DE102006061413B4

DE102006061413B4 - Verfahren und Steuereinheit zum Starten eines Kompressors

Info

Publication number: DE102006061413B4
Application number: DE102006061413A
Authority: DE
Inventors: Niels Pedersen; Rune Thomsen
Original assignee: Secop GmbH
Current assignee: Secop GmbH
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-12-23
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2026-12-24
Also published as: DE102006061413A1; CN101000189A; US20070157649A1; CN100557349C

Abstract

Verfahren und Steuereinheit zum Starten eines Kompressors (3) in einem Kühlsystem (1), welches weiterhin einen Kondensator (2) und einem Verdampfer (4) aufweist. Falls der Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, nicht erfolgreich ist, wird eine Kondensatorenkühleinrichtung, z. B. ein Lüfter, gestartet, um den Kondensator (2) zu kühlen. Dadurch wird, falls die Temperatur des Kondensators hoch genug ist, um einen erhöhten Druck auf der Kondensatorenseite des Kompressors (3) zu verursachen, der Kondensator (2) gekuhlt, um so ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors (3) zu ermoglichen. Ist andererseits die Temperatur des Kondensators (2) ausreichend niedrig, um ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors (3) zu ermoglichen, erfolgt keine Kühlung, so daß Energie eingespart wird, während ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors (3) sichergestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Kompressors in einem Kühlsystem, mit dem Energie gespart und mit dem ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors sichergestellt wird.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinheit zur Steuerung des Anfahrens eines Kompressors und eine, eine derartige Steuereinheit aufweisende Starteranordnung.
Bei manchen Kühlanwendungen wird das Kühlsystem relativ großen Änderungen der Umgebungstemperatur ausgesetzt, was zu relativ großen Temperaturänderungen unterschiedlicher Teile des Kühlsystems führt. Dies ist insbesondere bei Automotive-Anwendungen der Fall, wie beispielsweise bei Kühlsystemen, die in Fahrzeugen wie z. B. Autos, Lastkraftwagen, Wohnmobilen, Wasserfahrzeugen wie Booten, Flugzeugen usw. angeordnet sind. Steigende Temperaturen von Teilen des Kühlsystems führen zu einer Erhöhung des Kältemitteldrucks. Diese Temperaturerhöhung führt insbesondere dann, wenn sie auf der Seite des Kompressors, an der der Kondensator angeordnet ist, auftritt, dazu, daß es schwierig ist, den Kompressor innerhalb einer Zeitspanne, nachdem der Kompressor gestoppt hat, erneut zu starten.
Es wurde bereits versucht, dieses Problem anzugehen, indem eine Kühlung des Kondensators mittels eines sich drehenden Ventilators vorgesehen wird, bevor versucht wird, den Kompressor zu starten. Dies ist in US 4,941,325 A und in US 6,155,062 A beschrieben.
Die US 4,941,325 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung oder ein Regelsystem zur elektronischen zeitversetzten Ansteuerung der Hauptkomponenten bei Zentralklimaanlagen und Wärmepumpenanlagen. Wenn eine Wärmeerzeugung oder gekühlte Luft benötigt wird, wird zuerst der außen befindliche Lüftermotor angeschaltet. Nach einer vorab bestimmten, programmierbaren Zeitspanne, wird der Kompressor angeschaltet. Anschließend, nach einer weiteren vorab bestimmten, programmierbaren Zeitspanne, wird der auf der Innenseite befindliche Lüfter angeschaltet, um behandelte Luft in den bedienten Raum oder in den bedienten Bereich abzugeben. Dadurch wird der Kondensator vorab gekühlt, bevor der Kompressor angeschaltet wird.
Die US 6,155,062 A zeigt einen Arbeitsmodus bei einer Klimaanlage vom Kompressorkreislauftyp einer Hubschrauberkabine oder einer Cockpit-Klimaanlage. Die Anlage umfasst eine Startsequenz, die durch einen Inverter gesteuert wird, der den Kompressormotor steuert, der einem mit einem Lüfter versehenen Kondensator zugeordnet ist, und bei der zuerst der Kondensatorlüfter angeschaltet wird, anschließend der Kompressormotor mit einer niedrigen Geschwindigkeit angefahren wird, und danach der Kompressormotor unter normalen Bedingungen und in Abhangigkeit der Kühlerfordernisse der Anlage betrieben wird.
Ein Nachteil der in US 4,941,325 A und US 6,155,062 A beschriebenen Verfahren liegt darin, dass jedes Mal, wenn ein Versuch unternommen wird, den Kompressor zu starten, der Kondensatorlüfter angeschaltet wird, um den Kondensator zu kühlen. Dadurch wird zwar ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors erzielt, jedoch auf Kosten eines erhöhten Energieverbrauchs. Dies ist insbesondere in Situationen von Nachteil, bei denen die verfügbare Energie eingeschränkt ist, beispielsweise wenn der Kompressor durch eine Batterie betrieben wird.
US 2005/0050908 A1 betrifft eine Luftklimatisierungseinrichtung mit einem Kompressor, der in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung betrieben werden kann. Wenn der Versuch, den Kompressor zu starten, nicht erfolgreich war, wird der Kompressor in einem weiteren Startversuch in entgegengesetzter Richtung gestartet. Dadurch wird ein Differenzdruck zwischen der Einlassseite und einer Auslassseite des Kompressors abgebaut. Anschließend wird der Kompressor wieder angehalten und in der gewünschten Richtung erneut gestartet.
In US 5,918,474 A ist eine Kühleinrichtung und ein Steuersystem zum effektiven Betrieb des Verdampfers und des Kondensators beschrieben, wobei die Temperatur des Kondensators überwacht wird und eine Kondensatorenkühleinrichtung immer dann gestartet wird, wenn die Temperatur des Kondensators eine Grenztemperatur übersteigt. Dabei wird die Kondensatorenkühleinrichtung erst dann abgestellt, wenn der Kompressor ausgeschaltet ist und die Temperatur des Kondensators unter einer Betriebstemperatur liegt.
In US 3,633,376 A ist ein Kältesystem beschrieben, wobei durch Ansteuerung des Kondensatorenlüfters ein gleichmäßiger Druck des Kältemittels erreicht werden soll. Dabei wird vorgeschlagen, den Druck direkt zu messen, und nicht, wie bisher, indirekt. Dadurch soll eine feinfühligere Steuerung möglich sein, so dass ein hoher Anfahrdruck vermieden wird.
In DE 10 2006 019 082 A1 ist eine Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug beschrieben, wobei ein Kältemitteldruck bestimmt wird und in Abhängigkeit vom Kältemitteldruck ein Kühllüfter und/oder ein Kompressor ein- bzw. ausgeschaltet werden. Dabei kann der Kühllüfter vor dem Kompressor eingeschaltet werden.
In US 4 841 734 A ist ein Steuerverfahren für einen Kompressor mit einem Kondensator beschrieben, wobei ein Sättigungsdruck und gegebenenfalls eine Sättigungstemperatur eines Kühlmittels erfasst wird und darüber bestimmt wird, ob das System ordnungsgemäß läuft. Wenn das System nicht ordnungsgemäß läuft, soll der Kompressor ausgestellt werden und ein Kondensatorlüfter angestellt werden.
In US 2004/0050075 A1 wird vorgeschlagen, einen Kondensatorlüfter erst dann zu starten, wenn der Kompressor erfolgreich angefahren worden ist, während bis dahin ein Betrieb des Kondensatorlüfters blockiert ist.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Kompressors auf eine Weise zur Verfügung zu stellen, die ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors sicherstellt, während, im Vergleich zu Anfahrverfahren gemäß dem Stand der Technik, Energie gespart wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinheit zur Verfügung zu stellen, die das Anfahren eines Kompressors auf zuverlässige und energiesparende Weise steuert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Starteranordnung zur Verfügung zu stellen, die den Kompressor auf zuverlässige und energiesparende Weise startet.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die oben genannten und weitere Aufgaben gelöst, indem ein Verfahren zum Start eines Kompressors in einem Kühlsystem zur Verfügung gestellt wird, wobei das Kühlsystem weiterhin einen Kondensator und einen Verdampfer aufweist, wobei der Kompressor, der Kondensator und der Verdampfer durch einen Kreislauf, in dem Kältemittel fließen kann, miteinander verbunden sind, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

– Beginn einer Anfahrsequenz,
– Versuch, den Kompressor anzufahren,
– Überprüfung, ob der Versuch, den Kompressor anzufahren, erfolgreich war,
– falls festgestellt wird, dass der Versuch, den Kompressor anzufahren, nicht erfolgreich war, Einschalten einer Kondensatorkühleinrichtung, wodurch der Kondensator gekühlt wird, und Abwarten einer vorab bestimmten Zeitspanne,
– Wiederholen der obigen Schritte, bis festgestellt wird, dass der Versuch, den Kompressor anzufahren, erfolgreich war und
– Beenden der Anfahrsequenz.

Bei dem Kühlsystem kann es sich um eine beliebige geeignete Art von Kühlsystem handeln, welches auf eine im Stand der Technik bekannte Weise arbeitet. Das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist besonders für die Verwendung bei Automotive-Anwendungen geeignet, d. h. bei Kühlsystemen, die beweglich sind, wie beispielsweise Kühlsysteme, die sich an Bord eines Fahrzeugs, wie z. B. an Bord eines Landfahrzeugs wie einem Lastkraftwagen, einem Auto, einem Wohnmobil usw., an Bord eines Wasserfahrzeugs, wie einem Boot, einer Fähre, usw., oder an Bord eines Luftfahrzeugs, wie einem Flugzeug, einem Helikopter usw., befinden.
Der Schritt, bei dem überprüft wird, ob der Versuch, den Kompressor anzufahren, erfolgreich war, kann vorteilhafter Weise eine Überprüfung daraufhin umfassen, ob eine bestimmte Drehzahl des Kompressormotors innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, die auf den Beginn des Versuchs, den Kompressor anzufahren, folgt, erreicht wurde. Dies kann beispielsweise mittels eines Mikrocontrollers erfolgen, der die Drehzahl des Kompressors überwacht und berechnet. Beispielsweise kann das versuchte Anfahren als ”erfolgreich” bewertet werden, wenn der Kompressor tatsächlich gestartet ist und sich mit einer Drehzahl dreht, welche beispielsweise größer als 1750 U/min ist. Bei manchen Anwendungen kann der Kompressor durch nicht ausreichende Kompressorschmierung beschädigt werden, wenn er sich mit einer Drehzahl von weniger als ungefähr 1750 U/min dreht, und es ist daher wichtig, daß das versuchte Anfahren des Kompressors abgebrochen wird, wenn diese Drehzahl nicht innerhalb einer sinnvollen Zeitspanne erreicht wird.
Alternativ oder zusatzlich kann die Stromstärke, mit der der Kompressor versorgt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Mikrocontrollers überwacht werden. Falls die Stromstärke relativ hoch ist, beispielsweise sich oberhalb eines gewissen Grenzwerts befindet, kann dies ein Anzeichen dafür sein, daß das versuchte Anfahren des Kompressors bei einem zu hohen Druckniveau begonnen wurde, und demzufolge kann festgestellt werden, daß das versuchte Anfahren nicht erfolgreich war.
Falls der Versuch, den Kompressor anzufahren, nicht erfolgreich war, kann dies durch einen zu hohen Kältemitteldruck auf der Kondensatorseite des Kompressors verursacht worden sein, was wiederum durch eine zu hohe Oberflachentemperatur des Kondensators verursacht worden sein kann. Falls diese Situation eintritt, wird daher eine Kondensatorenkühleinrichtung gestartet, um den Kondensator zu kuhlen. Um es dem Kondensator zu ermöglichen, ausreichend abzukühlen, um so ein erfolgreiches Anfahren des Kompressors beim nächsten Versuch sicherzustellen, läßt man zunächst eine vorab bestimmte Zeitspanne verstreichen, bevor der nächste Anfahrversuch des Kompressors begonnen wird.
Die Anfahrversuche des Kompressors werden so lange wiederholt, bis ein Versuch erfolgreich ist, d. h. bis der Kompressor normal läuft.
Gemaß dem Verfahren nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Kondensatorenkühleinrichtung nur gestartet, wenn dies erforderlich ist, um ein erfolgreiches Anfahren des Kompressors sicherzustellen. Falls also die Oberflächentemperatur des Kondensators niedrig genug ist, um ein ordnungsgemäßes Anfahren des Kompressors zu ermöglichen, ist es nicht erforderlich, den Kondensator zu kühlen, und dementsprechend wird die Kondensatorenkühleinrichtung nicht gestartet. Falls andererseits die Oberflächentemperatur des Kondensators zu hoch ist, um ein ordnungsgemaßes Anfahren des Kompressors zu ermöglichen, wird sichergestellt, daß die Kondensatorenkuhleinrichtung gestartet wird. Auf diese Weise wird Energie gespart, während gleichzeitig ein zuverlässiger Anfahrvorgang für den Kompressor sichergestellt wird. Dies ist von großem Vorteil.
Die vorab bestimmte Zeitspanne kann in einem Bereich von 10 Sekunden bis 300 Sekunden liegen, beispielsweise im Zeitbereich von 30 Sekunden bis 100 Sekunden, im Zeitbereich von 45 Sekunden bis 80 Sekunden, oder bei ungefähr 60 Sekunden. Ebenso ist es möglich, daß die vorab bestimmte Zeitspanne kürzer oder länger als die oben genannten Bereiche sind, in Abhängigkeit der jeweiligen Anwendung und Situation.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Schritt des Starts der Kondensatorenkühleinrichtung die Bereitstellung von Energie an einen Lüfter, der sich in der Umgebung des Kondensators befindet, umfassen, so daß sich der Lüfter zu drehen beginnt. Bei dieser Ausgestaltung besteht die Kondensatorenkühleinrichtung bzw. umfaßt die Kondensatorenkuhleinrichtung einen Kondensatorenlüfter, der ein- und ausgeschaltet werden kann, um nach Bedarf den Kondensator zu kuhlen.
Alternativ kann die Kondensatorenkühleinrichtung einen Wärmetauscher umfassen. In diesem Fall kann die Kuhlung durch einen natürlichen Wärmeübergang zwischen den Rohren und der Umgebungsluft erzielt werden, beispielsweise durch Verwendung sogenannter Draht-Rohr-Kondensatoren (”wire and tube condenser”). In diesem Fall kann zusätzlich ein Lüfter vorgesehen werden, um die Kühlleistung zu erhöhen. Alternativ kann der Wärmetauscher auch vom sogenannten Rippen-Rohr-Typ (”fin and tube type”) sein, gegebenenfalls wie oben beschrieben mit einem Lüfter. Alternativ kann die Wärmeübertragung unter Verwendung eines Rohrenwärmetauschers erfolgen, beispielsweise unter Verwendung von Wasser als Kühlmedium. In diesem Fall kann der Wärmetauscher vom wiederverwendenden Typ (recycling type) sein, bei dem das Wasser wieder verwendet wird, oder vom Einwegtyp (non-recycling type), bei dem das Wasser nach der Verwendung abgeführt wird.
Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt umfassen, bei dem die Kondensatorenkühleinrichtung gestoppt wird, nachdem eine gewisse Zeitspanne verstrichen ist. Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Kondensatorenkühleinrichtung gestoppt, wenn ein Versuch zum Starten des Kompressors begonnen wird. Alternativ ist es auch moglich, daß die Kondensatorenkühleinrichtung in einem angeschalteten Zustand verbleibt, nachdem der Anfahrversuch des Kompressors begonnen wurde. Es ist sogar möglich, daß die Kondensatorenkühleinrichtung so lange wie der Kompressor läuft, d. h. die Kondensatorenkühleinrichtung wird gestoppt, wenn der Kompressor gestoppt wird. In dieser Situation wird sichergestellt, daß die Oberflächentemperatur des Kondensators nicht unerwunschterweise zu steigen beginnt, wenn der Kompressor gestartet wird, und es kann gegebenenfalls erreicht werden, daß die Oberflächentemperatur des Kondensators weiter fällt. Dadurch kann ein ordnungsgemäßer Betrieb des Kondensators sichergestellt werden.
Das Verfahren kann weiterhin Schritte umfassen, bei denen die Temperatur im Bereich des Kondensators uberwacht wird, und die Kondensatorenkühleinrichtung gestartet wird, sobald diese Temperatur eine Grenztemperatur überschreitet.
Bei der überwachten Temperatur kann es sich um eine Oberflächentemperatur des Kondensators handeln. Alternativ kann es sich um eine Umgebungstemperatur, eine Temperatur in einer Elektronikeinheit, die zur Steuerung des Kühlsystems verwendet wird und in der Umgebung des Kondensators angeordnet ist, oder eine beliebige andere geeignete Temperatur, die einen Hinweis auf die Oberflächentemperatur des Kondensators liefert, handeln. Die Idee dabei ist, daß, wenn die Temperatur in einem Bereich in der Nahe des Kondensators hoch/niedrig ist, die Oberflächentemperatur des Kondensators aller Wahrscheinlichkeit nach ebenfalls hoch/niedrig ist. Demzufolge gibt das Wissen um eine Temperatur in einem Bereich in der Nähe des Kondensators einen Hinweis auf zumindest eine Temperaturgrößenordnung auf der Oberflache des Kondensators, auch wenn die genaue Oberflachentemperatur des Kondensators unbekannt ist. Es ist manchmal wunschenswert, die Temperatur in einer Elektronikeinheit, die zur Regelung des Kuhlsystems oder für andere Zwecke verwendet wird, zu messen oder zu überwachen, und es kann sich daher als vorteilhaft erweisen, diese Temperatur zu verwenden, um einen Hinweis auf die Temperaturgrößenordnung auf der Oberfläche des Kondensators zu erzielen, da die Temperatur ohnehin gemessen wird und zusätzliche Verfahrensschritte und zusätzliche Bauteile nicht benötigt werden.
Handelt es sich bei der überwachten Temperatur um eine Umgebungstemperatur, kann die Grenztemperatur innerhalb des Temperaturintervalls von 30°C bis 75°C liegen, wie beispielsweise im Temperaturintervall von 40°C bis 60°C oder bei ungefähr 55°C. Handelt es sich bei der uberwachten Temperatur um eine Temperatur in einer Elektronikeinheit, könnte die Grenztemperatur in einem Temperaturintervall von 50°C bis 150°C liegen, wie beispielsweise im Temperaturintervall von 70°C und 130°C, im Temperaturintervall zwischen 90°C und 110°C oder bei ungefähr 100°C oder 105°C. Falls es sich bei der überwachten Temperatur um die Oberflächentemperatur des Kondensators handelt, könnte die Grenztemperatur im Temperaturintervall zwischen 50°C und 110°C liegen, wie beispielsweise im Temperaturintervall zwischen 60°C und 100°C oder im Temperaturintervall zwischen 75°C und 85°C.
Wenn die Temperatur wie oben beschrieben überwacht wird, kann dies als Kriterium für das Starten der Kondensatorenkühleinrichtung verwendet werden, wenn die Überwachung ergibt, daß die Oberflachentemperatur des Kondensators relativ hoch ist, unabhängig davon, ob ein Anfahrversuch des Kompressors erfolgreich war, oder nicht. Dies kann beispielsweise der Fall sein, während der Kompressor, und damit das Kühlsystem, normal läuft, d. h. der Kompressor ordnungsgemaß gestartet ist, aber dennoch die Oberflächentemperatur des Kondensators auf einen unerwunschten Wert steigt, während der Kompressor läuft. Wird die Kondensatorkühleinrichtung unter diesen Umständen eingeschaltet, lässt man die Kondensatorkühleinrichtung vorzugsweise so lange laufen, wie der Kompressor läuft, d. h. so lange, bis der Kompressor ausgeschaltet wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachung der Temperatur dazu verwendet werden, um festzustellen, ob die Kondensatorkühleinrichtung vor Beginn eines Versuchs, den Kompressor anzufahren, eingeschaltet werden sollte oder nicht.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die oben genannten und weitere Aufgaben durch Bereitstellung einer Steuereinheit zur Regelung des Anfahrens eines Kompressors in einem Kühlsystem gelöst, wobei des Kühlsystem weiterhin einen Kondensator und einen Verdampfer aufweist, wobei der Kompressor, der Kondensator und der Verdampfer in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, in dem ein Kältemittel strömen kann, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung aufweist, die eine Kondensatorkühleinrichtung startet, falls ermittelt wird, dass das versuchte Anfahren des Kompressors nicht erfolgreich war.
Es wird angemerkt, dass eine auf dem Gebiet der Technik bewanderte Person ohne weiteres erkennen kann, dass ein beliebiges Merkmal, das im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, ebenso mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung kombiniert werden kann, und umgekehrt.
Die Steuereinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so angepaßt, daß sie das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführt, und die oben aufgefuhrten Anmerkungen gelten daher hier in analoger Weise.
Wie oben beschrieben, kann die Kondensatorenkühleinrichtung einen im Bereich des Kondensators angeordneten Lüfter aufweisen, und die Einrichtungen zum Starten der Kondensatorenkühleinrichtung können Mittel zur Versorgung des Lüfters mit Energie umfassen, so daß sich dieser zu drehen beginnt.
Die Steuereinheit kann weiterhin Einrichtungen zur Überwachung der Temperatur im Bereich des Kondensators aufweisen, und die Einrichtungen zum Starten der Kondensatorenkühleinrichtung konnen so angepaßt sein, daß sie die Kondensatorenkühleinrichtung starten, sobald diese Temperatur eine Grenztemperatur ubersteigt. Die Einrichtungen zur Uberwachung der Temperatur können als Thermometer, als Temperatursensor, als Infrarotsensor und/oder als eine beliebige Einrichtung zur Messung einer Temperatur ausgebildet sein, oder eine solche aufweisen.
Die Steuereinheit kann vorzugsweise Teil einer Startanordnung zum Starten eines Kompressors in einem Kühlsystem sein, und die Startanordnung und/oder der Kompressor können vorzugsweise mittels einer Batterie mit Energie versorgt werden, oder mittels einer anderen Energiequelle, bei der die zur Verfugung stehende Energie begrenzt ist.
Die Erfindung wird im folgenden detaillierter und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Zeichnungen folgendes zeigen:
1 ist eine schematische Ansicht eines Kühlsystems, welches einen Kondensator, einen Kompressor, einen Verdampfer und ein Expansionsventil aufweist, die durch einen Kühlkreislauf miteinander verbunden sind,
2 zeigt eine Funktionskurve, die ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht, und
3 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht.
1 zeigt ein Kühlsystem 1 in schematischer Ansicht. Das Kuhlsystem 1 umfaßt einen Kondensator 2, einen Kompressor 3, einen Verdampfer 4, ein Expansionsventil 5 und einen Sammler 6. Der Kondensator 2, der Kompressor 3, der Verdampfer 4, das Expansionsventil 5 und der Sammler 6 sind in Form eines Kreislaufs, in dem ein Kältemittel umlaufen kann, wenn das Kühlsystem 1 in Betrieb ist, miteinander verbunden. Das Kuhlsystem 1 arbeitet auf übliche, hier nicht naher beschriebene Weise.
In der Umgebung des Kondensators 2 ist ein Kondensatorenlufter 7 angeordnet. Wenn sich der Kondensatorenlüfter 7 dreht, wird der Kondensator 2 gekuhlt. In dazu entsprechender Weise ist ein Verdampferlüfter 8 in der Umgebung des Verdampfers 4 angeordnet, der relativ warme Luft durch den Verdampfer 4 treibt, dadurch die Luft kühlt, und die gekühlte Luft in den Raum, in dem das Kühlsystem 1 angeordnet ist, zurückführt.
Falls die Umgebungstemperatur steigt, steigt, wie oben beschrieben, der Druck des im Kühlsystem 1 enthaltenen Kältemittels ebenfalls. Insbesondere nimmt die Oberflächentemperatur des Kondensators 2 zu, und der Druck des auf der Kondensatorenseite des Kompressors 3 befindlichen Kältemittels steigt. Dies hat zur Folge, daß es schwierig wird, den Kompressor 3 nach einer Zeitspanne, in der der Kompressor 3 angehalten war, erneut zu starten. Wenn diese Situation eintritt, kann der Kondensatorenlüfter 7 angeschaltet werden, so daß der Kondensator 2 gekühlt wird. Wird der Kondensatorenlüfter 7 angeschaltet, nimmt dadurch die Temperatur des Kondensators 2 ab, so daß der Druck des auf der Kondensatorenseite des Kompressors 3 befindlichen Kältemittels abnimmt. Dadurch wird das Anfahren des Kompressors 3 zuverlässiger. Gemäß der Erfindung wird der Kondensatorenlüfter 7 nur dann angeschaltet, wenn es erforderlich ist, um ein zuverlässiges Anfahren des Kompressors 3 sicher zu stellen. Dadurch wird, verglichen mit einer Anfahrsequenz, bei der der Kondensatorenlüfter 7 in jedem Fall vor einem Startversuch des Kompressors 3 angeschaltet wird, Energie gespart. Dies ist insbesondere in Situationen von Vorteil, in denen die zur Verfügung stehende Energie beschränkt ist, beispielsweise dann, wenn der Kompressor 3 über eine Batterie mit Energie versorgt wird.
2 zeigt eine Kurve, die ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht. Der Zustand des Kompressors 9, der Zustand des Kondensatorenlüfters 10 und die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators sind als Funktion der Zeit dargestellt. In der Kurve 9 zeigt ein ”niedrig” an, daß der Kompressor ”aus” ist (sich in einem ausgeschalteten Zustand befindet), und ein ”hoch” zeigt an, daß der Kompressor ”an” ist (sich in einem eingeschalteten Zustand befindet), d. h., daß ein Anfahrversuch begonnen wurde oder der Kompressor tatsächlich läuft. In ähnlicher Weise zeigt bei Kurve 10 ein ”niedrig” an, daß der Kondensatorenlüfter ”aus” ist, und ein ”hoch” zeigt an, daß der Kondensatorenlüfter ”an” ist, der Lüfter also läuft.
Anfangs ist der Kompressor ”aus” und die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators ist relativ niedrig. Zum Zeitpunkt 12 wird ein Anfahrversuch des Kompressors begonnen, d. h. der Zustand des Kompressors 9 verändert sich auf ”an”. Da die Oberflachentemperatur 11 des Kondensators relativ niedrig ist, ist der Anfahrversuch des Kompressors erfolgreich. Nach einer Weile wird der Kompressor zum Zeitpunkt 13 erneut auf ”aus” geschaltet. Zum Zeitpunkt 14 fängt die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators zu steigen an, moglicherweise aufgrund eines Anstiegs der Umgebungstemperatur.
Die gestrichelte Linie 15 weist darauf hin, daß einige Zeit verstrichen ist. Während der verstrichenen Zeit wurde ein Anfahrversuch des Kompressors unternommen. Zum Zeitpunkt 16 wird ermittelt, daß ein Startversuch des Kompressors nicht erfolgreich war. Da die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators relativ hoch ist, liegt dies möglicherweise daran. In einer Ausgestaltung kann dies durch Messen oder Uberwachen der Oberflachentemperatur 11 des Kondensators, oder einer anderen Temperatur in der Umgebung des Kondensators, festgestellt werden. In der Folge wird der Zustand des Kompressors 9 von ”an” nach ”aus” bewegt. Kurz danach, zum Zeitpunkt 17, wird der Zustand des Kondensatorenlüfters 10 von ”aus” auf ”an” bewegt, d. h. der Kondensatorenlufter wird ”an” geschaltet, damit die Oberfläche des Kondensators gekühlt wird. Dies hat zur Folge, daß die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators unmittelbar zu sinken beginnt. Nach einer gewissen Zeit, zum Zeitpunkt 18, wird ein weiterer Anfahrversuch des Kompressors begonnen, d. h. der Zustand des Kompressors 9 wird erneut auf ”an” geschaltet. Diesmal ist der Anfahrversuch des Kompressors erfolgreich, da die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators in ausreichendem Maß fallen konnte. Zum Zeitpunkt 19 wird der Kompressor sowie der Kondensatorenlüfter auf ”aus” geschaltet. Somit läuft der Kondensatorenlüfter in dieser Situation während der gesamten Zeitdauer, während der Kompressor ”an” ist, um sicherzustellen, daß die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators ausreichend niedrig bleibt oder sogar weiter fällt, nachdem der Kompressor gestartet ist.
Wird die Oberflächentemperatur 11 des Kondensators (oder einer anderen Temperatur in der Umgebung des Kondensators) gemessen oder überwacht, kann festgestellt werden, daß es erforderlich ist, den Kondensatorenlufter auf ”an” zu schalten, während der Kompressor ”an” ist, obwohl das Anfahren des Kompressors erfolgreich war. In diesem Fall wird der Kondensatorenlüfter auf ”an” geschaltet und verbleibt vorzugsweise im ”an”-Zustand, solange bis der Kompressor auf ”aus” geschaltet wird. Der Kondensatorenlüfter ist jedoch nach wie vor nur dann auf ”an” geschaltet, wenn dies erforderlich ist.
3 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht. Zunächst wird beim Schritt 20 eine Anfahrsequenz begonnen. Beim Schritt 21 wird versucht, den Kompressor zu starten. Bei Schritt 22 wird überprüft, ob der Versuch, den Kompressor zu starten, erfolgreich war oder nicht. Falls der Versuch erfolgreich war, fährt das Verfahren mit Schritt 23 fort, bei dem die Anfahrsequenz beendet wird. Wenn bei Schritt 22 festgestellt wird, daß der Versuch, den Kompressor zu starten, nicht erfolgreich war, kann dies daran liegen, daß der Druck auf der Kondensatorenseite des Kompressors aufgrund einer zu hohen Oberflächentemperatur des Kondensators zu hoch war. Dementsprechend fährt das Verfahren mit Schritt 24 fort, bei dem der Kondensatorenlüfter angeschaltet wird. Dadurch wird der Kondensator gekühlt, um so die Temperatur des Kondensators zu verringern, und dadurch den Druck des auf der Kondensatorenseite des Kompressors befindlichen Kaltemittels zu senken. Anschließend fährt das Verfahren mit Schritt 25 fort, bei dem das Verstreichen eines vorab definierten Zeitintervalls, in diesem Fall eine Minute, abgewartet wird, damit die Temperatur des Kondensators auf einen ausreichend niedrigen Wert absinken kann. Anschließend springt das Verfahren zuruck zu Schritt 21, um einen neuen Versuch zu unternehmen, den Kompressor zu starten.
Gemäß dem in 3 dargestellten Verfahren wird der Kondensatorenlüfter nur dann angeschaltet, wenn es erforderlich ist, den Kondensator zu kühlen, um ein erfolgreiches Anfahren des Kompressors sicherzustellen. Falls der Kondensator bereits ausreichend kalt ist, um ein erfolgreiches Anfahren des Kompressors sicherzustellen, ist es nicht erforderlich, ihn weiter zu kühlen, und die Energie, die ansonsten erforderlich wäre, um den Lüfter zu betreiben, kann daher gemäß der Erfindung gespart werden. Ist andererseits die Temperatur des Kondensators zu hoch, um ein erfolgreiches Anfahren des Kompressors zu ermöglichen, wird sichergestellt, daß der Kondensator gekühlt wird. Dadurch wird ein zuverlassiges Anfahren des Kompressors bei einem möglichst niedrigen Energieverbrauch gewährleistet. Dies ist von großem Vorteil.
Bei der beschriebenen Kondensatorenkühleinrichtung und dem Kondensatorenlüfter handelt es sich um eine Kondensatorkühleinrichtung bzw. um einen Kondensatorlüfter.

Claims

Verfahren zum Starten eines Kompressors (3) bei einem Kühlsystem (1), wobei das Kühlsystem (1) zusätzlich einen Kondensator (2) und einen Verdampfer (4) aufweist, wobei der Kompressor (3), der Kondensator (2) und der Verdampfer (4) in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, in dem ein Kältemittel strömen kann, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Beginn einer Anfahrsequenz, – Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, – Überprüfen, ob der Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, erfolgreich war, – falls festgestellt wird, dass der Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, nicht erfolgreich war, Starten einer Kondensatorkühleinrichtung, wodurch der Kondensator (2) gekühlt wird, und Abwarten einer vorab bestimmten Zeitspanne, – Wiederholen der obigen Schritte, bis festgestellt wird, dass der Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, erfolgreich war, und – Beenden der Anfahrsequenz.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die vorab bestimmte Zeitspanne im Zeitbereich von 10 Sekunden bis 300 Sekunden liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt des Startens der Kondensatorkühleinrichtung die Versorgung eines in der Umgebung des Kondensators (2) angeordneten Lüfters (7) mit Energie umfasst, so dass sich der Lüfter (7) dreht.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend einen Schritt, bei dem die Kondensatorkühleinrichtung gestoppt wird, wenn eine vorab bestimmte Zeitspanne verstrichen ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend die Schritte, eine Temperatur in der Umgebung des Kondensators (2) zu überwachen und die Kondensatorkühleinrichtung zu starten, falls die Temperatur eine Grenztemperatur uberschreitet.
Steuereinheit zur Regelung des Anfahrens eines Kompressors (3) bei einem Kühlsystem (1), wobei das Kühlsystem (1) weiterhin einen Kondensator (2) und einen Verdampfer (4) aufweist, wobei der Kompressor (3), der Kondensator (2) und der Verdampfer (4) in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, in dem ein Kältemittel strömen kann, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung aufweist, die eine Kondensatorkühleinrichtung startet, falls ermittelt wird, dass ein Versuch, den Kompressor (3) anzufahren, nicht erfolgreich war.
Steuereinheit gemäß Anspruch 6, bei der die Kondensatorkühleinrichtung einen in der Umgebung des Kondensators (2) angeordneten Lüfter aufweist, und bei der die Einrichtung zum Starten der Kondensatorkühleinrichtung Mittel aufweist, die den Lüfter (7) mit Energie versorgen, so dass sich dieser dreht.
Steuereinheit gemäß Anspruch 6 oder 7, weiterhin umfassend eine Einrichtung zur Überwachung einer Temperatur in der Umgebung des Kondensators (2), wobei die Einrichtung zum Starten der Kondensatorkühleinrichtung so eingerichtet ist, dass sie die Kondensatorkühleinrichtung startet, wenn die Temperatur eine Grenztemperatur überschreitet.
Startanordnung zum Starten eines Kompressors (3) in einem Kühlsystem (1), wobei die Startanordnung eine Steuereinheit gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 aufweist.
Startanordnung gemäß Anspruch 9, bei der die Startanordnung und/oder der Kompressor (3) über eine Batterie mit Energie versorgt werden.