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Die vorliegende Erfindung betrefft ein Kühl- und/oder Gefriergerät, das wenigstens eine Steuer- oder Regelungseinheit aufweist oder mit dieser in Verbindung steht oder verbindbar ist, wobei mittels der Steuer- oder Regelungseinheit wenigstens eine Komponente des Gerätes steuer- oder regelbar ist, wobei die Steuer- oder Regelungseinheit oder eine damit in Verbindung stehende oder verbindbare Kommunikationseinheit wenigstens eine Empfangseinrichtung aufweist, mittels derer von einer externen Sendeeinheit wenigstens ein Signal empfangbar ist, das zumindest eine Eigenschaft der zum Betrieb des Gerätes erforderlichen Energie betrifft bzw. mit dieser Eigenschaft korreliert ist.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Kühl- und/oder Gefriergeräte in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der zum Betrieb des Gerätes erforderlichen Energie zu betreiben. Bei dieser Eigenschaft kann es sich beispielsweise um den aktuellen Strompreis handeln. Ist der Strompreis gering kann das Kälteaggregat bzw. der Kompressor in einem Modus betrieben werden, in dem die Stromaufnahme des Kompressors größer ist, als in einem Zeitraum, in dem ein höherer Strompreis vorliegt. Ist der der Strompreis hoch, wird der Kompressor in einem möglichst energiesparenden Modus betrieben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieses strengeren Anforderungen zur Energieeinsparung genügt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgebildet ist, dass sie den Betrieb der genannten Komponente in Abhängigkeit von dem durch die Empfangseinrichtung erhaltenen Signals zum Zwecke der Lastabsenkung des Kühl- und/oder Gefriergerätes zeitweise unterbindet. Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, in Abhängigkeit des zum Beispiel von einem Energieversorger oder von einer sonstigen Stelle empfangenen Signal den Betrieb wenigstens einer Komponente des Kühl- und/oder Gefriergerätes zeitweise zu unterbinden, so dass die Leistungsaufnahme des Gerätes für einen Zeitraum verringert wird. Diese Einleitung der Lastabsenkung kann kurzfristig nach bzw. mit Erhalt eines entsprechenden Signals erfolgen.
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Das genannte Signal, das mit zumindest einer Eigenschaft der zum Betrieb des Gerätes erforderlichen Energie korreliert ist, wie z. B. mit dem Strompreis oder dem Stromverbrauch in einem bestimmten Gebiet, kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es nur einen oder mehrere konkrete Werte einnehmen kann, wie beispielsweise die Werte „0” und „1”. Dabei kann der Wert „0” bedeuten, dass keine Lastabsenkung des Gerätes erforderlich ist, etwa weil der Stromverbrauch in einem von einem Energieversorgungsunternehmen abgedeckten Gebiet innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches bzw. unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt. Ist dies nicht der Fall, d. h. muss der Energieverbrauch des Gerätes gesenkt werden, kann das Signal den Wert „1” einnehmen. In diesem Fall wird eine Lastabsenkung des Gerätes durchgeführt, d. h. der Betrieb wenigstens einer Gerätekomponente wird für eine Zeitspanne unterbunden.
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Bei dem Signal kann es sich somit beispielsweise um ein Rechtecksignal handeln.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, normierte Laständerungen einzuleiten. Die Information bzw. das oder die Signale werden drahtlos oder drahtgebunden von einer Empfangseinheit empfangen. Die Steuer- oder Regelungseinheit beeinflußt auf der Grundlage dieser Informationen bzw. Signale den Gerätebetrieb bzw. die Geräteregelung. Über die Datenverbindung zwischen dem Sender und der Empfangseinrichtung können beispielsweise Daten zur Lastregelung gesendet werden oder bestimmte, möglicherweise normierte Lastmodi eingeleitet werden.
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Denkbar ist auch, dass das Fehlen oder das Vorhandensein des Signals als solches signalisiert, ob eine Lastabsenkung durchgeführt werden soll oder nicht notwendig ist. Liegt ein Signal an, kann dies bedeuten, dass eine oder keine Lastabsenkung durchgeführt werden muss, liegt kein Signal an, kann dies bedeuten, dass keine oder eine Lastabsenkung erforderlich ist.
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Bei der fraglichen Komponente kann es sich beispielsweise um wenigstens einen Ventilator, um wenigstens einen Kompressor und/oder um wenigstens eine Abtauheizung eines Verdampfers des Kältemittelkreislaufes des Gerätes handeln. So ist es beispielsweise möglich zum Zwecke der vorübergehenden Lastabsenkung des Gerätes den Betrieb einer elektrischen Abtauheizung zu verschieben bzw. vorübergehend auszusetzen.
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Denkbar ist es, dass die Steuer- oder Regelungseinheit und/oder die Kommunikationseinheit durch ein externes Bauteil gebildet wird oder dass die Steuer- oder Regelungseinheit und/oder die Kommunikationseinheit einen Bestandteil einer Komponente des Kühl- und/oder Gefriergerätes, insbesondere der Geräteelektronik, bildet.
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Die Steuer- oder Regelungseinheit kann sich somit auf einem externen Modul befinden, d. h. auf einem Bauteil, das keinen Bestandteil des Kühl- und/oder Gefriergerätes bildet. In diesem Fall ist vorgesehen, dass diese externe Einheit permanent oder zumindest zeitweise drahtlos oder drahtgebunden mit dem Kühl- und/oder Gefriergerät über eine oder mehrere Datenverbindungen kommuniziert. Von der Erfindung ist jedoch auch der Fall umfaßt, dass die Steuer- oder Regelungseinheit einen Bestandteil des Kühl- und/oder Gefriergerätes darstellt. So ist es möglich, die genannte Steuer- oder Regelungseinheit auf der Gerätelektronik anzuordnen, d. h. in dem Bauteil, dass für die eigentliche Steuerung und/oder Regelung des Kühl- und/oder Gefriergerätes verantwortlich ist.
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Entsprechendes gilt für die Kommunikationseinheit, deren Empfangseinrichtung das oder die Signale empfängt. Auch diese kann in einer externen Einheit angeordnet sein oder einen Bestandteil des Gerätes darstellen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, durch die der Zustand, in dem der Betrieb der wenigstens einen Komponente unterbunden wird, nutzerseitig beendet werden kann. So ist es denkbar, dass der Nutzer über einen oder mehrere Befehle, wie z. B. durch Betätigen einer Taste oder dergleichen und/oder durch sein Verhalten, wie beispielsweise die Türöffnung oder eine Änderungen der Temperatureinstellung des Gerätes, den normierten Lastmodus beenden kann. Wird beispielsweise festgestellt, dass der Nutzer die Gerätetür öffnet, wird das Unterbinden des Betriebes der wenigstens einen Komponente, wie beispielsweise des Kompressors beendet, da ggf. erhöhter Kühlbedarf besteht.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Funktion des Unterbindens des Betriebes der Komponente nutzerseitig aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. So kann der Nutzer beispielsweise durch einen Befehl über eine Bedieneinrichtung des Gerätes die Reaktion des Gerätes auf Anforderungen aus dem Stromnetz, also beispielsweise die Anforderung, eine Lastabsenkung durchzuführen, aktivieren und/oder deaktivieren. Wird eine Deaktivierung gewählt, wird der Betrieb der genannten Komponente selbst dann nicht unterbunden, wenn seitens der Empfangseinrichtung ein entsprechendes Signal erhalten wird. Die Deaktivierung der Funktionalität kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn ein erhöhter Kühlbedarf besteht, etwa weil eine größere Menge an Kühl- oder Gefriergut eingelagert wurde und der Nutzer verhindern möchte, dass das Gerät mit einer Lastabsenkung betrieben wird.
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Die Steuer- oder Regelungseinheit kann derart ausgebildet sein, dass das Unterbinden des Betriebes der wenigstens einen Komponente durch das Setzen wenigstens eines Sperrbits oder Sperrflags vorgenommen wird.
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So ist es denkbar, dass ein oder oder mehrere Sperrbits oder Sperrflags auf der Geräteelektronik z. B. für die Abtauheizung und/oder für das Kälteaggregat gesetzt werden. Dadurch werden diese für den Zeitraum, in dem diese gesetzt sind, nicht mehr aktiviert, was beispielsweise bei einer Anforderung einer kurzfristigen Lastabsenkung, beispielsweise für eine Dauer von 30 min oder weniger sinnvoll sein kann. Liegt keine Anforderung für eine Lastabsenkung mehr vor, kann die Steuer- oder Regelungseinheit das oder die Sperrbits oder Sperrflags wieder zurücksetzen.
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Liegt eine Anforderung für eine mittelfristige Lastabsenkung vor, beispielsweise im Stundenbereich, können ein oder mehrere Sperrbits oder Sperrflags auf der Geräteelektronik gesetzt werden. Dies hat zur Folge, dass für die Zeitspanne, in der diese gesetzt sind, z. B. eine elektrische Abtauheizung nicht im Betrieb genommen werden kann. Liegt keine Anforderung für eine Lastabsenkung mehr vor, kann die Steuer- oder Regelungseinheit das oder die Sperrbits oder Sperrflags wieder zurücksetzen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist somit vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgebildet ist, dass sie den Zustand, in dem der Betrieb der Komponente unterbunden wird, beendet, wenn seitens der Empfangseinheit ein oder auch kein Signal empfangen wird, woraus entnommen werden kann, dass keine Lastabsenkung mehr erforderlich ist, wobei die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgebildet sein kann, dass das genannte Beenden des Zustandes durch das Zurücksetzen des oder der Sperrbits oder Sperrflags erfolgt.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Gerät Mittel aufweist, durch die in dem Zustand des Unterbindens des Betriebes der wenigstens einen Komponente die Stellung eines Temperaturreglers zur Regelung der Temperatur in dem gekühlten Innenraum auf den wärmsten Temperatursollwert gestellt wird oder um einen Offset-Wert verstellt wird und/oder durch die die Ventilatornachlaufdauer um einen bestimmten Betrag verlängert oder verkürzt wird.
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So ist es beispielsweise denkbar, dass während einer Phase, in der eine Lastabsenkung gefordert wird, das Kühl- und/oder Gefriergerät automatisch die Schaltwerte der wärmsten Reglerstellung verwendet.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass während einer Phase, in der eine Lastabsenkung gefordert wird, das Kühl- und/oder Gefriergerät einen oder mehrere spezielle Offsets auf die aktuellen Schaltwerte anwendet. Diese Offsets können an geeigneter Stelle, wie beispielsweise im Parametersatz der Steuer- oder Regelungseinheit gespeichert sein.
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Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, die derart ausgebildet sind, dass durch diese Mittel der Zustand, in dem der Betrieb der wenigstens einen Komponente unterbunden wird, nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne beendet wird.
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Die Dauer der Maßnahme des Unterbindens des Betriebes der wenigstens einen Komponente kann beispielsweise durch Parameter im Datensatz der Steuer- oder Regelungseinheit oder beispielsweise auch der Geräteelektronik oder einer sonstigen Einheit zeitlich begrenzt werden. Nach Ablauf dieser festgelegten Zeiten beendet die Steuer- oder Regelungseinheit oder die Geräteelektronik oder eine sonstige Einheit den Gerätemodus, in der der Betrieb wenigstens einer Komponente gesperrt ist, automatisch. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der oder die Sperrbits oder Sperrflags und/oder der oder die oben genannten Offsets zurück gesetzt werden.
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Denkbar ist es, dass Mittel vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, dass sie ab dem Zeitpunkt, zu dem das Unterbinden des Betriebs der wenigstens einen Komponente beendet wird, ein erneutes Unterbinden des Betriebes der wenigstens einen Komponente für eine bestimmte Zeitspanne verhindern. Die erneute Einleitung einer Lastabsenkung nach Beendigung einer bereits durchgeführten Lastabsenkung kann somit für eine gewisse Zeit, die beispielsweise in dem Parametersatz der Geräteelektronik oder der Steuer- oder Regelungseinheit hinterlegt sein kann, verhindert werden. In diesem Fall reagiert das Gerät nicht auf ein entsprechendes Anforderungssignal.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein System umfassend wenigstens ein Kühl- und/oder Gefriergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das System wenigstens eine Sendeeinheit umfaßt, mittels derer das genannte Signal an die Empfangseinrichtung übermittelbar ist. Das System umfaßt somit das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Gefriergerät sowie zumindest einen Sender, der an das Kühl- und/oder Gefriergerät ein oder mehrere Signale übermittelt, aufgrund derer ggf. die Lastabsenkung eingeleitet wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Das Ausführungsbeispiel betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät, das mit zumindest einem Kältemittelkreislauf ausgeführt ist. Dieser Kältemittelkreislauf umfasst wenigstens einen Kompressor zur Förderung des Kältemittels sowie wenigstens eine elektrische Abtauheizung, mittels derer der Verdampfer des Kältemittelkreislaufs abtaubar ist.
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Des Weiteren ist eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen, die im Folgenden als „SmartGrid Logik” bezeichnet wird. Diese SmartGrid Logik kann sich beispielsweise auf einem externen Modul, das mit der Geräteelektronik über eine Datenverbindung kommunizieren kann, befinden oder auf der Geräteelektronik selbst, die für die Steuerung bzw. Regelung des Gerätes zuständig ist.
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Das die SmartGrid Logik beinhaltende externe Modul oder die Geräteelektronik mit der SmartGrid Logik erhalten über eine Datenverbindung (drahtgebunden oder drahtlos) Informationen, die die Geräteregelung beeinflussen. Über diese Datenverbindung können beispielsweise Daten zur Lastregelung gesendet werden oder bestimmte, möglicherweise normierte Lastmodi gestartet werden. Diese Modi können beispielsweise normierte Laständerungen einleiten.
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Denkbar ist es, dass von einer externen Sendeeinheit, wie beispielsweise von einem Energieversorgungsunternehmen die Anforderung einer kurzfristigen Lastabsenkung („load shedding”) gesendet wird. Diese Anforderung kann beispielsweise bedeuten, dass eine Lastabsenkung durch Reduzierung der durchschnittlichen Leistungsaufnahme um 50% für eine Dauer von 10 Minuten vorgenommen wird. In diesem Fall kann die SmartGrid Logik auf dem externen Modul oder auf der Geräteelektronik ein bzw. mehrere Sperrbits bzw. Sperrflags für die Abtauheizung und/oder das Kälteaggregat (Kühlanforderung) setzen. Dadurch werden diese deaktiviert und können für die Zeit der kurzfristigen Lastabsenkung nicht mehr in Betrieb genommen werden. Der Energieverbrauch sinkt dementsprechend stark. Liegt keine Anforderung nach einer kurzfristigen Lastabsenkung mehr vor, so ist es denkbar, dass das externe Kommunikationsmodul oder die Geräteelektronik diese Sperrbits bzw. Sperrflags zurücksetzt.
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Auch ist es denkbar, dass die Anforderung einer mittelfristigen Lastabsenkung („delay load”) von einer Einheit wie beispielsweise einer zentralen Einheit eines Energieversorgungsunternehmens abgegeben wird. In diesem Fall muss eine Lastabsenkung durch Vermeidung von Abtauung und Reduzierung der durchschnittlichen Leistungsaufnahme um einen festen Wert, beispielsweise 9,6 W, oder um einen Wert, der sich an der mittleren Leistungsaufnahme des Gerätes orientiert, beispielsweise 13%, für eine Dauer von 4 h vorgenommen werden. Diese Werte stellen selbstverständlich nur exemplarische Werte dar, die die Erfindung nicht beschränken. Nach Erhalt des entsprechenden Signals setzt die SmartGrid Logik auf dem externen Modul oder auf der Geräteelektronik ein bzw. mehrere Sperrbits bzw. Sperrflags für die Abtauheizung. Dadurch kann diese nicht in Betrieb genommen werden. Liegt keine Anforderung nach einer kurzfristigen Lastabsenkung mehr vor, so setzt das externe Kommunikationsmodul oder die Geräteelektronik diese Sperrbits bzw. Sperrflags wieder zurück, was zur Folge hat, dass die Abtauheizung im Bedarfsfall wieder eingesetzt werden kann.
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Denkbar ist es, dass der Nutzer die möglicherweise normierten Lastmodi durch Befehle über die Bedieneinrichtungen des Gerätes oder auch durch sein Verhalten, beispielsweise durch die Anzahl oder den Zeitpunkt der Türöffnungen oder Änderungen der Temperatureinstellung beenden kann. Auch ist es denkbar, dass der Nutzer durch Befehle über die Bedieneinrichtung des Gerätes die Reaktion des Gerätes auf Anforderungen aus dem Stromnetz aktivieren und deaktivieren kann. In diesem Fall kann der Nutzer entscheiden, ob auf eine entsprechende Anforderung einer beispielsweise kurzfristigen oder mittelfristigen Lastabsenkung reagiert wird oder nicht.
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Denkbar ist es, dass während einer Phase, in der eine mittelfristige Lastabsenkung gefordert wird, das Gerät automatisch die Schaltwerte der wärmsten Reglerstellung verwendet, so dass auf diese Weise eine weitere Reduzierung der Leistungsaufnahme erreicht wird.
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Während einer Phase, in der eine mittelfristige Lastabsenkung gefordert wird, kann das Gerät spezielle Offsets auf die aktuellen Schaltwerte anwenden. Diese Offsets können im Parametersatz des externen Moduls oder auch der Geräteelektronik hinterlegt sein.
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Die Dauer dieser Maßnahmen kann ebenfalls durch Parameter im Datensatz des externen Moduls oder der Geräteelektronik zeitlich begrenzt werden. Nach Ablauf dieser festgelegten Zeiten beendet das Kommunikationsmodul oder die Geräteelektronik den Gerätemodus automatisch, beispielsweise indem sie die Sperrbits bzw. Sperrflags und/oder Offsets zurücksetzt. Ebenso ist es möglich, dass die Dauer der Lastabsenkung bereits Bestandteil des übertragenen Signals ist, das von der Empfangseinrichtung empfangen wird, das seinerseits entweder einen Bestandteil des Kühl- und/oder Gefriergerätes oder mit diesem in Verbindung steht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, dass nach Beendigung der Lastabsenkung eine erneute Einleitung einer Lastabsenkung oder eines Lastmodus für eine gewisse Zeit, die beispielsweise im Parametersatz der Geräteelektronik oder des externen Moduls hinterlegt ist und für den jeweiligen Lastmodus individuell sein kann, gesperrt ist. Während der Anforderung einer kurzfristigen oder mittelfristigen oder sonstigen Lastabsenkung kann die Ventilatornachlaufdauer um einen bestimmten Betrag verlängert oder verkürzt werden. Auch dieser Betrag kann im Parametersatz der Geräteelektronik oder des externen Moduls hinterlegt sein.
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Basierend auf der vorliegenden Erfindung können selbst strenge Normen bezüglich der SmartGrid-Tauglichkeit eines Kühl- und/oder Gefriergerätes beispielsweise in den USA oder auch anderen Ländern erfüllt werden.