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Dokumentenidentifikation DE102006044999A1 19.04.2007
Titel Verfahren und Regeleinheit zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters
Anmelder Danfoss Compressors GmbH, 24939 Flensburg, DE
Erfinder Madsen, Anders Jakob, Nordborg, DK;
Hansen, Kristoffer Riemann, Broager, DK;
Thomsen, Rune, Loegumkloster, DK
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 23.09.2006
DE-Aktenzeichen 102006044999
Offenlegungstag 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse F25B 49/02(2006.01)A, F, I, 20060923, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F04B 49/20(2006.01)A, L, I, 20060923, B, H, DE   F04B 49/06(2006.01)A, L, I, 20060923, B, H, DE   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regeleinheit zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters. Eine Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens wird gemessen (15, 18) und eine ungefähre Temperaturänderungsquote wird berechnet. Auf Grundlage davon wird eine voraussichtliche Zeit (17, 20) bis zum Erreichen einer gewünschten Setpunkt-Temperatur (12) berechnet. Die voraussichtliche Zeit (17, 20) wird mit einem Schwellwert verglichen, und wenn die voraussichtliche Zeit (17, 20) länger ist als der Schwellwert (13), wird die Drehgeschwindigkeit erhöht, und wenn die voraussichtliche Zeit (17, 20) kürzer ist als der Schwellwert (13), wird die Drehgeschwindigkeit reduziert. Dadurch wird erreicht, dass die gewünschte Setpunkt-Temperatur (12) innerhalb eines festgelegten Zeitintervalls (13) erreicht wird, und das festgelegte Zeitintervall (13) kann im maximal möglichen Umfang ausgenutzt werden. Dadurch wird Energie gespart.

Beschreibung[de]
Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regeleinheit zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters. Der Verdichter ist vorzugsweise Teil eines Kühlkreislaufes, der ein gekühltes Volumen mit Kälte versorgt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters auf Grund der in einem gekühlten Volumen gemessenen Temperatur.

Hintergrund der Erfindung

Im Bereich der Kühlanlagen wird oft gefordert werden, z.B. von Behörden oder vom Besitzer der Kühlanlage, dass eine gewünschte Arbeitstemperatur (eine sogenannte Setpunkt-Temperatur) in einem gekühlten Volumen innerhalb eines spezifischen Zeit nach dem Start der Kühlanlage erreicht werden soll. Eine solche Forderung kann z.B. sein, dass eine Temperatur von –25°C innerhalb von 2 Stunden erreicht sein soll.

Um solchen Forderungen nachzukommen, stellen bekannte Kühlanlagen die maximale Kühlkapazität gleich nach dem Start der Anlage bereit, um die Setpunkt-Temperatur so schnell wie möglich zu erreichen. Während dieses Prozesses wird die Temperatur im gekühlten Volumen überwacht um festzustellen, wann die Setpunkt-Temperatur erreicht worden ist. Dies wird typischerweise in einer der folgenden Weisen gemacht. Das System kann mit einem Ein-/Aus-Thermostaten versehen sein, der misst, ob sich die Temperatur über oder unter der Setpunkt-Temperatur befindet. Die Drehgeschwindigkeit des Verdichters wird auf Grund dieser Information und über eine „Adaptive Energy Optimisation (AEO)„ geregelt, d.h. der Verdichter wird normalerweise gestoppt, wenn die Setpunkt-Temperatur erreicht worden ist. Alternativ wird die Anlage mit einer Temperatursonde versehen. In diesem Fall wird die Drehgeschwindigkeit des Verdichters direkt auf Grund dieser absoluten Temperaturmessung geregelt.

Das oben beschriebene Verfahren bewirkt üblicherweise, dass die Setpunkt-Temperatur weit vor dem Ablauf der maximal erlaubten Zeit zum Erreichen dieser Temperatur erreicht wird. Die Tatsache, dass maximale Kühlkapazität bereitgestellt wird, hat die Wirkung, dass eine relativ große Menge Energie dazu verwendet wird, die Setpunkt-Temperatur zu erreichen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der Drehgeschwindigkeit eines Verdichters bereitzustellen, wobei im Verhältnis zu Regelverfahren nach dem Stand der Technik Energie gespart wird, während gesichert ist, dass eine gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb eines festgelegten Zeitraumes erreicht wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Regeleinheit zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters bereitzustellen, wobei Energie gespart und sichergestellt wird, dass eine gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb eines festegelegten Zeitraumes erreicht wird.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung werden die obigen sowie andere Aufgaben gelöst durch das Bereitstellen eines Verfahrens zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters für eine Kühlanlage, die diesen Verdichter und einen Verdampfer umfasst, wobei die Kühlanlage zur Versorgung von Kälte zu einem gekühlten Volumen vorgesehen ist, und das Verfahren die folgende Schritte aufweist:

  • 1 – Messung einer Temperatur innerhalb des gekühlten Volumens in vorgegebenen Zeitabständen,
  • 2 – auf Grund dieser Temperaturmessung und eines Zeitabstandes, der nach der vorigen Zeitmessung vergangen ist, Berechnung einer etwaigen Temperaturänderungsquote während dieses Zeitabstandes,
  • 3 – auf Grund dieser Temperaturänderungsquote, Berechung einer voraussichtlichen Zeit bis zum Erreichen einer Setpunkt-Temperatur innerhalb des gekühlten Volumens,
  • 4 – Vergleich dieser voraussichtlichen Zeit mit einem vorgegebenen Schwellwert,
  • 5 – wenn die voraussichtliche Zeit länger ist als dieser Schwellwert, Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters,
  • 6 – wenn die voraussichtliche Zeit kürzer ist als dieser Schwellwert, Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters,
  • 7 – Wiederholung der Schritte 16 bis die gewünschte Setpunkt-Temperatur erreicht ist.

Die Kühlanlage kann z.B. eine Kühlbehälteranlage sein. Diese können stationäre Anlagen umfassen, die von einer Netzstromversorgung angetrieben werden, und mobile Systeme, die von Mitteln mit begrenztem Energievorrat, z.B. einer Batterie, angetrieben werden. Die letztere Art von Kühlanlagen kann z.B. in Fahrzeugen angeordnet werden, entweder in Landfahrzeugen wie Autos, LKWs oder in Wohnmobilen, oder Wasserfahrzeugen wie Booten.

Das gekühlte Volumen ist in der Regel eine Kammer zur Lagerung von Waren, die Kühlung bedürfen. Beispiele solcher Kammern sind in Geschäften angeordnete Kühlmöbel, Kühlräume in LKWs zur Beförderung von Nahrungsmitteln, Kühlbehälter in Autos, Wohnmobilen oder Booten u.s.w. Das gekühlte Volumen kann zumindest im wesentlichen geschlossen sein. Dies ist z.B. der Fall in Kühlbehältern mit einer schwenkbaren Tür, oder einem Deckel, der, wenn geöffnet, Zugang zum gekühlten Volumen gibt. Alternativ kann das gekühlte Volumen zumindest teilweise offen sein. Dies ist z.B. der Fall bei einigen Kühlmöbeln in Geschäften.

Die innerhalb des gekühlten Volumens gemessene Temperatur ist vorzugsweise eine Lufttemperatur, d.h. ein Wert, der ein Ausdruck für die Temperatur der Luft ist, die sich im Inneren des gekühlten Volumens befindet. Dies kann z.B. eine Durchschnittstemperatur sein, oder eine an einem Ort gemessene Temperatur, der repräsentativ für die verschiedenen Positionen im Inneren des gekühlten Volumens ist, z.B. eine mittlere Position.

Die berechnete ungefähre Temperaturänderungsquote ist typischerweise ein Wert, der repräsentativ für die Temperaturänderung über ein Zeitintervall ist. Es kann somit eine durchschnittliche Temperaturänderungsquote oder eine geglättete Änderungsquote, oder jeder andere passende Wert sein, der repräsentativ für die Temperaturänderung über das Zeitintervall ist, wie z.B. die absolute Differenz der Temperatur vom Anfang des Zeitintervalls bis zum Ende des Zeitintervalls, geteilt durch die Dauer des Zeitintervalls.

Auf Grund der ungefähren Temperaturänderungsquote wird eine voraussichtliche Zeit bis zum Erreichen einer Setpunkt-Temperatur innerhalb des gekühlten Volumens berechnet. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass angenommen wird, dass sich die Temperatur fortdauernd mit der ungefähren Temperaturänderungsquote linear ändern wird. Damit kann in einfacher Weise berechnet werden, wann die gewünschte Setpunkt-Temperatur erreicht wird. Alternativ kann die Berechnung unter Anwendung eines anderen passenden Modells für die Temperaturkurve erfolgen.

Die gewünschte Setpunkt-Temperatur ist vorzugsweise eine gewünschte Arbeitstemperatur, die nach Forderung der Behörden oder des Besitzers der Kühlanlage innerhalb eines festgelegten Zeitintervalls im Inneren des gekühlten Volumens erreicht werden muss. Alternativ kann eine Temperatur wenig über oder wenig unter dieser Temperatur gewählt werden.

Die berechnete voraussichtliche Zeit wird nachfolgend mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Dieser Schwellwert ist vorzugsweise das Zeitintervall, innerhalb dem die gewünschte Setpunkt-Temperatur erreicht werden sollte. Aber auch ein anderer passender Wert, z.B. ein Wert, der wenig über oder wenig unter diesem Wert ist, kann gewählt werden. Der vorgegebene Schwellwert kann z.B. innerhalb des Zeitintervalls 15 bis 35 Minuten liegen, wie z.B. innerhalb des Zeitintervalls 20 bis 30 Minuten, wie z.B. ungefähr 25 Minuten sein. Alternativ kann der vorgegebene Schwellwert länger oder kürzer sein als die erwähnten Zeitintervalle, abhängig von der bestimmten Anwendung. Wenn also der vorgegebene Schwellwert gewählt wird, müssen die Art der zu kühlenden Güter, die zu erreichende Setpunkt-Temperatur, die Größe des gekühlten Volumens u.s.w. gebührend beachtet werden. Es muss aber beachtet werden, dass, wenn die Schritte des Verfahrens wiederholt werden, die restliche Zeit bis zum Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur reduziert wird, und deshalb sollte ein reduzierter Wert für den vorgegebenen Schwellwert jedes Mal gewählt werden, wenn die Schritte wiederholt werden.

Die Drehgeschwindigkeit des Verdichters wird auf Grund des Vergleichs zwischen der voraussichtlichen Zeit und dem vorgegebenen Schwellwert geregelt. Dies wird wie folgt gemacht. Wenn die voraussichtliche Zeit länger als der Schwellwert ist, deutet dies an, dass es nicht möglich sein wird die gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb des festgelegten Zeitintervalls zu erreichen. Entsprechend ist die gelieferte Kühlung unzureichend um den Kältebedarf nachzukommen, und die Drehgeschwindigkeit des Verdichters muss deshalb erhöht werden. Wenn andererseits die voraussichtliche Zeit kürzer als der Schwellwert ist, deutet dies an, dass der gewünschte Setpunkt-Wert vor Ablauf des festgelegten Zeitintervalls erreicht werden kann. Deshalb wird die zum Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur verfügbare Zeit nicht voll genutzt, und es wird möglich sein mit einem niedrigeren Kühlniveau die gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb des festgelegten Zeitintervalls zu erreichen. Die Drehgeschwindigkeit kann deshalb reduziert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Forderungen in bezug auf das Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur nicht erfüllt werden können. Die Drehgeschwindigkeit wird deshalb reduziert und Energie wird gespart.

Die Schritte des Verfahrens werden wiederholt bis die gewünschte Setpunkt-Temperatur erreicht worden ist. Dadurch kann die Drehgeschwindigkeit des Verdichters während des verfügbaren Zeitintervalls mehrere Male justiert werden. Wenn also festgestellt wird, dass die Drehgeschwindigkeit so sehr erhöht worden ist, dass die gewünschte Setpunkt-Temperatur zu schnell erreicht wird, kann die Drehgeschwindigkeit zu einem späteren Zeitpunkt wieder reduziert werden. Entsprechend, wenn die Drehgeschwindigkeit so sehr reduziert wird, dass es nicht mehr möglich ist die gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb des festgesetzten Zeitintervalls zu erreichen, kann die Drehgeschwindigkeit des Verdichters zu einem späteren Zeitpunkt wieder erhöht werden. Dadurch wird die Drehgeschwindigkeit des Verdichters so geregelt, dass das zum Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur vorhandene Zeitintervall im größt möglichen Umfang ausgenutzt wird, wobei möglichst viel Energie gespart wird, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Forderungen in Bezug auf das Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur nicht erfüllt werden können.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt anwendbar, wenn die Energiequelle zur Versorgung des Verdichters eine begrenzte Energiequelle ist, wie z.B. eine Batterie oder eine Solarzelle. In diesen Situationen ist es sehr wünschenswert Energie zu sparen, weil dadurch vermieden werden kann, dass die Energiequelle schneller als nötig geleert wird. Dadurch wird eine stabile Leistung der Kühlanlage für eine möglichst lange Zeit gesichert.

Die vorgegebenen Zeitintervalle können zumindest annähernd eine feste Dauer haben. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Temperatur im Inneren des gekühlten Volumens in zumindest annähernd festen Zeitintervallen gemessen. Alternativ kann die Dauer der vorgegebenen Zeitintervalle variieren, z.B. so dass sie verkürzt wird, wenn sich die gemessene Temperatur der gewünschten Setpunkt-Temperatur nähert, oder so, dass die Dauer eines Zeitintervalls von einer vorher berechneten, ungefähren Temperaturänderungsquote abhängt, z.B. so, dass eine numerisch hohe ungefähre Temperaturänderungsquote kurz dauernde Zeitintervallen ergibt und umgekehrt. Die vorgegebenen Zeitintervalle haben vorzugsweise eine Dauer in der Größenordnung von einer Minute, wie z.B. wenige Minuten oder 30 Sekunden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung werden die obige und andere Aufgaben durch das Bereitstellen einer Regeleinheit zur Regelung der Drehzahl eines Verdichters gelöst, die folgendes aufweist:

  • – Mittel zum Erhalten von Informationen über die Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens in vorgegebenen Zeitabständen,
  • – Mittel zur Berechnung einer etwaigen Temperaturänderungsquote über ein Zeitintervall, das seit dem vorigen Messen einer Temperatur vergangen ist, auf Grundlage dieser gemessenen Temperatur und dieses Zeitintervalls,
  • – Mittel zur Berechnung eines voraussichtlichen Zeitraumes bis zum Erreichen einer gewünschten Setpunkt-Temperatur, auf Grundlage dieser ungefähren Temperaturänderungsquote, und zum Vergleich des voraussichtlichen Zeitraumes mit einem vorgegebenen Schwellwert,
  • – Mittel zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters auf Grund dieses Vergleichs.

Es soll angemerkt werden, dass ein Experte leicht erkennen kann, dass alle Kennzeichen, die in Verbindung mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben werden, auch mit dem zweiten Aspekt der Erfindung kombiniert werden können und umgekehrt.

Das Mittel zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters ist vorzugsweise zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters gedacht, wenn die voraussichtliche Zeit länger ist als der Schwellwert und zur Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters, wenn die voraussichtliche Zeit kürzer ist als der Schwellwert. Dies ist bereits weiter oben beschrieben worden.

In einer Ausführungsform können zumindest die Mittel zur Berechnung einer ungefähren Temperaturänderungsquote und die Mittel zur Berechnung einer voraussichtlichen Zeit ein Microcontroller oder Teil eines Microcontroller sein. In diesem Fall kann die Temperatur im Inneren des gekühlten Volumens mit einem Microcontroller überwacht werden. Die Temperatur kann z.B. mit Hilfe eines elektronischen Thermostaten gemessen werden, und die aktuelle Temperaturmessung kann mit Hilfe eines „Negative Temperature Coefficient (NTC)" Sensors durchgeführt werden. Dadurch wird der Microcontroller immer die aktuelle Zeit und die Zeit kennen, die seit Einschalten des Thermostaten vergangen ist. Anschließend kann die Drehgeschwindigkeit des Verdichters so gewählt werden, dass Energie gespart wird, während sichergestellt wird, dass die gewünschte Setpunkt-Temperatur innerhalb der festegelegten Zeitgrenze erreicht wird.

Das Mittel zur Erhaltung von Informationen in Beziehung zur Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens kann eine im gekühlten Volumen angebrachte Temperatursonde aufweisen. Diese kann z.B. ein gewöhnliches Thermometer oder einen infraroten Temperatursensor aufweisen.

Die Regeleinheit nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ist vorzugsweise Teil einer Kühlanlage, der außerdem einen Verdichter und einen Verdampfer aufweist. Zumindest der Verdichter kann von einer Batterie oder einer anderen, begrenzten Energiequelle, wie z.B. einer Solarzelle, versorgt werden. Alternativ kann der Verdichter mit Hilfe einer anderen passenden Energiequelle versorgt werden, z.B. eine Netzstromversorgung, wobei es generell den Wunsch geben kann Energie zu sparen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die zeigen:

1 Flussdiagramm von einem Verfahren einer erfindungsgemäßen Ausführungsform

2 eine graphische Darstellung der Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens als Funktion der Zeit, bei Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters mit einem Verfahren aus dem Stand-der-Technik und mit einem Verfahren einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Nähere Beschreibung der Erfindung

1 ist ein Flussdiagramm von einem Verfahren einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Das Verfahren beginnt bei Schritt 1. In Schritt 2 wird eine Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens gemessen, und die Dauer eines Zeitintervalls, das seit der vorherigen Temperaturmessung vergangen ist, wird festgestellt. In Schritt 3 wird eine ungefähre Temperaturänderungsquote auf Grundlage der gemessen Temperatur und der Dauer des abgelaufenen Zeitintervalls berechnet.

In Schritt 4 wird eine voraussichtliche Zeit bis zum Erreichen einer gewünschten Setpunkt-Temperatur berechnet. Dies wird auf Grundlage der berechneten ungefähren Temperaturänderungsquote gemacht. In Schritt 5 wird die voraussichtliche Zeit mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen, der in der Regel der verfügbaren Zeit bis zum Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur im Inneren des gekühlten Volumens entspricht. Wenn die voraussichtliche Zeit kürzer als der vorgegebene Schwellwert ist, deutet dies an, dass die gewünschte Setpunkt-Temperatur vor Ablauf des verfügbaren Zeitintervalls erreicht werden wird. Entsprechend geht das Verfahren mit Schritt 6 weiter, in dem die Drehgeschwindigkeit des Verdichters reduziert wird um Energie zu sparen. Wenn andererseits der Vergleich in Schritt 5 zeigt, dass die voraussichtliche Zeit länger ist als der vorgegebene Schwellwert, deutet dies an, dass der gewünschte Setpunktwert nicht innerhalb der verfügbaren Zeit erreicht werden kann. Entsprechend geht das Verfahren mit Schritt 7 weiter, in dem die Drehgeschwindigkeit des Verdichters erhöht wird.

Ungeachtet des Ergebnisses in Schritt 5 und der entsprechenden Erhöhung oder Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters, geht das Verfahren nachfolgend weiter zu Schritt 8, in dem untersucht wird, ob die gewünschte Setpunkt-Temperatur erreicht worden ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, ist das übergeordnete Ziel erreicht, und das Verfahren endet dann in Schritt 9. Wenn andererseits die gewünschte Setpunkt-Temperatur nicht erreicht ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 2 zurück und die Schritte des Verfahrens werden dabei wiederholt.

2 ist eine graphische Darstellung der Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens als Funktion der Zeit. Der Graph zeigt eine Situation 10, in der die Drehgeschwindigkeit des Verdichters nach einem Verfahren aus dem Stand-der-Technik und zwei Beispiele von Situationen 11, in denen die Drehgeschwindigkeit des Verdichters unter Anwendung eines Verfahrens einer erfindungsgemäßen Ausführungsform geregelt wird. Eine gewünschte Setpunkt-Temperatur ist mit 12 bezeichnet, und die maximal verfügbare Zeit zum Erreichen der Setpunkt-Temperatur 12 ist mit 13 gekennzeichnet.

Sowohl bei dem Verfahren aus dem Stand-der-Technik als auch bei dem Verfahren nach der Erfindung hat die Temperatur im Inneren des gekühlten Volumens anfänglich ein Startniveau 14. Bei dem Verfahren 10 aus dem Stand-der-Technik wird maximale Kühlung vom Beginn bis zum Erreichen der gewünschten Setpunkt-Temperatur 12 geleistet. Folglich wird die gewünschte Setpunkt-Temperatur 12 weit vor dem Ablauf des verfügbaren Zeitintervalls 13 erreicht. Dadurch wird übermäßig viel Energie gebraucht.

Bei einem Verfahren 11a, 11b einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein geringerer Grad an Kühlung geliefert. Dies geht aus der 2 dadurch hervor, dass in diesen Temperaturkurven 11a, 11b die Temperatur nicht so schnell abfällt, wie es bei der Temperaturkurve 10 nach dem Stand der Technik der Fall ist.

Die Neigung der Kurve 11a wird folgendermaßen mehrmals verändert. Die Temperatur wird in den Messpunkten 15a und 15b gemessen. Auf Grundlage dieser Messungen und Kenntnis von der zwischen den Messungen vergangenen Zeit wird eine ungefähre Temperaturänderungsquote berechnet. Auf Grund der ungefähren Temperaturänderungsquote werden Kurve 16 und die Zeit 17, bei der die Setpunkt-Temperatur 12 erreicht wird, wenn Kurve 16 gefolgt wird, berechnet. Diese Zeit wird mit der maximal erlaubten Zeit 13 verglichen. Aus der Figur geht klar hervor, dass die berechnete Zeit 17 weit vor der maximal erlaubten Zeit 13 abläuft, und die Verdichtergeschwindigkeit wird reduziert, was dazu führt, dass die Steigung der Kurve 11a weniger steil wird. Dies wird wiederholt, bis die Setpunkt-Temperatur 12 ungefähr bei Ablauf der maximal verfügbaren Zeit 13 erreicht wird.

Die Neigung der Kurve 11b wird folgendermaßen mehrmals geändert. Die Temperatur wird in den Messpunkten 18a und 18b gemessen und eine Kurve 19 und die Zeit 20, zu der die Setpunkt-Temperatur 12 erreicht werden würde, wenn Kurve 19 gefolgt würde, werden wie oben beschrieben berechnet. In diesem Fall läuft die berechnete Zeit 20 später ab als die maximal erlaubte Zeit 13, und deshalb wird die Verdichtergeschwindigkeit erhöht, was die Steigung der Kurve 11b steiler macht. Dies wird wiederholt, bis die Setpunkt-Temperatur 12 ungefähr bei Ablauf der maximal verfügbaren Zeit 13 erreicht wird.

Wenn also ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters angewandt wird, wird die maximal verfügbare Zeit im maximalen Umfang genutzt, und gleichzeitig wird sicher gestellt, dass die gewünschte Setpunkt-Temperatur 12 auch tatsächlich zum festgelegten Zeitpunkt 13 erreicht wird.


Anspruch[de]
Ein Verfahren zur Regelung einer Drehgeschwindigkeit eines Verdichters für eine Kühlanlage, das diesen Verdichter und einen Verdampfer aufweist, wobei die Kühlanlage zur Versorgung eines gekühlten Volumens mit Kühlung vorgesehen ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

– Messung (15, 18) einer Temperatur innerhalb des gekühlten Volumens in vorgegebenen Zeitabständen,

– auf Grund dieser Temperaturmessung (15, 18) und eines Zeitraums, der nach der vorigen Zeitmessung vergangen ist, Berechnung einer ungefähren Temperaturänderungsquote während des genannten Zeitabstandes,

– auf Grund dieser Temperaturänderungsquote, Berechnung einer voraussichtlichen Zeit (17, 20) bis zum Erreichen einer Setpunkt-Temperatur (12) innerhalb des gekühlten Volumens,

– Vergleich dieser voraussichtlichen Zeit (17, 20) mit einem vorgegebenen Schwellwert (13),

– wenn die voraussichtliche Zeit (17, 20) länger ist als dieser Schwellwert (13), Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters,

– wenn die voraussichtliche Zeit (17, 20) kürzer ist als dieser Schwellwert (13), Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters,

– Wiederholung der Schritte 16 bis die gewünschte Setpunkt-Temperatur (12) erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorgegebenen Zeitintervalle eine zumindest annähernd feste Dauer haben. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorgegebene Schwellwert (13) im Bereich des Zeitintervalls 15 bis 35 Minuten liegt. Regeleinheit zur Regelung der Drehgeschwindigkeit eines Verdichters, wobei die Regeleinheit folgendes aufweist:

– Mittel zum Erhalten einer Information über die Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens in vorgegebenen Zeitäbständen,

– Mittel zur Berechnung einer ungefähren Temperaturänderungsquote über ein Zeitintervall, das seit dem vorigen Messen einer Temperatur vergangen ist, auf Grundlage dieser gemessenen Temperatur und dieses Zeitintervalls,

– Mittel zur Berechnung einer voraussichtlichen Zeit bis zum Erreichen einer gewünschten Setpunkt-Temperatur auf Grundlage der genannten ungefähren Temperaturänderungsquote, und zum Vergleich des voraussichtlichen Zeitraumes mit einem vorgegebenen Schwellwert,

– Mittel zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters auf Grundlage dieses Vergleichs.
Regeleinheit nach Anspruch 4, wobei das Mittel zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters vorgesehen ist, wenn die voraussichtliche Zeit länger als der Schwellwert ist und zur Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Verdichters, wenn die voraussichtliche Zeit kürzer als der Schwellwert ist. Regeleinheit nach Anspruch 4 oder 5, wobei zumindest die Mittel zur Berechnung einer ungefähren Temperaturänderungsquote und die Mittel zur Berechnung einer voraussichtlichen Zeit ein Microcontroller oder Teil eines Microkontrollers sind. Regeleinheit nach einem der Ansprüche 4-6, wobei die Mittel zum Erhalten von Informationen über die Temperatur im Inneren eines gekühlten Volumens eine Temperatursonde aufweisen, die im Inneren des gekühlten Volumens angeordnet ist. Kühlanlage mit einem Verdichter, einem Verdampfer und einer Regeleinheit nach einem der Ansprüche 4-7. Kühlanlage nach Anspruch 8, wobei zumindest der Verdichter von einer Batterie mit Energie versorgt wird.






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