DE102012211357A1

DE102012211357A1 - Method for controlling refrigeration appliance system, involves generating adjusting signals, such that set adjusting variables cause temporarily increase in cooling performance within time period

Info

Publication number: DE102012211357A1
Application number: DE201210211357
Authority: DE
Inventors: Horst Peter Wurm; Matthias Kordon; Thomas Bader
Original assignee: Wurm & Co KG Elektronische Systeme GmbH
Current assignee: Wurm & Co KG Elektronische Systeme GmbH
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-02

Abstract

The method involves generating cold storage request signals for a refrigeration appliance (16) based on time-related energy price information, where adjusting signals are generated for adjusting an adjusting variable based on the cold storage request signal. The adjusting variable influences the cooling performance of a respective cold generating device (18). The adjusting signals are generated such that the set adjusting variables cause a temporarily increase in the cooling performance within a time period. An independent claim is included for a refrigeration appliance system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kühlmöbelsystems, welches eine Vielzahl von Kühlmöbeln, insbesondere von Verkaufskühlmöbeln für den Lebensmittelhandel, umfasst, wobei jedem Kühlmöbel eine Kälteerzeugungseinrichtung und eine Regeleinrichtung zum Regeln der Kälteerzeugungseinrichtung zugeordnet ist, wobei in einem Normalbetrieb der Kühlmöbel die jeweilige Regeleinrichtung die zugeordnete Kälteerzeugungseinrichtung zumindest auf Grundlage eines Unterschieds zwischen einem einstellbaren Sollwert und wenigstens einem gemessenen Istwert regelt. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Kühlmöbelsystem. The invention relates to a method for controlling a refrigerated cabinet system, which comprises a plurality of refrigerated cabinets, in particular sales refrigerated furniture for the food trade, wherein each refrigeration cabinet is associated with a refrigeration device and a control device for controlling the refrigeration device, wherein in a normal operation of the refrigeration furniture, the respective control device assigned cooling device controls at least on the basis of a difference between an adjustable setpoint and at least one measured actual value. The invention further relates to a corresponding refrigerated cabinet system.

Derartige Kühlmöbelsysteme dienen zur Kühlung von Lebensmitteln als Kühlgut, insbesondere in Selbstbedienungs-Lebensmittelmärkten. Bei den Kühlmöbeln kann es sich sowohl um Tiefkühlmöbel zum Lagern von tiefgekühlter Ware bei einer tieferen Kühltemperatur (ca. –18°C) als auch um Normalkühlmöbel zum Lagern von normal gekühlter Ware bei einer höheren Kühltemperatur (sogenannte Pluskühlung bei ca. +4°C) handeln. In beiden Fällen ist eine maximal zulässige Kühlguttemperatur gesetzlich vorgeschrieben, welche der Verderblichkeit des Kühlguts Rechnung trägt, und die Regelung der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung ist hierauf ausgelegt. Die Kühlmöbel können beispielsweise als Kühltruhen oder Kühlregale ausgebildet sein und wahlweise Abdeckungen bzw. Türen aufweisen. Ferner können unter Kühlmöbeln auch kleinere Kühlräume oder Kühlzellen verstanden werden, die lediglich der Zwischenlagerung von Kühlgut in Lebensmittelmärkten dienen und daher für den Endverbraucher in der Regel nicht zugänglich sind. Such refrigerated furniture systems are used for cooling food as refrigerated goods, especially in self-service food markets. The refrigerated cabinets may be both freezer cabinets for storing frozen goods at a lower refrigeration temperature (about -18 ° C) and normal refrigerated cabinets for storing normally refrigerated goods at a higher refrigeration temperature (so-called plus refrigeration at about + 4 ° C ) act. In both cases, a maximum allowable temperature of the product is prescribed by law, which takes into account the perishability of the refrigerated goods, and the control of the respective refrigeration device is designed thereon. The refrigerated cabinets can be designed, for example, as freezer cabinets or refrigerated shelves and optionally have covers or doors. Furthermore, refrigerated cabinets can also be understood to mean smaller refrigerated rooms or cold storage cells which merely serve for the intermediate storage of refrigerated goods in food markets and are therefore generally not accessible to the end user.

Insbesondere stellt auch eine Anordnung von mehreren Kühlmöbelelementen, beispielsweise von einzelnen Kühltruhenelementen oder Kühlregalelementen, die einer gemeinsamen Kälteerzeugungseinrichtung und einer gemeinsamen Regeleinrichtung zugeordnet sind, ein Kühlmöbel im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. In particular, an arrangement of a plurality of refrigeration furniture elements, for example of individual freezer elements or cooling shelf elements, which are associated with a common refrigeration device and a common control device, a cooling furniture within the meaning of the present invention.

Unter einer Kälteerzeugungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine elektrisch betriebene Einrichtung verstanden, welche in beliebiger und an sich bekannter Weise die zum Kühlen eines (offenen oder geschlossenen) Kühlraums des Kühlmöbels notwendige Kälteenergie bereitstellen. Sie umfassen zum Beispiel wenigstens einen Kühlkreis, der typischerweise zumindest einen Verdampfer, einen Verdichter, einen Verflüssiger und ein Expansionsventil umfasst, die entlang der Strömungsrichtung eines Kältemittels hintereinander angeordnet sind. Eine beispielhafte Kälteerzeugungseinrichtung ist in DE 10 2004 035 123 B4 offenbart. A refrigeration device in the context of the present invention is understood to mean an electrically operated device which, in any desired and known manner, provides the refrigeration energy necessary for cooling an (open or closed) cooling space of the refrigeration appliance. They include, for example, at least one refrigeration cycle, which typically comprises at least one evaporator, a compressor, a condenser and an expansion valve, which are arranged one behind the other along the flow direction of a refrigerant. An exemplary refrigeration device is in DE 10 2004 035 123 B4 disclosed.

Neben derartigen Kompressionskälteanlagen können jedoch auch beliebige andere Kälteerzeugungseinrichtungen zum Einsatz gelangen, beispielsweise Adsorptionskälteanlagen. In addition to such compression refrigeration systems, however, any other refrigeration devices can be used, for example adsorption refrigeration systems.

Große Lebensmittelmarktketten verfügen über ein umfangreiches Filialnetz, wobei in jeder Filiale oder Verkaufsstelle zumeist mehrere Tief- und Normalkühlmöbel betrieben werden. Die zum Betrieb der Kühlmöbel erforderliche elektrische Energie stellt daher einen nicht unerheblichen Kostenfaktor für die Lebensmittelmarktketten dar. Large grocery chains have an extensive network of branches, whereby in each branch or point of sale mostly several low and normal refrigerated furniture are operated. The required for the operation of the refrigeration equipment electrical energy therefore represents a significant cost factor for the food market chains.

In der Regel wird die von den Energieversorgungsunternehmen gelieferte elektrische Energie gegenüber Großverbrauchern nach lastabhängigen und insbesondere tageszeitenabhängigen Tarifen abgerechnet. Aufgrund der Kältespeicherkapazität der eingelagerten Lebensmittel ist es grundsätzlich möglich, in gewissem Umfang die Betriebszeiten der Kälteerzeugungseinrichtungen an die aktuelle Angebots- bzw. Nachfragesituation des Stromnetzes anzupassen. As a rule, the electrical energy supplied by the energy supply companies is billed to large consumers according to load-dependent and, in particular, daytime-dependent tariffs. Due to the cold storage capacity of the stored food, it is fundamentally possible to adapt the operating times of the refrigeration devices to the current supply and demand situation of the power grid to a certain extent.

So ist es allgemein bekannt, dass in einem Stromnetz zur Reduzierung von Spitzenlasten ausgewählte Verbraucher vorübergehend abgeschaltet werden können. Da durch solche Maßnahmen die vom Energieversorgungsunternehmen vorzuhaltende Stromerzeugungskapazität reduziert werden kann, ergeben sich für diejenigen Stromkunden, die solche vorübergehenden Abschaltungen akzeptieren können, entsprechende Kosteneinsparungspotentiale. So it is well known that in a power grid to reduce peak loads selected consumers can be temporarily switched off. Since such measures can reduce the power generation capacity to be provided by the power utility, there are corresponding cost saving potentials for those power customers who can accept such temporary shutdowns.

Aufgrund der zunehmenden Bedeutung von erneuerbaren Energien für die Stromerzeugung, beispielsweise Windkraft oder Solarenergie, erhöhen sich die Schwankungen von Angebot und Nachfrage in den Stromnetzen noch weiter. Dies hat eine zunehmende Spreizung der Strompreise im Verlauf eines Tages zur Folge, was für einen wirtschaftlichen Betrieb von Kühlmöbelsystemen entsprechende technische Lösungen bei der Steuerung erfordert. Due to the increasing importance of renewable energies for power generation, such as wind power or solar energy, the fluctuations in supply and demand in the electricity grids continue to increase. This results in an increasing spreading of the electricity prices in the course of a day, which requires appropriate technical solutions for the control of an economical operation of refrigerated cabinet systems.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Kühlmöbelsystems und ein Kühlmöbelsystem anzugeben, welche einen kostengünstigen Betrieb ermöglichen. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a refrigerated cabinet system and a refrigerated cabinet system, which enables low-cost operation.

Eine Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß werden bei dem eingangs genannten A solution of the problem is achieved by a method having the features of claim 1. According to the invention in the aforementioned

Verfahren für einen Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel zumindest die folgenden Schritte durchgeführt:

– Erzeugen von Kältespeicheranforderungssignalen für die Kühlmöbel auf der Grundlage von zeitbezogenen Energiepreisinformationen,
– Erzeugen von Stellsignalen zum Einstellen einer die Kälteleistung der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung beeinflussenden Stellgröße zumindest auf der Grundlage der Kältespeicheranforderungssignale, und
– Regeln einer jeden Kälteerzeugungseinrichtung zumindest auf der Grundlage der gemäß den Stellsignalen eingestellten Stellgröße.

Method for a cold storage operation of the refrigeration furniture carried out at least the following steps:

Generating cold storage request signals for the refrigeration cabinets based on time-related energy price information,
- Generating control signals for setting a cooling capacity of the respective refrigeration device influencing control variable at least on the basis of the cold storage request signals, and
- Rules of each refrigeration device based at least on the basis of the manipulated variable set in accordance with the control signals.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es unter Ausnutzung der Kältespeicherfähigkeit des Kühlguts, durch eine vorübergehende Absenkung der Kühlguttemperatur unter einen für den Normalbetrieb vorgesehenen Wert die Betriebszeiten der Kälteerzeugungseinrichtungen zumindest teilweise in solche Zeiträume zu verlagern, in denen die Stromnachfrage insbesondere im Vergleich zum Stromangebot gering und die Energiekosten daher niedrig sind. The method according to the invention makes it possible to shift the operating times of the refrigeration devices at least partially into such periods, in which the demand for electricity in particular in comparison to the electricity supply low and the energy costs by taking advantage of the cold storage capacity of the item to be cooled by a temporary lowering of the temperature therefore are low.

Im Normalbetrieb der Kühlmöbel kann typischerweise im Wesentlichen eine Temperaturregelung erfolgen, bei welcher der einstellbare Sollwert ein Temperaturwert ist, welcher der maximal zulässigen Kühlguttemperatur entspricht. Ein oder mehrere gemessene Temperatur-Istwerte werden mit dem eingestellten Temperatur-Sollwert verglichen, um in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs die jeweilige Kälteleistung zu erhöhen oder zu verringern. Bei einer derartigen auf dem Prinzip der geschlossenen Regelung basierenden Temperaturregelung sind im Normalbetrieb der Kühlmöbel das schnelle Erreichen und zuverlässige Einhalten des Temperatur-Sollwerts wichtig, um den gesetzlichen Anforderungen an den Schutz des Kühlguts vor unzulässiger Erwärmung Genüge zu leisten. During normal operation of the refrigeration cabinets, a temperature control can typically be carried out essentially in which the adjustable setpoint value is a temperature value which corresponds to the maximum permissible refrigerated product temperature. One or more measured temperature actual values are compared with the set temperature setpoint to increase or decrease the respective cooling capacity depending on the result of this comparison. In such based on the principle of closed-loop temperature control in the normal operation of the refrigeration furniture, the rapid achievement and reliable compliance with the temperature setpoint important to meet the legal requirements for the protection of the refrigerated goods from excessive heating sufficient.

Im Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel hingegen erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abweichung von diesem Regelungskonzept dahingehend, dass nicht unbedingt oder nicht nur der Sollwert geändert wird, etwa durch eine bloße Verringerung eines Temperatur-Sollwerts. Sondern in Abhängigkeit von den erzeugten Kältespeicheranforderungssignalen wird zumindest der Wert einer die Kälteleistung beeinflussenden Stellgröße der Kälteerzeugungseinrichtung gegenüber dem Normalbetrieb des jeweiligen Kühlmöbels modifiziert. In the cold storage operation of the refrigeration units, however, according to the present invention, a deviation from this control concept in that not necessarily or not only the setpoint is changed, such as by a mere reduction of a temperature setpoint. But depending on the generated cold storage request signals at least the value of the cooling capacity influencing control variable of the refrigeration device compared to the normal operation of the respective refrigerated cabinet is modified.

Hierfür werden Stellsignale zum Einstellen einer Stellgröße der Kälteerzeugungseinrichtung erzeugt, und die Regelung der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung erfolgt zumindest gemäß der derartig eingestellten Stellgröße. Bei dieser Stellgröße kann es sich beispielsweise um die Drehzahl eines Verdichters (oder mehrerer Verdichter) der Kälteerzeugungseinrichtung handeln, was nachfolgend noch näher erläutert wird. In der Regel bewirkt die in dem Kältespeicherbetrieb gemäß dem Stellsignal eingestellte Stellgröße im zeitlichen Mittel, d.h. bezogen auf eine gewisse Zeitdauer, eine Erhöhung der Kälteleistung der Kälteerzeugungseinrichtung gegenüber dem Normalbetrieb des jeweiligen Kühlmöbels. For this purpose, control signals for adjusting a manipulated variable of the refrigerating device are generated, and the control of the respective refrigerating device takes place at least according to the control variable set in this way. This manipulated variable may be, for example, the rotational speed of a compressor (or a plurality of compressors) of the refrigeration device, which will be explained in more detail below. As a rule, the manipulated variable set in the cold storage operation according to the control signal causes in the time average, i. based on a certain period of time, an increase in the cooling capacity of the refrigeration device relative to the normal operation of the respective refrigerated cabinet.

Die Stellgröße kann direkt auf einen Wert entsprechend dem erzeugten Stellsignal eingestellt werden, beispielsweise die Verdichterdrehzahl selbst, oder das Stellsignal gibt lediglich einen Grenzwert für die Stellgröße, beispielsweise einen Maximalwert für die Verdichterdrehzahl, vor. Insbesondere kann dieser Grenzwert gegenüber einem im Normalbetrieb gültigen Grenzwert modifiziert sein. The manipulated variable can be set directly to a value corresponding to the generated control signal, for example, the compressor speed itself, or the control signal only provides a limit value for the manipulated variable, for example, a maximum value for the compressor speed. In particular, this limit value can be modified in comparison with a limit valid in normal operation.

Hierdurch kann die Wirkungsgradcharakteristik der Kälteerzeugungseinrichtung in dem für den Kältespeicherbetrieb maßgeblichen Temperaturbereich, der gegenüber dem Normalbetrieb abgesenkt ist, besser berücksichtigt werden. Da nämlich eine Absenkung der Kühlguttemperatur auch eine Absenkung des Temperaturniveaus des Kältemittels im Verdampfer des Kühlkreises zur Folge hat, muss bei gleichbleibender Temperatur des Verflüssigers, welche in der Regel durch die Umgebungstemperatur vorgegeben ist, ein größerer Temperaturunterschied überwunden werden. Dadurch verringert sich jedoch auch der Wirkungsgrad der Kälteerzeugungseinrichtung, welcher durch die Leistungszahl ε bzw. durch den sogenannten "Coefficient of Performance (COP)" beschrieben wird. In Abhängigkeit von der absoluten Temperatur kann die Wirkungsgradverschlechterung bis zu 3 % pro Kelvin ausmachen. As a result, the efficiency characteristics of the refrigeration device in the relevant temperature range for the cold storage operation, which is lowered compared to the normal operation, better taken into account. Since a reduction in the temperature of the cooling product also results in a lowering of the temperature level of the refrigerant in the evaporator of the cooling circuit, a greater temperature difference must be overcome if the temperature of the condenser remains constant, which is generally predetermined by the ambient temperature. However, this also reduces the efficiency of the refrigeration device, which is described by the coefficient of performance ε or by the so-called "coefficient of performance (COP)". Depending on the absolute temperature, the efficiency deterioration can be up to 3% per Kelvin.

Weiterhin beeinflusst auch die abgerufene Kälteleistung den Wirkungsgrad der Kälteerzeugungseinrichtung. In der Regel ist deren Wirkungsgrad im Volllastbetrieb nämlich schlechter als im Teillastbetrieb. Furthermore, the retrieved cooling capacity also influences the efficiency of the refrigeration device. As a rule, their efficiency in full load operation is worse than in partial load operation.

Diese Gegebenheiten werden im Kältespeicherbetrieb des jeweiligen Kühlmöbels dadurch berücksichtigt, dass nicht einfach die Regelung entsprechend dem Normalbetrieb lediglich mit einem geänderten Sollwert (insbesondere lediglich mit einem abgesenkten Temperatur-Sollwert) erfolgt. Eine Regelung entsprechend dem Normalbetrieb ist nicht zwingend erforderlich, da die maximal zulässigen Temperaturen im Kühlmöbel (entsprechend den gesetzlichen Anforderungen) in dem Kältespeicherbetrieb ja ohnehin unterschritten werden. Sondern der Betrieb der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung kann nun auf eine Optimierung des Wirkungsgrades ausgelegt werden, indem (zumindest) auf eine geeignete Stellgröße der Kälteerzeugungseinrichtung unmittelbar Einfluss genommen wird. Dies schließt allerdings nicht aus, dass nachgeordnet eine Regelung (insbesondere eine Temperaturregelung) im Kältespeicherbetrieb erfolgt. These conditions are taken into account in the cold storage operation of the respective refrigerated cabinet in that not simply the control according to the normal operation only with a changed setpoint (in particular only with a lowered temperature setpoint). A regulation corresponding to the normal operation is not absolutely necessary, since the maximum permissible temperatures in the refrigeration cabinet (in accordance with the legal requirements) in the cold storage operation are in any case undercut anyway. But the operation of the respective refrigeration device can now be designed to optimize the efficiency by (at least) directly influenced by a suitable manipulated variable of the refrigeration device. However, this does not rule out that downstream of a regulation (in particular a temperature control) takes place in the cold storage operation.

Das Regeln der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtungen im Kältespeicherbetrieb auf der Grundlage der Stellgröße erlaubt es somit, die Kälteerzeugungseinrichtung so zu betreiben, dass die aufgrund niedrigerer Energiekosten während des Kältespeicherbetriebs erzielten Einsparungen nicht wieder durch Effizienzeinbußen wegen eines verschlechterten Wirkungsgrades zunichte gemacht werden. The rules of the respective refrigeration devices in the cold storage operation based on the manipulated variable thus allows the refrigeration device to operate so that the savings achieved due to lower energy costs during cold storage operation are not nullified by efficiency losses due to a deteriorated efficiency.

Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass eine Temperaturregelung sowohl im Normalbetrieb als auch im Kältespeicherbetrieb zusätzlich auch untere und/oder obere Temperaturgrenzen berücksichtigen kann, wodurch etwa ein unbeabsichtigtes Einfrieren der Lebensmittel bei einer Pluskühlung oder ein Überschreiten von aus hygienischen Gründen vorgegebenen Temperaturobergrenzen verhindert werden kann. For the sake of completeness, it should be noted that a temperature control in both normal operation and cold storage operation can additionally take account of lower and / or upper temperature limits, which can prevent unintentional freezing of the food in a plus cooling or exceeding of predetermined upper temperature limits for reasons of hygiene.

Die genannten Energiepreisinformationen, auf deren Grundlage die Kältespeicheranforderungssignale erzeugt werden, können insbesondere die zeitbezogenen, für einen Betrieb der Kühlmöbel maßgeblichen Energiekosten umfassen, welche als Preis pro Energieeinheit angegeben werden. Die Energiepreisinformationen können beispielsweise von dem stromliefernden Energieversorgungsunternehmen bereitgestellt werden, beispielsweise in Form eines wochentag- und/oder tageszeitbezogenen Tarifs. Grundsätzlich können die Energiepreisinformationen jedoch auch auf andere Weise zur Verfügung gestellt werden, was nachfolgend noch näher erläutert wird. The aforementioned energy price information, on the basis of which the cold storage requirement signals are generated, may in particular include the time-related energy costs that are decisive for the operation of the refrigeration units, which are stated as the price per unit of energy. For example, the energy price information may be provided by the offloading utility, for example in the form of a weekly and / or daytime rate. In principle, however, the energy price information can also be made available in other ways, which will be explained in more detail below.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Stellsignale derart erzeugt, dass die eingestellte Stellgröße eine vorübergehende Erhöhung der Kälteleistung (bezogen auf den Normalbetrieb des betreffenden Kühlmöbels) innerhalb eines solchen Zeitraums bewirkt, für welchen gemäß den zeitbezogenen Energiepreisinformationen ein für den Betrieb des Kühlmöbels maßgeblicher Energiepreis unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts liegt. Es versteht sich, dass dieser Energiepreis auch eine Preisspanne oder einen Preisverlauf über die Zeit umfassen kann. Grundsätzlich kann der Grenzwert variabel sein. Der Grenzwert kann auch dem Energiepreis zu einer anderen Tageszeit entsprechen oder von diesem Energiepreis abgeleitet sein. Durch eine geeignete Festlegung des Energiepreis-Grenzwerts kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass der Kältespeicherbetrieb mit einem verminderten Wirkungsgrad der Kälteerzeugungseinrichtung einhergeht und daher die Kühlmöbel nur dann im Kältespeicherbetrieb betrieben werden, wenn tatsächlich ein Kostenvorteil gegeben ist. According to an advantageous embodiment of the method, the control signals are generated such that the set manipulated variable causes a temporary increase in the refrigeration capacity (based on the normal operation of the relevant refrigeration appliance) within such a period for which according to the time-related energy price information relevant for the operation of the refrigerator energy price is below a predetermined threshold. It is understood that this energy price may also include a price range or a price over time. Basically, the limit can be variable. The limit value may also correspond to the energy price at another time of the day or be derived from this energy price. By a suitable determination of the energy price limit value, for example, it can be taken into account that the cold storage operation is accompanied by a reduced efficiency of the refrigeration device and therefore the refrigeration cabinets are only operated in the cold storage mode when a cost advantage is actually given.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Stellsignale derart erzeugt, dass die Dauer, das Maß oder der zeitliche Verlauf der Erhöhung der Kälteleistung oder mehrere dieser Werte von der Länge des genannten Zeitraums und/oder von der Differenz zwischen dem genannten maßgeblichen Energiepreis und dem vorbestimmten Grenzwert abhängen. Beispielsweise können die Stellsignale die Kälteerzeugungseinrichtung fallweise derart beeinflussen, dass diese mit maximaler Leistung betrieben wird und damit bewusst ein schlechterer Wirkungsgrad in Kauf genommen wird, wenn der genannte, für den Kältespeicherbetrieb zur Verfügung stehende Zeitraum relativ kurz ist und insbesondere der maßgebliche Energiepreis in diesem kurzen Zeitraum besonders niedrig ist. Falls jedoch der für den Kältespeicherbetrieb zur Verfügung stehende Zeitraum relativ lang ist, kann die Kälteerzeugungseinrichtung in einem besonders wirtschaftlichen Teillastbetrieb betrieben werden, sodass die maximal speicherbare Kälteenergie erst zum Ende des genannten Zeitraums vollständig gespeichert ist. Grundsätzlich kann das Stellsignal eine Zeitabhängigkeit enthalten, d.h. die mittels des Stellsignals abgerufene Kälteleistung kann über die Zeit variieren. According to a further advantageous embodiment of the method, the control signals are generated such that the duration, the measure or the time profile of the increase in the cooling capacity or more of these values of the length of said period and / or the difference between said relevant energy price and the depend on the predetermined limit. For example, the control signals can affect the refrigeration device occasionally such that it is operated at maximum power and thus consciously a poorer efficiency is accepted when said, available for the cold storage operation period is relatively short and in particular the relevant energy price in this short Period is particularly low. However, if the available for the cold storage operation period is relatively long, the refrigeration device can be operated in a particularly economical part-load operation, so that the maximum storable cooling energy is completely stored only at the end of said period. Basically, the control signal may contain a time dependence, i. the cooling capacity called up by the control signal may vary over time.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die genannten Kältespeicheranforderungssignale auf der Grundlage von Erfahrungswerten für den Energiepreis und/oder auf der Grundlage einer Energiepreisprognose unter Berücksichtigung eines zu erwartenden Energieangebots und einer zu erwartenden Energienachfrage erzeugt werden. Bei der Energiepreisprognose können insbesondere auch Wetterprognosen berücksichtigt werden. Beinhaltet die Wetterprognose beispielsweise hohes Windaufkommen, kann aufgrund eines zu erwartenden höheren Windenergieangebots auf niedrigere Strompreise geschlossen werden. Umgekehrt kann beispielsweise aufgrund einer Wetterprognose, die einen sonnenarmen Tag prognostiziert, auf ein sinkendes Solarenergieangebot und damit auf steigende Energiepreise geschlossen werden. Ebenso kann beispielsweise bei einer Wetterprognose, die sinkende Temperaturen vorhersagt, von steigenden Energiepreisen ausgegangen werden. Grundsätzlich können die Kältespeicheranforderungssignale auch regional für jeweils maßgebliche Netzgebiete erzeugt werden, um regionale Energieangebotsunterschiede und Energienachfrageunterschiede besser berücksichtigen zu können. Grundsätzlich können jedoch auch Erfahrungswerte, die hauptsächlich auf einem tageszeitlichen Verlauf von Angebot und Nachfrage beruhen, berücksichtigt werden. According to a further embodiment, the said cold storage request signals can be generated on the basis of empirical values for the energy price and / or on the basis of an energy price forecast taking into account an expected energy supply and an expected energy demand. In particular, weather forecasts can also be taken into account in the energy price forecast. For example, if the weather forecast includes high levels of wind, lower electricity prices may be inferred due to the expected increase in wind energy supply. Conversely, for example, based on a weather forecast that predicts a sun-poor day, a declining solar energy supply and thus rising energy prices can be concluded. Likewise, for example, in a weather forecast that predicts sinking temperatures, rising energy prices can be assumed. In principle, the cold storage requirement signals can also be generated regionally for relevant network areas in order to better take into account regional energy supply differences and energy demand differences. In principle, however, empirical values, which are based mainly on a day-to-day course of supply and demand, can also be taken into account.

Auch in dem Normalbetrieb der Kühlmöbel kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Regeleinrichtung die genannte Stellgröße einstellt, um die Kälteleistung der zugeordneten Kälteerzeugungseinrichtung zu beeinflussen, insbesondere in Abhängigkeit von dem genannten Sollwert-/Istwert-Vergleich. Allerdings unterscheiden sich der Normalbetrieb und der Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel in diesem Fall vorzugsweise dadurch, dass die jeweilige Regeleinrichtung in dem Normalbetrieb einen ersten Maximalwert für das Einstellen der Stellgröße berücksichtigt, wobei in dem Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel die genannte Stellgröße höchstens auf einen zweiten Maximalwert eingestellt wird, der geringer als der erste Maximalwert ist. Hierdurch wird eine besonders einfache Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, da im Normalbetrieb und im Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel eine sehr ähnliche Regelung durchgeführt werden kann. Ferner vereinfacht sich der Übergang zwischen den beiden Betriebsarten. Gleichwohl kann durch Vorgeben unterschiedlicher Grenzwerte für die genannte Stellgröße, d.h. durch die unterschiedlich großen Maximalwerte, erreicht werden, dass der Kältespeicherbetrieb relativ zu dem Normalbetrieb auf eine Optimierung des Wirkungsgrades ausgelegt wird. Also in the normal operation of the refrigeration units can be provided that the respective control device adjusts the said control variable to affect the cooling capacity of the associated refrigeration device, in particular in dependence on said setpoint / actual value comparison. However, the normal operation and the cold storage operation of the refrigeration furniture in this case preferably differ in that the respective Regulated device in the normal operation takes into account a first maximum value for adjusting the manipulated variable, wherein in the cold storage operation of the refrigeration furniture said control variable is set at most to a second maximum value which is less than the first maximum value. As a result, a particularly simple implementation of the method according to the invention is made possible, since a very similar control can be carried out in normal operation and in cold storage operation of the refrigeration units. Furthermore, the transition between the two modes is simplified. Nevertheless, by predetermining different limit values for the said manipulated variable, ie by the different maximum values, it can be achieved that the cold accumulator operation is designed to optimize the efficiency relative to the normal operation.

Bei dieser Ausführungsform müssen die jeweiligen Maximalwerte weder im Normalbetrieb noch im Kältespeicherbetrieb zwingend fix sein, sondern können auch in Abhängigkeit beispielsweise von der maßgeblichen Umgebungstemperatur des Kühlmöbels gewählt werden. Wichtig ist lediglich, dass im Kältespeicherbetrieb eine Modifizierung der Maximalwerte gegenüber den entsprechenden Bedingungen im Normalbetrieb erfolgt. Ferner kann beispielsweise die Kälteleistung noch während des Normalbetriebs bewusst reduziert werden, wenn ein für den Kältespeicherbetrieb geeigneter Zeitraum unmittelbar bevorsteht oder wenn die maßgeblichen Energiekosten kurzzeitig eine vorbestimmte Obergrenze überschreiten, und wenn der mit der Reduzierung der Kälteleistung einhergehende geringfügige Temperaturanstieg des Kühlguts noch innerhalb tolerierbarer Grenzen liegt, d.h. ein aus hygienischen Gründen vorgegebener Temperaturhöchstwert nicht überschritten wird. In this embodiment, the respective maximum values need not necessarily be fixed neither in normal operation nor in cold storage operation, but can also be selected as a function of, for example, the relevant ambient temperature of the refrigeration appliance. It is only important that in the cold storage operation, a modification of the maximum values compared to the corresponding conditions in normal operation takes place. Furthermore, for example, the cooling capacity can still be deliberately reduced during normal operation when a suitable for the cold storage operation period is imminent or if the relevant energy costs temporarily exceed a predetermined upper limit, and if the associated with the reduction of the cooling capacity slight increase in temperature of the goods still within tolerable limits lies, ie a hygienic reasons given temperature maximum value is not exceeded.

Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Ausführungsform kann die jeweilige Regeleinrichtung auch in dem Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel die zugeordnete Kälteerzeugungseinrichtung auf Grundlage eines Unterschieds zwischen einem Sollwert und wenigstens einem gemessenen Istwert regeln. In diesem Fall wird in dem Kältespeicherbetrieb der Sollwert vorzugsweise zumindest auf Grundlage der genannten Kältespeicheranforderungssignale eingestellt. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch im Kältespeicherbetrieb ein vorgegebener Temperatursollwert berücksichtigt wird. Dadurch kann wiederum eine besonders einfache Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden, und es kann beispielsweise auch verhindert werden, dass das in den Kühlmöbeln gelagerte Kühlgut während des Kältespeicherbetriebs übermäßig abgekühlt wird. Insbesondere wird dadurch ein Einfrieren von zur Pluskühlung bestimmtem Kühlgut verhindert. Letztlich ist bei dieser Ausführungsform also die Regelung der Kälteerzeugungseinrichtung im Kältespeicherbetrieb, die auf den Kältespeicheranforderungssignalen und den darauf basierenden Stellsignalen beruht, der Regelung gemäß dem Normalbetrieb unterlagert. As an alternative or in addition to the aforementioned embodiment, the respective control device can also regulate the associated refrigeration device in the cold storage operation of the refrigeration appliance on the basis of a difference between a desired value and at least one measured actual value. In this case, in the cold storage operation, the set value is preferably set based at least on the basis of the cold storage request signals. This ensures that even in cold storage operation, a predetermined temperature setpoint is taken into account. As a result, in turn, a particularly simple implementation of the method according to the invention can be achieved, and it can also be prevented, for example, that the refrigerated goods stored in the refrigerated cabinets are excessively cooled during the cold storage operation. In particular, this prevents freezing of refrigerated goods intended for plus cooling. Ultimately, therefore, in this embodiment, the control of the refrigeration device in the cold storage operation, which is based on the cold storage request signals and the control signals based thereon, the control according to the normal operation is subordinated.

Die jeweilige Kälteerzeugungseinrichtung kann wenigstens einen Verdichter aufweisen, wobei die genannte Stellgröße vorzugsweise einen Leistungsparameter des Verdichters, insbesondere die Verdichterdrehzahl umfasst. Anstelle der Verdichterdrehzahl können beispielsweise auch der Betriebsstrom und/oder die Betriebsspannung des Verdichters, ein Zu- oder Abschalten von einzelnen Zylindern bei mehrzylindrigen und/oder mehrstufigen Verdichtern, und/oder eine Veränderung der Tastzeiten bei einem getakteten Betrieb als Leistungsparameter bzw. Stellgröße dienen. Auch der prozentuale Öffnungsgrad eines Expansionsventils des Kühlkreislaufs kann alternativ oder zusätzlich als Stellgröße herangezogen werden. The respective refrigeration device may have at least one compressor, wherein said manipulated variable preferably comprises a performance parameter of the compressor, in particular the compressor speed. Instead of the compressor speed, for example, the operating current and / or the operating voltage of the compressor, a connection or disconnection of individual cylinders in multi-cylinder and / or multi-stage compressors, and / or a change in the sampling times in a clocked operation serve as a performance parameter or manipulated variable. The percentage opening degree of an expansion valve of the cooling circuit can alternatively or additionally be used as a manipulated variable.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die genannten Stellsignale für die jeweilige Regeleinrichtung zusätzlich auf der Grundlage von Informationen über die Leistungszahl der zugeordneten Kälteerzeugungseinrichtung erzeugt. Die Informationen über die Leistungszahl können beispielsweise in einer jeweiligen Speichereinrichtung des Kühlmöbels und/oder einer Speichereinrichtung einer Zwischensteuereinrichtung bereitgestellt werden. Die Informationen über die Leistungszahl können beispielsweise als Kennlinienfunktion oder als Nachschlagetabelle jeweils in Abhängigkeit von den Prozessgrößen (Druck und/oder Temperatur) angegeben werden. According to a further advantageous embodiment, said control signals for the respective control device are additionally generated on the basis of information about the coefficient of performance of the associated refrigeration device. The information about the coefficient of performance can be provided for example in a respective storage device of the refrigerated cabinet and / or a storage device of an intermediate control device. The information about the coefficient of performance can, for example, be specified as a characteristic function or as a look-up table depending on the process variables (pressure and / or temperature).

Die genannten Stellsignale für die jeweilige Regeleinrichtung können zusätzlich auf der Grundlage von Kühlraum-Temperaturdaten und/oder Kühlgut-Füllmengendaten des zugeordneten Kühlmöbels erzeugt werden. Die Berücksichtigung der Kühlraum-Temperaturdaten ermöglicht es, die Dauer des Kältespeicherbetriebs bzw. die Kälteleistung während des Kältespeicherbetriebs genauer an die Ist-Temperatur des Kühlraums anzupassen. Die Berücksichtigung von Kühlgut-Füllmengendaten, welche beispielsweise volumenbezogen in Form eines optisch ermittelten Füllgrades und/oder aufgrund einer Gewichtsermittlung des eingelagerten Kühlguts bereitgestellt werden können, erlaubt es, die Leistung der Kälteerzeugungseinrichtung bzw. die Dauer des Kältespeicherbetriebs noch exakter an die tatsächlichen Gegebenheiten anzupassen. So kann bei einem nur teilbeladenen Kühlmöbel im Vergleich zu einem voll beladenen Kühlmöbel eine geringere Kälteleistung bzw. eine kürzere Dauer des Kältespeicherbetriebs vorgesehen werden, um insbesondere keine unerwünschte Temperaturabsenkung unter ein vorgegebenes Minimum zu erhalten. The above-mentioned control signals for the respective control device can additionally be generated on the basis of cold room temperature data and / or refrigerated goods fill quantity data of the assigned refrigerated cabinet. The consideration of the cold room temperature data makes it possible to more accurately adapt the duration of the cold storage operation or the cooling capacity during the cold storage operation to the actual temperature of the cold room. The consideration of Kühlgut-Füllmengel data, which can be provided, for example volume related in the form of a visually determined degree of filling and / or due to a determination of weight of the stored refrigerated goods, allows the performance of the refrigeration device or the duration of the cold storage operation even more precisely adapted to the actual circumstances. Thus, in a partially loaded refrigerated cabinets, a lower refrigeration capacity or a shorter duration of cold storage operation can be provided in comparison to a fully loaded refrigerated cabinet in order, in particular, to obtain no undesirable temperature reduction below a predetermined minimum.

Eine weitere Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Kühlmöbelsystem, das insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist, mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Das erfindungsgemäße Kühlmöbelsystem umfasst

– eine Vielzahl von Kühlmöbeln, insbesondere von Verkaufskühlmöbeln für den Lebensmittelhandel, wobei jedem Kühlmöbel eine jeweilige Kälteerzeugungseinrichtung und eine Regeleinrichtung zum Regeln der Kälteerzeugungseinrichtung zugeordnet ist, wobei die jeweilige Regeleinrichtung dazu ausgelegt ist, in einem Normalbetrieb des Kühlmöbels die zugeordnete Kälteerzeugungseinrichtung zumindest auf Grundlage eines Unterschieds zwischen einem einstellbaren Sollwert und wenigstens einem gemessenen Istwert zu regeln,
– eine Zentralsteuereinheit, welche dazu ausgelegt ist, Kältespeicheranforderungssignale für die Kühlmöbel auf der Grundlage von zeitbezogenen Energiepreisinformationen zu erzeugen und auszusenden, und
– wenigstens eine Zwischensteuereinheit, welcher wenigstens eines der Kühlmöbel zugeordnet ist, wobei die Zwischensteuereinheit dazu ausgelegt ist, die Kältespeicheranforderungssignale von der Zentralsteuereinheit zu empfangen, auf der Grundlage der empfangenen Kältespeicheranforderungssignale Stellsignale zum Einstellen einer die Kälteleistung der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung beeinflussenden Stellgröße zu erzeugen und die Stellsignale an die der Kälteerzeugungseinrichtung zugeordnete Regeleinrichtung zu übermitteln,

wobei die jeweilige Regeleinrichtung dazu ausgelegt ist, in einem Kältespeicherbetrieb des zugeordneten Kühlmöbels die Kälteerzeugungseinrichtung auf der Grundlage der gemäß den Stellsignalen eingestellten Stellgröße zu regeln. Another object of the invention is achieved by a refrigerated cabinet system is designed in particular for carrying out the method according to the invention, with the features of the independent device claim. The cooling furniture system according to the invention comprises

- A variety of refrigeration cabinets, especially of refrigerated cabinets for the food trade, each refrigerator is associated with a respective refrigeration device and a control device for controlling the refrigeration device, wherein the respective control device is adapted to the associated refrigeration device at least on the basis of a difference in a normal operation of the cabinet between an adjustable setpoint and at least one measured actual value,
A central control unit configured to generate and send cold storage request signals for the refrigeration cabinets based on time-related energy price information, and
- At least one intermediate control unit, which is associated with at least one of the refrigerated cabinets, wherein the intermediate control unit is adapted to receive the cold storage request signals from the central control unit, based on the received cold storage request signals to generate control signals for adjusting the cooling capacity of the respective refrigeration device influencing control variable and the control signals to transmit to the control device associated with the refrigeration device,

wherein the respective control device is adapted to regulate the cold generating device in a cold storage operation of the associated refrigerating appliance on the basis of the manipulated variable set in accordance with the actuating signals.

Die Zentralsteuereinheit und die Zwischensteuereinheit sind in der Regel räumlich getrennt. So kann die Zentralsteuereinheit beispielsweise in einer Zentrale einer Lebensmittelmarktkette oder bei einem Leistungsanbieter vorgesehen sein, während sich in den zugehörigen Filialen der Lebensmittelmarktkette jeweils eine Zwischensteuereinheit befindet. An die jeweilige Zwischensteuereinheit, die auch als Gateway bezeichnet werden kann, sind die Regeleinrichtungen der in dieser Filiale vorhandenen Kühlmöbel angeschlossen. Die Kommunikation zwischen der Zentralsteuereinheit und der oder den Zwischensteuereinheiten erfolgt über ein großräumiges Netzwerk (WAN), während die Kommunikation zwischen einer jeweiligen Zwischensteuereinheit und den damit verbundenen Regeleinrichtungen der Kühlmöbel über ein lokales Netzwerk (LAN) erfolgt. In der Regel sind beide Kommunikationswege bidirektional ausgebildet, wobei jedoch grundsätzlich auch eine unidirektionale Kommunikation von der Zentralsteuereinheit zur Zwischensteuereinheit bzw. von der Zwischensteuereinheit zur Regeleinrichtung ausreicht. The central control unit and the intermediate control unit are usually spatially separated. Thus, the central control unit may be provided, for example, in a control center of a grocery chain or at a service provider, while there is an intermediate control unit in each of the associated branches of the grocery chain. To the respective intermediate control unit, which can also be referred to as a gateway, the control devices of existing in this branch refrigeration units are connected. Communication between the central control unit and the intermediate control unit or units takes place via a large-area network (WAN), while the communication between a respective intermediate control unit and the associated control units of the refrigeration units takes place via a local area network (LAN). In general, both communication paths are bidirectional, but in principle also a unidirectional communication from the central control unit to the intermediate control unit or from the intermediate control unit to the control device is sufficient.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Zentralsteuereinheit dazu ausgelegt, Informationen über den für einen bestimmten Zeitpunkt oder Zeitraum jeweils maßgeblichen Energiepreis an die Zwischensteuereinheit zu übermitteln, und die Zwischensteuereinheit umfasst eine Erfassungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die Energiekosten, welche von den der Zwischensteuereinheit zugeordneten Kühlmöbeln verursacht werden, auf der Grundlage der von diesen Kühlmöbeln verbrauchten Energie und des für die verbrauchte Energie jeweils maßgeblichen Energiepreises zu ermitteln. Die Zwischensteuereinheit kann die genannten Energiekosten an die Zentralsteuereinheit übermitteln. Mit Hilfe einer derartigen Ermittlung der tatsächlichen Energiekosten ist insbesondere bei dynamischen Energiepreisen ein besserer Überblick über die von den jeweiligen Kühlmöbeln verursachten Kosten zu erlangen, als es mit einer reinen Erfassung der verbrauchten Energiemenge möglich wäre. According to an advantageous embodiment, the central control unit is designed to transmit information about the respective energy price relevant for a particular time or period to the intermediate control unit, and the intermediate control unit comprises a detection device which is designed to calculate the energy costs of the cooling units associated with the intermediate control unit be determined on the basis of the energy consumed by these refrigerated cabinets and the relevant energy price for the energy consumed. The intermediate control unit can transmit the said energy costs to the central control unit. With the help of such a determination of the actual energy costs, in particular with dynamic energy prices, a better overview of the costs caused by the respective refrigeration furniture can be obtained than would be possible with a pure recording of the consumed energy quantity.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung erläutert. Im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebene Vorteile ergeben sich auch im Zusammenhang mit entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlmöbelsystems und umgekehrt. Further advantageous embodiments and embodiments of the invention are explained in the subclaims, the description and the drawing. Advantages described in connection with the various embodiments of the method according to the invention also arise in connection with corresponding embodiments of the refrigerated cabinet system according to the invention and vice versa.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt: The invention will now be described by way of example with reference to the drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlmöbelsystems. 1 a schematic representation of a refrigerated cabinet system according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Kühlmöbelsystem 10 umfasst eine Vielzahl von Kühlmöbeln 16, die in verschiedenen Filialen oder Verkaufsstellen 22 einer Lebensmittelmarktkette aufgestellt sind. Die Kühlmöbel 16 umfassen eine jeweilige Kälteerzeugungseinrichtung 18, welche in an sich bekannter Weise wenigstens einen Kühlkreis mit zumindest einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Expansionsventil umfassen können, die entlang der Strömungsrichtung eines Kältemittels hintereinander angeordnet sind. Außerdem umfassen die Kühlmöbel 16 eine jeweilige Regeleinrichtung 20 zum Regeln der zugeordneten Kälteerzeugungseinrichtung 18. An inventive cooling furniture system 10 includes a variety of refrigerated cabinets 16 that are in different stores or outlets 22 a grocery chain. The refrigerated cabinets 16 include a respective refrigeration device 18 which can comprise, in a manner known per se, at least one cooling circuit with at least one evaporator, a compressor, a condenser and an expansion valve, which are arranged one behind the other along the flow direction of a refrigerant. In addition, the refrigerated cabinets include 16 a respective control device 20 for controlling the associated refrigeration device 18 ,

Jedes Kühlmöbel 18 kann ferner über einen Kühlraum zur Aufnahme von Kühlgut und über einen oder mehrere Sensoren (nicht dargestellt) verfügen, welche beispielsweise Temperatur-Istwerte im Bereich des Kühlraums und/oder im Bereich der Kälteerzeugungseinrichtung 18 ermitteln und an die Regeleinrichtung 20 übermitteln können. Each refrigerated cabinet 18 can also have a cooling space for receiving refrigerated goods and one or more sensors (not shown), which, for example, temperature actual values in Area of the refrigerator and / or in the field of refrigeration device 18 determine and to the control device 20 can transmit.

Jede Verkaufsstelle 22 weist ferner eine Zwischensteuereinheit 14 auf, die mit den in der jeweiligen Verkaufsstelle 22 vorgesehenen Kühlmöbeln 16 verbunden ist. An den einzelnen Kühlmöbeln 16 und/oder an der jeweiligen Zwischensteuereinheit 14 kann eine Eingabeeinrichtung vorgesehen sein (nicht dargestellt), welche die Eingabe von Temperatur-Sollwerten ermöglicht, auf deren Grundlage in einem Normalbetrieb des jeweiligen Kühlmöbels 16 durch Vergleich mit den genannten Temperatur-Istwerten eine Temperaturregelung erfolgen soll. Every sales point 22 also has an intermediate control unit 14 on, with those in the respective sales office 22 provided cooling furniture 16 connected is. At the individual refrigeration units 16 and / or at the respective intermediate control unit 14 may be provided an input device (not shown), which allows the input of temperature setpoints, on the basis of which in a normal operation of the respective refrigerated cabinet 16 a temperature control should be carried out by comparison with the above-mentioned actual temperature values.

Die Zwischensteuereinheiten 14 sind wiederum mit einer gemeinsamen Zentralsteuereinheit 12 verbunden, welche beispielsweise in einer räumlich von den Verkaufsstellen 22 getrennten Zentrale oder aber auch in einer der Verkaufsstellen 22 vorgesehen ist. Die Zentralsteuereinheit 12 kann wiederum mit einem WAN 24 (von Englisch "Wide Area Network" für "großräumiges Netzwerk") verbunden sein. Die Zentralsteuereinheit 12 ist dazu ausgelegt, Kältespeicheranforderungssignale für die Kühlmöbel 16 auf der Grundlage von zeitbezogenen Energiepreisinformationen zu erzeugen und an die Zwischensteuereinheiten 14 zu übermitteln. Durch diese Kältespeicheranforderungssignale leitet die Zentralsteuereinheit 12 einen Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel 16 ein, der den Normalbetrieb zeitweilig ersetzt. Der Kältespeicherbetrieb wird für eine vorbestimmte Dauer entsprechend den übermittelten Kältespeicheranforderungssignalen aufrechterhalten, oder die Zentralsteuereinheit 12 übermittelt zu einem späteren Zeitpunkt geänderte Steuersignale, um den Kältespeicherbetrieb zu beenden und die Kühlmöbel 16 wieder in den Normalbetrieb zu überführen. The intermediate control units 14 are in turn with a common central control unit 12 connected, for example, in a spatially from the outlets 22 separate headquarters or in one of the outlets 22 is provided. The central control unit 12 in turn, with a WAN 24 (from English "Wide Area Network" for "large-scale network"). The central control unit 12 is designed to cold storage request signals for the refrigeration cabinets 16 based on time-related energy price information and to the intermediate control units 14 to convey. Through these cold storage request signals directs the central control unit 12 a cold storage operation of the refrigerated cabinets 16 a, which replaces the normal operation temporarily. The cold storage operation is maintained for a predetermined duration in accordance with the transferred cold storage request signals, or the central control unit 12 transmits modified control signals at a later time to terminate the cold storage operation and the refrigeration cabinets 16 to return to normal operation.

Es versteht sich, dass die Anzahl der der Zentralsteuereinheit 12 zugeordneten Zwischensteuereinheiten 14 und die Anzahl der den jeweiligen Zwischensteuereinheiten 14 zugeordneten Kühlmöbel 16 nicht auf die in 1 dargestellten Anzahlen beschränkt sind. So kann jeder Zentralsteuereinheit 12 grundsätzlich eine beliebige Anzahl von Zwischensteuereinheiten 14 und jeder Zwischensteuereinheit 14 eine beliebige Anzahl von Kühlmöbeln 16 zugeordnet sein. Die Zwischensteuereinheit 14 kann auch identisch mit der oder den zugeordneten Regeleinrichtungen 20 sein und/oder mit den zugeordneten Regeleinrichtungen 20 eine funktionale Einheit bilden. It is understood that the number of the central control unit 12 assigned intermediate control units 14 and the number of the respective intermediate control units 14 associated refrigerated cabinets 16 not on the in 1 shown numbers are limited. So every central control unit 12 basically any number of intermediate control units 14 and each intermediate control unit 14 any number of refrigerated cabinets 16 be assigned. The intermediate control unit 14 may also be identical to the associated control device (s) 20 be and / or with the associated control devices 20 form a functional unit.

Die Energiepreisinformationen können auf eine vorstehend bereits beschriebene Art und Weise erzeugt werden, wobei die Zentralsteuereinheit 12 hierfür von dem WAN 24 gegebenenfalls notwendige Zusatzinformationen empfängt, wie beispielsweise Tarifinformationen eines Energieversorgungsunternehmens, Energienachfrageprognosen und Energieangebotsprognosen eines Energiedienstleisters und/oder Wetterprognosen eines meterologischen Dienstleisters. The energy price information may be generated in a manner already described above, wherein the central control unit 12 for this from the WAN 24 If necessary, receives additional information, such as tariff information of a power company, energy demand forecasts and energy supply forecasts of an energy service provider and / or weather forecasts of a meterological service provider.

Die von der Zentralsteuereinheit 12 dementsprechend erzeugten und an die Zwischensteuereinheiten 14 übermittelten Kältespeicheranforderungssignale können für alle angeschlossenen Zwischensteuereinheiten 14 gleich sein oder sich beispielsweise in Abhängigkeit von regionalen Kriterien voneinander unterscheiden. Die Unterschiede können beispielsweise auf unterschiedlichen Energiepreisen von jeweils nur regional tätigen Energieversorgungsunternehmen beruhen. The from the central control unit 12 generated accordingly and to the intermediate control units 14 transmitted cold storage request signals can be used for all connected intermediate control units 14 be the same or different, for example, depending on regional criteria. The differences may, for example, be based on different energy prices of energy companies operating only regionally.

Die Zwischensteuereinheiten 14 erzeugen auf der Grundlage der von der Zentralsteuereinheit 12 empfangenen Kältespeicheranforderungssignale jeweilige Stellsignale, welche an die Regeleinrichtungen 20 der zugeordneten Kühlmöbel 16 übermittelt werden. The intermediate control units 14 generate on the basis of that of the central control unit 12 received cold storage request signals respective control signals, which to the control devices 20 the associated refrigerated cabinets 16 be transmitted.

Die Kommunikationsverbindungen zwischen der Zentralsteuereinheit 12 und den Zwischensteuereinheiten 14 zum Übermitteln der Kältespeicheranforderungssignale sowie die Kommunikationsverbindungen zwischen den Zwischensteuereinheiten 14 und den Regeleinrichtungen 20 der Kühlmöbel 16 zur Übermittlung der Stellsignale sind jeweils als durchgezogene Pfeile dargestellt. Zusätzlich können jeweilige gestrichelt dargestellte Rückkanäle vorgesehen sein, über welche beispielsweise die von den jeweiligen Kühlmöbeln 16 verursachten Energiekosten an die Zentralsteuereinheit 12 übermittelt werden können. Die Übermittlung der Signale bzw. Informationen kann sowohl drahtgebunden als auch drahtlos mittels bekannter Datenübertragungstechniken erfolgen. The communication connections between the central control unit 12 and the intermediate control units 14 for transmitting the cold storage request signals and the communication links between the intermediate control units 14 and the control devices 20 the refrigerated furniture 16 for transmitting the control signals are each shown as solid arrows. In addition, respective dashed return channels can be provided, via which, for example, those of the respective refrigerated cabinets 16 caused energy costs to the central control unit 12 can be transmitted. The transmission of the signals or information can be done both wired and wireless by means of known data transmission techniques.

Wie bereits vorstehend im Einzelnen erläutert wurde, kann ein von einer Zwischensteuereinheit 14 erzeugtes jeweiliges Stellsignal dazu dienen, eine Stellgröße der zugeordneten Kälteerzeugungseinrichtung 18 gegenüber dem genannten Normalbetrieb zu modifizieren. Beispielsweise kann das jeweilige Stellsignal im Kältespeicherbetrieb bewirken, dass eine Verdichterdrehzahl und/oder eine Verdichterlaufzeit erhöht wird, und/oder dass ein Maximalwert der Verdichterdrehzahl verringert wird, jeweils bezogen auf im Übrigen gleiche Bedingungen im Normalbetrieb. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in dem Kältespeicherbetrieb der Kühlmöbel 16 die Verdichter der jeweiligen Kälteerzeugungseinrichtung 18 zwar für eine bestimmte Zeitdauer permanent betrieben werden (im Unterschied zu dem intermittierenden Betrieb aufgrund des Sollwert-/Istwert-Vergleichs im Normalbetrieb), wobei allerdings die maximal zulässige Drehzahl gegenüber dem Normalbetrieb verringert ist. Hierdurch kann bewirkt werden, dass die Kälteerzeugungseinrichtungen 18 mit einer gegenüber dem Normalbetrieb im Mittel erhöhten Kälteleistung betrieben werden, was zu einer Absenkung der Temperatur des in den Kühlmöbeln 16 eingelagerten Kühlguts führt. Gleichwohl können die Kälteerzeugungseinrichtungen 18 im Kältespeicherbetrieb mit einem optimierten Wirkungsgrad betrieben werden. As already explained in detail above, one of an intermediate control unit 14 generated respective control signal serve to a manipulated variable of the associated refrigeration device 18 to modify over the said normal operation. For example, the respective control signal in cold storage operation can cause a compressor speed and / or a compressor run time is increased, and / or that a maximum value of the compressor speed is reduced, each based on otherwise the same conditions in normal operation. For example, it can be provided that in the cold storage operation of the refrigerator 16 the compressor of the respective refrigeration device 18 Although permanently operated for a certain period of time (in contrast to the intermittent operation due to the setpoint / actual value comparison in normal operation), however, the maximum permissible speed is reduced compared to the normal operation. This can cause be that refrigeration equipment 18 be operated with a relation to the normal operation in the average increased cooling capacity, resulting in a reduction in the temperature of the refrigerators 16 stored stored goods leads. Nevertheless, the refrigeration devices can 18 be operated in the cold storage operation with an optimized efficiency.

Ein solches Kühlmöbelsystem 10 stellt somit eine Art "Schwarmspeicher" für Energie dar, welcher es ermöglicht, bei einem Überangebot von elektrischer Energie diese in Form von Kälteenergie zwischenzuspeichern. Such a refrigerated cabinet system 10 thus represents a kind of "swarm store" for energy, which makes it possible, in the event of an oversupply of electrical energy, to temporarily store it in the form of cold energy.

Zu Zeiten mit relativ geringem Angebot an elektrischer Energie und daraus resultierenden höheren Energiepreisen werden die Kühlmöbel 16 hingegen in dem Normalbetrieb betrieben, in welchem die Regelung der Kälteerzeugungseinrichtungen 18 im Wesentlichen auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem vorgegebenen Temperatursollwert und dem oder den gemessenen Temperaturistwerten erfolgt. Sofern dem Normalbetrieb ein Kältespeicherbetrieb des jeweiligen Kühlmöbels 16 vorausgegangen ist, liegen der oder die maßgeblichen Temperaturistwerte deutlich unter dem vorgegebenen Temperatursollwert. In diesem Fall müssen die Kälteerzeugungseinrichtungen 18 zumindest zu Beginn des Normalbetriebs zunächst gar nicht oder zumindest mit sehr geringer Kälteleistung betrieben werden. Der Energieverbrauch des Kühlmöbelsystems 10 ist in einem Zeitraum höherer Energiepreise also verringert. At times with relatively low supply of electrical energy and resulting higher energy prices, the refrigerated cabinets 16 however, operated in the normal mode, in which the regulation of refrigeration equipment 18 essentially on the basis of a difference between a predetermined temperature setpoint and the one or more measured actual temperature values. If normal operation is a cold storage operation of the respective refrigerated cabinet 16 has preceded, are the relevant or the actual temperature values significantly below the specified temperature setpoint. In this case, the refrigeration equipment must 18 at least at the beginning of normal operation initially not or at least operated with very low cooling capacity. The energy consumption of the refrigerated cabinet system 10 is thus reduced in a period of higher energy prices.

Somit lassen sich die für den Betrieb des Kühlmöbelsystems erforderlichen Energiekosten deutlich absenken, da der tatsächliche Betrieb der Kälteerzeugungseinrichtungen 18 zumindest zum Teil in Zeiten verlagert wird, in welchen elektrische Energie zu relativ niedrigeren Kosten zur Verfügung steht. Thus, the energy costs required for the operation of the refrigerated cabinet system can be significantly reduced, since the actual operation of the refrigeration devices 18 is at least partially shifted in times in which electrical energy is available at a relatively lower cost.

Daneben leistet das erfindungsgemäße Kühlmöbelsystem 10 auch einen nicht unerheblichen Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes, da es geeignet ist, Angebotsspitzen und Nachfragespitzen zumindest teilweise auszugleichen. In addition, the inventive cooling furniture system makes 10 also a not inconsiderable contribution to the stability of the power grid, since it is suitable to compensate for supply peaks and peak demand at least partially.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Kühlmöbelsystem Cool furniture system
12 12: Zentralsteuereinheit Central control unit
14 14: Zwischensteuereinheit Between control unit
16 16: Kühlmöbel refrigeration cabinets
18 18: Kälteerzeugungseinrichtung Refrigerating apparatus
20 20: Regeleinrichtung control device
22 22: Verkaufsstelle point of sale
24 24: WANWAN

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004035123 B4 [0004]

Claims

Method for controlling a refrigerated cabinet system ( 10 ), which offers a variety of refrigerators ( 16 ), in particular refrigerated cabinets for the food trade, all 16 ) a refrigeration device ( 18 ) and a control device ( 20 ) for controlling the refrigeration device ( 18 ), wherein in a normal operation of the refrigerated cabinets ( 16 ) the respective control device ( 20 ) the associated refrigeration device ( 18 ) at least based on a difference between an adjustable setpoint and at least one measured actual value; wherein for a cold storage operation of the refrigerated cabinets ( 16 ) at least the following steps are performed: - generating cold storage request signals for the refrigerated cabinets ( 16 ) on the basis of time-related energy price information, - generating control signals for setting a cooling capacity of the respective refrigeration device ( 18 ) influencing control variable at least on the basis of the cold storage request signals, and - rules of each refrigeration device ( 18 ) at least on the basis of the manipulated variable set in accordance with the actuating signals.

A method according to claim 1, characterized in that the control signals are generated such that the set control variable causes a temporary increase in the cooling capacity within a period for which according to the time-related energy price information for the operation of the refrigeration ( 16 ) relevant energy price is below a predetermined limit.

A method according to claim 2, characterized in that the control signals are generated such that the duration and / or the extent and / or the time course of the increase in the cooling capacity of the length of said period and / or the difference between said relevant energy price and the predetermined limit.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cold storage request signals are generated on the basis of empirical values for the energy price and / or on the basis of an energy price forecast taking into account an expected energy supply and an expected energy demand.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cold storage request signals are generated in dependence on a weather forecast.

Method according to one of the preceding claims: characterized in that also in the normal operation of the refrigerated cabinets ( 16 ) the respective control device ( 20 ) sets the said manipulated variable to the cooling capacity of the associated refrigeration device ( 18 ), the respective control device ( 20 ) taken into account in normal operation, a first maximum value for adjusting the manipulated variable, wherein in the cold storage operation of the refrigeration furniture ( 16 ) said setpoint is set at most to a second maximum value which is less than the first maximum value.

Method according to one of the preceding claims: characterized in that also in the cold storage operation of the refrigerated cabinets ( 16 ) the respective control device ( 20 ) the associated refrigeration device ( 18 ) is regulated based on a difference between a target value and at least one measured actual value, wherein in the cold storage operation, the target value is set based at least on the basis of the cold storage request signals.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the respective refrigeration device ( 18 ) comprises at least one compressor, said manipulated variable comprises a performance parameter of the compressor, in particular the compressor speed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the said actuating signals for the respective control device ( 20 ) additionally based on information about the coefficient of performance of the associated refrigeration device ( 18 ) be generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the said actuating signals for the respective control device ( 20 ) additionally on the basis of cold room temperature data and / or refrigerated goods fill quantity data of the assigned refrigerated appliance ( 16 ) be generated.

Cooling furniture system, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising - a plurality of cooling furniture ( 16 ), in particular refrigerated furniture for the food trade, each 16 ) a respective refrigeration device ( 18 ) and a control device ( 20 ) for controlling the refrigeration device ( 18 ), wherein the respective control device ( 20 ) is designed in a normal operation of the refrigerator ( 16 ) the assigned Refrigeration device ( 18 ) at least on the basis of a difference between an adjustable desired value and at least one measured actual value, - a central control unit ( 12 ), which is designed to cold storage request signals for the refrigerated cabinets ( 16 ) to generate and send on the basis of time-related energy price information, and - at least one intermediate control unit ( 14 ) containing at least one of the refrigerated 16 ), the intermediate control unit ( 14 ) is adapted to the cold storage request signals from the central control unit ( 12 ) to receive, based on the received cold storage request signals actuating signals for setting a cooling capacity of the respective refrigeration device ( 18 ) to generate influencing control variable and the control signals to the refrigeration device ( 18 ) associated control device ( 20 ), the respective control device ( 20 ) is designed in a cold storage operation of the associated refrigerated cabinet ( 16 ) the refrigeration device ( 18 ) on the basis of the manipulated variable set in accordance with the actuating signals.

Cooling cabinet system according to claim 11, characterized in that the central control unit ( 12 ) is designed to communicate to the intermediate control unit information about the energy price relevant for a particular point in time or 14 ) and that the intermediate control unit ( 14 ) comprises a detection device which is designed to detect the cooling units ( 16 ) on the basis of the cost of these refrigerated cabinets ( 16 ) and the energy price used for the energy consumed.