DE10011110A1 - Verfahren zum Entdecken von Fehlern in einer Kühlanlage - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Entdecken von Fehlern in einer Kühlanlage (1) mit mehreren Kühlstellen (2, 3, 4) angegeben, bei dem nach einem vorbestimmten Schema fortlaufend die am stärksten belastete Kühlstelle (2, 3, 4) ermittelt wird. DOLLAR A Hierbei möchte man mögliche Fehler möglichst früh anzeigen können. DOLLAR A Dazu erstellt man ein Belastungsmuster der Kühlstellen (2, 3, 4) und erzeugt bei Abweichungen des Belastungsmusters von mindestens einem vorbestimmten Parameter eine Warnung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entdecken von Fehlern in einer Kühlanlage mit mehreren Kühlstellen, bei dem nach einem vorbestimmten Schema fortlaufend die am stärksten belastete Kühlstelle ermittelt wird.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Kühl­ anlage in einem Supermarkt beschrieben, bei dem die Kühlstellen durch einzelne Verkaufstheken gebildet wer­ den. In diesen Verkaufstheken werden gekühlte oder tiefgefrorene Waren so bereit gehalten, daß ein Kunde sie ansehen und aus den Schränken entnehmen kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Supermärkte oder ähnli­ ches begrenzt, sondern kann grundsätzlich überall dort angewendet werden, wo eine Kühlanlage mehrere Kühlstel­ len aufweist, die mit unterschiedlichen Belastungen be­ trieben werden können. Unter den Begriff einer "Kühlanlage" sollen alle Anlagen fallen, die zur Käl­ teerzeugung dienen, also auch solche, die man ansonsten als Gefrieranlagen bezeichnen würde.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus US 4 084 388 bekannt. Hier wird die am stärksten belastete Kühlstelle ermittelt, um die Kompressoranordnung zu steuern. Die Kompressoranordnung soll zwar einerseits so viel Kälteleistung bereit stellen, daß die am mei­ sten belastete Kühlstelle die gewünschte Temperatur halten kann. Andererseits soll sie auch nicht mehr Lei­ stung bereitstellen. Im bekannten Fall erfolgt dies da­ durch, daß der Saugdruck der Kompressoranordnung gere­ gelt wird. Hierdurch sind erhebliche Energieeinsparun­ gen möglich.

Bei derartigen Kühlanlagen ergeben sich immer wieder Fehler. Diese Fehler sind kritisch, weil das zu kühlen­ de Gut verderben kann, wenn es nicht auf der einge­ stellten niedrigen Temperatur bleibt. Eine übliche Vor­ gehensweise zur Fehlerüberwachung besteht darin, die Temperatur zu überwachen. Wenn die Temperatur an einer Kühlstelle über einen längeren Zeitraum einen vorbe­ stimmten Wert übersteigt, wird ein Fehler angezeigt. Dies wird im folgenden als "Temperaturwarnung" bezeich­ net. Eine derartigen Warnung erfolgt aber oft erst lan­ ge nach dem der eigentliche Fehler bereits aufgetreten ist. Der Fehler muß dann relativ schnell behoben wer­ den, damit das gekühlte Gut nicht verdirbt oder Quali­ tätseinbußen erleidet. Die Dringlichkeit der Fehlerbe­ seitigung ist eine der Ursachen dafür, daß derartige Reparaturen kostenträchtig sind. Dies gilt vor allem dann, wenn sie nachts oder am Wochenende durchzuführen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mögli­ chen Fehler möglichst frühzeitig anzuzeigen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß man ein Belastungsmu­ ster der Kühlstellen erstellt und bei Abweichungen des Belastungsmusters von mindestens einem vorbestimmten Parameter eine Warnung erzeugt.

Hierbei bedeutet die "fortlaufende" Ermittlung der am stärksten belasteten Kühlstelle nicht unbedingt, daß diese Ermittlung zeitlich kontinuierlich erfolgt. Es reicht vielmehr aus, die Ermittlung in kleineren zeit­ lichen Abständen durchzuführen, wobei die Zeitabstände an die thermische Zeitkonstante der Kühlanlage angepaßt sein sollte.

Viele der bei Kühlanlagen entstehenden Fehler zeigen sich erst nach einer relativ langen Zeit als Tempera­ turwarnungen, d. h. als erhöhte Temperaturen. Beispiels­ weise kann es mehrere Tage dauern, bis sich in den Ka­ nälen einer Kühlvitrine, in denen Luft vom und zu dem Verdampfer der Vitrine strömt, eine beginnende Berei­ fung als Warnung zeigt. Wird die Temperaturwarnung in der Nacht oder am Wochenende ausgelöst, wird in vielen Fällen ein Kühltechniker herbeigerufen. Eine frühere Warnung würde es für den Betreiber möglich machen, in­ nerhalb der normalen Arbeitszeit die notwendige War­ tung, beispielsweise ein Abtauen selbst durchzuführen.

Wenn man nun ein Belastungsmuster der Kühlstellen er­ stellt, dann ist im ungestörten Fall davon auszugehen, daß die meisten oder jeder der Kühlstellen einmal als am stärksten belastete Kühlstelle ermittelt wird. Wenn man die Belastungsmuster für den ungestörten, also feh­ lerfreien Fall für einen längeren Zeitraum ermittelt, werden bestimmte Eigenschaften erkennbar sein. Bei­ spielsweise stehen die Belastungsverhältnisse der einzelnen Kühlstellen in einem gewissen, annähernd kon­ stanten Verhältnis zueinander oder zu gewissen Zeiten sind bestimmte Kühlstellen besonders stark belastet oder die Belastungen der Kühlstellen ändern sich über die Zeit immer gleichmäßig. Wenn nun eine Abweichung von einem derartigen Belastungsmuster auftritt, geht man bei der vorliegenden Erfindung davon aus, daß es sich hierbei um die Ankündigung eines Fehlers handelt, d. h. um einen Fehler in einem früheren Stadium, der sich sonst noch nicht bemerkbar macht. Aus diesem Grund wird dann eine Warnung erzeugt. Da die Warnung relativ frühzeitig erzeugt wird, kann der Betreiber der Kühlan­ lage während normaler Arbeitszeiten auf die Fehlersuche gehen oder einfach die notwendigen Wartungsarbeiten durchführen.

In vielen Fällen ist ein Fehler auch nicht durch Ele­ mente der Kühlanlage selbst bedingt, sondern durch menschliches Fehlverhalten. Beispielsweise wird die Tür an einer Kühlvitrine oder in einem Kühlraum aufgelas­ sen. Ein anderes Beispiel, das mit Hilfe eines Tempera­ tur-Warnsystems nicht unmittelbar erfaßt werden kann, ist das Falschstapeln von Waren, bei dem Waren in einer Kühlvitrine zu hoch gestapelt sind, so daß die Kälte­ schicht in der Vitrine nicht aufrechterhalten werden kann. Die Vitrine arbeitet deswegen unwirtschaftlich, weil umgebende Warmluft in die Kühlvitrine hereinströmt und abgekühlt werden muß. Die Kühlvitrine muß deshalb mehr Kälteleistung erbringen, um die gewünschte Tempe­ ratur zu halten. Dies bedeutet nicht nur einen unwirt­ schaftlichen Betrieb der einzelnen Kühlvitrine, sondern auch ein unwirtschaftlichen Betrieb der dazugehörigen Kompressoranlage, weil hier der Saugdruck beispielswei­ se von der am stärksten belasteten Kühlstelle geregelt wird. Im Beispielsfall würde die Belastung allerdings durch den Fehler hervorgerufen, der in diesem Stadium noch relativ einfach beseitigt werden könnte. Wenn man eine derartige Falschbelastung frühzeitig erkennt, dann besteht nicht die Gefahr, daß außerhalb der normalen Arbeitszeit ein durch Überbelastung hervorgerufener Fehler auftritt, der eine kostspielige Reparatur nach sich zieht.

Vorzugsweise ermittelt man an jeder Kühlstelle lokal fortlaufend die Belastung. In diesem Fall kann man die am meisten belastete Kühlstelle jederzeit ermitteln, weil die Belastungsdaten an jeder Kühlstelle lokal zur Verfügung stehen. Man kann beispielsweise mit einem Mi­ kroprozessor dann, wenn die am meisten belastete Kühl­ stelle ermittelt werden soll, alle Kühlstellen der Rei­ he nach abfragen und durch einen Vergleich der Bela­ stungsdaten die am meisten belastete Kühlstelle heraus­ finden. Auch hier heißt der Begriff "fortlaufend" nicht unbedingt kontinuierlich, sondern die Belastungsdaten können auch zeitdiskret ermittelt werden.

Vorzugsweise filtert man die Belastung zeitlich. Damit vermeidet man, daß Belastungsstöße, wie sie beispiels­ weise durch das Öffnen oder Schließen einer Tür einer Kühlvitrine hervorgerufen werden können, ein falsches Belastungsbild ergeben. In die Belastung fließt viel­ mehr die über einen gewissen Zeitraum aufzubringende Kälteleistung mit ein.

Bevorzugterweise verwendet man als Belastungskriterium eine temperaturabhängige Größe an der Kühlstelle. Eine temperaturabhängige Größe läßt sich mit relativ einfa­ chen Maßnahmen ermitteln, nämlich mit einem Temperatur­ sensor, der fast immer bereits vorhanden ist. Es sind daher keine Eingriffe in den Kältemittelkreislauf notwendig. Ein Anzeigesystem, das von dem Verfahren Ge­ brauch macht, kann also auch bei vorhandenen Anlagen leicht eingebaut werden. Der Aufwand für die Bela­ stungsermittlung bleibt also klein.

Vorzugsweise verwendet man als temperaturabhängige Grö­ ße

wobei T_V die Temperatur an der Kühlstelle, beispiels­ weise in der Kühlvitrine ist, T_CutOut eine Temperatur, bei der die Kühlstelle ausgeschaltet wird und T_CutIn die Temperatur, bei der die Kühlstelle eingeschaltet wird. Mit anderen Worten drückt ΔT_REL die Abweichung von der Temperatur T_CutOut zu der aktuellen Kühlstelle aus, gewichtet im Verhältnis zu dem Abstand zwischen den Temperaturen T_CutIn und T_CutOut. Insbesondere in Verbindung mit einer "Zweipunktregelung", bei der die Temperatur T_CutIn zum Einschalten und die Temperatur T_CutOut zum Ausschalten der Kühlstelle verwendet wird, ist diese Belastungsgröße relativ einfach zu gewinnen. Eine Filterung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man eine Belastung L_neu ermittelt aus

wobei L_ALT die zuvor ermittelte und gegebenenfalls ge­ filterte Belastung ist.

Dieser Filter eliminiert plötzliche Änderungen im Bela­ stungsausdruck.

Vorzugsweise sieht man nach dem Ermitteln der am stärk­ sten belasteten Kühlstelle diese solange als am stärk­ sten belastete Kühlstelle an, bis sich ihr Zustand än­ dert oder eine vorbestimmte Zeit überschritten ist und ermittelt erst dann erneut die am stärksten belastete Kühlstelle. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß der Aufwand für das Ermitteln der am stärksten belaste­ ten Kühlstelle kleingehalten werden kann. Wenn eine Kühlstelle als die am stärksten Belastete identifiziert wird, dann setzt dies zunächst voraus, daß diese Kühl­ stelle kühlt. Wenn die Kühlstelle die notwendige oder gewünschte tiefe Temperatur erreicht hat, dann schaltet sie ab. Diese Zustandsänderung kann man als Signal da­ für verwenden, erneut nach der am meisten belasteten Kühlstelle zu suchen. Ein anderes Kriterium wäre bei­ spielsweise, daß ein Abtauvorgang an dieser Kühlstelle einsetzt, der entweder von Zeit zu Zeit gestartet wird oder in Abhängigkeit von sonstigen Kriterien, wie einer Reifbelastung. Schließlich ist es auch möglich, daß die Kühlstelle über einen vorbestimmten Zeitraum ihren Zu­ stand nicht ändert. In diesem Fall verwendet man sozu­ sagen eine Sicherheitsschranke und überprüft nach Ver­ streichen dieses vorbestimmten Zeitraumes, ob die Kühl­ stelle immer noch die am stärksten belastete ist.

Vorzugsweise werden für jede Kühlstelle die Zeiten auf­ summiert, in denen die betreffende Kühlstelle als die am meisten belastete Kühlstelle angesehen wird. Dies vereinfacht die Auswertung und die Erstellung eines Be­ lastungsmusters. Es wird lediglich geprüft, wie lange eine Kühlstelle als am stärksten belastete Kühlstelle anzusehen ist. Nur diese Zeiten werden dann für die Auswertung verwendet.

Die Auswertung kann nun auf unterschiedliche Weise er­ folgen. Vorzugsweise wird eine Sofortwarnung erzeugt, wenn eine Kühlstelle über mehr als eine vorbestimmte zusammenhängende Zeitdauer die am meisten belastete Kühlstelle ist. Dies kann auf einen Fehler hindeuten, der möglichst umgehend überprüft werden sollte. Die vorbestimmte zusammenhängende Zeitdauer kann beispiels­ weise eine Größenordnung von einer Stunde haben. Ein derartiger Fehler ergibt sich beispielsweise dann, wenn die Tür eines Kühlraumes oder einer Kühlvitrine offen gelassen worden ist oder Waren in der Kühlvitrine zu hoch gestapelt worden sind. Ein derartiger Fehler macht sich nicht unmittelbar bemerkbar. Er hat aber zur Fol­ ge, daß die entsprechende Kühlstelle über einen relativ langen Zeitraum als am stärksten belastete Kühlstelle angesehen werden muß. In diesem Fall wird sofort eine Warnung ausgegeben, damit der Betreiber der Kühlanlage die Möglichkeit eines Eingriffs hat.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Langzeitwar­ nung erzeugt werden, wenn eine Kühlstelle über mehr als einen vorbestimmten Anteil einer vorbestimmten Periode die am meisten belastete Kühlstelle ist. Normalerweise, d. h. im ungestörten Fall, wird sich während einer vor­ bestimmten Periode, beispielsweise während der Öff­ nungszeiten eines Supermarktes von 12 Stunden, heraus­ stellen, daß jede Kühlstelle einen bestimmten Anteil an den Zeiten hat, an denen sie die am stärksten belastete Kühlstelle ist. Aufgrund von unterschiedlichen Plazie­ rungen oder unterschiedlichen Beladungen können sich natürlich die Anteile der einzelnen Kühlstellen etwas verschieben. Diese statistische Aufteilung kann man in den meisten Fällen vorher rechnerisch oder durch Aus­ probieren ermitteln. Wenn sich nun diese Aufteilung et­ was ändert, ohne daß äußere Einflüsse, wie Umgruppieren der Vitrinen oder ähnliches, ersichtlich sind, dann deutet dies auf einen sich entwickelnden Fehler hin, der untersucht und gegebenenfalls beseitigt werden muß.

Schließlich kann man eine Warnung erzeugen, wenn sich das Belastungsmuster einer Periode um mehr als einen Toleranzbereich von einem Belastungsmuster einer vorbe­ stimmten früheren Periode unterscheidet. Im statisti­ schen Mittel ist davon auszugehen, daß das Belastungs­ muster über die Zeit unverändert bleibt. Kleinere Schwankungen sind natürlich jederzeit möglich, ohne daß diese gleich auf einen Fehler hindeuten müssen. Wenn sich jedoch größere Abweichungen ergeben, dann deuten diese auf einen Fehler hin, vor dem gewarnt werden muß. Hierzu kann man unmittelbar aufeinanderfolgende Peri­ oden, beispielsweise aufeinanderfolgende Verkaufstage eines Supermarktes, miteinander vergleichen. Man kann aber auch andere Perioden miteinander vergleichen, bei­ spielsweise alle Montage, Dienstage, etc. Bei größeren zeitlichen Abständen machen sich jedoch Unterschiede in den Belastungsmustern stärker bemerkbar. Man muß nun die zeitlichen Abstände so wählen, daß eine Warnung noch früh genug erzeugt wird, Unterschiede jedoch klar erkennbar werden, wenn sie auftreten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Kühlanlage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturregelung einer Kühlstelle,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Steue­ rung eines Verdampfers und

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Ermitt­ lung eines Belastungsmusters.

Fig. 1 zeigt eine Kühlanlage 1 mit einem Kühlkreislauf, der im vorliegenden Fall drei parallel geschaltete Kühlstellen 2, 3, 4 aufweist. Jede Kühlstelle weist ein Expansionsventil 5, einen Verdampfer 6 und eine Ver­ dampfersteuereinheit 7 auf. Um kenntlich zu machen, daß es sich bei gleichartigen Elementen der Kühlstellen 2, 3, 4 nicht um gleiche Elemente handeln muß, sind diese Elemente zusätzlich mit a, b, c für die Kühlstellen 2, 3, 4 gekennzeichnet.

Die Verdampfer sind verbunden mit einer Verdichteranla­ ge 8, die wiederum mit einem Kondensator 9 verbunden sind, der mehrere Ventilatoren 10 aufweist, um Wärme abzuführen. Der Kondensator 9 ist mit einem Sammler 11 verbunden. Die Verdichteranlage 8 und der Kondensator sind von einer Steuereinheit 13 gesteuert, die bei­ spielsweise mit Hilfe eines Drucksensors 12 den Konden­ satordruck regelt.

Die gesamte Kühlanlage wird von einer zentralen Steuer­ einheit 14 gesteuert und/oder überwacht.

Die grundsätzliche Wirkungsweise einer derartigen Kühl­ anlage ist bekannt. Ein Kühlmittel in Gasphase wird in den Verdichtern 8 verdichtet. Dabei steigt seine Tempe­ ratur an. Das erhitzte, verdichtete Gas wird durch den Kondensator 9 geleitet. Dort wird mit Hilfe der Venti­ latoren 10 Wärme abgeführt, so daß sich das Gas ver­ flüssigt. Das flüssige Kühlmittel wird im Sammler 11 gesammelt, der als Kühlmittelpuffer wirkt. Aus dem Sammler 11 gelangt das Kühlmittel durch die Expansions­ ventile 5a, 5b, 5c in die Verdampfer 6a, 5b, 6c, wo es unter Wärmeaufnahme aus der Umgebung verdampft, um wie­ derum als gasförmiges Kühlmittel zu den Verdichtern zu gelangen.

Jede Kühlstelle 2, 3, 4 wird nun von der ihr zugeordne­ ten Verdampfersteuereinheit 7a, 7b, 7c gesteuert. Diese lokalen Verdampfersteuereinrichtungen 7a, 7b, 7c stehen mit der zentralen Steuereinheit 14 in Verbindung. Jede Steuereinheit 7 steuert das Expansionsventil in Abhän­ gigkeit von der Temperatur, die mit einem Temperatur­ sensor 15 ermittelt, wird auf folgende Weise, die an­ hand der Fig. 2 erläutert werden soll.

Der Temperatursensor 15 ermittelt eine Temperatur T_V beispielsweise die Temperatur in einer Kühlvitrine. Vorgegeben sind zwei Temperaturen T_CutIn und T_CutOut. So­ lange T_V kleiner ist als T_CutIn, erfolgt keine Kühlung (t < t₂ in Fig. 2), d. h. daß kein Kühlmittel in den Verdampfer 6 geleitet wird. Wenn T_V die Temperatur T_Cu­ _tIn überschreitet, dann beginnt die Kühlung der Kühl­ stelle (t₂ < t < t₃) und Kühlmittel wird in den Ver­ dampfer 6 hineingeleitet. Die Kühlung dauert bis zu dem Zeitpunkt, wo T_V wieder T_CutOut unterschreitet. In die­ sem Augenblick (t₃) wird das Expansionsventil 5 schlie­ ßen und erst dann öffnen, wenn T_V die Temperatur T_CutIn erneut übersteigt.

Für die folgende Erläuterung befindet sich der Verdamp­ fer im T_CutIn Zustand, wenn er kühlt, und im T_CutOut Zu­ stand, wenn keine Kühlung erfolgt.

Von Zeit zu Zeit, d. h. in festen Zeitintervallen, kann der jeweilige Verdampfer 6 abgetaut werden. Das Abtauen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, beispielswei­ se durch elektrische Erwärmung der den Verdampfer 6 um­ gebenden Luft, oder durch heißes Kältemittel, was nicht näher dargestellt, aber an sich bekannt ist. Der Reif, der sich auf und in der Umgebung des Verdampfers ange­ setzt hat, wird dabei schmelzen. Dieser Zustand des Verdampfers während des Abtauens wird Abtauzustand ge­ nannt.

Außer den drei oben erwähnten Zustandsformen kann die Kühlstelle sich in einem geschlossenen Zustand befin­ den, beispielsweise dann, wenn sie abgeschaltet ist, oder sie kann mit Fühlerfehlern belastet sein, was die Verdampfersteuereinheit 7 jeweils feststellen kann.

Die Verdichtersteuereinheit 13 regelt aufgrund des Saugdrucks, der mit dem Sensor 12 festgestellt wird, die Kapazität der Verdichteranlage. Die Verdichterkapa­ zität der Anlage wird erhöht oder abgesenkt, abhängig von der für die Aufrechterhaltung des gewünschten Saug­ drucks benötigten Kapazität. Die Verdichtersteuerein­ heit 13 steuert auch die Ventilatoren 10, also das Lüf­ tungssystem, damit der erwünschte Druck im Kondensator aufrechterhalten wird. Dieser Druck kann durch eine Steigerung oder eine Verminderung des Luftstroms über den Kondensator erreicht werden, um eine ausreichende Wärmeabgabe an die Umgebung zu erzielen.

Die zentrale Steuereinheit 14 identifiziert die am stärksten belastete Kühlstelle und zwar basierend auf der von der jeweiligen Verdampfersteuereinheit 7 ermit­ telten Belastung, die weiter unten erläutert wird und warnt einen Betreiber nach ebenfalls weiter unten ange­ gebenen Prinzipien.

Die konkrete Art, auf die die Belastung der einzelnen Verdampfer ermittelt wird, spielt nur eine untergeord­ nete Rolle. Im Grunde kann man die Warnung bei höchst unterschiedlichen Systemen erzeugen. Neben den oben an­ gegebenen Zustandsformen kann eine Kühlanlage auch mit mehr oder weniger Zustandsformen arbeiten, beispiels­ weise mit Saugdrucksteuerung oder modulierender Thermo­ statsteuerung, bei der der Füllungsgrad des Verdampfers 6 auf eine vorbestimmte Temperatur geregelt wird, auf Anlagen, auf denen der Verdampfer, die Verdichteranla­ gen und die Kondensatorlüftung von einer zentralen Steuereinheit gesteuert werden, oder auf anderen Typen von Kühlanlagen, beispielsweise Soleanlagen oder Zwangsumlaufanlagen.

Die Grundlage der Warnungserzeugung ist die Belastung jeder einzelnen Kühlstelle. Im vorliegenden Beispiel findet die Bestimmung der Belastung in der Steuerein­ heit 7 jeder einzelnen Kühlstelle 2, 3, 4 statt und zwar wird als Ausgangspunkt der Unterschied verwendet zwischen der gewünschten Temperatur und der aktuellen Temperatur an der Kühlstelle, d. h. T_V. Natürlich kann man auch andere Methoden anwenden. Oft entscheidet die Konstruktion der Kühlanlage, wie die Belastung bestimmt werden muß. Für die vorliegende Erfindung ist es aber nicht entscheidend, wie die aktuelle Belastung tatsäch­ lich bestimmt wird.

Fig. 3 zeigt nun schematisch, wie die Belastung an je­ der einzelnen Kühlstelle 2-4 bestimmt wird. Zuerst wird untersucht, ob die Kühlstelle gerade abtaut, sich also im Abtauzustand befindet. Wenn sich die Kühlstelle gerade im Abtauzustand befindet, geht man wieder an den Anfang des Diagramms zurück. Wenn sich die Kühlstelle nicht im Abtauvorgang befindet, prüft man, ob sie sich im T_CutIn Zustand befindet, also im Augenblick gerade eine Kälteleistung erbringt. Falls das nicht der Fall ist, wird die Belastung gleich Null gesetzt. Dies gilt auch dann, wenn aus einem anderen Grunde nicht positiv festgestellt werden kann, daß sich die Kühlstelle im T_CutIn Zustand befindet.

Wenn sie sich im T_CutIn Zustand befindet, dann wird die Belastung nach folgendem Schema bestimmt. Man berechnet die aktuelle Belastung durch die folgende Formel

wobei ΔT_REL heißt:

ΔT_REL drückt die Abweichung von der Temperatur T_CutOut zu der aktuellen Kühlstelle aus, wobei diese Abweichung gewichtet wird zu der Bandbreite zwischen T_CutIn und T_CutOut. Im Grunde genommen könnte man bereits diesen Ausdruck als Wert für die Belastung benutzen. Damit aber plötzliche Änderungen im Belastungsausdruck ver­ mieden werden können, ist die Errechnung des Bela­ stungsausdrucks mit einem einfachen Filter versehen, der derartige plötzliche Änderungen vermeidet.

L_Alt ist die Belastung der Kühlstelle 2-4, wie sie sich aus dem vorherigen Durchlauf ergeben hat. Danach wird die aktuelle Belastung L_Neu gespeichert.

Das in Fig. 3 dargestellte Schema wird in vorbestimmten kleinen Abständen durchlaufen. Es ist nicht notwendig, daß sich ein Durchlauf nahtlos an den anderen an­ schließt. Dieses Schema wird lokal in jeder Verdampfer­ steuereinheit 7 abgewickelt. Im Start dieses Flußdia­ grammes wird noch die Temperatur und der Regelzustand registriert. Dieser Schritt kann auch an anderer Stelle dieses Flußdiagramms erfolgen.

Somit steht fortlaufend eine Information über die Bela­ stung jeder Kühlstelle zur Verfügung.

Anhand von Fig. 4 soll nun erläutert werden, wie eine Warnung erzeugt wird.

Hierzu wird der in Fig. 4 dargestellte Ablauf ebenfalls wiederholt durchlaufen.

Man setzt zunächst voraus, daß die am stärksten bela­ stete Kühlstelle bekannt ist. Deren Temperaturen (T_V, T_CutOut, T_CutIn) und deren Regelzustand werden regi­ striert. Danach wird überprüft, ob diese Kühlstelle im­ mer noch im T_CutIn Zustand ist. Dies muß sie zuvor ge­ wesen sein. Ansonsten wäre sie nicht als am stärksten belastete Kühlstelle ausgewählt worden. Falls sie in diesem Zustand ist, wird überprüft, ob dieser Zustand bereits über einen Zeitraum t anliegt, der größer als ein vorbestimmter Zeitraum t_zyklus ist. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt die Schleife wieder an den Anfang zurück.

Falls sich der Zustand der Kühlstelle geändert hat oder die Zykluszeit t_zyklus überschritten worden ist, sucht die zentrale Steuereinheit 14 erneut nach der am stärk­ sten belasteten Kühlstelle. Hierbei vergleicht sie ein­ fach die von den Verdampfersteuereinheiten 7 bereit ge­ haltenen Belastungsinformationen.

Wenn sich dabei herausstellt, daß eine andere Kühlstel­ le die am stärksten belastete ist, werden die Daten zur Kühlstellenidentifizierung und die Uhrzeit gespeichert. Diese Daten dienen dann bei einem erneuten Durchlauf dazu, Belastungszeiten zu errechnen.

Stellt sich heraus, daß die am stärksten belastete Kühlstelle die gleiche ist wie vorher, wird aus der zu­ vor gespeicherten Uhrzeit und der nun festgestellten Uhrzeit eine Belastungszeit t_MLC berechnet. Diese Bela­ stungszeit t_MLC wird nun daraufhin überprüft, ob sie einen vorbestimmten Maximalwert t_LIMIT übersteigt. Ein derartiger Maximalwert t_LIMIT beträgt typischerweise eine Stunde. Falls dieser Wert überschritten worden ist, wird eine Warnung ausgegeben. Eine derartige War­ nung kann beispielsweise darauf hindeuten, daß die Tür zu einem Kühlraum oder einer Kühlvitrine offen gelassen worden ist oder Waren in einer Kühlvitrine zu hoch ge­ stapelt sind.

Die gespeicherten Daten werden statistisch bearbeitet, d. h. man speichert für die einzelne Kühlstelle die Dau­ er ihrer Belastungszeit ab. Dies gilt aber immer nur für die am stärksten belastete Kühlstelle.

Damit ergeben sich für alle Kühlstellen der Kühlanlage Belastungszeiten, d. h. Zeiten, in denen die jeweils ei­ ne Kühlstelle die am stärksten belastete Kühlstelle ist. Man kann nun statistisch auswerten, ob sich dieser Anteil einer Kühlstelle an der Gesamtzeit, beispiels­ weise an der Öffnungsperiode eines Supermarktes, über die Zeit ändert oder ob sich Änderungen dahingehend er­ geben, daß diese Zeit ansteigt. Falls sich derartige Änderungen ergeben, kann bezogen auf die jeweilige Kühlstelle eine Warnung ausgegeben werden.

Diese Warnung informiert den Betreiber der Kühlanlage darüber, daß möglicherweise ein Problem vorhanden ist. In den meisten Fällen kann er dieses Problem durch eine Wartung oder durch eine Änderung an der Kühlstelle selbst, beispielsweise dem Schließen einer Tür oder dem Verändern eines Warenstapels, abhelfen. Andere typische Fehler, wie beispielsweise einen beschädigten Lüfter, ein beschädigtes Abtau-Heizelement, einen Verlust von Kühlmittelfüllung, sind ebenfalls erfaßbar. Derartige Fehler zeichnen sich dadurch aus, daß eine Kühlstelle oder eine Gruppe von Kühlstellen die gewünschte Tempe­ ratur nur mit Problemen halten kann und deshalb häufi­ ger als die anderen als am stärksten belastete Kühl­ stelle identifiziert wird. Wenn eine Kühlstelle Proble­ me hat, die gewünschte Temperatur zu halten, wird dies zunächst keine Temperaturwarnung auslösen, weil ein derartiger Fehler noch nicht so gravierend ist, daß die Kühlstelle die Temperatur nicht unterhalb der Warngren­ ze halten kann. Mit der dargestellten Vorgehensweise wird es aber möglich, einen Fehler zu erfassen, lange bevor ein derartiger Fehler eine Temperaturwarnung aus­ löst und eine Wartungsarbeit dringend macht.

Für das Betreiben der Kühlanlage sind keine zusätzli­ chen Maßnahmen erforderlich. Man muß lediglich vorhan­ dene Sensoren entsprechend auswerten.

Claims (10)

1. Verfahren zum Entdecken von Fehlern in einer Kühl­ anlage mit mehreren Kühlstellen, bei dem nach einem vorbestimmten Schema fortlaufend die am stärksten belastete Kühlstelle ermittelt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man ein Belastungsmuster der Kühlstellen erstellt und bei Abweichungen des Bela­ stungsmusters von mindestens einem vorbestimmten Parameter eine Warnung erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man an jeder Kühlstelle lokal fortlaufend die Belastung ermittelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Belastung zeitlich filtert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Belastungskriterium ei­ ne temperaturabhängige Größe an der Kühlstelle ver­ wendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als temperaturabhängige Größe
verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Ermitteln der am stärksten belasteten Kühlstelle diese solange als am stärksten belastete Kühlstelle ansieht, bis sich ihr Zustand ändert oder eine vorbestimmte Zeit überschritten ist und erst dann erneut die am stärksten belastete Kühlstelle ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kühlstelle die Zeiten aufsummiert werden, in denen die betreffende Kühl­ stelle als die am stärksten belastete Kühlstelle angesehen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sofortwarnung erzeugt wird, wenn eine Kühlstelle über mehr als eine vorbestimmte zusam­ menhängende Zeitdauer die am stärksten belastete Kühlstelle ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Langzeitwarnung erzeugt wird, wenn eine Kühlstelle über mehr als einen vorbe­ stimmten Anteil einer vorbestimmten Periode die am stärksten belastete Kühlstelle ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Warnung erzeugt, wenn sich das Belastungsmuster einer Periode um mehr als einen Toleranzbereich von einem Belastungsmuster einer vorbestimmten früheren Periode unterscheidet.