezeichnet .
Vorzugsweise wird das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters während eines Kühlzyklus mittels einer in einer elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung auf Basis zumindest einer vordefinierten Kenngröße geregelt, indem die zumindest eine vordefinierte Kenngröße hinsichtlich Über- und/oder Unterschreitung durch eine aktuelle Kenngröße eines aktuellen Kühlzyklus überwacht wird. Drehzahlvariable Kältemittelverdichter sind im Zusammenhang mit einer Vielzahl unterschiedlicher Kälteanlagen, wie
Kühlmöbel, also beispielsweise Kühlschränke oder -regale, Gefrieranlagen, Klimaanlagen oder Wärmepumpen, einsetzbar. Sie bieten gegenüber drehzahlfesten Kältemittelverdichtern den Vorteil, energieoptimierter arbeiten zu können und die
abzugebende Kälteleistung an die Kälteanforderung das
Kühlvolumen betreffend anpassen zu können.
Optimalerweise kommen drehzahlvariable Kältemittelverdichter bei Kälteanlagen mit eigener elektronischer Steuereinheit und Bauteilen zur Überwachung des Betriebszustands der
Kälteanlagen zum Einsatz. Solche Kälteanlagen werden in der Folge als intelligente Kälteanlagen bezeichnet. Dabei werden in der elektronischen Steuereinheit der Kälteanlage, welche zur elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters unterschiedlich ist, verschiedene
Schaltsignale, Kenngrößen und Messgrößen verarbeitet und aus diesen Eingangsgrößen ein Steuersignal generiert, welches an die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters übermittelt wird. Bei diesem Steuersignal kann es sich
beispielsweise um eine Drehzahlvorgabe handeln, die, abhängig von der aktuellen Temperatur oder des Temperaturverlaufs des Kühlvolumens, der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters vorgibt, mit welcher Drehzahl der
Kältemittelverdichter betrieben werden soll bzw. ob die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters diesen ein oder ausschalten soll. Der Betrieb, insbesondere das Drehzahlverhalten eines
drehzahlvariablen Kältemittelverdichters, wird in
intelligenten Kälteanlagen daher durch das Zusammenspiel der elektronischen Steuereinheit der Kälteanlage mit der
elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters geregelt, wobei die elektronische Steuereinheit der
Kälteanlage in der Regel bereits gezielt bestimmte
Kälteanforderungen an die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters übermittelt . Die gegenständliche Erfindung bezieht sich jedoch auf eine andere Art von Kälteanlagen, nämlich auf solche, die über keine elektronische Steuereinheit verfügen, die mit der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters kommunizieren können und welche keine elektronischen Bauteile zur Überwachung des Betriebszustands der Kälteanlage
aufweisen. Derartige Kälteanlagen werden daher in der Folge als einfache Kälteanlagen bezeichnet. Sie umfassen zumindest einen Thermostat, welcher den Temperaturzustand des
Kühlvolumens überwacht und abhängig vom aktuellen
Temperaturzustand ein Schaltsignal auslöst, welches den
Kältemittelverdichter in den EIN-Zustand versetzt oder in den AUS-Zustand versetzt. Einfache Kälteanlagen kommunizieren weder eine Drehzahlvorgabe an die elektronische
Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters noch andere Daten. Sie sind auch nicht in der Lage andere
Betriebsparameter zu erfassen wie beispielsweise die
Kühlraumtemperatur oder deren Verlauf und daraus
Kälteanforderungen an den Kältemittelkompressor zu berechnen.
Durch den Thermostat wird Kälteleistung entweder angefordert oder nicht angefordert, ohne diese jedoch zu quantifizieren, d.h. dass die Drehzahlregelung des Kältemittelverdichters ausschließlich durch die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters somit durch deren Programmierung vorgenommen wird.
Um dennoch den grundsätzlichen Vorteil von drehzahlvariablen Kältemittelverdichtern gegenüber drehzahlfesten
Kältemittelverdichtern nutzen zu können, ist es erforderlich, dass das von der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters geregelte Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters ein hinsichtlich zu definierender Parameter, beispielsweise hinsichtlich Energieverbrauch möglichst optimiertes ist.
Unter möglichst energieoptimiert ist dabei zu verstehen, dass der Stromverbrauch bzw. Energieverbrauch des
Kältemittelverdichters bei der für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Kühlung des Kühlvolumens besonders gering ist und der Kältemittelverdichter daher ressourcenschonend betrieben werden kann. Dabei ist es als erschwerend anzusehen, dass die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters von der
Kälteanlage keine Informationen über deren Betriebszustand erhält, insbesondere keine Drehzahlvorgabe. Dieser Nachteil wird in der Praxis kompensiert durch den
Umstand, dass sich einfache Kälteanlagen dadurch auszeichnen, dass sie gegenüber intelligenten Kälteanlagen einen geringeren Anschaffungspreis aufweisen, weswegen sie weltweit dennoch stark verbreitet sind.
STAND DER TECHNIK
Sowohl drehzahlvariable als auch drehzahlfeste
Kältemittelverdichter, bewirken eine Zirkulation eines
Kältemittels in einem abgeschlossenen Kältemittelsystem. Das Kältemittel wird dabei durch Energieaufnahme aus dem
Kühlvolumen in einem Verdampfer erhitzt und schließlich überhitzt und mittels des Kältemittelverdichters, auch
Kältemittelkompressor genannt, in einer Kolben-Zylinder- Einheit durch einen sich in einem Zylindergehäuse
translatorisch bewegenden Kolben auf ein höheres Druckniveau gepumpt, wo das Kältemittel Wärme über einen Kondensator abgibt und über eine Drossel, in der eine Druckreduzierung und die Abkühlung des Kältemittels erfolgt, wieder zurück in den Verdampfer befördert wird. Die Bewegung des Kolbens wird über einen von einer elektrischen Antriebseinheit angetriebenen Kurbeltrieb umfassend eine Kurbelwelle realisiert. Der oben beschriebene Kältemittelprozess läuft während eines Kühlzyklus des Kältemittelverdichters ab, wobei der
Kältemittelverdichter während des Kühlzyklus angetrieben wird und ein von der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters geregeltes Drehzahlverhalten aufweist, wobei die elektronische Steuereinrichtung die elektrische Antriebseinheit des Kältemittelverdichters ansteuert.
Ein Kühlzyklus beginnt durch ein vom Thermostat der
Kälteanlage ausgelöstes Schaltsignal, welches den
Kältemittelverdichter in den EIN-Zustand versetzt.
Beispielsweise löst der Thermostat ein Schaltsignal für den EIN-Zustand des Kältemittelverdichters aus, wenn das
Temperaturniveau im Kühlvolumen oder eine
Kühlvolumentemperatur oder eine für die Kühlvolumentemperatur repräsentative Temperatur einen vorgegebenen Maximalwert übersteigt. Zum Zwecke der Überwachung des Temperaturzustands des Kühlvolumens kann der Thermostat beispielsweise als dampfdruckbasiertes Thermostat, insbesondere als
Balgthermostat, ausgebildet sein oder einen bimetallischen Streifen oder ein NTC- (negativer Temperaturkoeffizient)
Element als Temperaturfühler aufweisen.
Der Kältemittelverdichter wird so lange angetrieben bzw.
verbleibt so lange im Kühlzyklus, in dem der Kältemittel-
Prozess abläuft, bis die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters ein vom Thermostat ausgelöstes weiteres Schaltsignal empfängt, welches den Kältemittelverdichter in den AUS-Zustand versetzt. Das weitere Schaltsignal kann dabei beispielsweise ausgelöst werden, wenn das Temperaturniveau oder eine Kühlvolumentemperatur oder eine für die
Kühlvolumentemperatur repräsentative Temperatur aufgrund der im Kühlzyklus stattfindenden Kühlung im Kühlvolumen unter einen vorgegebenen Minimalwert abgesunken ist.
Um die Kühlung des Kühlvolumens möglichst energieoptimiert zu ermöglichen, arbeitet die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters während der Kühlzyklen gemäß einer programmierten Vorgabe, welche das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters während eines Kühlzyklus regelt. Diese Vorgabedrehzahlregelung ermöglicht es, dass drehzahlvariable Kältemittelverdichter auch in einfachen Kälteanlagen, welche wie eingangs erwähnt, selbst über keine elektronische
Steuereinheit verfügen, die mit der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters zu kommunizieren in der Lage ist, im Rahmen der programmierten Vorgabe
individuell, bspw. energieoptimiert geregelt werden. Die Vorgabedrehzahlregelung ist dabei derart eingerichtet, dass mindestens eine aktuelle, von der elektronischen
Steuerung des Kältemittelverdichters während eines Kühlzyklus erfassbare Kenngröße mit mindestens einer, in der
elektronischen Steuereinrichtung gespeicherten, vordefinierten Kenngröße verglichen wird und das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters in Abhängigkeit davon geregelt wird. In anderen Worten wird der Kältemittelverdichter mittels der in der elektronischen Steuereinrichtung gespeicherten
Vorgabedrehzahlregelung auf Basis zumindest einer
vordefinierten Kenngröße geregelt, indem die zumindest eine vordefinierte Kenngröße hinsichtlich Über- und/oder
Unterschreitung durch eine aktuelle Kenngröße eines aktuellen Kühlzyklus überwacht wird. Bei der zumindest einen vordefinierten Kenngröße kann es sich um unterschiedlichste Kenngrößen handeln, beispielsweise um die elektrische Last des Kältemittelverdichters, welche elektrische Last durch eine Messung des elektrischen Stroms durch den Kältemittelverdichter, insbesondere durch den durch die elektrische Antriebseinheit des Kältemittelverdichters fließenden elektrischen Strom, während des Kühlzyklus bestimmt wird .
Bevorzugterweise handelt es sich allerdings bei der
vordefinierten Kenngröße um die Dauer eines Kühlzyklus. Die vordefinierte Kenngröße steht dabei für jenen Wert der
Kenngröße, bei der ein möglichst energieoptimierter,
zyklischer Betrieb, bei vorgegebenem Drehzahlverhalten während eines Kühlzyklus, vorzugsweise bei einer möglichst geringen Drehzahl, bei welcher der den Kältemittelverdichter
antreibende Elektromotor mit hohen Wirkungsgrad betrieben werden kann, ermöglicht wird. Mit anderen Worten soll durch die Vorgabedrehzahlregelung ein Temperaturniveau im Kühlvolumen der Kälteanlage dauerhaft möglichst energieoptimiert gehalten werden können. Im Falle der Dauer eines Kühlzyklus als vordefinierte Kenngröße bewirkt die Vorgabedrehzahlregelung beispielsweise, dass bei Überoder Unterschreiten dieser vorgegebenen Dauer, also wenn die Zeitspanne zwischen dem Ansprechen des Thermostats der
einfachen Kälteanlage zum Ein- bzw. Ausschalten des
Kältemittelverdichters größer oder kleiner ist als die
vordefinierte Kenngröße, dass die elektronische
Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters dessen Drehzahl entweder sofort oder beim nächsten Kühlzyklus verändert, mit dem Ziel, dass darauffolgende Kühlzyklen wieder eine Dauer aufweisen, die der vordefinierten Kenngröße (Dauer)
entsprechen, so dass der Kältemittelkompressor in jedem
Kühlzyklus wieder möglichst energieoptimiert betrieben werden kann .
Eine derartige Vorgabedrehzahlregelung zum Betrieb eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters in einer einfachen Kälteanlage ist beispielsweise aus der DE 102013114374 bekannt. Dabei erfolgt die Regelung des Drehzahlverhaltens entweder während des aktuellen Kühlzyklus, wobei die Drehzahl des Kältemittelverdichters erhöht wird, wenn eine
Überschreitung der zumindest einen vordefinierten Kenngröße (dort Dauer eines Kühlzyklus) durch die aktuelle Kenngröße detektiert wurde. Eine solche Erhöhung kann während eines Kühlzyklus auch mehrmals erfolgen, wenn die aktuelle Kenngröße mehrere vordefinierte Kenngrößen überschreitet, d.h. wenn beispielsweise trotz Erhöhung der Drehzahl der Thermostat immer noch kein Schaltsignal zum Abschalten des
Kältemittelverdichters auslöst, da das Temperaturniveau oder eine Kühlvolumentemperatur oder eine für die
Kühlvolumentemperatur repräsentative Temperatur im Kühlvolumen noch immer zu hoch ist.
Die Erhöhung kann beispielsweise progressiv, degressiv, linear oder stufenförmig erfolgen. Erkennt die elektronische Steuereinrichtung, beispielsweise nach mehreren Kühlzyklen des Kältemittelverdichters, dass die, auch mehrfache, Erhöhung der Drehzahl in jedem Kühlzyklus immer noch nicht dazu führt, dass die vordefinierte Kenngröße, beispielsweise die vordefinierte Dauer eines Kühlzyklus eingehalten werden kann, dann kann gemäß dem Stand der Technik auch vorgesehen sein, dass die Startdrehzahl eines oder mehrerer nachfolgender Kühlzyklen bereits höher eingestellt wird als dies im möglichst energieoptimierten Fall vorgesehen ist.
Gleichermaßen kann vorgesehen sein, dass die Startdrehzahl eines nachfolgenden Kühlzyklus verringert wird, wenn die zumindest eine vordefinierte Kenngröße unterschritten wird.
Wie genau sich das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters aufgrund der Vorgabedrehzahlregelung darstellt, ist abhängig von der individuellen Programmierung, die vom Kältemittelverdichter-Hersteller bei Auslieferung des Kältemittelverdichters vorgegeben wird. Wesentlich ist
jedenfalls, dass die Vorgabedrehzahlregelung, welche die
Drehzahl während eines Kühlzyklus regelt, in Abhängigkeit einer vordefinierten Kenngröße erfolgt. Die zumindest eine vordefinierte Kenngröße wird dabei vom Hersteller des Kältemittelverdichters derart gewählt, dass zuvor bekannte Betriebsparameter der Kälteanlage, wie
beispielsweise Wärme- oder Kälteverluste im Kühlvolumen und/oder im Kältemittelsystem sowie gegebenenfalls zu
erwartende Umgebungstemperaturen, berücksichtigt werden, sodass der drehzahlvariable Kältemittelverdichter aufgrund der Vorgabedrehzahlregelung während eines Kühlzyklus möglichst energieoptimiert läuft. Bei Abweichungen einer zur zumindest einen vordefinierten Kenngröße korrespondierenden, aktuellen Kenngröße von der zumindest einen vordefinierten Kenngröße während eines aktuellen Kühlzyklus, dient die
Vorgabedrehzahlregelung dazu, das Drehzahlverhalten des
Kältemittelkompressors so zu regeln, dass möglichst rasch, entweder noch während des aktuellen Kühlzyklus oder zumindest bei einem darauffolgenden oder binnen einigen wenigen darauffolgenden Kühlzyklen, die aktuelle Kenngröße wieder im Wesentlichen der vordefinierten Kenngröße entspricht. Ein Nachteil der Regelung des Stands der Technik besteht darin, dass die elektronische Steuerungseinrichtung des
Kältemittelverdichters nicht in der Lage ist auf etwaige
Sonderbetriebszustände, wie einen erhöhten Kältebedarf nach einem Abtauvorgang oder nach einem Stromausfall, zu reagieren. Diese Sonderbetriebszustände und die damit verbundene
Problematik werden in der Folge kurz beschrieben.
Auch einfache Kälteanlagen durchlaufen in gewissen zeitlichen Abständen einen Abtauvorgang, wobei der Bereich des
Verdampfers während eines Abtauvorgangs, beispielsweise über Heizelemente, beheizt wird, um im Bereich des Verdampfers im Kühlvolumen der Kälteanlage ausgebildete Eis- oder
Frostablagerungen zu entfernen bzw. abzutauen. Dadurch wird die Aufrechterhaltung einer effektiven Kühlung des
Kühlvolumens gewährleistet, da die Eis- oder
Frostablagerungen, insbesondere wenn sie eine durchgehende Schicht ausbilden, als Isolationsschicht fungieren und den Wärmetausch zwischen Kühlvolumen und Verdampfer behindern. Während des Abtauvorgangs kommt es dabei zwangsläufig zu einer Erwärmung des im Verdampfer befindlichen Kältemittels.
Einfache Kälteanlagen sind dabei in der Regel derart
gesteuert, dass eine Zeitschaltuhr in periodischen Abständen einen Abtauvorgang auslöst, sofern der Kältemittelverdichter aufgrund des vom Thermostat ausgelösten weiteren Schaltsignals in den AUS-Zustand versetzt wurde. Der Thermostat löst während des Abtauvorgangs kein Schaltsignal aus, um den
Kältemittelverdichter in den EIN-Zustand zu versetzen, sodass der Kältemittelverdichter während des Abtauvorgangs im AUS- Zustand verbleibt. Wenn der Abtauvorgang beendet ist, wird vom Thermostat aufgrund der durch die Beheizung des Verdampfers detektierten Abweichung des Temperaturniveaus im Kühlvolumen oder der Kühlvolumentemperatur oder der für die
Kühlvolumentemperatur repräsentative Temperatur das Schaltsignal ausgelöst und der Kältemittelverdichter beginnt einen Kühlzyklus gemäß der Vorgabedrehzahlregelung.
Ein weiteres Problem bei einfachen Kälteanlagen resultiert aus dem Umstand, dass einfache Kälteanlagen oftmals in
strukturschwachen Regionen betrieben werden, in denen eine ständige Stromversorgung nicht garantiert ist, sondern
Unterbrechungen der Stromversorgung an der Tagesordnung stehen. Je nach Dauer der Stromunterbrechung, erhöht sich die Temperatur im Kühlvolumen. Sobald die Stromversorgung wieder hergestellt ist, wird vom Thermostat das Schaltsignal
ausgelöst und der Kältemittelverdichter beginnt einen
Kühlzyklus gemäß der Vorgabedrehzahlregelung. Da einfache Kältemittelverdichter selbst über keine
elektronische Steuereinheit verfügen, die mit der
elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters zu kommunizieren in der Lage ist, wird in der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters in beiden
Sonderbetriebszuständen, also nach dem Ende eines
Abtauvorgangs und nach einer Stromunterbrechung, ein
Kühlzyklus ausgelöst, in dem der Drehzahlverlauf gemäß der Vorgabedrehzahlregelung geregelt wird. Dies hat zur Folge, dass die Drehzahl des Kältemittelverdichters schrittweise angehoben wird, also die verfügbare Kühlkapazität langsam ansteigt, obwohl der Kühlbedarf des Kühlvolumens nach dem Abtauvorgang bzw. aufgrund der Erwärmung infolge der
Unterbrechung der Stromzufuhr, zur Kühlung des Kühlvolumens wesentlich höher ist, als bei einer normalen betriebsbedingten Erhöhung des Kühlbedarfs, auf welche die
Vorgabedrehzahlregelung ausgelegt ist. Daraus resultiert, dass die Länge des auf den Sonderbetriebszustand folgenden
Kühlzyklus überproportional höher ist als die Dauer der vorhergehenden Kühlzyklen und aus der langen Dauer des
Kühlzyklus ein erhöhter Energieverbrauch des
KältemittelVerdichters resultiert. AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum
Betrieb eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters mit einer elektronischen Steuereinrichtung vorzuschlagen, so dass bei Betrieb eines solchen drehzahlvariablen
Kältemittelverdichters mit einer einfachen Kälteanlage, die über keine eigene elektronische Steuereinheit verfügt, welche mit der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters kommunizieren kann, welches eine
Anpassung des Drehzahlverhaltens in Reaktion auf einen vorangegangenen Sonderbetriebszustand ermöglicht, um die Kühlraumtemperatur möglichst schnell und möglichst
energieoptimiert zu senken.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters als Teil einer einfachen Kälteanlage, die über keine eigene Steuereinheit verfügt, der eingangs erwähnten Art. Um in der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters einen vorangegangenen
Sonderbetriebszustand der Kälteanlage zu detektieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der elektronischen
Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters zumindest ein Vergleichsparameter gespeichert ist und eine Über- oder
Unterschreitung des Vergleichsparameters durch einen aktuellen gemessenen Parameterwert überwacht wird. Während die
Überwachung der zumindest einen Kenngröße in der
Vorgabedrehzahlregelung allein auf einen Regelbetrieb des Kältemittelverdichters abzielt und für einen möglichst energieoptimierten Betrieb des Kältemittelverdichters während eines solchen Regelbetriebs abzielt, ist die Überwachung des Vergleichsparameters zur Detektion eines vorangegangenen Sonderbetriebszustands der Kälteanlage, insbesondere eines Abtauvorgangs oder einer Unterbrechung der Stromzufuhr, ausgelegt und stellt daher einen, von der für die
Vorgabedrehzahlregelung notwendigen Überwachungszustand separaten, zweiten Überwachungszustand dar. Es ist jedoch denkbar, dass es sich bei dem zumindest einen
Vergleichsparameter um dieselbe Messgröße handelt, wie bei der zumindest einen Kenngröße, die Messgröße jedoch in
unterschiedlichen Verfahren überwacht wird.
Wenn es sich bei Vergleichsparameter und Kenngröße um dieselbe Messgröße handelt, ist es notwendig, dass sich die konkret festgelegten Werte bzw. Wertebereiche von Vergleichsparameter und Kenngröße voneinander unterscheiden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass es sich bei dem
Vergleichsparameter um einen Wert der Messgröße handelt, der nicht dem Regelbetrieb zuzuordnen ist bzw. bei welchem der Regelbetrieb nicht mehr den optimalen Betriebszustand
darstellt, da beispielsweise mittels der
Vorgabedrehzahlregelung nicht mehr die erforderliche
Kühlkapazität zur Verfügung gestellt werden kann. In anderen Worten kann der Vergleichsparameter einen Wert der Messgröße darstellen, der außerhalb des mittels der
Vorgabedrehzahlregelung regelbaren Regelbetriebs liegt. Bei dem zumindest einen Vergleichsparameter handelt es sich um eine Größe, die die elektronische Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters selbst erfassen und überwachen kann, ohne dabei auf zusätzliche Informationen aus einer
Steuereinheit der Kälteanlage, die in einfachen Kälteanlagen nicht vorhanden ist, angewiesen zu sein. Denkbar sind dabei als zumindest ein Vergleichsparameter insbesondere die Dauer von Betriebszyklen des Kältemittelverdichters, insbesondere von Kühlzyklus und Ruhezyklus, sowie die Last des
Kältemittelverdichters gemessen als Strom des
Kältemittelverdichters oder eine von der Temperatur des
Kühlvolumens unabhängige, weitere Temperatur. Auch die
Überwachung von zwei oder drei unterschiedlichen
Vergleichsparametern, also beispielsweise Last und Dauer eines Betriebszyklus bzw. Last und/oder Dauer eines Betriebszyklus sowie weitere Temperatur, ist denkbar, wobei der zumindest eine Vergleichsparameter dabei zwei oder drei
Vergleichsparameter umfasst, die jeweils unterschiedliche Messgrößen darstellen.
Selbiges gilt entsprechend auch für den jeweiligen aktuell gemessenen Parameterwert, der jeweils einem
Vergleichsparameter zugeordnet ist und entsprechend auf dieselbe Messgröße abstellt, wie der zugeordnete
Vergleichsparameter, um eine Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters bzw. des Werts des Vergleichsparameters detektieren zu können. Mit anderen Worten stellt der aktuelle Parameterwert einen aktuell gemessenen Wert der Messgröße dar, der mit dem Vergleichsparameter verglichen werden kann.
Der Vergleichsparameter kann dabei entweder als vorgegebener Wert in der elektronischen Steuereinrichtung hinterlegt sein, also bereits bei der Herstellung definiert werden, oder aber laufend im Betrieb neu bestimmt werden, um die Detektion des Abtauvorgangs als Abweichung von der Vorgabedrehzahlregelung zu ermöglichen, wie in der Folge näher beschrieben. Der Wert des zumindest einen Vergleichsparameters stellt dabei einen Grenzwert dar, welcher derart festgelegt ist, dass bei einer Überschreitung oder Unterschreitung des Vergleichsparameters durch den aktuellen Parameterwert auf einen vorangegangenen Sonderbetriebszustand, insbesondere einen Abtauvorgang oder eine Unterbrechung er Stromzufuhr, geschlossen werden kann.
Sobald ein vorangegangener Sonderbetriebszustand detektiert wurde, wird der Kältemittelverdichter mit einem von der
Vorgabedrehzahlregelung verschiedenen Sonderkühlzyklus
betrieben, um das Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters an die Auswirkungen des Sonderbetriebszustands anzupassen und um gegebenenfalls dem Kühlvolumen nach der erfolgten Detektion des Sonderbetriebszustands eine hohe Kühlkapazität zuführen zu können. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedener Sonderkühlzyklus
ausgelöst wird, wenn der aktuelle gemessene Parameterwert den Vergleichsparameter über- oder unterschreitet. Die Detektion des Sonderbetriebszustands kann zu jedem Zeitpunkt eines
Betriebszyklus erfolgen, beispielsweise während dem
Ruhezyklus, direkt am Beginn eines Kühlzyklus oder während eines Kühlzyklus, je nachdem welcher Vergleichsparameter überwacht wird. So kann beispielsweise bei einer erfolgten
Detektion während des Ruhezyklus oder am Beginn des Kühlzyklus vorgesehen sein, dass der Sonderkühlzyklus anstatt eines eigentlich vorgesehenen herkömmlichen Kühlzyklus gestartet wird. In diesem Fall löst das vom Thermostat ausgelöste
Schaltsignal, welches den Kältemittelverdichter in den EIN- Zustand versetzt, den Sonderkühlzyklus aus. Erfolgt die
Detektion des Sonderbetriebszustands während eines Kühlzyklus, ist vorgesehen, dass der Kühlzyklus unterbrochen wird und der Sonderkühlzyklus gestartet wird.
Der Sonderkühlzyklus zeichnet sich in der Regel durch ein Drehzahlverhalten mit einer mittleren Drehzahl aus, die im Vergleich zur mittleren Drehzahl der Vorgabedrehzahlregelung erhöht ist. Unmittelbar durch das Erhöhen der mittleren
Drehzahl des Kältemittelverdichters resultiert eine erhöhte Kühlkapazität des Kältemittelverdichters. Unter mittlere
Drehzahl wird dabei die Drehzahl gemittelt, etwa als
arithmetischer, geometrischer oder harmonischer Mittelwert, über die Dauer des Kühlzyklus verstanden.
Daher wird die zuvor gestellte Aufgabe in einem
erfindungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art für eine einfache Kälteanlage dadurch gelöst, dass
- in der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters zumindest ein Vergleichsparameter gespeichert ist und eine Über- oder Unterschreitung des
Vergleichsparameters durch einen aktuellen gemessenen
Parameterwert überwacht wird,
- ein von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedener
Sonderkühlzyklus ausgelöst wird, wenn der aktuelle gemessene Parameterwert den Vergleichsparameter über- oder
unterschreitet,
- gegebenenfalls ein aktueller, durch die Vorgabedrehzahlregelung geregelter Kühlzyklus durch den
Sonderkühlzyklus unterbrochen wird.
Analog betrifft die Erfindung auch eine elektronische
Steuereinrichtung zur Steuerung des zyklischen Betriebs eines drehzahlvariablen Kältemittelverdichters, wobei die
elektronische Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist,
- den Kältemittelverdichter aufgrund eines von einem
Thermostat zur direkten oder indirekten Überwachung eines Temperaturzustandes eines Kühlvolumens einer Kälteanlage ausgelösten Schaltsignals einzuschalten um einen Kühlzyklus zu beginnen sowie einen Ruhezyklus zu beenden und
- den Kältemittelverdichter aufgrund eines von dem Thermostat ausgelösten weiteren Schaltsignals wieder auszuschalten um den Kühlzyklus zu beenden sowie einen Ruhezyklus zu beginnen und
- das Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters während eines Kühlzyklus mittels einer in der elektronischen
Steuereinrichtung gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung zu regeln .
Die eingangs gestellte Aufgabe wird dabei dadurch gelöst, dass zumindest ein Vergleichsparameter in der elektronischen
Steuereinrichtung gespeichert ist und die elektronische
Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist,
- eine Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters durch einen aktuellen gemessenen Parameterwert zu detektieren,
- einen von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedenen
Sonderkühlzyklus auszulösen, wenn der aktuelle gemessene
Parameterwert den Vergleichsparameter über- oder
unterschreitet,
- gegebenenfalls ein aktuellen, durch die
Vorgabedrehzahlregelung geregelten Kühlzyklus zu unterbrechen, um den Sonderkühlzyklus zu starten.
In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass es sich bei dem zumindest einen
überwachten Vergleichsparameter um eine Last des
Kältemittelverdichters in einer Startphase eines Kühlzyklus handelt. Einerseits eignet sich die Last des
Kältemittelverdichters als Betriebsparameter, da diese in einfacher Art und Weise durch eine Messung des elektrischen Stroms durch den Kältemittelverdichter, insbesondere durch den durch die elektrische Antriebseinheit des
Kältemittelverdichters fließenden elektrischen Strom, während des Kühlzyklus erfassbar ist. Die Startphase des Kühlzyklus beginnt dabei sobald der Kältemittelverdichter aufgrund des Empfangs des vom Thermostat ausegelösten Schaltsignals in der in den EIN-Zustand versetzt wurde.
Am Beispiel eines vorangegangenen Abtauvorgangs soll das
Prinzip kurz erläutert werden: Aufgrund der Erwärmung des Kältemittels im Verdampfer während des Abtauvorgangs bzw.
aufgrund des hohen Kältebedarfs ist die Last des
Kältemittelverdichters nach einem vorangegangenen Abtauvorgang besonders groß. Übersteigt die aktuell gemessene Last also den als Vergleichsparameter gespeicherten Vergleichswert der Last, wird von der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters auf einen vorangegangenen Abtauvorgang geschlossen und der Sonderkühlzyklus wird gestartet. In der Regel wird für das Starten des Sonderkühlzyklus ein aktueller Kühlzyklus unterbrochen, also in anderen Worten die
Vorgabedrehzahlregelung ausgesetzt, um den Sonderkühlzyklus durchführen zu können. Die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters weist dabei Schaltungen oder
elektronische Bauteile auf, über welche der zumindest eine Betriebsparameter bestimmt oder gemessen werden kann.
In analoger Art und Weise ist auch in einer
Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektronischen
Steuereinrichtung vorgesehen, dass die elektronische
Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Last des
Kältemittelverdichters als Strom durch den
Kältemittelverdichter zu messen und dass es sich bei dem gespeicherten Vergleichsparameter und dem aktuell gemessenen Parameterwert um Lasten handelt.
Wenn es sich bei dem überwachten Vergleichsparameter um die Last handelt, so ist es vorteilhaft, nicht einen konkreten Wert der Last als Vergleichsparameter festzusetzen, da die Gefahr einer Fehldetektion erhöhen würde. Viel mehr ist es zweckmäßig eine mittlere Last heranzuziehen, welche über eine definierte Startphase des Kältemittelverdichters gemittelt wird. Unter mittlere Last wird dabei der Mittelwert der Lasten verstanden, also die Summe aller erfassten Einzellasten während der Startphase gemittelt, beispielsweise als
arithmetischer, geometrischer oder harmonischer Mittelwert, auf die Dauer der Startphase. Dadurch können einzelne
Ausreißer der Last ausgeglichen werden und ein Lastverhalten abgebildet werden. Zusätzlich lässt sich der vorangegangene Sonderbetriebszustand unter Überwachung der mittleren Last besser überwachen, da aufgrund der Erwärmung des Kältemittels im Kältemittelsystem die Last des Kältemittelverdichters über die Startphase des Kühlzyklus, in der Regel zumindest über die ersten 30 s des Kühlzyklus, relativ groß ist. Daher ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen, dass die Last als mittlere Last, gemittelt über die Dauer der Startphase, wobei die Dauer der Startphase vorzugsweise zwischen 10 s und 90 s, insbesondere zwischen 30 s und 80 s, besonders bevorzugt zwischen 40 s und 70 s beträgt, überwacht wird.
Auch die Dauer des Ruhezyklus eignet sich in besonderem Maße als Vergleichsparameter, da während des Regelbetriebs gemäß der Vorgabedrehzahlregelung die Dauer des Ruhezyklus einen Maximalwert in der Regel nicht überschreitet. Daher ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen, dass es sich bei dem zumindest einen überwachten Vergleichsparameter um eine Dauer des Ruhezyklus handelt. Mit anderen Worten ist aufgrund der Kälteverluste und/oder Isolationsverluste im Kühlvolumen eine Dauer
festgelegt, innerhalb derer der Zieltemperaturzustand des Kühlvolumens nach dem Ende des Kühlzyklus wieder verlassen wird und somit der nächste Kühlzyklus ausgelöst wird. Der Sonderbetriebszustand führt jedoch in der Regel zu einer längeren Dauer des Ruhezyklus, beispielsweise bis zu 15
Minuten. Wenn es sich beim überwachten Betriebsparameter um die Dauer des Ruhezyklus handelt, ist der Vergleichsparameter beispielsweise als Maximalwert der Dauer des Ruhezyklus definiert. Übersteigt die tatsächliche Dauer des aktuellen Ruhezyklus den Vergleichsparameter, so schließt die
elektronische Steuerungseinrichtung aus dieser Abweichung daraus, dass die Kälteanlage gerade einen Abtauvorgang
durchläuft. Daher kann beim Eingang des nächsten vom
Thermostat ausgelösten Schaltsignals unmittelbar der
Sonderkühlzyklus gestartet werden. Es ist natürlich denkbar, dass sowohl die Last als auch die Dauer des Ruhezyklus von der elektronischen Steuereinrichtung überwacht werden und der Sonderkühlzyklus ausgelöst wird, wenn zumindest aufgrund der Überwachung einer der beiden überwachten Parameter,
vorzugsweise beider überwachten Parameter, auf einen
vorangegangenen Abtauvorgang geschlossen wird und der
Sonderkühlzyklus ausgelöst wird.
In analoger Art und Weise ist auch in einer
Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektronischen
Steuereinrichtung vorgesehen, dass die elektronische
Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Dauer des
Ruhezyklus zu bestimmen und dass es sich bei dem gespeicherten Vergleichsparameter und dem aktuell gemessenen Parameterwert um die Dauer eines Ruhezyklus handelt.
Um insbesondere eine Unterbrechung der Stromversorgung als vorangegangenen Sonderbetriebszustand zu detektieren, ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung
vorgesehen, dass
- eine von der Temperatur des Kühlvolumens unabhängige, weitere Temperatur gemessen wird,
- es sich bei dem aktuell gemessenen Parameterwert um die weitere Temperatur handelt,
- es sich bei dem zumindest einen überwachten
Vergleichsparameter um eine Vergleichstemperatur handelt..
Die Erfassung und Übermittlung der weiteren Temperatur, die unabhängig von dem vom Thermostat überwachten Temperaturniveau des Kältemittelverdichters ist, stellt eine zusätzliche
Information zu den Schaltsignalen des Thermostats für die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters dar. In der Regel wird die weitere Temperatur von einer
Temperaturmesseinrichtung gemessen, die Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters ist oder an einem Gehäuse des Kältemittelverdichters
angeordnet ist. Somit gibt die weitere Temperatur einen
Rückschluss über die Betriebstemperatur der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters. Durch den
Vergleich der aktuell gemessenen weiteren Temperatur als aktuell gemessener Parameterwert und der Vergleichstemperatur als Vergleichsparameter, kann beispielsweise festgestellt werden, dass der Kältemittelverdichter über einen längeren Zeitraum nicht in Betrieb war, wenn die aktuell gemessene weitere Temperatur unterhalb der Vergleichstemperatur liegt. Somit kann über die Überwachung der weiteren Temperatur auf einen zuvor stattgefunden Sonderbetriebszustand geschlossen werden, also etwa auf einen Abtauvorgang oder eine
Unterbrechung der Stromversorgung.
In analoger Art und Weise ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektronischen
Steuerungseinrichtung vorgesehen, dass die elektronische
Steuereinrichtung mit einer Temperaturmesseinrichtung zur Messung einer von der Temperatur Kühlvolumens unabhängigen, weiteren Temperatur verbunden ist, und dass es sich bei dem gespeicherten Vergleichsparameter um eine Vergleichstemperatur und bei dem aktuell gemessenen Parameterwert um die weitere Temperatur handelt. Die Temperaturmesseinrichtung kann
beispielsweise als ein Messfühler, ein Widerstandsthermometer, ein Thermoelement oder ein Temperatursensor ausgebildet sein.
Üblicher Weise sind elektronische Steuereinrichtungen in der Lage eine vorangegangene Stromunterbrechung festzustellen. Sie sind jedoch nicht in der Lage zu bestimmen, wie lange die Stromzufuhr unterbrochen war. Bei einer kurzen Unterbrechung wäre es nicht zweckdienlich einen Sonderkühlzyklus auszulösen, da nur ein geringer zusätzlicher Kältebedarf im Kühlvolumen vorherrscht. Daher wird ein Sonderkühlzyklus nur ausgelöst, wenn die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters eine Unterbrechung der Stromversorgung festgestellt hat und der Vergleichsparameter durch den aktuell gemessenen Parameterwert über- oder unterschritten wird. Damit kann sichergestellt werden, dass der Sonderkühlzyklus nur dann ausgelöst wird, wenn eine Unterbrechung der Stromzufuhr festgestellt wurde und aufgrund der Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters durch den aktuell gemessenen
Parameterwert verifiziert wurde, dass tatsächlich ein erhöhter Kältebedarf im Kühlvolumen vorherrscht.
Bevorzugter Weise wird für den Rückschluss auf eine
Unterbrechung der Stromzufuhr entweder die Last, insbesondere die mittlere Last, oder die weitere Temperatur als aktuell gemessener Parameterwert herangezogen, wobei der
Vergleichsparameter im ersten Fall ebenfalls eine Last, insbesondere eine mittlere Last, darstellt bzw. im zweiten Fall eine Vergleichstemperatur darstellt. Beispielsweise kann von der Abweichung der aktuell gemessenen Temperatur von der Vergleichstemperatur, welche Abweichung aus der Abkühlung der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters oder der Abkühlung des Kältemittelverdichters selbst
resultiert, auf die Dauer der Stromunterbrechung geschlossen werden . Daher ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass
- die elektronische Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters überwacht, ob eine Stromversorgung der elektronischen Steuereinrichtung unterbrochen wurde,
- und der Sonderkühlzyklus ausgelöst wird, wenn sowohl eine
Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters durch den aktuell gemessenen Parameterwert als auch eine vorangegangene Unterbrechung der Stromversorgung detektiert werden. Gleichermaßen wird dieses vorteilhafte Verhalten auch in einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinrichtung erreicht, indem
die elektronische Steuereinrichtung eingerichtet ist, um
- eine Unterbrechung der Stromversorgung zu detektieren und - einen Sonderkühlzyklus auszulösen, wenn sowohl eine Überoder Unterschreitung des Vergleichsparameters durch den aktuell gemessenen Parameterwert als auch eine vorangegangene Unterbrechung der Stromversorgung detektiert wurde.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinrichtung ist
vorgesehen, dass die Temperaturmesseinrichtung Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters ist oder dass die Temperaturmesseinrichtung an einem Gehäuse des Kältemittelverdichters angeordnet ist, um eine
Betriebstemperatur der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters oder des Kältemittelverdichters bestimmen zu können.
Üblicherweise weist die elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters bereits zu anderen Zwecken,
beispielsweise zur Überwachung der Temperatur der
elektronischen Steuereinrichtung zur Verhinderung einer
Überhitzung, eine Temperaturmesseinrichtung auf, sodass die elektronischen Steuereinrichtungen durch Implementierung dieses Aspekts der Erfindung nicht teurer werden und die
Messwerte dieser Temperaturmesseinrichtung als
erfindungsgemäße weitere Temperatur herangezogen werden können.
Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung der Messwerte einer bereits in einer herkömmlichen elektronischen
Steuereinrichtung vorgesehenen Temperaturmesseinrichtung als weitere gemessene Temperatur besteht darin, dass lediglich die Programmierung der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters verändert werden muss und nicht die Struktur der elektronischen Steuereinrichtung selbst. Dadurch lassen sich auch bereits im Einsatz befindliche
Kältemittelverdichter auf einfache Art und Weise zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens adaptieren.
Gleichermaßen ist in einer zweiten besonders bevorzugten
Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die weitere Temperatur von einer Temperaturmesseinrichtung gemessen wird und die Temperaturmesseinrichtung an einem Gehäuse des
Kältemittelverdichters angebracht ist. Da
Kältemittelverdichter und elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters üblicher Weise als Baugruppe
hergestellt und an den Hersteller einer Kälteanlage geliefert werden, kann die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auch dann sichergestellt werden, wenn die
Temperaturmesseinrichtung am Gehäuse des
Kältemittelverdichters angeordnet ist. Damit ist die
Temperaturmesseinrichtung Teil der ausgelieferten Baugruppe und die Funktionstüchtigkeit des Verfahrens ist unabhängig von etwaigen Montage- oder Anschlussfehlern des Herstellers der Kälteanlage gewährleistet. Besonders bevorzugt ist die
Temperaturmesseinrichtung auf einer Außenseite des Gehäuses angeordnet, während die Bestandteile des
Kältemittelverdichters, also zumindest die elektrische
Antriebseinheit und die Kolben-Zylinder-Einheit, im Inneren des Gehäuses des Kältemittelverdichters angeordnet sind.
Um die Detektion eines Sonderbetriebszustands in einfacher Art und Weise aufgrund einer Änderung des aktuellen
Betriebszustands des Kältemittelverdichters zu ermöglichen, ohne auf einen in der Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters hinterlegten, im Auslieferungszustand vordefinierten gespeicherten Vergleichsparameter zurückgreifen zu müssen, ist in einer weiteren bevorzugten
Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, dass der zumindest eine gemessene aktuelle
Parameterwert in der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters über zumindest zwei Betriebszyklen als gespeicherter Parameterwert gespeichert wird. So lässt sich aus der Entwicklung der gespeicherten Parameterwerte auf einen Sonderbetriebszustand schließen. Vorzugsweise werden die gespeicherten Parameterwerte über 3, 4, 5, 8 oder 10
Betriebszyklen gespeichert, um das Betriebsverhalten möglichst genau abbilden und überwachen zu können. Wenn es sich bei dem aktuell gemessenen Parameterwert um die weitere Temperatur handelt, kann beispielsweise die gemessene weitere Temperatur am Anfang des Kühlzyklus und/oder die gemessene weitere Temperatur am Ende des Kühlzyklus
gespeichert werden. So kann beispielsweise über die
gespeicherten Temperaturen am Beginn eines Kühlzyklus und/oder am Ende eines Kühlzyklus eine Abkühlgeschwindigkeit bestimmt werden, über die eine erwartete weitere Temperatur am Beginn des nächsten Kühlzyklus bestimmt wird, wobei die erwartete weitere Temperatur als Vergleichstemperatur, gegebenenfalls unter Einbeziehung eines multiplikativen Abweichungsfaktors, definiert wird.
So ist es vorteilhaft, wenn der Vergleichsparameter nicht fest in der elektronischen Steuereinrichtung des
Kältemittelverdichters vordefiniert ist, sondern in
Abhängigkeit eines Extremwerts, also eines Maximalwerts oder eines Minimalwerts, der gespeicherten Parameterwerte,
beispielsweise unter Einbeziehung eines multiplikativen
Abweichungsfaktors, laufend geändert wird. Auch ist es denkbar, dass der Extremwert der gespeicherten Parameterwerte bestimmt wird und direkt als Vergleichsparameter verwendet wird. Daher ist in einer besonders bevorzugten
Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass in der elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters ein Extremwert der gespeicherten Parameterwerte ausgewählt wird und der Vergleichsparameter in Abhängigkeit des
Extremwerts der gespeicherten Parameterwerte bestimmt wird, vorzugsweise dem Extremwert entspricht.
Statt des Extremwerts eignet sich auch ein Mittelwert der gespeicherten Parameterwerte für die möglichst genaue
möglichst genau Abbildung und Überwachung des
Betriebsverhaltens des Kältemittelverdichters. Der Mittelwert kann dabei beispielsweise als geometrischer, arithmetischer oder harmonischer Mittelwert der gespeicherten Parameterwerte berechnet werden. Auch dabei wird der Vergleichsparameter in Abhängigkeit des Mittelwerts, beispielsweise unter
Einbeziehung eines multiplikativen Abweichungsfaktors, laufend geändert. Ebenso ist es wiederum denkbar, dass der Mittelwert der gespeicherten Parameterwerte bestimmt wird und direkt als Vergleichsparameter verwendet wird. So können beispielsweise die aktuelle Last bzw. die aktuelle mittlere Last und/oder die aktuelle Dauer des Ruhezyklus und/oder die gemessene weitere Temperatur mit den
entsprechenden aus den gespeicherten Parameterwerten
bestimmten Extremwerten und/oder Mittelwerten verglichen werden, um verlässlich auf einen Sonderbetriebszustand
schließen zu können und entsprechend den Sonderkühlzyklus auszulösen .
Es ist dabei als besonders vorteilhaft anzusehen, dass der Vergleichsparameter mögliche Schwankungen des Betriebszustands berücksichtigen kann, indem ein vordefinierter, in der
elektronischen Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters gespeicherter Abweichungsfaktor mit dem Extremwert oder dem Mittelwert multipliziert wird, um den Vergleichsparameter zu definierten. Damit lösen betriebsbedingte Schwankungen in den aktuellen Parameterwerten keinen Sonderkühlzyklus aus. Daher ist in einer weiteren besonders bevorzugten
Ausführungsvariante vorgesehen, dass der Vergleichsparameter durch Multiplikation des Extremwerts oder des Mittelwerts mit einem Abweichungsfaktor bestimmt wird, wobei der
Abweichungsfaktor zumindest 1,25 vorzugsweise zumindest 1,50 besonders bevorzugt 1,75 insbesondere 2,0 beträgt.
Gemäß dem Stand der Technik kann die Vorgabedrehzahlregelung derart ausgelegt sein, dass in Abhängigkeit des
Drehzahlverhaltens eines aktuellen Betriebszyklus,
beispielsweise Maximaldrehzahl oder mittlere Drehzahl, eine neue Startdrehzahl für den nachfolgenden Kühlzyklus festgelegt wird. Wenn keine Detektion des Sonderbetriebszustands erfolgt und somit kein Sonderkühlzyklus ausgelöst werden kann, sondern ein normaler Kühlzyklus auf den Sonderbetriebszustand folgt, so wirkt sich die lange Dauer dieses Kühlzyklus und die hohe Drehzahl auch negativ auf die nachfolgenden Betriebszyklen aus: Der gesteigerte Kältebedarf resultiert allein aus den Auswirkungen des Sonderbetriebszustands und nicht auf einem grundsätzlich höheren Kältebedarf des Kühlvolumens.
Nichtsdestotrotz wird gemäß der Vorgabedrehzahlregelung die Drehzahl des nachfolgenden Kühlzyklus erhöht, sodass der Kältemittelverdichter nicht energieoptimiert vertrieben wird. Desto höher die mittlere Drehzahl im auf den
Sonderbetriebszustand folgenden Kühlzyklus war, desto größer ist die Anzahl der Kühlzyklen die durchlaufen werden müssen, bis sich die Drehzahl auf die erforderliche Drehzahl
eingestellt hat. Da erfindungsgemäß aber eine Detektion des Sonderbetriebszustands erfolgt, kann dieser Nachteil des Stands der Technik dadurch überwunden werden, dass der
Sonderkühlzyklus bei der Festlegung der Startdrehzahl des auf den Sonderkühlzyklus nachfolgenden Kühlzyklus nicht
berücksichtigt wird, sondern auf eine, in der elektronischen Steuereinrichtung gespeicherte, Startdrehzahlvorgabe aus dem letzten abgeschlossenen Kühlzyklus. Daher ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass eine Startdrehzahl des Kältemittelverdichters für den auf den Sonderkühlzyklus nachfolgenden Kühlzyklus auf einen in der elektronischen Steuereinrichtung gespeicherten Wert festgesetzt wird.
Eine besonders effektive Kühlung des Kühlvolumens als Antwort auf einen Sonderbetriebszustand, wie einen Abtauvorgang oder die Unterbrechung der Energiezufuhr, wird in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erreicht, dass der Kältemittelverdichter während des Sonderkühlzyklus derart betrieben wird, dass dem Kühlvolumen eine höhere mittlere Kälteleistung zugeführt wird als bei einem vergleichbaren, gemäß der Vorgabedrehzahlregelung geregelten Kühlzyklus. Die erhöhte Kälteleistung wird durch eine erhöhte Drehzahl des Kältemittelverdichters erreicht. Eine bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Verfahrens sieht vor, dass der Kältemittelverdichter während des Sonderkühlzyklus derart betrieben wird, dass eine
definierten Drehzahl bis zum Ende des Sonderkühlzyklus nicht unterschritten wird, wobei die definierte Drehzahl zumindest 75%, vorzugsweise zumindest 85%, besonders bevorzugt zumindest 90%, insbesondere zwischen 95% und 100%, einer Maximaldrehzahl des Kältemittelverdichters beträgt. Ein hoher Wert der
definierten Drehzahl, die als Mindestdrehzahl zu verstehen ist, in Bezug zur Maximaldrehzahl des Kältemittelverdichters stellt die Bereitstellung einer hohen Kühlkapazität bzw.
Kälteleistung durch den Kältemittelverdichter sicher. Dabei kann, der Kältemittelverdichter beispielsweise über eine erste definierte Zeitspanne mit einer ersten definierten Drehzahl von 95% der Maximaldrehzahl betrieben werden, über eine zweite definierte Zeitspanne mit einer zweiten definierten Drehzahl von 80% der Maximaldrehzahl, wobei sich die Zyklen abwechselnd wiederholen, bis der Sonderkühlzyklus endet. Um die aufgrund des Sonderbetriebszustands erhöhte Temperatur des Kühlvolumens möglichst zeitnah senken zu können, also unmittelbar nach der Detektion des Sonderbetriebszustands eine hohe Kälteleistung erbringen zu können, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass der
Kältemittelverdichter zu Beginn des Sonderkühlzyklus auf eine vordefinierte Drehzahl beschleunigt wird, wobei die zumindest eine definierte Drehzahl zumindest 70%, vorzugsweise mehr zumindest 80%, besonders bevorzugt zumindest 90%, insbesondere zwischen 95% und 100%, einer Maximaldrehzahl des
Kältemittelverdichters beträgt.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst, durch eine Baugruppe umfassend
- einen drehzahlvariablen Kältemittelverdichter mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer durch die elektrische Antriebseinheit antreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit zur
Verdichtung von Kältemittel;
- eine erfindungsgemäße elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung des zyklischen Betriebs des drehzahlvariablen
Kältemittelverdichters nach einem erfindungsgemäßen Verfahren. Eine derartige Baugruppe kann in einfacher Art und Weise in eine Kälteanlage verbaut werden, ohne dass eine Steuereinheit der Kälteanlage ein Steuersignal oder eine Drehzahlvorgabe an die elektronische Steuerungseinrichtung des
Kältemittelverdichters übermittelt .
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls
einengen oder gar abschließend wiedergeben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rückseite einer
Kälteanlage ;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Kältemittelverdichters mit einer weiteren
Ausführungsvariante der elektronischen
Steuereinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Drehzahlverhaltens dreier unterschiedlicher Zyklen des
Kältemittelverdichters in einer
Vorgabedrehzahlregelung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Drehzahlverhaltens nach einem Abtauvorgang gemäß der
Vorgabedrehzahlregelung nach dem Stand der Technik;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Drehzahlverhaltens nach einem Abtauvorgang gemäß einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Drehzahlverhaltens nach einem Abtauvorgang gemäß einer zweiten
Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Drehzahlverhaltens nach einem Stromausfall gemäß einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Figur 1 zeigt eine einfache Kälteanlage 1 mit einem drehzahlvariablen Kältemittelverdichter 2, einer
Kältemittelleitung 5 und einem Verdampfer 5a.
Kältemittelverdichter 2, Kältemittelleitung 5 und
Verdampfer 5a bilden ein geschlossenes Kältemittelsystem mit aus, in welchem Kältemittelsystem während des Betriebs, also während eines Kühlzyklus CK des Kältemittelverdichters 2, Kältemittel zirkuliert. Die Kälteanlage 1 weist ein
Kühlvolumen 4 auf, welchem durch den Verdampfer 5a Wärme entzogen bzw. Kälteleistung zugeführt werden kann, indem das Kältemittel im Verdampfer 5a verdampft.
Die einzelnen Komponenten des Kältemittelverdichters 2, also zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit in der das Kältemittel taktweise verdichtet wird und eine elektrische
Antriebseinheit, über welche die Kolben-Zylinder-Einheit antreibbar ist, sind innerhalb eines Gehäuses 8 des
Kältemittelverdichters 2 angeordnet. Der drehzahlvariable Kältemittelverdichter 2 weist darüber hinaus eine
elektronische Steuereinrichtung 6 zur Regelung des
Drehzahlverhaltens des Kältemittelverdichters 2 auf, welche mit der elektrischen Antriebseinheit verbunden ist und diese ansteuert. Um die Kühlung des Kühlvolumens 4 möglichst energieoptimiert zu ermöglichen, arbeitet die elektronische Steuereinrichtung 6 des drehzahlvariablen
Kältemittelverdichters 2 während der Kühlzyklen CK gemäß einer programmierten Vorgabe, welche das Drehzahlverhalten CK des Kältemittelverdichters 2 während eines Kühlzyklus CK regelt. Diese Vorgabedrehzahlregelung ermöglicht es, dass der
drehzahlvariable Kältemittelverdichter 2 in der einfachen
Kälteanlage 1 betrieben werden kann und stellt gleichzeitig einen möglichst energieoptimierten Betrieb sicher. Die programmierte Vorgabe wird dabei bereits bei der
Programmierung der elektronischen Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters implementiert und stellt sozusagen einen standardisierten Auslieferungszustand dar, der einen möglichst energieoptimierten Betrieb in einer Vielzahl von Standardeinsatzbedingungen ermöglicht. Üblicherweise werden der drehzahlvariable Kältemittelverdichter 2 und die elektronische Steuereinrichtung 6 von einem
Kältemittelverdichter-Hersteller als Baugruppe assembliert und als Einheit an die Hersteller von Kälteanlagen verkauft. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters zur Anpassung des Betriebs des Kältemittelverdichters an
Sonderbetriebszustände, die eine hohe Kälteleistung des
Kältemittelverdichters 2 erfordern, wird in der Folge
detailliert beschrieben.
Die Kälteanlage 1 weist selbst keine eigenständige
Steuereinheit auf, welche der Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 Schaltsignale, Kenngrößen und
Messgrößen zur Verfügung stellen kann oder ein Steuersignal übermittelt, welches eine Drehzahlvorgabe enthält. Das einzige Schaltsignal, welches die einfache Kälteanlage 1 an die
Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 übermittelt, stammt von einem Thermostat 3, in Abhängigkeit des
Temperaturniveaus des Kühlvolumens 4. Dazu weist der
Thermostat 3 in der Regel einen Temperaturfühler auf,
beispielsweise einen bimetallischen Streifen oder ein
dampfdruckbasiertes Messelement oder ein NTC (negativer
Temperaturkoeffizient) Element auf, welches im Kühlvolumen 4 angeordnet ist, um die Temperatur des Kühlvolumens 4 direkt zu messen, oder am Verdampfer 5a angeordnet ist, um die
Temperatur des Kühlvolumens 4 indirekt zu bestimmten.
Bevorzugt ist der Thermostat 3 als dampfdruckbasierter
Balgthermostat ausgebildet. Der Thermostat 3 ist ausgebildet um ein Schaltsignal auszulösen, welches an die
Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 übermittelt wird bzw. ein Schaltsignal an die Steuereinrichtung 6 zu übermitteln, welches Schaltsignal den Kältemittelverdichter 2 in einen EIN-Zustand versetzt, in welchem die Antriebseinheit aktiviert ist und Kältemittel in der Kolben-Zylinder-Einheit verdichtet wird. Der Thermostat 3 ist ausgebildet um ein weiteres Schaltsignal auszulösen, welches an die
Steuereinrichtung 6 übermittelt wird bzw. ein weiteres
Schaltsignal an die Steuereinrichtung 6 zu übermitteln, welches weitere Schaltsignal den Kältemittelverdichter 2 in einen AUS-Zustand versetzt, in welchem die Kolben-Zylinder- Einheit keinem Antriebsdrehmoment ausgesetzt ist. Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine
Temperaturmesseinheit 7 vorgesehen, über welche eine von der Temperatur des Kühlvolumens 4 unabhängige, weitere
Temperatur Tw gemessen wird. In der vorliegenden
Ausführungsvariante ist die Temperaturmesseinheit 7 als
Bestandteil der Steuereinrichtung 6 ausgebildet,
beispielsweise als Onboard-Sensor auf einer Platine der
Steuereinrichtung 6.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung in der die Temperaturmesseinheit 7 am Gehäuse 8 des
Kältemittelverdichters 2 angebracht ist. Bei dem Gehäuse 8 des Kältemittelverdichters 2 kann es sich beispielsweise um ein hermetisch kapselbares Gehäuse 8 handeln, welches ein
Gehäuseunterteil 8a und ein Gehäuseoberteil 8b umfasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die
Temperaturmesseinheit 7 an einer Außenfläche des
Gehäuseoberteils 8b angebracht. Die Bezugszeichen 7λ und 7λ λ kennzeichnen strichliert dargestellte alternative
Befestigungsposition an einer Außenseite des
Gehäuseunterteils 8a, wohingegen das Bezugszeichen 7 λ λ λ eine strichliert dargestellte alternative Befestigungsposition an einem Steher des Kältemittelverdichters 2 kennzeichnet.
FUNKTIONSWEISE DER ERFINDUNG
In der Folge soll anhand von Figur 3 ein Verfahren zum Betrieb des drehzahlvariablen Kältemittelverdichters 2 in einer einfachen Kälteanlage 1 beschrieben werden, wie es bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dabei soll insbesondere auf die Regelung des Drehzahlverhaltens des drehzahlvariablen Kältemittelverdichters 2, die sogenannte
Vorgabedrehzahlregelung, eingegangen werden, bei der das
Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters 2 während eines Kühlzyklus CK auf Basis von zumindest einer in der
elektronischen Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 gespeicherten, vordefinierten
Kenngröße Kv geregelt wird und die zumindest eine vordefinierte Kenngröße Kv hinsichtlich Über- und/oder Unterschreitung durch eine aktuelle Kenngröße Ka eines aktuellen Kühlzyklus CKa überwacht wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der zumindest einen vordefinierten Kenngröße Kv um die Dauer eines Kühlzyklus CK. Dabei werden die aktuelle Laufzeit und die tatsächliche Dauer des Kühlzyklus CK von der elektronischen Steuereinrichtung 6 überwacht.
In Figur 3 sind dabei exemplarisch drei Betriebszyklen Ci,C2,C3 dargestellt, welche verschiedene Drehzahlverhalten des
drehzahlvariablen Kältemittelverdichters 2 darstellen, welche sich während des Betriebs einstellen können. Ein
Betriebszyklus C setzt sich dabei jeweils aus einem
Ruhezyklus CR und einem Kühlzyklus CK zusammen, wobei der
Kältemittelverdichter 2 während eines Kühlzyklus CK in Betrieb ist und Kältemittel zur Kühlung des Kühlvolumens 4 durch das Kältemittelsystem zwangszirkuliert. Im Ruhezyklus CR hingegen ist der Kältemittelverdichter 2 antriebslos geschalten und es erfolgt im Wesentlichen keine Kühlung des Kühlvolumens 4.
Der erste Kühlzyklus CKi wird zum Zeitpunkt ti durch das vom Thermostat 3 ausgelöste Schaltsignal eingeleitet, wobei der Kältemittelverdichter 2 von der elektronischen
Steuereinrichtung 6 in einen EIN-Zustand versetzt wird. Der Thermostat 3 löst das Schaltsignal aus, wenn eine Abweichung des Temperaturniveaus des Kühlvolumens 4 von einem vorgegeben Temperaturniveau detektiert wird, was auf einen Kältebedarf im Kühlvolumen 4 schließen lässt, sodass dem Kühlvolumen 4
Kälteleistung durch den Kältemittelverdichter 2 zugeführt werden muss. Im vorliegenden Fall wird zum Zeitpunkt ti eine Überschreitung des vorgegebenen Temperaturniveaus vom
Thermostat 3, bzw. vom Temperaturfühler des Thermostats 3, gemessen. Die Temperatur im Kühlvolumen 4 ist also zu hoch. Sobald der drehzahlvariable Kältemittelverdichter 2 in den EIN-Zustand versetzt ist, wird er mit einer Startdrehzahl vi betrieben. Zum Zeitpunkt t2, der der vordefinierten Dauer des Kühlzyklus CKi entspricht, ist das vorgegebene Temperaturniveau im Kühlvolumen 4 noch nicht erreicht, und der Thermostat 3 hat demgemäß noch kein Schaltsignal ausgelöst, um den
Kältemittelverdichter 2 in den AUS-Zustand zu versetzen.
Es herrscht also zum Zeitpunkt t2 weiterer Kältebedarf im
Kühlvolumen 4. Da der tatsächliche Kältebedarf des
Kühlvolumens 4 der elektronischen Steuereinrichtung 6 nicht bekannt ist, wird die Drehzahl v um einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 10%, 20%, 30% oder 50%, der aktuellen
Drehzahl vi auf eine erste erhöhte Drehzahl v2 erhöht. Dadurch wird sichergestellt, dass der Kältebedarf im Kühlvolumen 4 schneller, oder bei sehr hohem Kältebedarf überhaupt, gedeckt werden kann bzw. der Kühlzyklus CK rasch beendet werden kann.
Zum Zeitpunkt t3, der einem Grenzwert eines in der
vordefinierten Laufzeit Kv hinterlegten Datensatzes entspricht, ist der Kältebedarf des Kühlvolumens 4 noch immer nicht befriedigt, sodass im vorliegenden Beispiel eine weitere
Erhöhung der Drehzahl v aus den oben genannten Gründen auf eine zweite erhöhte Drehzahl v3 erfolgt.
Zum Zeitpunkt t4 erhält die elektronische Steuereinrichtung 6 das vom Thermostat 3 ausgelöste weitere Schaltsignal, welches signalisiert, dass der Kältebedarf im Kühlvolumen 4 befriedigt ist und die Temperatur innerhalb des Kühlvolumens 4 innerhalb des zur Kühlung notwendigen vordefinierten Temperaturniveaus liegt. Aufgrund des weiteren Schaltsignals versetzt die elektronische Steuereinrichtung 6 den Kältemittelverdichter 2 in den AUS-Zustand, wodurch der zweite Ruhezyklus CR2 ausgelöst wird. Die zwischen den Zeitpunkten ti und t4 vergangene Zeit entspricht der tatsächlichen Dauer Ki des ersten
Kühlzyklus CKi · Da die tatsächliche Dauer Ki größer ist als die vordefinierte Dauer Kv kann entweder vorgesehen sein, dass der nächste Kühlzyklus CK2 unverändert gemäß Vorgabedrehzahlregelung begonnen wird, mit dem Risiko, dass so wie in CKi nachjustiert werden muss, oder aber kann es
vorgesehen sein, dass die elektronische Steuereinrichtung 6 von einem erhöhten Kältebedarf im nachfolgenden Kühlzyklus CK2 aus geht. Letzteres kann insbesondere dann der Fall sein, wenn bereits Kühlzyklen CK vor dem Kühlzyklus CKi existieren, deren Dauer länger war als die vordefinierte Laufzeit Kv.
Um dem erwarteten höheren Kältebedarf des Kühlvolumens 4 Sorge zu tragen und diesen innerhalb der vordefinierten Dauer Kv des nachfolgenden Kühlzyklus CK2 liefern zu können, wird der nachfolgende Kühlzyklus CK2 der wiederum durch das Schaltsignal ausgelöst wird, mit einer erhöhten Startdrehzahl v4 betrieben.
Die erhöhte Startdrehzahl v4 kann beispielsweise der letzten Drehzahl v des vorangegangenen Kühlzyklus CKi entsprechen oder als Mittelwert der Drehzahlen vi,v2,v3 der vorhergegangenen
Kühlzyklus CKi berechnet werden.
Im zweiten Kühlzyklus CK2 empfängt die elektronische
Steuereinrichtung 6 das vom Thermostat 3 ausgelöste weitere
Schaltsignal zur Abschaltung des Kältemittelverdichters 2 zum Zeitpunkt tß. Die tatsächliche Dauer K2 des zweiten
Kühlzyklus CK2 ist jedoch geringer als die vordefinierte
Dauer Kv, sodass der tatsächliche Kältebedarf des
Kühlvolumens 4 bereits befriedigt war, bevor die vordefinierte Dauer Kv zum Zeitpunkt t7 erreicht wird. Daraus kann die elektronische Steuereinrichtung 6 schließen, dass ein
geringerer Kältebedarf im nachfolgenden Kühlzyklus CK3
erforderlich ist.
Um dem erwarteten geringeren Kältebedarf des Kühlvolumens 4 Sorge zu tragen und diesen innerhalb der vordefinierten
Dauer Kv des nachfolgenden Kühlzyklus CK3 zu erreichen, wird der dritte Kühlzyklus CK3 mit einer gegenüber der Drehzahl v4 des vorangegangenen Kühlzyklus CK2 verringerten Drehzahl v
gestartet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel der
Startdrehzahl vi entspricht. Im dritten Kühlzyklus CK3 stimmt die vordefinierte Dauer Kv mit der Dauer K3 des dritten
Kühlzyklus C3 überein, sodass der Kältebedarf des Kühlvolumens 4 innerhalb der vordefinierte Dauer Kv mit der Drehzahl vi erreicht wird. Im dritten Kühlzyklus CK3 wird ein besonders energiesparender Betrieb des
Kältemittelverdichters 2 erreicht.
Die oben beschriebene Regelung des Drehzahlverhaltens des Kältemittelverdichters 2 in der elektronischen
Steuereinrichtung 6 entspricht der Vorgabedrehzahlregelung, welche ausgelegt ist, um über die gesamte Betriebsdauer des Kältemittelverdichters 2 einen möglichst energieoptimierten Betrieb zu ermöglichen.
Bei selbstabtauenden einfachen Kälteanlagen 1 durchläuft die Kälteanlage 1 in vorgegebenen, in der Regel periodischen, Abständen einen Abtauvorgang. Während des Abtauvorgangs wird der Verdampfer 5a, beispielsweise über dafür vorgesehene
Heizelemente, aufgeheizt, um im Kühlvolumen 4 im Bereich des Verdampfers 5a ausgebildete Frost- oder Eisschichten zu entfernen. Dabei wird auch zumindest das im Verdampfer 5a befindliche Kältemittel erwärmt. Der Abtauvorgang wird in einem Ruhezyklus CR ausgelöst, sodass sich der
Kältemittelverdichter 2 während des Abtauvorgangs im AUS- Zustand befindet. Während des Abtauvorgangs wird kein
Schaltsignal vom Thermostat 3 ausgelöst, welches den
Kältemittelverdichter 2 in den EIN-Zustand versetzt. Erst nach dem Ende des Abtauvorgangs löst der Thermostat 3 das
Schaltsignal aus, sodass der Kältemittelverdichter 2 durch die elektronische Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 in den EIN-Zustand versetzt wird.
Die Nachteile des Stands der Technik werden anhand des in Figur 4 abgebildeten Drehzahlverhaltens erläutert. Die ersten beiden Kühlzyklen CKi,CK2 verlaufen, wie zuvor beschrieben, nach der Vorgabedrehzahlregelung. Der Einfachheit halber sind die beiden Kühlzyklen CKi,CK2 als solche Betriebszyklen dargestellt, in denen die vordefinierte Dauer Kv der tatsächlichen Dauer Ki,K2 entspricht und der Kältemittelverdichter 2 mit der
Drehzahl vi betrieben wird. Während des auf den zweiten
Kühlzyklus CK2 folgenden dritten Ruhezyklus CR3 wird ein Abtauvorgang, in der Figur als DEFROST gekennzeichnet, ausgelöst .
Nach dem Ende des Abtauvorgangs löst der Thermostat 3 das Schaltsignal aus und der Kältemittelverdichter 2 wird in den EIN-Zustand versetzt. Da die elektronische Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 von der einfachen Kälteanlage 1 keinerlei Steuersignal empfängt, welches auf einen
vorangegangenen Abtauzyklus schließen lässt, wird das
Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters 2 über die
Vorgabedrehzahlregelung geregelt und ein dritter Kühlzyklus CK3 begonnen. Dieser startet mit der Startdrehzahl vi . Sobald die laufende Zeit die vordefinierte Dauer Kv übersteigt, wird die Drehzahl v des Kältemittelverdichters 2 auf die erste erhöhte Drehzahl v2 erhöht. Da die tatsächliche Dauer des dritten
Kühlzyklus CK3 auch die Grenzwerte der vordefinierten Dauer Kvi/Kv2,Kv3 übersteigt, erhöht sich die Drehzahl v stufenförmig auf die erhöhten Drehzahlen v3,v4 und schließlich auf eine Maximaldrehzahl vmax. Erst nach Überschreiten des dritten
Grenzwerts der vordefinierten Dauer Kv3, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Maximaldrehzahl vmax erreicht, bei der der Kältemittelverdichter 2 die maximale Kälteleistung
erbringt. Der aufgrund des Abtauvorgangs erhöhte Kühlbedarf des Kühlvolumens 4 der Kälteanlage 1 wird daher gemäß dem Stand der Technik erst nach dem Durchlaufen der
Vorgabedrehzahlregelung erreicht. Dadurch wird einerseits das aufgrund des Abtauvorgangs erhöhte Temperaturniveau im
Kühlvolumen erst spät mit der vollen Kühlleistung des
Kältemittelverdichters 2 auf ein tieferes Temperaturniveau gezogen.
Ein weiterer Nachteil äußert sich in der zuvor beschriebenen Festlegung einer Startdrehzahl vs für den nachfolgenden
Kühlzyklus CK4 im dritten Kühlzyklus CK3. Da die
Maximaldrehzahl vmax erreicht wird und die vordefinierte Dauer Kv durch die tatsächliche Dauer K3 des dritten Kühlzyklus CK3 deutlich überschritten wird, wird gemäß der
Vorgabedrehzahlregelung die Startdrehzahl vs des vierten
Kühlzyklus CK4 gegenüber der Startdrehzahl vi des dritten Kühlzyklus CK3 stark erhöht. Während die Erhöhung der Startdrehzahl vs des nächsten Kühlzyklus CK aufgrund eines erhöhten Kühlbedarfs im Kühlvolumen 4 in der Regel zu einem möglichst energieoptimierten Betrieb führt, wird der
Kältemittelverdichter 2 im zuvor beschriebenen Fall mit einer für den Kühlbedarf des Kühlvolumens 4 zu großen Drehzahl betrieben .
Erfindungsgemäß ist daher in der elektronischen
Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 zumindest ein Vergleichsparameter Pv gespeichert und wird eine Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters Pv durch einen aktuellen Parameterwert Pa überwacht, um einen vorangegangenen Abtauvorgang zu detektieren. Im vorliegenden, in Figur 5 dargestellten, Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vergleichsparameter um eine Vergleichsdauer Pv des
Ruhezyklus CR. Daher wird ständig überwacht, ob die aktuelle Dauer Pa des aktuellen Ruhezyklus CR die Vergleichsdauer Pv übersteigt. Sobald eine Überschreitung der Vergleichsdauer Pv detektiert wird, wird beim Empfang des vom Thermostat 3 ausgelösten Schaltsignals nicht ein Kühlzyklus CK gestartet sondern ein von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedener Sonderkühlzyklus CD ausgelöst. Da das Drehzahlverhalten im Sonderkühlzyklus CD gemäß in der elektronischen Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 gespeicherten Größen geregelt wird, ist es möglich den Kältemittelverdichter 2 unmittelbar nach dem Ende des Abtauvorgangs mit einer hohen Drehzahl v, im vorliegenden Fall bereits mit der Maximaldrehzahl vmax, zu betreiben. Somit wird in direkter Konsequenz des Abtauvorgangs eine hohe Kälteleistung, insbesondere eine maximale
Kälteleistung, vom Kältemittelverdichter zur Verfügung
gestellt, um das Temperaturniveau des Kühlvolumens 4 möglichst schnell hinunter zu ziehen. Dadurch wird einerseits die Dauer des Sonderkühlzyklus CD gegenüber der Dauer des gemäß der Vorgabedrehzahlregelung durchgeführten Kühlzyklus CK3 (siehe Fig. 3) gesenkt, andererseits wird dadurch auch der
Energieverbrauch gesenkt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Drehzahl v während des gesamten
Sonderkühlzyklus CD konstant gehalten wird, wie die
durchgezogene Drehzahlkennlinie in Fig. 5 darstellt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Kältemittelverdichter 2 während des Sonderkühlzyklus CD mit einem Drehzahlverhalten betrieben wird, wie die strichlierte dargestellte
Drehzahlkennlinie verdeutlicht. In dieser beispielhaft dargestellten Variante wird der Kältemittelverdichter 2 über die Dauer CDi mit der Maximaldrehzahl vmax angetrieben und nachfolgend über die Dauer CD2 mit der dritten erhöhten
Drehzahl v4 angetrieben, bevor der Kältemittelverdichter 2 wieder auf die Maximaldrehzahl vmax beschleunigt wurde. Es sind grundsätzlich beliebige progressive, degressive oder
stufenförmige Verläufe der Drehzahlkennlinie während des Sonderkühlzyklus CD denkbar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Startdrehzahl vs des nachfolgenden dritten Kühlzyklus CK3 nicht durch das
Drehzahlverhalten während des Sonderkühlzyklus CD beeinflusst, vielmehr wird der Kältemittelverdichter 2 im nachfolgenden dritten Kühlzyklus CK3 mit der dafür im zweiten Kühlzyklus CK2 vorgesehenen Drehzahl vi betrieben, da der Sonderkühlzyklus CD bei der Festlegung der Startdrehzahl vs des nachfolgenden dritten Kühlzyklus CK3 nicht berücksichtigt wird.
Figur 6 zeigt eine zweite Ausführungsvariante des
erfinderischen Verfahrens. Während im zuvor diskutierten Ausführungsbeispiel die Dauer des Ruhezyklus CR als
Vergleichsparameter Pv fungiert hat, dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine mittlere Last Lm des
Kältemittelverdichters 2 in einer Startphase des Kühlzyklus CK als Vergleichsparameter Pv (nicht dargestellt) . Dabei wird die Last L des Kältemittelverdichters 2 durch Messung des
elektrischen Stroms durch den Kältemittelverdichter 2, insbesondere durch den durch die elektrische Antriebseinheit des Kältemittelverdichters 2 fließenden elektrischen Strom, bestimmt. Nach dem Abschluss des Abtauvorgangs, welcher wiederum als DEFROST bezeichnet ist, startet ein mittels der Vorgabedrehzahlregelung geregelter Kühlzyklus CK. Während der Startphase des Kühlzyklus CK, im vorliegende Beispiel während der ersten 50 s nachdem der Kältemittelverdichter 2 in den EIN-Zustand versetzt wurde, wird laufend die aktuelle Last L gemessen und eine aktuelle mittlere Last Lm über die Dauer der Startphase des Kühlzyklus CK berechnet. Diese aktuelle mittlere Last Lm wird als aktuell gemessener Parameterwert Pa sodann mit dem in der elektronischen Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 gespeicherten Vergleichsparameter Pv verglichen. Da aufgrund der Erwärmung des Kältemittels im Verdampfer 5a während des Abtauvorgangs und/oder aufgrund des hohen Kältebedarfs des Kühlvolumens 4 die aktuell gemessene mittlere Last Lm den gespeicherten Vergleichsparameter Pv übersteigt und die elektronische Steuereinrichtung 6 so auf einen stattgefundenen Abtauvorgang schließt, wird der
Kühlzyklus CK nach dem Ende der Startphase unterbrochen und der Sonderkühlzyklus CD gestartet. Da die Last L jeweils nur während des Kühlzyklus CK messbar ist, kann der
Sonderkühlzyklus CD nicht unmittelbar aufgrund des vom
Thermostat 3 ausgelösten Schaltsignals gestartet werden, sondern erst nach dem Ende der Startphase des Kühlzyklus CK.
Der Vergleich mit dem Drehzahlverhalten in Fig. 4 zeigt jedoch deutlich, dass der Kältemittelverdichter 2 auch in der
vorliegenden Ausführungsvariante zeitnah nach dem Abtauvorgang eine hohe Kälteleistung, hier sogar die maximale
Kälteleistung, zur Verfügung stellt, und demnach die
Kühlraumtemperatur schneller auf ein niedrigeres
Temperaturniveau gezogen wird.
In Figur 7 ist ein anderer Aspekt der Erfindung dargestellt, in dem aufgrund der Überwachung des Vergleichsparameters Pv auf von der elektronischen Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 auf eine vorangegangene Unterbrechung der Stromversorgung (als POWER BREAK in der Zeichnung
gekennzeichnet) geschlossen wird und aufgrund dessen der
Sonderkühlzyklus CD ausgelöst wird. Um auf eine vorangegangene Unterbrechung der Stromversorgung schließen zu können,
überwacht die elektronische Steuereinrichtung 6 die
Stromzufuhr des Kältemittelverdichters 2 und detektiert so einen Stromausfall. Diese Information alleine ist jedoch nicht ausreichend, um eine Entscheidung über die Auslösung des Sonderkühlzyklus CD zu treffen, da der elektronischen
Steuereinrichtung 6 keine Informationen über die Dauer der Unterbrechung der Stromzufuhr vorliegen. Bei einem kurzen Stromausfall ist die Auslösung des Sonderkühlzyklus CD nicht sinnvoll, da die Kühlraumtemperatur während der Unterbrechung nur geringfügig ansteigt. Dauert die Stromunterbrechung jedoch länger an, so erwärmt sich das Kühlvolumen 4 und sollte mittels des Sonderkühlzyklus CD schnell herunter gekühlt werden.
Daher wird in der elektronischen Steuereinrichtung 6 neben der Unterbrechung der Stromzufuhr die weitere Temperatur Tw als aktuell gemessener Parameterwert Pa herangezogen, wobei die weitere Temperatur Tw, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, von einer Temperaturmesseinrichtung 7 gemessen wird, die entweder integraler Bestandteil der elektronischen
Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 ist oder am Gehäuse 8 des Kältemittelverdichters 2 angeordnet ist. Bei dem Vergleichsparameter Pv handelt es sich in diesem
Ausführungsbeispiel um eine Vergleichstemperatur Tv, mit welcher die aktuell gemessene weitere Temperatur Tw verglichen wird . Über den Vergleich der aktuell gemessenen weiteren
Temperatur Tw mit der Vergleichstemperatur Tv kann überprüft werden, wie weit sich die elektronische Steuereinrichtung 6 bzw. das Gehäuse 8 des Kältemittelverdichters 2 abgekühlt haben. Während des Regelbetriebs, in welchem sich
elektronische Steuereinrichtung 6 und Gehäuse 8 während des Kühlzyklus CK erwärmen, erfolgt im Ruhezyklus CR nur eine partielle Abkühlung bis der nächste Kühlzyklus CK ausgelöst wird. Wenn die aktuell gemessene weitere Temperatur Tw also unterhalb der Vergleichstemperatur Tv liegt, so kann darauf geschlossen werden, dass über einen überdurchschnittlich langen Zeitraum kein Kühlzyklus CK stattgefunden hat. Aufgrund der Information, dass einerseits ein Stromausfall
stattgefunden hat und andererseits über einen
überdurchschnittlich langen Zeitraum kein Kühlzyklus CK stattgefunden hat, wird der Sonderkühlzyklus CD von der elektronischen Steuereinrichtung 6 des
Kältemittelverdichters 2 ausgelöst, da auf eine langandauernde Unterbrechung der Stromzufuhr geschlossen werden kann.
Der Übersichtlichkeit halber wird für die Details des
Sonderkühlzyklus CD auf die Beschreibung der Fig. 5 verwiesen. Es versteht sich dabei von selbst, dass auch mehrere Parameter gleichzeitig überwacht werden können, also Dauer des
Ruhezyklus CR und/oder mittlere Last Lm und/oder weitere
Temperatur Tw.
In alternativen Ausführungsvarianten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die weitere Temperatur Tw als aktuell gemessener Parameterwert Pa fungiert und es sich bei dem
Vergleichsparameter Pv um eine Vergleichstemperatur Tv handelt und bei der Detektion einer Abweichung der aktuell gemessenen weiteren Temperatur Tw von der Vergleichstemperatur J-v ein
Sonderkühlzyklus CD ausgelöst wird, ohne dass gleichzeitig ein Stromausfall detektiert wurde, also in anderen Worten kann über die Überwachung der weiteren Temperatur Tw auch auf einen vorangegangenen Abtauvorgang geschlossen werden und der entsprechende Sonderkühlzyklus CD ausgelöst werden.
Gleichermaßen ist es denkbar, dass ein Sonderkühlzyklus CD ausgelöst wird, wenn es sich bei dem aktuell gemessenen
Parameter Pa nicht um die weitere Temperatur ist Tw handelt und ein vorangegangener Stromausfall von der elektronischen
Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 detektiert wurde. Beispielsweise kann auch auf eine längere Unterbrechung der Stromzufuhr geschlossen werden, wenn es sich bei dem aktuell gemessenen Parameterwert Pa um die aktuell gemessene Last L bzw. die aktuell bestimmte mittlere Last Lm handelt und eine Über- oder Unterschreitung des Vergleichsparameters Pv detektiert wurde.
Grundsätzlich kann in jeder der beschriebenen
Ausführungsvarianten vorgesehen sein, dass der
Kältemittelverdichter 2 während des Sonderkühlzyklus CD nicht konstant mit der Maximaldrehzahl vmax betrieben wird, sondern mit einem prozentuellen Anteil davon, beispielsweise mit 85% der Maximaldrehzahl vmax. Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn der Kältemittelverdichter 2 während des
Sonderkühlzyklus CD eine vordefinierte Drehzahl vD nicht unterschreitet, wobei die vordefinierte Drehzahl vD wiederum als prozentueller Anteil der Maximaldrehzahl vmax definiert ist, beispielsweise 75%. Vorteilhaft ist es auch, wenn der Kältemittelverdichter 2 unmittelbar nach dem Auslösen des Sonderkühlzyklus CD mit einer hohen vordefinierten Drehzahl vD betrieben wird, wobei die vordefinierten Drehzahl vD
beispielsweise 92% der Maximaldrehzahl vmax beträgt.
Um die Detektion von Sonderbetriebszuständen besser und sicherer detektieren zu können, kann in jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten vorgesehen sein, dass die aktuell gemessenen Parameterwerte Pa in der elektronischen Steuereinrichtung 6 des Kältemittelverdichters 2 über mehrere Betriebszyklen C gespeichert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Wert des Vergleichsparameters Pv auf Basis der gespeicherten Parameterwerte Ps angepasst wird. So kann der Vergleichsparameter Pv beispielsweise in Abhängigkeit eines Extremwerts PE, also eines Minimums oder Maximums, der gespeicherten Parameterwerte Ps variiert werden oder
beispielsweise in Abhängigkeit eines Mittelwerts PM. Der
Vergleichsparameter Pv kann dabei entweder direkt dem
Extremwert PE oder dem Mittelwerts PM entsprechen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein multiplikativer Abweichungsfaktor, beispielsweise der Faktor 1,5, bei der Auslegung des
Vergleichsparameters Pv mitberücksichtigt wird, also der
Extremwert PE oder der Mittelwerts PM mit dem Abweichungsfaktor multipliziert werden, um den Wert des Vergleichsparameter Pv festzulegen. Ändern sich die gespeicherten Parameterwerte Ps während des Betriebs, so passt sich der Vergleichsparameter Pv automatisch an. BEZUGSZEICHENLISTE Kälteanlage
Kältemittelverdichter
Thermostat
Kühlvolumen
Kältemittelleitung
5a Verdampfer
elektronische Steuereinrichtung des Kältemittelverdichters 2
Temperaturmesseinrichtung
Gehäuse des Kältemittelverdichters 2 8a Gehäuseunterteil
8b Gehäuseoberteil
Kv vordefinierten Kenngröße
Ka aktuelle Kenngröße
v Drehzahl
CR Ruhezyklus
CK Kühlzyklus
C Betriebszyklus

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betrieb eines drehzahlvariablen
Kältemittelverdichters (2) zur Kühlung eines
Kühlvolumens (4) einer Kälteanlage (1), wobei diese einen Thermostat (3) zur direkten oder indirekten Überwachung eines Temperaturzustandes des Kühlvolumens (4) umfasst und wobei der Kältemittelverdichter (2) zyklisch
betrieben wird und ein Kühlzyklus (CK) des
Kältemittelverdichters (2) beginnt, wenn der
Kältemittelverdichter (2) durch ein vom Thermostat (3) ausgelöstes Schaltsignal in einen EIN-Zustand versetzt wird und der Kühlzyklus (CK) endet, wenn der
Kältemittelverdichter (2) durch ein vom Thermostat (3) ausgelöstes weiteres Schaltsignal in einen AUS-Zustand versetzt wird,
wobei ein Betriebszyklus (C) neben dem Kühlzyklus (CK) einen auf den Kühlzyklus (CK) folgenden Ruhezyklus (CR) umfasst,
und wobei das Drehzahlverhalten des
Kältemittelverdichters (2) während eines Kühlzyklus (CK) mittels einer in einer elektronischen
Steuereinrichtung (6) des Kältemittelverdichters (2) gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
- in der elektronischen Steuereinrichtung (6) des
Kältemittelverdichters (2) zumindest ein
Vergleichsparameter (Pv) gespeichert ist und eine Über¬ oder Unterschreitung des Vergleichsparameters (Pv) durch einen aktuellen gemessenen Parameterwert (Pa) überwacht wird,
- ein von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedener Sonderkühlzyklus (CD) ausgelöst wird, wenn der aktuelle gemessene Parameterwert (Pa) den Vergleichsparameter (Pv) über- oder unterschreitet, - gegebenenfalls ein aktueller, durch die
Vorgabedrehzahlregelung geregelter Kühlzyklus (CK) durch den Sonderkühlzyklus (CD) unterbrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einen überwachten
Vergleichsparameter (Pv) oder bei einem der überwachten Vergleichsparameter (Pv) um eine Last (L) des
Kältemittelverdichters (2) in einer Startphase eines Kühlzyklus (CK) handelt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Last (L) als mittlere Last (Lm) , gemittelt über die Dauer der Startphase, wobei die Dauer der Startphase vorzugsweise zwischen 10 s und 90 s, insbesondere zwischen 40 s und 70 s beträgt, überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem zumindest einen überwachten
Vergleichsparameter (Pv) oder bei einem der überwachten Vergleichsparameter (Pv) um eine Dauer des
Ruhezyklus (CR) handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine von der Temperatur des Kühlvolumens (4)
unabhängige, weitere Temperatur (Tw) gemessen wird,
- es sich bei dem aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) oder bei einem der aktuell gemessenen Parameterwerte (Pa) um die weitere Temperatur (Tw) handelt,
- es sich bei dem zumindest einen überwachten
Vergleichsparameter (Pv) oder bei einem der überwachten Vergleichsparameter (Pv) um eine
Vergleichstemperatur (Tv) handelt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
- die elektronische Steuereinrichtung (6) des
Kältemittelverdichters (2) überwacht, ob eine
Stromversorgung der elektronischen Steuereinrichtung (6) unterbrochen wurde,
- und der Sonderkühlzyklus (CD) ausgelöst wird, wenn sowohl eine Über- oder Unterschreitung des
Vergleichsparameters (Pv) durch den aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) als auch eine vorangegangene
Unterbrechung der Stromversorgung detektiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine gemessene
aktuelle Parameterwert (Pa) in der elektronischen
Steuereinrichtung (6) des Kältemittelverdichters (2) über zumindest zwei Betriebszyklen (C) als gespeicherter
Parameterwert (Ps) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinrichtung (6) des
Kältemittelverdichters (2) ein Extremwert (PE) der gespeicherten Parameterwerte (Ps) ausgewählt wird und der Vergleichsparameter (Pv) in Abhängigkeit des
Extremwerts (PE) bestimmt wird, vorzugsweise dem
Maximalwert (PE) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinrichtung (6) des
Kältemittelverdichters (2) ein Mittelwert (PM) der gespeicherten Parameterwerte (Ps) berechnet wird und der Vergleichsparameter (Pv) in Abhängigkeit des
Mittelwerts (PM) bestimmt wird, vorzugsweise dem
Mittelwert (PM) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsparameter (Pv) durch Multiplikation des Extremwerts (PE) oder des Mittelwerts (PM) mit einem Abweichungsfaktor bestimmt wird, wobei der
Abweichungsfaktor zumindest 1,25 vorzugsweise zumindest 1,50 besonders bevorzugt 1,75 insbesondere 2,0 beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Startdrehzahl (vs) des
Kältemittelverdichters (2) für den auf den
Sonderkühlzyklus (Cc) nachfolgenden Kühlzyklus (CK) auf einen in der elektronischen Steuereinrichtung (6) gespeicherten Wert festgesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (2) während des Sonderkühlzyklus (CD) derart betrieben wird, dass dem Kühlvolumen (4) eine höhere mittlere
Kälteleistung zugeführt wird als bei einem
vergleichbaren, gemäß der Vorgabedrehzahlregelung
geregelten Kühlzyklus (CK) .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (2) während des Sonderkühlzyklus (CD) derart betrieben wird, dass eine definierten Drehzahl (vc) bis zum Ende des Sonderkühlzyklus (CD) nicht unterschritten wird, wobei die definierte Drehzahl (vc) zumindest 75%, vorzugsweise zumindest 85%, besonders bevorzugt zumindest 90%, insbesondere zwischen 95% und 100%, einer Maximaldrehzahl des Kältemittelverdichters (2) beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (2) zu Beginn des Sonderkühlzyklus (CD) auf eine vordefinierte Drehzahl (vc) beschleunigt wird, wobei die zumindest eine definierte Drehzahl (vc) zumindest 70%, vorzugsweise mehr zumindest 80%, besonders bevorzugt zumindest 90%, insbesondere zwischen 95% und 100%, einer Maximaldrehzahl des Kältemittelverdichters (2) beträgt. Elektronische Steuereinrichtung (6) zur Steuerung des zyklischen Betriebs eines drehzahlvariablen
Kältemittelverdichters (2),
wobei die elektronische Steuereinrichtung (6) dazu eingerichtet ist,
- den Kältemittelverdichter (2) aufgrund eines von einem Thermostat (3) zur direkten oder indirekten
Überwachung eines Temperaturzustandes eines
Kühlvolumens (4) einer Kälteanlage (1) ausgelösten Schaltsignals einzuschalten um einen Kühlzyklus (Ck) zu beginnen sowie einen Ruhezyklus (CR) zu beenden und
- den Kältemittelverdichter (2) aufgrund eines von dem Thermostat (3) ausgelösten weiteren SchaltSignals wieder auszuschalten um den Kühlzyklus (Ck) zu beenden sowie einen Ruhezyklus (CR) ZU beginnen und
- das Drehzahlverhalten des Kältemittelverdichters (2) während eines Kühlzyklus (CK) mittels einer in der elektronischen Steuereinrichtung (6) gespeicherten Vorgabedrehzahlregelung zu regeln,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vergleichsparameter (Pv) in der
elektronischen Steuereinrichtung (6) gespeichert ist und die elektronische Steuereinrichtung (6) dazu eingerichtet ist,
- eine Über- oder Unterschreitung des
Vergleichsparameters (Pv) durch einen aktuellen
gemessenen Parameterwert (Pa) zu detektieren,
- einen von der Vorgabedrehzahlregelung verschiedenen Sonderkühlzyklus (CD) auszulösen, wenn der aktuelle gemessene Parameterwert (Pa) den
Vergleichsparameter (Pv) über- oder unterschreitet,
- gegebenenfalls ein aktuellen, durch die Vorgabedrehzahlregelung geregelten Kühlzyklus () zu unterbrechen, um den Sonderkühlzyklus () zu starten.
Elektronische Steuereinrichtung (6) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische
Steuereinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, eine Last des Kältemittelverdichters (2) als Strom durch den Kältemittelverdichter (2) zu messen
und dass es sich bei dem gespeicherten
Vergleichsparameter (Pv) und dem aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) um Lasten handelt.
Elektronische Steuereinrichtung (6) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, eine Dauer des Ruhezyklus (CR) ZU bestimmen
und dass es sich bei dem gespeicherten
Vergleichsparameter (Pv) und dem aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) um die Dauer eines Ruhezyklus (CR) handelt .
Elektronische Steuereinrichtung (6) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (6) mit einer
Temperaturmesseinrichtung (7) zur Messung einer von der Temperatur Kühlvolumens (4) unabhängigen, weiteren Temperatur (Tw) verbunden ist,
und dass es sich bei dem gespeicherten
Vergleichsparameter (Pv) um eine
Vergleichstemperatur (Tv) und bei dem aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) um die weitere Temperatur (Tw) handelt .
Elektronische Steuereinrichtung (6) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperaturmesseinrichtung (7) Bestandteil der
elektronischen Steuereinrichtung (6) des
Kältemittelkompressors (2) ist oder dass die Temperaturmesseinrichtung (7) an einem Gehäuse (8) des Kältemittelverdichters (2) angeordnet ist.
Elektronische Steuereinrichtung (6) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (6) eingerichtet ist, um
- eine Unterbrechung der Stromversorgung zu detektieren und
- einen Sonderkühlzyklus (CD) auszulösen, wenn sowohl eine Über- oder Unterschreitung des
Vergleichsparameters (Pv) durch den aktuell gemessenen Parameterwert (Pa) als auch eine vorangegangene
Unterbrechung der Stromversorgung detektiert wurde.
Baugruppe umfassend
- einen drehzahlvariablen Kältemittelverdichter (2) mit einer elektrischen Antriebseinheit und einer durch die elektrische Antriebseinheit antreibbaren Kolben-Zylinder Einheit zur Verdichtung von Kältemittel;
- eine elektronische Steuereinrichtung (6) nach einem de Ansprüche 15 bis 20 zur Steuerung des zyklischen Betrieb des drehzahlvariablen Kältemittelverdichters (2) nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
EP17808456.2A 2016-12-01 2017-12-01 Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters Withdrawn EP3548812A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT502552016 2016-12-01
PCT/EP2017/081206 WO2018100166A1 (de) 2016-12-01 2017-12-01 Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3548812A1 true EP3548812A1 (de) 2019-10-09

Family

ID=60569919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17808456.2A Withdrawn EP3548812A1 (de) 2016-12-01 2017-12-01 Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190310004A1 (de)
EP (1) EP3548812A1 (de)
CN (1) CN110234942A (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11131497B2 (en) * 2019-06-18 2021-09-28 Honeywell International Inc. Method and system for controlling the defrost cycle of a vapor compression system for increased energy efficiency
CN114413534B (zh) * 2022-01-11 2023-05-02 珠海格力电器股份有限公司 除霜控制方法、装置、设备、计算机设备及电子设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19753425C1 (de) * 1997-12-02 1999-08-12 Liebherr Hausgeraete Verfahren zur Steuerung der Drehzahl eines Kompressormotors eines Kühl- oder Gefriergeräts
DE102011079205A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät und Verfahren zum Betreiben eines Verdichters
DE102014221411A1 (de) * 2014-10-22 2016-04-28 BSH Hausgeräte GmbH Kältegerät

Also Published As

Publication number Publication date
US20190310004A1 (en) 2019-10-10
CN110234942A (zh) 2019-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69814752T2 (de) Abtausteuerung für wärmepumpe
EP0410330A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Kälteanlage
DE3713869A1 (de) Regelgeraet fuer die ueberhitzungstemperatur des verdampfers einer kaelte- oder waermepumpanlage
WO2018100166A1 (de) Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters
DE3804258C1 (de)
DE102006061160A1 (de) Kältegerät und Verfahren zum Steuern eines Kältegeräts
EP3548812A1 (de) Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters
DE3904216A1 (de) Kuehlschrank mit einer mikroprozessorgesteuerten temperaturregelung
DE102009000665A1 (de) Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, sowie Verfahren zur Regelung eines Kältegeräts
EP1355207A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kompressionskälteanlage und Kompressionskälteanlage
EP1332325B1 (de) Kältegerät mit abtau-automatik
EP1350068B1 (de) Verfahren zur regelung eines kühlgerätes
EP3400410B1 (de) Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters
DE4132719C2 (de) Mehrtemperaturen-Kühlschrank
WO2018100165A1 (de) Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters
DE4210603A1 (de) Kuehlvorrichtung mit temperaturfuehler
EP2458310A2 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kühl- und/oder Gefriergeräts und Kühl- und/oder Gefriergerät
WO2013160111A1 (de) Einkreis-kältegerät und betriebsverfahren dafür
EP0836065B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Haushalts-Kühlschrankes
EP0959311B1 (de) Verfahren zur Regelung eines Kältegerätes
WO2016192949A1 (de) Kältegerät mit einem kältemittelverdichter
EP2335128B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät sowie verfahren zur regelung eines solchen kühl- und/oder gefriergerätes
EP2776768B1 (de) Kältegerät
EP0949467B1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kältegerätes
DE102015211961A1 (de) Kältegerät und Betriebsverfahren dafür

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190624

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SECOP GMBH

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210204

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210615