DE102013114374A1

DE102013114374A1 - Method for performing speed regulation of compressor in e.g. cooling apparatus, involves increasing rotation speed of compressor around certain amount when measured time period reaches predetermined threshold value

Info

Publication number: DE102013114374A1
Application number: DE201310114374
Authority: DE
Inventors: Micheal Döring; Ralf Karp; Jürgen Ewald Gläser; Ulrich Gries; Claus Schmitt
Original assignee: Secop GmbH
Current assignee: Secop GmbH
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-07-10
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: CN103913024B; CN103913024A; RU2551708C1; DE102013114374B4

Abstract

The method involves switching a cooling apparatus into an ON-state by a thermostat (5). A compressor (1) having variable rotation speed is operated with an initial rotational speed. Time period in which switching of the cooling apparatus is passed into the ON-state, is measured. The measured time period is compared with a predetermined threshold value. The rotation speed of the compressor is increased around certain amount when the measured time period reaches the threshold value, where the compressor rotation speed represents a predetermined percentage of the initial speed.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl, insbesondere bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl, der Teil einer Kälteanlage ist, wie beispielsweise einer Kühlanlage, einer Gefrieranlage, einer Klimaanlage oder einer Wärmepumpe.The invention relates to a method for speed control in a variable speed compressor, in particular in a variable speed compressor, which is part of a refrigeration system, such as a refrigeration system, a freezer, an air conditioner or a heat pump.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kälteanlagen weisen typischerweise einen oder mehrere Verdichter, einen wärmeabweisenden Wärmetauscher, beispielsweise in Form eines Verflüssigers oder Gaskühlers, eine Expansionsvorrichtung und einen oder mehrere Verdunster, die entlang eines Kühlpfades angeordnet sind, auf. Kühlmittel, das im Kühlpfad fließt, wird dann abwechselnd komprimiert und ausgedehnt, und Wärme wird im wärmeabweisenden Wärmetauscher von dem Kühlmittel abgegeben, während Wärme durch den oder die Verdunster aufgenommen wird. Auf diese Weise ist die Kälteanlage dazu geeignet, die Temperatur in einer Umgebung um den wärmeabweisenden Wärmetauscher und/oder in einer Umgebung um den oder die Verdunster zu kontrollieren. Für den Fall, dass ein geschlossener Raum um den wärmeabweisenden Wärmetauscher angeordnet ist, heizt die Kälteanlage den abgeschlossenen Raum, und für den Fall, dass ein geschlossener Raum um den oder die Verdunster angeordnet ist, kühlt die Kälteanlage den abgeschlossenen Raum.Refrigeration systems typically include one or more compressors, a heat rejecting heat exchanger, such as a condenser or gas cooler, an expansion device, and one or more evaporators disposed along a cooling path. Coolant flowing in the cooling path is then alternately compressed and expanded, and heat is released from the coolant in the heat rejecting heat exchanger while heat is absorbed by the evaporator (s). In this way, the refrigeration system is adapted to control the temperature in an environment around the heat rejecting heat exchanger and / or in an environment around the evaporator (s). In the event that a closed space is arranged around the heat-rejecting heat exchanger, the refrigeration system heats the enclosed space, and in the event that a closed space is arranged around the evaporator or evaporators, the refrigeration system cools the enclosed space.

In einigen Kälteanlagen des Standes der Technik wird ein Verdichter mit konstanter Drehzahl eingesetzt. Ein Verdichter mit konstanter Drehzahl kann dabei nur zwischen einem EIN-Zustand, in dem der Verdichter mit einer konstanten, voreingestellten Drehzahl läuft, und einem AUS-Zustand, in dem der Verdichter nicht läuft, geschaltet werden. Derartige Verdichter können einfach auf Grundlage eines EIN/AUS-Signals geregelt werden, welches sie von einem Thermostaten erhalten, der dazu verwendet wird, die Temperatur innerhalb eines geschlossenen Raumes zu kontrollieren, und daher benötigen derartige Verdichter typischerweise keinen separaten Regler.In some prior art refrigeration systems, a constant speed compressor is used. A constant speed compressor can only be switched between an ON state, where the compressor is running at a constant, preset speed, and an OFF state, where the compressor is not running. Such compressors can be easily controlled based on an ON / OFF signal obtained from a thermostat used to control the temperature within a closed space, and thus such compressors typically do not require a separate regulator.

In anderen Kälteanlagen des Standes der Technik wird ein Verdichter mit variabler Drehzahl verwendet. In einem Verdichter mit variabler Drehzahl kann die Drehzahl des Verdichters verändert werden, um die Menge an Kältemittel einzustellen, die von dem Verdichter komprimiert wird, beispielsweise um einer Kältemittellast der Kälteanlage zu begegnen, und/oder um die Kälteanlage auf eine energieeffiziente Weise zu betreiben. Die Drehzahl kann dabei kontinuierlich verändert werden, oder sie kann stufenweise verändert werden. Um die Drehzahl eines derartigen Verdichters mit variabler Drehzahl präzise regeln zu können, benötigt der Verdichter typischerweise einen separaten Verdichterregler.In other refrigeration systems of the prior art, a variable speed compressor is used. In a variable speed compressor, the speed of the compressor may be varied to adjust the amount of refrigerant that is compressed by the compressor, for example, to counteract a refrigerant load of the refrigeration system and / or to operate the refrigeration system in an energy efficient manner. The speed can be changed continuously, or it can be changed gradually. To precisely control the speed of such a variable speed compressor, the compressor typically requires a separate compressor regulator.

EP 0 931 236 B1 offenbart ein Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter. Nach einem Ausführungsbeispiel wird eine EIN-Zeit des Verdichters gemessen und mit zwei Zeiten, t1 und t2, verglichen und die Regleranordnung reduziert die Drehzahl des Motors des Verdichters, wenn das Thermostat vor einer ersten Zeit t1 abschaltet, behält die Motordrehzahl bei, wenn das Thermostat nach der ersten Zeit t1 aber vor einer zweiten Zeit t2 abschaltet, erhöht jedoch die Motordrehzahl, wenn das Thermostat nicht bis zu der Zeit t2 abgeschaltet hat. Darüber hinaus kann die Drehzahl des Verdichters während eines EIN-Zyklus erhöht werden. In einem darauf folgenden EIN-Zyklus kann der Verdichter dann mit einer Drehzahl gestartet werden, die niedriger ist als die Enddrehzahl des vorhergehenden Zyklus, da eine feste Drehzahl von der Enddrehzahl subtrahiert wurde, um die Anfangsdrehzahl des darauf folgenden Zyklus zu berechnen. EP 0 931 236 B1 discloses a method of speed control in a compressor. In one embodiment, an on-time of the compressor is measured and compared to two times, t1 and t2, and the governor assembly reduces the speed of the engine of the compressor when the thermostat shuts off a first time t1 maintains engine speed when the thermostat after the first time t1 but before a second time t2 turns off, however, increases the engine speed if the thermostat has not turned off until the time t2. In addition, the speed of the compressor can be increased during an ON cycle. In a subsequent ON cycle, the compressor may then be started at a speed lower than the final speed of the previous cycle because a fixed speed has been subtracted from the final speed to calculate the initial speed of the subsequent cycle.

EP 0 921 363 B1 offenbart eine Methode zur Regulierung der Rotationsgeschwindigkeit eines Verdichtermotors für ein Kälte- oder Gefriersystem. Die Zeit bis zur Abschaltung des Systems wird gemessen, und die Rotationsgeschwindigkeit des Verdichtermotors wird erhöht, entweder kontinuierlich oder stufenweise, falls das Thermostat den Verdichtermotor nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit abschaltet. Wird der Verdichtermotor wieder eingeschaltet, ist die Drehzahl des Verdichtermotors kleiner als die Enddrehzahl des Verdichtermotors während des vorhergehenden Zyklus. Die Anfangsdrehzahl wird abgeleitet von der Anfangsdrehzahl des vorhergehenden Zyklus, der Enddrehzahl des vorhergehenden Zyklus, und der Zeitdifferenz des vorhergehenden Zyklus. EP 0 921 363 B1 discloses a method for regulating the rotational speed of a compressor motor for a refrigeration or freezing system. The time to shutdown of the system is measured and the rotational speed of the compressor motor is increased, either continuously or stepwise, if the thermostat does not shut off the compressor motor within a predetermined time. When the compressor motor is turned on again, the speed of the compressor motor is less than the final speed of the compressor motor during the previous cycle. The initial speed is derived from the initial speed of the previous cycle, the final speed of the previous cycle, and the time difference of the previous cycle.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Es ist eine Aufgabe der Ausführungsbeispiele der Erfindung, ein Verfahren zur Drehzahlregelung eines Kompressors mit variabler Drehzahl zur Verfügung zu stellen, in dem der Energieverbrauch im Vergleich mit Regelverfahren des Standes der Technik verringert ist.It is an object of embodiments of the invention to provide a method of speed control of a variable speed compressor in which power consumption is reduced as compared to prior art control methods.

Es ist eine weitere Aufgabe der Ausführungsbeispiele der Erfindung, ein Verfahren zur Drehzahlregelung eines Verdichters mit variabler Drehzahl zur Verfügung zu stellen, das keine zusätzlichen Regler benötigt.It is a further object of embodiments of the invention to provide a method of speed control of a variable speed compressor that does not require additional regulators.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Ausführungsbeispiele der Erfindung, eine Methode zur Drehzahlregelung eines Verdichters mit variabler Drehzahl zur Verfügung zu stellen, das es gestattet, die Drehzahl des Verdichters auf einfache und bequeme Weise zu regeln.It is further an object of the embodiments of the invention to provide a method for controlling the speed of a variable speed compressor, which makes it possible to control the speed of the compressor in a simple and convenient way.

Es ist eine weitere Aufgabe der Ausführungsbeispiele der Erfindung, ein Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl zur Verfügung zu stellen, das einen niedrigen Energieverbrauch des Verdichters gewährleistet, selbst unter wechselnden Umwelteinflüssen.It is a further object of embodiments of the invention to provide a method of speed control in a variable speed compressor which ensures low energy consumption of the compressor, even under changing environmental conditions.

Nach einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl bereit, wobei der Verdichter mit variabler Drehzahl Teil einer Kälteanlage ist, die dazu dient, die Temperatur innerhalb eines abgeschlossenen Raumes zu regeln, und wobei die Kälteanlage weiterhin einen Verflüssiger, eine Expansionsvorrichtung, einen Verdunster und ein Thermostat, welches einen Temperaturfühler innerhalb des abgeschlossenen Raumes beinhaltet, aufweist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– das Thermostat schaltet die Kälteanlage in einen EIN-Zustand,
– der Verdichter mit variabler Drehzahl wird mit einer Anfangsdrehzahl, v_start, betrieben,
– eine Zeit, t_actual, die seit dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand vergangen ist, wird gemessen,
– die gemessene Zeit t_actual wird mit einem vorbestimmten Grenzwert t_set verglichen und,
– in dem Fall, dass t_actual den Wert t_set erreicht, wird die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl um einen Wert v_{speed_up} erhöht, wobei v_{speed_up} einen vorbestimmten prozentualen Anteil der Anfangsdrehzahl v_start darstellt.

In a first aspect, the invention provides a method of speed control in a variable speed compressor, wherein the variable speed compressor is part of a refrigeration system for controlling the temperature within a confined space, and wherein the refrigeration system further comprises a condenser , an expansion device, a vaporizer and a thermostat, which includes a temperature sensor within the enclosed space, and wherein the method comprises the following steps:

The thermostat switches the refrigeration system to an ON state,
The variable speed compressor is operated at an initial speed, v _start ,
A time, t _actual , which has elapsed since the switching of the refrigeration system to the ON state is measured,
The measured time t _actual is compared with a predetermined threshold value t _set and
In the event that t _{actual reaches} the value t _set , the speed of the variable speed compressor is increased by a value v _{speed_up} , where v _{speed_up represents} a predetermined percentage of the initial speed v _start .

Das Verfahren nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung eines Verdichters mit variabler Drehzahl, d. h. eines Verdichters, in dem die Rotationsgeschwindigkeit des Verdichtermotors variiert werden kann, beispielsweise kontinuierlich oder stufenweise. Der Verdichter mit variabler Drehzahl kann beispielsweise ein Schraubenverdichter, ein Scroll-Verdichter, oder ein geeigneter Verdichter mit variabler Drehzahl einer anderen Art sein.The method according to a first aspect of the invention is a method of controlling a variable speed compressor, i. H. a compressor in which the rotational speed of the compressor motor can be varied, for example continuously or stepwise. The variable speed compressor may be, for example, a screw compressor, a scroll compressor, or a suitable variable speed compressor of a different type.

Der Verdichter mit variabler Drehzahl bildet einen Teil einer Kälteanlage. Wie oben beschrieben, soll der Ausdruck ”Kälteanlage” im vorliegenden Kontext derartig interpretiert werden, dass eine beliebige Anlage gemeint sein kann, in der ein Fluss einer Flüssigkeit, wie beispielsweise eines Kühlmittels, zirkuliert und abwechselnd komprimiert und ausgedehnt wird, wodurch dann entweder Kühlung oder Heizung eines geschlossenen Raumes bereitgestellt wird. Aus diesem Grunde kann die Kälteanlage beispielsweise eine Klimaanlage, eine Wärmepumpe, oder eine Kühlanlage oder Ähnliches sein. Aus diesem Grunde weist die Kälteanlage auch weiterhin einen Verflüssiger, eine Expansionsvorrichtung, beispielsweise in Form eines Expansionsventils, und einen Verdunster auf, der entlang eines Kühlmittelpfades angeordnet ist. Die Kälteanlage weist weiterhin ein Thermostat auf, das einen Temperaturfühler enthält, der innerhalb des abgeschlossenen Raumes angeordnet ist. Entsprechend wird die Kälteanlage derartig gesteuert, dass die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes auf einem gewünschten Niveau gehalten wird, oder aber in einem gewünschten Temperaturintervall, das auf Signalen des Thermostats beruht.The variable speed compressor forms part of a refrigeration system. As described above, the term "refrigeration system" in the present context is to be interpreted as meaning any system in which a flow of a liquid, such as a refrigerant, is circulated and alternately compressed and expanded, thereby either cooling or Heating a closed room is provided. For this reason, the refrigeration system may be, for example, an air conditioner, a heat pump, or a refrigeration system or the like. For this reason, the refrigeration system also has a condenser, an expansion device, for example in the form of an expansion valve, and an evaporator, which is arranged along a coolant path. The refrigeration system further includes a thermostat containing a temperature sensor disposed within the confined space. Accordingly, the refrigeration system is controlled such that the temperature within the confined space is maintained at a desired level, or at a desired temperature interval based on signals from the thermostat.

Der Temperaturfühler, den das Thermostat aufweist, misst die Temperatur und bedingt, dass das Signal des Thermostaten einen von zwei Zuständen annimmt. Diese Zustände können beispielsweise als EIN/AUS, OFFEN/GESCHLOSSEN, ÜBER TEMPERATR/UNTER TEMPERATUR beschrieben werden. Ein derartiger Temperaturfühler kann einen bimetallischen Streifen, ein Quecksilberreservoir, ein NTC (negativer Temperaturkoeffizient) Element oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Technologie aufweisen. Es ist dabei im Aufbau des Thermostaten impliziert, dass dieser eine binäre (EIN/AUS) Ausgabe anderen Vorrichtungen zur Verfügung stellt, in diesem Fall einem Verdichter mit variabler Drehzahl. Es ist dabei auf dem Gebiet der Kälteanlagen üblich, einen wie oben beschriebenen Thermostaten in das Gehäuse einer Kältemaschine einzubauen, an das in einem späteren Schritt des Herstellungsprozesses ein Verdichter und ein Verdichterregler angepasst werden. Es ist deswegen von großem Vorteil, wenn ein Verdichterregler das EIN-/AUS-Signal eines Thermostaten benutzen kann.The temperature sensor, which has the thermostat, measures the temperature and causes the signal of the thermostat to take on one of two states. These states may be described, for example, as ON / OFF, OPEN / CLOSED, ABOUT TEMPERATR / UNDER TEMPERATURE. Such a temperature sensor may include a bimetallic strip, a mercury reservoir, an NTC (negative temperature coefficient) element or other technology known in the art. It is implied in the design of the thermostat that it provides a binary (ON / OFF) output to other devices, in this case a variable speed compressor. It is customary in the field of refrigeration systems to install a thermostat as described above in the housing of a refrigerator, to which in a later step of the manufacturing process, a compressor and a Compressor controller can be adjusted. It is therefore of great advantage if a compressor controller can use the ON / OFF signal of a thermostat.

Ein wie oben beschriebenes Thermostat, das einen Temperaturfühler aufweist, kann weiterhin eine Temperatureinstellvorrichtung aufweisen, die regelt, wann sich der Zustand des Thermostaten ändert.A thermostat having a temperature sensor as described above may further include a temperature adjusting device that controls when the state of the thermostat changes.

In dem Verfahren entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung schaltet das Thermostat die Kälteanlage anfänglich in einen EIN-Zustand. Auf diese Weise zeigt das Thermostat an, dass die Temperatur innerhalb eines geschlossenen Raumes einen Grenzwert erreicht hat, und dass Heizung oder Kühlung durch die Kälteanlage bereitgestellt werden muss, um die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes aufrecht zu erhalten. Um dies zu ermöglichen, wird die Kälteanlage in den EIN-Zustand geschaltet, Kühlmittel zirkuliert in dem Kühlmittelpfad und wird abwechselnd komprimiert und ausgedehnt.In the method according to the first aspect of the invention, the thermostat initially switches the refrigeration system to an ON state. In this way, the thermostat indicates that the temperature within a confined space has reached a limit, and that heating or cooling must be provided by the refrigeration system to maintain the desired temperature within the confined space. To make this possible, the refrigeration system is switched to the ON state, coolant circulates in the coolant path, and is alternately compressed and expanded.

Als Antwort darauf, dass die Kälteanlage in den EIN-Zustand geschaltet wird, wird der Verdichter mit variabler Drehzahl eingeschaltet, und mit einer Anfangsdrehzahl v_start betrieben. Die Anfangsdrehzahl v_start kann auf eine beliebige geeignete Weise gewählt werden, wird jedoch vorzugsweise so klein wie möglich gewählt, während die gewünschte Temperatur in dem abgeschlossenen Raum innerhalb einer vernünftigen Zeit erreicht werden kann. Dieses Vorgehen wird weiter unten näher beschrieben.In response to the refrigeration system being switched to the ON state, the variable speed compressor is turned on and operated at an initial speed v _start . The initial speed v _start can be selected in any suitable manner, but is preferably chosen to be as small as possible while the desired temperature in the confined space can be achieved within a reasonable time. This procedure is described in more detail below.

Sodann wird die Zeit t_actual gemessen, die seit dem Schalten des Kältesystems in den EIN-Zustand vergangen ist, und die gemessene Zeit t_actual wird mit einem vorbestimmten Grenzwert t_set verglichen. Der Grenzwert t_set kann beispielsweise die Zeitspanne sein, die ideal ist, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes zu erreichen. Falls die gewünschte Temperatur sehr schnell erreicht wird, kann ein akzeptables Resultat erreicht werden, wenn der Verdichter mit variabler Drehzahl mit einer kleineren Drehzahl betrieben wird, wodurch der Energieverbrauch des Verdichters mit variabler Drehzahl reduziert wird. Falls andererseits eine lange Zeitspanne vergeht zwischen dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand und dem Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes, kann es wünschenswert sein, den Verdichter mit einer höheren Drehzahl zu betreiben, um die gewünschte Temperatur schneller zu erreichen und die Zeit zu reduzieren, in der der Verdichter betrieben wird. Dies kann ebenso den Energieverbrauch des Verdichters mit variabler Drehzahl verringern. Aus diesem Grunde wird t_set vorteilhafterweise derartig ausgewählt, dass die vorgenannten Überlegungen ausgeglichen sind und der Energieverbrauch des Verdichters mit variabler Drehzahl minimiert wird, falls die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes zur Zeit t_set erreicht wird.Then, the time t _actual , which has elapsed since the switching of the refrigeration system to the ON state, is measured, and the measured time t _actual is compared with a predetermined threshold value t _set . For example, the threshold t _set may be the amount of time that is ideal to reach the desired temperature within the confined space. If the desired temperature is reached very quickly, an acceptable result can be achieved if the variable speed compressor is operated at a lower speed, thereby reducing the power consumption of the variable speed compressor. On the other hand, if a long time elapses between switching the refrigeration system to the ON state and reaching the desired temperature within the confined space, it may be desirable to operate the compressor at a higher speed to more quickly reach the desired temperature and Reduce the time in which the compressor is operated. This can also reduce the power consumption of the variable speed compressor. For this reason, t _{set is} advantageously selected such that the above considerations are balanced and the power consumption of the variable speed compressor is minimized if the desired temperature within the closed space is reached at time t _set .

Falls t_actual die Zeit t_set erreicht, und die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes nicht erreicht worden ist, wird die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl erhöht, weil dieses ein Anzeichen dafür ist, dass die Anfangsdrehzahl v_start zu niedrig ist, um sicherzustellen, dass die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit erreicht wird. Die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl wird entsprechend erhöht, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes schneller zu erreichen.If t _{actual reaches} the time t _set and the desired temperature within the closed space has not been reached, the speed of the variable speed compressor is increased because it is an indication that the initial speed v _{start is} too low to ensure in that the desired temperature within the closed space is achieved within a reasonable time. The speed of the variable speed compressor is correspondingly increased to more quickly reach the desired temperature within the confined space.

Die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl wird um einen Wert v_{speed_up} erhöht. Es ist wünschenswert, dass die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl unverzüglich um einen Betrag v_{speed_up} erhöht wird. Eine derartige stufenweise Erhöhung ist vorteilhaft, da die Effizienz der Anlage bei höheren Drehzahlen des Verdichters kleiner sein kann, und eine Verzögerung des Anstiegs des Drehmoments bis zu einer optimalen Zeit die gesamte Effizienz der Kälteanlage erhöhen kann. v_{speed_up} ist ein vorbestimmter prozentualer Anteil der Anfangsdrehzahl v_start. Hierdurch hängt der Betrag, um den die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl erhöht wird, von der Anfangsdrehzahl des Verdichters ab. Falls der Verdichter mit einer relativ hohen Drehzahl gestartet wird, wird die Drehzahl entsprechend um einen relativ hohen Betrag erhöht. In analoger Weise wird die Drehzahl um einen relativ kleinen Betrag erhöht, falls der Verdichter mit einer relativ kleinen Drehzahl gestartet wird. Auf diese Weise ist es sehr wahrscheinlich, dass die erhöhte Drehzahl des Verdichters ausreichen wird, um die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes schnell zu erreichen, ohne dabei jedoch derartig hoch zu sein, dass der Energieverbrauch des Verdichters unverhältnismäßig ansteigt. Nach dem Verfahren des ersten Aspektes der Erfindung wird die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl derartig geregelt, dass dieser mit einer möglichst kleinen Drehzahl betrieben wird, wobei jedoch sichergestellt wird, dass die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit erreicht wird. Hierdurch wird der Energieverbrauch des Verdichters minimiert. Weiterhin wird dies allein auf der Grundlage eines EIN/AUS-Signals, das von dem Thermostaten empfangen wird, und einer gemessenen Zeit t_actual erreicht, d. h. das Verfahren wird in einer einfachen Weise durchgeführt, ohne dabei zusätzliche Hardware zu benötigen, beispielsweise in Form eines zusätzlichen Reglers. Schließlich ist es möglich, die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl an Veränderungen in den Umweltbedingungen anzupassen, da die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl erhöht wird, falls die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes nicht innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit erreicht wird, beispielsweise aufgrund von Veränderungen in den Umweltbedingungen.The speed of the variable speed compressor is increased by a value v _{speed_up} . It is desirable that the rotational speed of the variable speed compressor be promptly increased by an amount v _{speed_up} . Such a stepwise increase is advantageous because the efficiency of the system may be lower at higher compressor speeds, and delaying the increase in torque to an optimum time may increase the overall efficiency of the refrigeration system. v _{speed_up} is a predetermined percentage of the initial _speed v _start . As a result, the amount by which the rotational speed of the variable speed compressor is increased depends on the initial rotational speed of the compressor. If the compressor is started at a relatively high speed, the speed is correspondingly increased by a relatively high amount. In an analogous manner, the speed is increased by a relatively small amount if the compressor is started at a relatively low speed. In this way, it is very likely that the increased speed of the compressor will be sufficient to quickly reach the desired temperature within the closed space, but without being so high that the power consumption of the compressor increases disproportionately. According to the method of the first aspect of the invention, the speed of the variable speed compressor is controlled to operate at as low a speed as possible, but to ensure that the desired temperature within the confined space is achieved within a reasonable time. This minimizes the energy consumption of the compressor. Furthermore, this is achieved solely on the basis of an ON / OFF signal received from the thermostat and a measured time t _actual , ie the method is performed in a simple manner without requiring additional hardware, for example in the form of a additional regulator. Finally is It is possible to adapt the number of revolutions of the variable speed compressor to changes in environmental conditions because the number of revolutions of the variable speed compressor is increased if the desired temperature within the closed space is not reached within a prescribed time, for example due to changes in the engine environmental conditions.

Das Verfahren kann weiterhin folgende Schritte aufweisen:

– fortgesetztes Messen der Zeit t_actual, die seit dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand vergangen ist, nach dem Schritt des Erhöhens der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl,
– vergleichen der Zeit t_actual mit einem zweiten vorbestimmten Grenzwert t_{set_2}, wobei t_{set_2} größer ist als t_set, und
– für den Fall, dass t_actual den Wert t_{set_2} erreicht, eine Erhöhung der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl um einen Wert v_{speed_up_2}, wobei v_{speed_up_2} größer ist als v_{speed_up}.

The method may further comprise the following steps:

Continuing to measure the time t _actual that has elapsed since the switching of the refrigeration system to the ON state, after the step of increasing the rotational speed of the variable speed compressor,
Compare the time t _actual with a second predetermined threshold t _{set_2} , where t _{set_2 is} greater than t _set , and
In the case where t _{actual reaches} the value t _{set_2} , increasing the speed of the variable speed compressor by a value v _{speed_up_2} , where v _{speed_up_2 is} greater than v _{speed_up} .

Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl weiter erhöht, wenn die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes zu einer bestimmten Zeit t_{set_2} immer noch nicht erreicht worden ist, nachdem die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl zur Zeit t_set erhöht worden ist. Der zweite Grenzwert t_{set_2} kann beispielsweise als ein gewisser prozentualer Anteil von t_set gewählt werden. In diesem Fall wird die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl weiter erhöht, wenn die Zeit t_set durch einen vorbestimmten prozentualen Anteil überschritten worden ist. Falls t_{set_2} erreicht ist und die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes immer noch nicht erreicht worden ist, so ist dies ein Anzeichen dafür, dass selbst mit der erhöhten Drehzahl v_start + v_{speed_up} ein Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes nicht innerhalb einer vernünftigen Zeit möglich ist. Daher rührt die weitere Erhöhung der Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl.According to this embodiment, the rotational speed of the variable speed compressor is further increased when the desired temperature within the closed space at a certain time t _{set_2} has still not been reached after the rotational speed of the variable speed compressor has been increased at time t _set , For example, the second threshold t _{set_2} may be selected as a certain percentage of t _set . In this case, the rotational speed of the variable speed compressor is further increased when the time t _{set has} been exceeded by a predetermined percentage. If t _{set_2 is} reached and the desired temperature within the confined space has still not been reached, then this is an indication that even with the increased speed v _start + v _{speed_up} , reaching the desired temperature within the confined space is not within one reasonable time is possible. Therefore, the further increase in the number of revolutions of the variable speed compressor comes about.

Die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl wird in diesem Fall um einen Betrag v_{speed_up_2} erhöht, der größer ist als die erste Erhöhung der Drehzahl v_{speed_up}. Aus diesem Grunde ist der Anstieg der Drehzahl in gewisser Weise offensiver, wenn t_{set_2} erreicht ist, damit die gewünschte Temperatur schnell erreicht werden kann.The speed of the variable speed compressor is increased in this case by an amount v _{speed_up_2} that is greater than the first increase in speed v _{speed_up} . For this reason, the increase in speed is somewhat more offensive when t _{set_2 is} reached, so that the desired temperature can be reached quickly.

V_{speed_up_2} kann ebenso ein prozentualer Anteil der Anfangsdrehzahl v_start sein. In diesem Fall sollte jedoch der prozentuale Anteil größer sein als der prozentuale Anteil, der für die Berechnung von v_{speed_up} verwendet wird. Beispielsweise könnte v_{speed_up} 5% der Anfangsdrehzahl betragen, v_start und v_{speed_up_2} könnten 10% der Anfangsdrehzahl v_start betragen.V _{speed_up_2} may also be a percentage of the initial _speed v _start . In this case, however, the percentage should be greater than the percentage used to calculate v _{speed_up} . For example, v _{speed_up} could be 5% of the initial _speed , v _start and v _{speed_up_2} could be 10% of the initial _speed v _start .

Es kann vorgesehen sein, dass der oben beschriebene Zyklus derartig wiederholt wird, dass eine Messung der Zeit t_actual, die seit dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand vergangen ist, nach einer zweiten Erhöhung der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl fortgesetzt wird. Für den Fall, dass t_actual einen dritten Grenzwert erreicht, kann die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl weiter erhöht werden. Die dritte Erhöhung der Drehzahl kann größer sein als die zweite Erhöhung der Drehzahl v_{speed_up_2}. Es kann sogar vorgesehen sein, dass der Zyklus wiederholt wird und die Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl ein viertes, fünftes, sechstes, usw. Mal erhöht wird, bis die gewünschte Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes erreicht ist und die Kälteanlage durch den Thermostaten in einen AUS-Zustand geschaltet wird. In diesem Fall kann jede Erhöhung der Drehzahl größer sein als die vorhergehende Erhöhung der Drehzahl, wodurch eine zunehmend offensivere Erhöhung der Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl bereitgestellt wird.It can be provided that the cycle described above is repeated such that a measurement of the time t _actual , which has elapsed since the switching of the refrigeration system in the ON state, is continued after a second increase in the speed of the variable speed compressor. In the event that t _{actual reaches} a third limit, the speed of the variable speed compressor can be further increased. The third increase in speed may be greater than the second increase in speed v _{speed_up_2} . It may even be provided that the cycle is repeated and the speed of the variable speed compressor is increased a fourth, fifth, sixth, etc. times until the desired temperature is reached within the closed space and the refrigeration system through the thermostat in one OFF state is switched. In this case, any increase in speed may be greater than the previous increase in speed, thereby providing an increasingly offensive increase in speed of the variable speed compressor.

Nach einem Ausführungsbeispiel kann der Verdichter mit variabler Drehzahl mit v_start betrieben werden, bis t_set erreicht ist, mit v_start·(1 + 0,05) von t_set bis t_set·(1 + 0,10), mit v_start·(1 + 0,10) von t_set·(1 + 0,10) bis t_set·(1 + 0,20), mit v_start·(1 + 0,20) von t_set·(1 + 0,20) bis t_set·(1 + 0,30), mit v_start·(1 + 0,40) von t_set·(1 + 0,30) bis t_set·(1 + 0,40), mit v_start·(1 + 0,80) von t_set·(1 + 0,40) bis t_set·(1 + 0,50), usw. Nach diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert der Erhöhung der Drehzahl mit jeder Erhöhung der Drehzahl verdoppelt. Es ist aber jedenfalls festzuhalten, dass jedes andere brauchbare Schema zur Erhöhung der Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl verwendet werden kann.In one embodiment, the variable speed compressor may be operated at v _start until t _{set is} reached, with v _start * (1 + 0.05) from t _set to t _set * (1 + 0.10), with v _start · (1 + 0,10) from t _set · (1 + 0,10) to t _set · (1 + 0,20), with v _start · (1 + 0,20) of t _set · (1 + 0 , 20) to t _set · (1 + 0.30), with v _start · (1 + 0.40) from t _set · (1 + 0.30) to t _set · (1 + 0.40), with v _start · (1 + 0.80) from t _set · (1 + 0.40) to t _set · (1 + 0.50), etc. According to this embodiment, the value of the increase of the rotational speed increases with each increase of the rotational speed doubled. In any case, it should be noted that any other useful scheme for increasing the speed of the variable speed compressor can be used.

Das Verfahren kann weiterhin folgende Schritte aufweisen:

– das Thermostat schaltet die Kälteanlage in einen AUS-Zustand,
– eine Zeit t_end wird registriert, die die Zeit darstellt, die vom Schalten der Kälteanlage in einen EIN-Zustand bis zum Schalten der Kälteanlage in einen AUS-Zustand verstrichen ist,
– die registrierte Zeit t_end wird mit dem vorbestimmten Grenzwert t_set verglichen,
– eine Anfangsdrehzahl v_{start_next} des Verdichters mit variabler Drehzahl wird für einen nachfolgenden Arbeitszyklus der Kälteanlage bestimmt auf Grundlage des besagten Vergleichs, und
– der Verdichter mit variabler Drehzahl wird mit einer Drehzahl v_{start_next} betrieben, als Antwort darauf, dass das Thermostat die Kälteanlage in den EIN-Zustand schaltet.

The method may further comprise the following steps:

- the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state,
A time t _end is registered representing the time elapsed from switching of the refrigeration system to an ON state until the switching of the refrigeration system to an OFF state,
The registered time t _end is compared with the predetermined limit value t _set ,
An initial speed v _{start_next of} the variable speed compressor is determined for a subsequent duty cycle of the refrigeration system based on said comparison, and
- The variable speed compressor is operated at a speed v _{start_next in} response to the thermostat switching the refrigeration system to the ON state.

Nach diesem Ausführungsbeispiel schaltet das Thermostat die Kälteanlage in einen AUS-Zustand als Antwort darauf, dass die Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes die gewünschte Temperatur erreicht. Daraufhin wird die Zeit t_end registriert, also die tatsächliche Zeit, die vom Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand bis zum Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes und dem Schalten der Kälteanlage in den AUS-Zustand durch den Thermostaten verstrichen ist. Der Verdichter kann ebenfalls zu dem Zeitpunkt abgeschaltet werden, zu dem das Thermostat die Kälteanlage in einen AUS-Zustand schaltet.According to this embodiment, the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state in response to the temperature within the closed space reaching the desired temperature. Thereafter, the time t _{end is} registered, that is, the actual time elapsed from switching the refrigeration system to the ON state until reaching the desired temperature within the closed space and switching the refrigeration system to the OFF state by the thermostat. The compressor may also be turned off at the time when the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state.

Die registrierte Zeit t_end wird mit dem Grenzwert t_set verglichen. Gesetzt den Fall, dass t_set als eine optimale oder ideale Zeit gewählt wird, zwischen dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand und dem Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes, ist es wünschenswert, dass t_end so nah wie möglich bei t_set liegt. Der Vergleich zeigt daher, ob der Verdichter mit einer angemessenen Drehzahl betrieben wurde, oder ob es energieeffizienter gewesen wäre, den Verdichter bei einer höheren oder niedrigeren Drehzahl zu betreiben. Aufgrund dessen wird, basierend auf dem Vergleich, eine Anfangsdrehzahl v_{start_next} des Verdichters mit einer variablen Drehzahl für einen nachfolgenden Arbeitszyklus der Kälteanlage bestimmt, wodurch die Drehzahl des Verdichters im nächsten Fluss besser an die vorherrschenden Arbeitsbedingungen angepasst ist, als dies der Fall für den soeben beendeten Arbeitszyklus der Fall war.The registered time t _end is compared with the threshold value t _set . Assuming the case that t _{set is} chosen as an optimal or ideal time between switching the refrigeration system to the ON state and reaching the desired temperature within the closed space, it is desirable that t _{end be} as close as possible to t _set lies. The comparison therefore shows whether the compressor was operating at a reasonable speed or whether it would have been more energy efficient to operate the compressor at a higher or lower speed. Because of this, based on the comparison, an initial speed v _{start_next of} the compressor is determined at a variable speed for a subsequent duty cycle of the refrigeration system, whereby the speed of the compressor in the next flow is better adapted to the prevailing working conditions, as is the case for the just completed working cycle was the case.

Nach einem Ausführungsbeispiel kann der Schritt eine Anfangsdrehzahl v_{start_next} zu bestimmen, die Auswahl einer Drehzahl v_{start_next} beinhalten, die größer als v_start ist, falls t_end größer ist als t_set und ebenso die Auswahl einer Drehzahl v_{start_next} beinhalten, die kleiner ist als v_start, für den Fall, dass t_end kleiner ist als t_set. Falls t_end größer ist als t_set, so hat es länger als beabsichtigt gedauert, die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes zu erreichen. Deshalb ist es vernünftig anzunehmen, dass die Anfangsdrehzahl v_start, die während des vorhergehenden Arbeitszyklus ausgewählt worden war, tatsächlich zu gering war, um ein Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes innerhalb der gewünschten Zeit zu erreichen. Aus diesem Grunde wird eine höhere Anfangsdrehzahl v_{start_next} für den nachfolgenden Arbeitszyklus gewählt, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes schneller zu erreichen als im vorhergehenden Arbeitszyklus.According to one embodiment, the step to determine an initial speed v _{start_next,} selecting a speed include v _{start_next,} which is greater than v _start, if t is _end larger contain as t _set as well as the selection of a speed v _{start_next,} which is smaller than v _start , in case t _{end is} less than t _set . If t _{end is} greater than t _set , it took longer than intended to reach the desired temperature within the enclosed space. Therefore, it is reasonable to assume that the initial speed v _start selected during the previous duty cycle was indeed too low to reach the desired temperature within the confined space within the desired time. For this reason, a higher initial _speed v _{start_next is selected} for the subsequent duty cycle to reach the desired temperature within the _confined space faster than in the previous duty cycle.

In ähnlicher Weise wurde die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes schneller als erwartet erreicht, falls t_end kleiner ist als t_set. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll anzunehmen, dass es möglich gewesen wäre, die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit zu erreichen, während der Kompressor mit einer niedrigeren Drehzahl betrieben wird. Aus diesem Grunde wird eine geringere Anfangsdrehzahl v_{start_next} in diesem Fall für den nachfolgenden Arbeitszyklus gewählt.Similarly, if t _{end is} less than t _set , the desired temperature within the confined space has been reached faster than expected. For this reason, it is reasonable to assume that it would have been possible to achieve the desired temperature within the confined space within a reasonable time while operating the compressor at a lower speed. For this reason, a lower initial _speed v _{start_next is chosen} in this case for the subsequent work cycle.

Die Anfangsdrehzahl v_{start_next} des nachfolgenden Arbeitszyklus kann auf Grundlage eines Verhältnisses zwischen t_end und t_set, nämlich t_end/t_set, bestimmt werden. Nach diesem Ausführungsbeispiel wird lediglich eine geringe Anpassung der Anfangsdrehzahl vorgenommen, wenn t_end nahe bei t_set liegt, wohingegen eine größere Anpassung der Anfangsdrehzahl vorgenommen wird, wenn t_end fern von t_set liegt.The initial _speed v _{start_next of} the subsequent duty cycle can be determined based on a ratio between t _end and t _set , namely, t _end / t _set . According to this embodiment, only a small adjustment of the initial speed is made when t _{end is} close to t _set , whereas a larger adjustment of the initial speed is made when t _{end is} far from t _set .

Alternativ oder zusätzlich kann v_{start_next} auf Grundlage eines Mittelwertes der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl während eines vorhergehenden Arbeitszyklus der Kälteanlage bestimmt werden. Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die gesamte Änderung der Drehzahl während des vorhergehenden Arbeitszyklus berücksichtigt, wenn die Anfangsdrehzahl v_{start_next} des nachfolgenden Arbeitszyklus bestimmt wird, falls t_end größer ist als t_set, und die Drehzahl des Verdichters daher schrittweise, wie oben beschrieben, erhöht wird. Wenn beispielsweise t_end sehr viel größer als t_set ist, und folglich mehrere Erhöhungen der Drehzahl notwendig waren, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes zu erreichen, dann ist es vernünftig anzunehmen, dass ein Mittelwert der veränderlichen Drehzahl während der vorhergehenden Arbeitszyklen eine angemessene Drehzahl des Verdichters darstellt, durch die die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb einer gewünschten Zeit erreicht werden kann.Alternatively or additionally, v _{start_next} may be _determined based on an average value of the speed of rotation of the variable speed compressor during a previous cycle of operation of the refrigeration system. According to this embodiment, the total change in rotational speed during the previous work cycle is taken into account when the initial speed v _{start_next of} the subsequent work cycle is determined, if t _{end is} greater than t _set , and the speed of the compressor is therefore increased stepwise as described above. For example, if t _end is much greater than t _set , and thus several increases in speed were needed to achieve the desired temperature within the confined space, then it is reasonable to assume that a mean value of variable speed during the previous duty cycles would be adequate Represents speed of the compressor through which the desired temperature within the enclosed space can be achieved within a desired time.

Nach einem Ausführungsbeispiel kann v_{start_next} wie folgt berechnet werden: v_{start_next} = v_mean·(t_end/t_set), wobei v_mean einen Mittelwert der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl während des vorhergehenden Arbeitszyklus darstellt.In one embodiment, v _{start_next} can be calculated as follows: v _{start_next} = v _mean · (t _end / t _set ), where v _{mean represents} an average of the speed of the variable speed compressor during the previous cycle.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann v_{start_next} wie folgt berechnet werden: v_{start_next} = v_mean·((d·(t_set – t_end) + t_end)/t_set), wobei d einen Dämpfungsfaktor darstellt, der die Anfangsdrehzahl v_{start_next} des nachfolgenden Arbeitszyklus anpasst, um unerwünschte Oszillationen in der Anfangsdrehzahl des Verdichters von einem Arbeitszyklus zum nächsten zu vermeiden, die beispielsweise durch Veränderung in den Umweltbedingungen bedingt sein können, wie beispielsweise einer Last auf die Kälteanlage oder der Umgebungstemperatur. Falls d = 1, so gilt v_{start_next} = v_mean, d. h. die Anfangsdrehzahl des nachfolgenden Arbeitszyklus wird als die mittlere Drehzahl des vorhergehenden Zyklus gewählt. Falls d = 0, so gilt v_{start_next} = v_mean·(t_end/t_set), d. h. die Anfangsdrehzahl des nachfolgenden Arbeitszyklus wird in Übereinstimmung mit dem Verhältnis t_end/t_set angepasst.In another embodiment, v _{start_next} can be calculated as follows: v _{start_next} = v _mean · ((d · (t _set -t _end ) + t _end ) / t _set ), where d represents a damping factor that adjusts the initial _speed v _{start_next of} the subsequent duty cycle to avoid undesired oscillations in the compressor's initial _speed from one duty cycle to another, which may be due, for example, to environmental changes, such as a load on the refrigeration system or the ambient temperature. If d = 1, then v _{start_next} = v _mean , ie the initial speed of the subsequent work cycle is selected as the average speed of the previous cycle. If d = 0, then v _{start_next} = v _mean * (t _end / t _set ), ie the initial speed of the subsequent duty cycle is adjusted in accordance with the ratio t _end / t _set .

Die wie oben beschrieben berechnete Anfangsdrehzahl kann weiterhin durch Addition einer Boost Drehzahl v_boost angepasst werden, die von dem Verhältnis zwischen t_end und t_set abhängt, d. h. abhängig davon, wie weit t_set von t_end entfernt ist, und ob t_end größer oder kleiner ist als t_set. v_boost kann beispielsweise entsprechend der nachfolgenden Tabelle ausgewählt werden: t_end/t_set v_boost (rpm) Bis zu 0.32 –1000 0.33–0.49 –500 0.50–0.99 0 1.00–1.99 0 2.00–2.99 500 Ab 3.00 1000 The initial speed calculated as described above can be further adjusted by adding a boost speed v _boost which depends on the ratio between t _end and t _set , ie depending on how far t _{set is} from t _end , and if t _{end is} greater than or is less than t _set . For example, v _boost can be selected according to the following table: t _end / t _set v _boost (rpm) Up to 0.32 -1000 12:33 to 12:49 -500 0.50-0.99 0 1.00-1.99 0 2.00-2.99 500 From 3.00 1000

Die Anpassung von v_{start_next}, die durch Addition von v_boost zu dem berechneten Wert v_{start_next} bereitgestellt wird, stellt eine schnelle Reaktion der Kälteanlage für den Fall von extremen Abweichungen zwischen t_end und t_set sicher. Derartige extreme Abweichungen können beispielsweise durch große Änderungen in der Last der Kälteanlage hervorgerufen werden.The adaptation of v _{start_next} , which is provided by adding v _boost to the calculated value v _{start_next} , ensures a quick response of the refrigeration system in the event of extreme deviations between t _end and t _set . Such extreme deviations can be caused for example by large changes in the load of the refrigeration system.

Nach einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Drehzahlregelung eines Verdichters mit variabler Drehzahl zur Verfügung, wobei der Verdichter mit variabler Drehzahl Teil einer Kälteanlage ist, die dazu dient, die Temperatur innerhalb eines abgeschlossenen Raumes zu regeln, und wobei die Kälteanlage weiterhin einen Verflüssiger, eine Expansionsvorrichtung, einen Verdunster und einen Thermostaten mit einem Temperaturfühler (wie bereits beschrieben), der innerhalb des abgeschlossenen Raumes angeordnet ist, aufweist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

– das Thermostat schaltet die Kälteanlage in einen EIN-Zustand,
– der Verdichter mit variabler Drehzahl wird mit einer Anfangsdrehzahl v_start betrieben,
– das Thermostat schaltet die Kälteanlage in einen AUS-Zustand,
– die Registrierung einer Zeit t_end, die diejenige Zeit darstellt, die vom Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand bis zum Schalten der Kälteanlage in den AUS-Zustand vergangen ist,
– die Bestimmung einer Anfangsverdichterdrehzahl v_{start_next} des Verdichters mit variabler Drehzahl für einen nachfolgenden Arbeitszyklus der Kälteanlage, wobei v_{start_next} auf Grundlage eines Verhältnisses zwischen t_end und einem vorbestimmten Grenzwert t_set und v_start bestimmt wird.

In a second aspect, the invention provides a method of speed control of a variable speed compressor, wherein the variable speed compressor is part of a refrigeration system for controlling the temperature within a confined space, and wherein the refrigeration system further comprises a condenser , an expansion device, a vaporizer and a thermostat having a temperature sensor (as described above) disposed within the confined space, and the method comprising the steps of:

The thermostat switches the refrigeration system to an ON state,
The variable speed compressor is operated at an initial speed v _start ,
- the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state,
The registration of a time t _end which represents the time which has elapsed from the switching of the refrigeration system to the ON state until the switching of the refrigerating system into the OFF state,
The determination of an initial compressor speed v _{start_next of} the variable speed compressor for a subsequent duty cycle of the refrigeration system, wherein v _{start_next is determined} based on a ratio between t _end and a predetermined limit t _set and v _start .

Es sollte bemerkt werden, dass ein Fachmann leicht feststellt, dass jedes beliebige Merkmal, dass in Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurde, ebenso im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet werden kann und umgekehrt.It should be noted that one skilled in the art will readily appreciate that any feature described in connection with the first aspect of the invention may also be used in connection with the second aspect of the invention, and vice versa.

Bei dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung schaltet das Thermostat die Kälteanlage anfänglich in den EIN-Zustand, wodurch der Verdichter mit variabler Drehzahl mit einer Anfangsdrehzahl v_start angeschaltet wird, was ähnlich der oben beschriebenen Situation im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung ist.In the method according to the second aspect of the invention, the thermostat initially switches the refrigerating system to the ON state, thereby turning on the variable speed compressor at an initial speed v _start , which is similar to the situation described above in the first aspect of the invention ,

Wenn die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes erreicht ist, schaltet der Thermostat die Kälteanlage in einen AUS-Zustand. Die Zeit t_end, welche zwischen dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand und dem Erreichen der gewünschten Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes vergangen ist und die Kälteanlage deswegen in den AUS-Zustand geschaltet wurde, wird registriert, ähnlich der oben beschriebenen Situation im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Thermostat die Kälteanlage in einen AUS-Zustand schaltet, kann der Verdichter ebenso ausgeschaltet werden. When the desired temperature is reached within the confined space, the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state. The time t _end , which has passed between the switching of the refrigeration system to the ON state and the reaching of the desired temperature within the closed space and the refrigeration system has been switched to the OFF state, is registered, similar to the situation described above in connection with the first aspect of the invention. By the time the thermostat switches the refrigeration system to an OFF state, the compressor can also be turned off.

Schließlich wird eine Anfangsverdichterdrehzahl v_{start_next} des Verdichters mit variabler Drehzahl für einen nachfolgenden Arbeitszyklus der Kälteanlage bestimmt. Dies geschieht auf Grundlage eines Verhältnisses zwischen t_end und einem vorbestimmten Grenzwert t_set und v_start. Hierdurch wird für den Fall, dass t_end erheblich von t_set abweicht, eine Anfangsdrehzahl v_{start_next} für den nachfolgenden Arbeitszyklus ausgewählt, die erheblich von der Anfangsdrehzahl v_start des vorhergehenden Arbeitszyklus abweicht. In ähnlicher Weise wird eine Anfangsdrehzahl v_{start_next} für den nachfolgenden Arbeitszyklus so ausgewählt, falls t_end gleich oder zumindest annähernd gleich t_set ist, dass diese nahe der Anfangsdrehzahl v_start des vorhergehenden Arbeitszyklus liegt. Dies ist von Vorteil, da es hierdurch wahrscheinlich ist, dass mit der Anfangsdrehzahl v_{start_next} des nachfolgenden Arbeitszyklus die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb der gewünschten Zeit erreicht wird.Finally, an initial compressor speed v _{start_next of} the variable speed compressor is determined for a subsequent duty cycle of the refrigeration system. This is done based on a ratio between t _end and a predetermined threshold t _set and v _start . In this way, in the event that t _end deviates significantly from t _set , an initial _speed v _{start_next is selected} for the subsequent duty cycle, which deviates significantly from the initial speed v _{start of} the preceding duty cycle. Similarly, an initial _speed v _{start_next} for the subsequent duty cycle is selected if t _{end is} equal to or at least approximately equal to t _{set to} be close to the initial speed v _{start of} the previous duty cycle. This is advantageous as it is thereby likely that the initial temperature v _{start_next of} the subsequent work cycle _achieves the desired temperature within the _confined space within the desired time.

Die Anfangsdrehzahl v_{start_next} des nachfolgenden Arbeitszyklus kann weiterhin auf Grundlage eines Dämpfungsfaktors d bestimmt werden. In diesem Fall kann v_{start_next} beispielsweise in der oben im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Weise berechnet werden.The initial _speed v _{start_next of} the subsequent duty cycle may be further determined based on a damping _factor d. In this case, v _{start_next} can be _calculated, for example, in the manner described above in connection with the first aspect of the invention.

Das Verfahren kann weiterhin folgende Schritte aufweisen:

– Messung der Zeit t_actual, die nach dem Schalten der Kälteanalage in den EIN-Zustand vergeht, nachdem die Kälteanlage in den EIN-Zustand geschaltet wurde und bevor die Kälteanlage in den AUS-Zustand geschaltet wird,
– Vergleich der gemessenen Zeit t_actual mit einem vorbestimmten Grenzwert t_set und
– die Erhöhung der Drehzahl des Verdichters mit variabler Drehzahl um einen Wert v_{speed_up}, falls t_actual den Wert t_set erreicht.

The method may further comprise the following steps:

Measurement of the time t _actual , which after the switching of the refrigeration system to the ON state, after the refrigeration system has been switched to the ON state and before the refrigeration system is switched to the OFF state,
- Comparison of the measured time t _actual with a predetermined threshold t _set and
- The increase in the speed of the compressor with variable speed by a value v _{speed_up} , if t _{actual reaches} the value t _set .

Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehzahl des Verdichters weiterhin während eines Arbeitszyklus der Kälteanlage angepasst, falls die gewünschte Temperatur innerhalb des angeschlossenen Raumes nicht innerhalb einer gewünschten Zeit erreicht wird. Dies wurde bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. In diesem Fall kann v_{speed_up} ein vorbestimmter prozentualer Anteil der Anfangsdrehzahl v_start sein.According to this embodiment, the speed of the compressor is further adjusted during a work cycle of the refrigeration system, if the desired temperature within the connected room is not reached within a desired time. This has already been described in connection with the first aspect of the invention. In this case, v _{speed_up may be} a predetermined percentage of the initial _speed v _start .

Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren weiterhin einen Schritt der Berechnung einer mittleren Drehzahl v_mean des Verdichters mit variabler Drehzahl umfassen, während der Zeit, die vom Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand bis zum Schalten der Kälteanlage in den AUS-Zustand vergeht. v_{start_next} kann weiterhin auf Grundlage von v_mean bestimmt werden. Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, die im Zusammenhang mit einem ersten Aspekt der Erfindung bereits beschrieben wurde.Alternatively or additionally, the method may further include a step of calculating a mean speed v _{mean of} the variable speed compressor during the time that passes from switching of the refrigeration system to the ON state until the switching of the refrigeration system to the OFF state. v _{start_next} can still be determined based on v _mean . This can be done, for example, in the manner already described in connection with a first aspect of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigenThe invention will now be described in more detail with reference to the corresponding drawings. Show in it

1 eine diagrammatische Darstellung eines Teils einer Kälteanlage, die einen Verdichter aufweist, der in Übereinstimmung mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik geregelt wird, 1 2 is a diagrammatic representation of a portion of a refrigeration system having a compressor controlled in accordance with a prior art method;

2 eine diagrammatische Darstellung eines Teils einer Kälteanlage, die einen Verdichter aufweist, der mit einem Verfahren entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt ist, 2 2 is a diagrammatic representation of a portion of a refrigeration system having a compressor controlled by a method according to an embodiment of the invention;

3 illustriert eine Verdichterdrehzahl als eine Funktion der Zeit für einen Verdichter, der mit einem Verfahren entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt wird, und 3 illustrates a compressor speed as a function of time for a compressor controlled by a method according to an embodiment of the invention, and

4 und 5 illustrieren eine Verdichterdrehzahl als Funktion der Zeit und die Berechnung einer Startdrehzahl des nächsten Arbeitszyklus für einen Verdichter, der mit einem Verfahren entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt wird. 4 and 5 illustrate a compressor speed as a function of time and the calculation of a start speed of the next duty cycle for a compressor, which is controlled by a method according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings

1 ist eine diagrammatische Darstellung eines Teils einer Kälteanlage. Die Kälteanlage weist einen Verdichter 1 auf, der in Übereinstimmung mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik geregelt wird. Die Kälteanlage weist weiterhin einen Temperaturfühler 2 auf, der innerhalb eines abgeschlossenen Raumes in Form eines Gehäuses angeordnet ist. Aus diesem Grunde misst der Temperaturfühler 2 die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes, um sicherzustellen, dass die Kälteanlage in derartiger Weise geregelt wird, dass die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes auf einem gewünschten Temperaturlevel oder innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs gehalten wird. Zu diesem Zweck kommuniziert der Temperaturfühler 2 mit einer elektronischen Gehäuseeinheit 3. 1 is a diagrammatic representation of a part of a refrigeration system. The refrigeration system has a compressor 1 which is controlled in accordance with a method of the prior art. The refrigeration system also has a temperature sensor 2 on, which is arranged within a closed space in the form of a housing. For this reason, the temperature sensor measures 2 the temperature within the confined space to ensure that the refrigeration system is controlled in such a manner that the temperature within the confined space is maintained at a desired temperature level or within a desired temperature range. The temperature sensor communicates for this purpose 2 with an electronic housing unit 3 ,

Als Antwort auf das durch den Temperaturfühler 2 empfangene Temperatursignal berechnet die elektronische Gehäuseeinheit 3 eine Verdichterdrehzahl, die dem Zustand der Anlage entspricht und erzeugt ein entsprechendes Drehzahlreglersignal. Das Drehzahlreglersignal wird einer elektronischen Verdichtereinheit 4 kommuniziert. Die elektronische Verdichtereinheit 4 regelt dann die Drehzahl des Verdichters 1 in Übereinstimmung mit dem empfangenen Drehzahlreglersignal.In response to that by the temperature sensor 2 received temperature signal calculates the electronic housing unit 3 a compressor speed that corresponds to the state of the system and generates a corresponding speed controller signal. The speed control signal is an electronic compressor unit 4 communicated. The electronic compressor unit 4 then regulates the speed of the compressor 1 in accordance with the received speed control signal.

2 ist eine diagrammatische Darstellung eines Teils einer Kälteanlage. Die Kälteanlage weist einen Verdichter 1 auf, der in Übereinstimmung mit einem Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt wird. Die Kälteanlage weist weiterhin einen Thermostat 5 auf, das einen Temperaturfühler (nicht dargestellt) beinhaltet, der innerhalb eines abgeschlossenen Raumes, beispielsweise in Form eines Gehäuses, angeordnet ist. Die Kälteanlage wird durch das Thermostat 5 zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand geschaltet, um die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes auf einem gewünschten Temperaturlevel oder innerhalb eines gewünschten Temperaturbereiches zu halten. 2 is a diagrammatic representation of a part of a refrigeration system. The refrigeration system has a compressor 1 which is controlled in accordance with a method according to an embodiment of the invention. The refrigeration system also has a thermostat 5 on, which includes a temperature sensor (not shown), which is disposed within a closed space, for example in the form of a housing. The refrigeration system is controlled by the thermostat 5 between an ON state and an OFF state to maintain the temperature within the confined space at a desired temperature level or within a desired temperature range.

Das Thermostat 5 kommuniziert mit einer elektronischen Kompressoreinheit 4. Aufgrund dessen empfängt die elektronische Verdichtereinheit 4 Informationen darüber, ob die Kälteanlage in einem EIN-Zustand oder einem AUS-Zustand befindlich ist, sowie auch dann, wenn die Kälteanlage vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand geschaltet wird oder umgekehrt. Auf Grundlage dieser Information regelt die elektronische Verdichtereinheit 4 die Drehzahl des Verdichters 1 in Übereinstimmung mit einer Methode nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und um den Energieverbrauch des Verdichters zu minimieren, und zugleich sicherzustellen, dass ausreichende Kühlung oder Heizung in dem abgeschlossenen Raum zur Verfügung gestellt wird. Dies kann beispielsweise auf die oben beschriebene Weise geschehen, und/oder in einer Weise wie unten im Zusammenhang mit 3 bis 5 beschrieben.The thermostat 5 communicates with an electronic compressor unit 4 , Due to this, the electronic compressor unit receives 4 Information about whether the refrigeration system is in an ON state or an OFF state, as well as when the refrigeration system is switched from the ON state to the OFF state or vice versa. Based on this information, the electronic compressor unit controls 4 the speed of the compressor 1 in accordance with a method according to an embodiment of the invention, and to minimize the power consumption of the compressor, while ensuring that sufficient cooling or heating is provided in the enclosed space. This can be done, for example, in the manner described above, and / or in a manner as below in connection with 3 to 5 described.

In der in 2 illustrierten Kälteanlage wird daher die Drehzahl des Verdichters 1 allein auf Grundlage eines EIN/AUS-Signals eines Thermostaten 5 geregelt, und ein energieeffizienter Betrieb des Verdichters 1 wird ohne komplizierte Berechnungen eines Drehzahlreglersignals auf der Grundlage von Temperaturmessungen erreicht. Dies ist von Vorteil, weil es erlaubt, einen Verdichter mit konstanter Drehzahl einfach durch einen Verdichter mit variabler Drehzahl zu ersetzen, ohne dabei weitere Reglereinheiten zu der Anlage hinzufügen zu müssen. Ein Verdichter mit variabler Drehzahl ermöglicht, dass der Verdichter stets mit der kleinstmöglichen Drehzahl betrieben wird, die nötig ist, um den Anforderungen der Kälteanlage zu genügen, wobei dadurch der Energieverbrauch der Kälteanlage minimiert werden kann.In the in 2 Therefore, the illustrated refrigeration system will increase the speed of the compressor 1 based solely on an ON / OFF signal from a thermostat 5 regulated, and energy-efficient operation of the compressor 1 is achieved without complicated computations of a speed controller signal based on temperature measurements. This is advantageous because it allows a constant speed compressor to be easily replaced by a variable speed compressor without having to add additional regulator units to the system. A variable speed compressor allows the compressor to run at the lowest possible speed necessary to meet refrigeration system requirements, thereby minimizing the energy consumption of the refrigeration system.

3 illustriert eine Verdichterdrehzahl als Funktion der Zeit für einen Verdichter mit variabler Drehzahl, der mit einem Verfahren entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt wird. Der Verdichter mit variabler Drehzahl könnte beispielsweise ein Verdichter 1 sein, wie er in 2 dargestellt ist. In 3 wird EIN-Zeit während eines Arbeitszyklus des Verdichters gezeigt. Zu einem Zeitpunkt 6 wird ein Signal von einem Thermostaten empfangen, das anzeigt, dass der Verdichter in einen EIN-Zustand geschaltet werden soll. Der Verdichter wird entsprechend bei einer vorausgewählten Drehzahl v_start gestartet. 3 illustrates a compressor speed versus time for a variable speed compressor controlled by a method according to one embodiment of the invention. For example, the variable speed compressor could be a compressor 1 be like him in 2 is shown. In 3 ON time is shown during a duty cycle of the compressor. At a time 6 A signal is received from a thermostat indicating that the compressor is to be switched to an ON state. The compressor is started accordingly at a preselected speed v _start .

Zur gleichen Zeit wird ein Timer zur Messung der Zeit t_actual, die seit dem Anschalten des Verdichters vergangen ist, gestartet.At the same time, a timer for measuring the time t _actual , which has elapsed since the compressor was turned on, is started.

Die gemessene Zeit t_actual wird kontinuierlich mit einem vorbestimmten Grenzwert t_set verglichen. t_set wird in derartiger Weise ausgewählt, dass es mit der idealen EIN-Zeit des Verdichters während eines Arbeitszyklus übereinstimmt, d. h. dergestalt, dass eine ideale Zeit zwischen dem Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand und dem Erreichen einer gewünschten Temperatur innerhalb eines geschlossenen Raumes vergeht.The measured time t _actual is continuously compared with a predetermined threshold t _set . The _set is selected to match the ideal ON time of the compressor during a work cycle, ie, such that an ideal time between switching the refrigeration system to the ON state and reaching a desired temperature within a closed space passes.

Zum Zeitpunkt 7 erreicht t_actual den Wert t_set. Aus diesem Grunde ist zum Zeitpunkt 7 die ideale EIN-Zeit für den Verdichter erreicht, aber das Thermostat hat noch kein Signal zur Verfügung gestellt, das anzeigen würde, dass die Temperatur innerhalb des geschlossenen Raumes ein gewünschtes Level erreicht hat. Der Verdichter muss also entsprechend im EIN-Zustand verbleiben. Dies weist jedenfalls darauf hin, dass die Drehzahl des Verdichters zu gering ist, um den Anforderungen der Kälteanlage zu genügen. Aus diesem Grunde wird zum Zeitpunkt 7 die Drehzahl des Verdichters erhöht. At the time 7 t _{actual reaches} the value t _set . That's why at the time 7 achieved the ideal ON time for the compressor, but the thermostat has not yet provided a signal that would indicate that the temperature within the confined space has reached a desired level. The compressor must therefore remain in the ON state. This indicates in any case that the speed of the compressor is too low to meet the requirements of the refrigeration system. That's why at the time 7 the speed of the compressor increases.

Die Drehzahl des Verdichters wird um einen Wert v_{speed_up} erhöht, der einen vorbestimmten prozentualen Teil von v_start darstellt.The speed of the compressor is increased by a value v _{speed_up representing} a predetermined percentage of v _start .

Zu einem Zeitpunkt 8 wurde die Zeit t_set um 10% von t_set überschritten, und ein zweiter Grenzwert t_{set_2} wird dadurch erreicht. Der Thermostat hat jedoch jedenfalls noch immer kein Signal bereitgestellt, das anzeigen würde, dass die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes erreicht worden wäre. Dies weist darauf hin, dass, obschon die Verdichterdrehzahl zum Zeitpunkt 7 erhöht wurde, die erhöhte Verdichterdrehzahl nicht ausreichend ist, um ein gewünschtes Temperaturlevel innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit zu erreichen. Aus diesem Grunde wird die Verdichterdrehzahl ein weiteres Mal zum Zeitpunkt 8 erhöht.At a time 8th the time t _{set has been} exceeded by 10% of t _set , and a second threshold t _{set_2} is thereby achieved. However, the thermostat has still not provided a signal indicating that the desired temperature has been reached within the confined space. This indicates that, although the compressor speed at the time 7 is increased, the increased compressor speed is not sufficient to reach a desired temperature level within the enclosed space within a reasonable time. For this reason, the compressor speed is again at the time 8th elevated.

Zum Zeitpunkt 9 erreicht die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes das gewünschte Level, und das Thermostat stellt ein Signal zur Verfügung, das dieses anzeigt. Als Antwort darauf wird die Kälteanlage in einen AUS-Zustand geschaltet, und der Verdichter wird ausgeschaltet. Es ist wünschenswert, dass der Verdichter ausgeschaltet wird, und nicht, dass er mit niedriger Drehzahl weiter läuft. Dies liegt darin begründet, dass erstens viele Aufbauten von Verdichtern einen Betrieb unterhalb eines minimalen Drehmoments nicht ohne Beschädigung aufgrund von fehlender Schmierung zulassen, und zweitens darin, dass der Betrieb an sich eine Kühlkapazität zur Verfügung stellen würde, die zu hoch für die Kälteanlage ist.At the time 9 the temperature within the enclosed space reaches the desired level and the thermostat provides a signal indicating this. In response, the refrigeration system is switched to an OFF state, and the compressor is turned off. It is desirable that the compressor is turned off, not that it continues to run at low speed. This is because, first, many compressor designs do not allow operation below a minimum torque without damage due to lack of lubrication, and second that the operation itself would provide cooling capacity that is too high for the refrigeration system.

4 illustriert die Verdichterdrehzahl als Funktion der Zeit und die Berechnung einer Anfangsdrehzahl eines nächsten Arbeitszyklus, für einen Verdichter, der in Übereinstimmung mit einem Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt wird. Der linke Teil der 4 illustriert die Verdichterdrehzahl während eines Arbeitszyklus, und der rechte Teil der 4 illustriert die Berechnung der Anfangsdrehzahl des Verdichters für den nachfolgenden Arbeitszyklus auf der Grundlage von Informationen, die während des Arbeitszyklus gewonnen wurden, der im linken Teil der 4 dargestellt ist. 4 Figure 11 illustrates the compressor speed versus time and the calculation of an initial speed of a next duty cycle for a compressor controlled in accordance with a method of one embodiment of the invention. The left part of the 4 illustrates the compressor speed during a work cycle, and the right part of the 4 FIG. 10 illustrates the calculation of the initial speed of the compressor for the subsequent duty cycle based on information obtained during the duty cycle shown in the left part of FIG 4 is shown.

Die Kälteanlage wird in den EIN-Zustand zum Zeitpunkt 6 geschaltet und der Verdichter wird mit einer Anfangsdrehzahl v_start betrieben, wie oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Die Zeit t_actual, die vom Schalten der Kälteanlage in den EIN-Zustand an vergeht, wird kontinuierlich mit einem Grenzwert t_set verglichen.The refrigeration system will be in the ON state at the time 6 switched and the compressor is operated at an initial speed v _start , as above in connection with 3 described. The time t _actual , which passes from switching the refrigeration system in the ON state, is continuously compared with a threshold value t _set .

Zu einem Zeitpunkt 9 erreicht die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes den gewünschten Level, und das Thermostat stellt ein Signal zur Verfügung, das dieses anzeigt. Als Antwort darauf wird die Kälteanlage in den AUS-Zustand geschaltet, und der Verdichter wird abgeschaltet. Es ist wünschenswert, dass der Verdichter abgeschaltet wird, und nicht, dass er mit niedriger Drehzahl weiter betrieben wird. Dies liegt darin begründet, dass viele Aufbauten eines Verdichters nicht unterhalb einer minimalen Drehzahl ohne Schaden aufgrund von fehlender Schmierung betrieben werden können, und darin, dass zweitens der Betrieb an sich eine Kühlkapazität haben kann, die zu hoch für die Kälteanlage ist. Aus 4 ist ersichtlich, dass die Zeit t_end, die vom Schalten der Kälteanlage vom EIN-Zustand zum Schalten der Kälteanlage in den AUS-Zustand vergangen ist, kleiner ist als t_set. Dies weist darauf hin, dass eine Verdichterdrehzahl, die niedriger als die Anfangsverdichterdrehzahl v_start ist, ausreichend sein könnte, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit zu erreichen. Aus diesem Grunde kann eine niedrigere Anfangsverdichterdrehzahl vorteilhafterweise für den nachfolgenden Arbeitszyklus ausgewählt werden.At a time 9 the temperature within the confined space reaches the desired level and the thermostat provides a signal indicating it. In response, the refrigeration system is switched to the OFF state, and the compressor is turned off. It is desirable that the compressor is shut down, not that it continues to operate at low speed. This is because many structures of a compressor can not be operated below a minimum speed without damage due to lack of lubrication, and second that the operation per se can have a cooling capacity that is too high for the refrigeration system. Out 4 It can be seen that the time t _end , which has passed from the switching of the refrigeration system from the ON state for switching the refrigeration system in the OFF state, is smaller than t _set . This indicates that a compressor speed lower than the initial compressor speed v _start could be sufficient to reach the desired temperature within the confined space within a reasonable time. For this reason, a lower initial compressor speed can be advantageously selected for the subsequent duty cycle.

Der rechte Teil von 4 zeigt drei Verdichterdrehzahllevel, nämlich v_start, die die Anfangsverdichterdrehzahl des vorangegangenen Arbeitszyklus darstellt, v_{start_calc} und v_{start_next}. v_{start_calc} wird wie folgt berechnet: v_{start_calc} = v_mean·(t_end/t_set), wobei v_mean einen Mittelwert der Verdichterdrehzahl während des vorangegangen Arbeitszyklus darstellt. Da der Verdichter während des gesamten vorhergehenden Arbeitszyklus mit v_start betrieben wurde, ist, in diesem Fall, v_mean gleich v_start. Dementsprechend stellt v_{start_calc} lediglich eine Anpassung von v_start dar, die das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Zeit, die benötigt wurde, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes zu erreichen, und der idealen Zeit zur Erreichung der gewünschten Temperatur mit einbezieht. Aus diesem Grunde ist es vernünftig anzunehmen, dass die Auswahl von v_{start_calc} als Anfangsdrehzahl des Verdichters für den nachfolgenden Arbeitszyklus darin resultieren wird, dass die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes zur idealen Zeit t_set erreicht wird.The right part of 4 shows three compressor _{speed levels} , namely v _start , which represents the initial compressor _{speed of} the previous duty cycle, v _{start_calc} and v _{start_next} . v _{start_calc} is calculated as follows: v _{start_calc} = v _mean · (t _end / t _set ), where v _{mean represents} an average of the compressor speed during the previous cycle. Since the compressor was operated at v _start throughout the previous cycle, in this case, v _{mean is} equal to v _start . Accordingly, v _{start_calc represents} only an adjustment of v _start , which is the ratio between the actual time needed to set the desired temperature within the To reach the closed space and the ideal time to reach the desired temperature. For this reason, it is reasonable to assume that the selection of v _{start_calc} as the initial _{speed of} the compressor for the subsequent duty cycle will result in the desired temperature within the confined space being reached at the ideal time t _set .

Es ist jedoch aus dem rechten Teil der 4 klar ersichtlich, dass v_{start_calc} viel kleiner als v_start ist. Aus diesem Grunde kann die Auswahl von v_{start_calc} als Anfangsdrehzahl des Verdichters für den nachfolgenden Arbeitszyklus in Oszillationen in der Anfangsdrehzahl resultieren. Derartige Oszillationen in der Drehzahl sind nicht wünschenswert, da sie zu einer instabilen Regelung führen können und damit zu einem entsprechenden Anwachsen des resultierenden Energieverbrauchs. Um derartige Oszillationen in der Drehzahl zu vermeiden, wird eine alternative Anfangsverdichterdrehzahl v_{start_next} für den nachfolgenden Arbeitszyklus wie folgt berechnet: v_{start_next} = v_mean·((d·(t_set – t_end) + t_end)/t_set), wobei d ein Dämpfungsfaktor ist. Der Wert von d liegt zwischen 0 und 1 und gibt an, wie schnell die Kälteanlage auf Änderungen in den Umweltbedingungen reagiert. Es ist aus dem rechten Teil der Figur klar ersichtlich, dass v_{start_next} zwischen v_start und v_{start_calc} liegt. Aus diesem Grunde ist v_{start_next} eine geeignete Wahl für ein Anfangsdrehmoment des Verdichters für den darauf folgenden Arbeitszyklus.It is however from the right part of the 4 clearly see that v _{start_calc is} much smaller than v _start . For this reason, selecting v _{start_calc} as the initial _{speed of} the compressor for the subsequent duty cycle may result in oscillations in the initial speed. Such oscillations in speed are not desirable, as they can lead to unstable control and thus to a corresponding increase in the resulting energy consumption. To avoid such oscillations in speed, an alternative initial _compressor speed v _{start_next} for the subsequent duty cycle is calculated as follows: v _{start_next} = v _mean · ((d · (t _set -t _end ) + t _end ) / t _set ), where d is a damping factor. The value of d is between 0 and 1 and indicates how quickly the refrigeration system responds to changes in environmental conditions. It is clear from the right part of the figure that v _{start_next is} between v _start and v _{start_calc} . For this reason, v _{start_next is} a suitable choice for an initial _{torque of} the compressor for the subsequent work cycle.

5 illustriert ebenso die Verdichterdrehzahl als eine Funktion der Zeit und die Berechnung einer Anfangsdrehzahl des nachfolgenden Arbeitszyklus für einen Verdichter, der in Übereinstimmung mit einer Methode nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ähnlich zu 4 geregelt wird. Der linke Teil von 5 ist identisch mit 3 und wird daher im Folgenden nicht weiter erläutert werden. Aus diesem Grunde wird in 5 t_set erreicht, bevor die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes das gewünschte Level erreicht. Dies weist darauf hin, dass die Anfangsdrehzahl v_start des Verdichters für den vorhergehenden Arbeitszyklus nicht ausreichend war, um die gewünschte Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes innerhalb einer vernünftigen Zeit zu erreichen. Aus diesem Grunde sollte die Anfangsverdichterdrehzahl des nachfolgenden Arbeitszyklus höher sein als v_start. 5 also illustrates the compressor speed as a function of time and the calculation of an initial speed of the subsequent duty cycle for a compressor that is similar in accordance with a method according to an embodiment of the invention 4 is regulated. The left part of 5 is identical to 3 and will therefore not be explained further below. For this reason, in 5 t _set before the temperature within the enclosed space reaches the desired level. This indicates that the initial speed v _{start of} the compressor for the previous cycle was not sufficient to reach the desired temperature within the confined space within a reasonable time. For this reason, the initial compressor speed of the subsequent duty cycle should be higher than v _start .

Der rechte Teil von 5 zeigt ebenso drei Verdichterdrehzahllevel, nämlich v_start, v_{start_calc} und v_{start_next}. v_{start_calc} und v_{start_next} werden auf die im Zusammenhang mit 4 oben beschriebene Weise berechnet. Da jedoch die Verdichterdrehzahl während des vorangegangenen Arbeitszyklus erhöht wurde, wie im Zusammenhang mit 3 oben beschrieben, ist v_mean größer als v_start. The right part of 5 also shows three compressor _{speed levels} , namely v _start , v _{start_calc} and v _{start_next} . v _{start_calc} and v _{start_next} are related to 4 calculated as described above. However, since the compressor speed has been increased during the previous cycle, as related to 3 described above, v _{mean is} greater than v _start .

Es ist aus dem rechten Teil der 5 klar ersichtlich, dass v_{start_calc} größer ist als v_start, und dass v_{start_next} zwischen v_start und v_{start_calc} liegt.It is from the right part of 5 It's obvious that v _{start_calc is} larger than v _start and that v _{start_next is} between v _start and v _{start_calc} .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0931236 B1 [0005]
EP 0921363 B1 [0006]

Claims

A method for controlling the speed of a compressor ( 1 ) with variable speed, the compressor ( 1 variable speed part of a refrigeration system, which is designed to regulate a temperature within a closed space, wherein the refrigeration system further comprises a condenser, an expansion device, a Verdunster and a thermostat ( 5 ) with a temperature sensor located within the confined space, the method comprising the steps of: - the thermostat ( 5 ) switches the refrigeration system to an ON state, - the compressor ( 1 Variable speed is operated with an initial speed v _start , a time t _actual , which has elapsed since the switching of the refrigeration system to the ON state, is measured, the measured time t _actual is compared with a predetermined limit value t _set and - the speed of the compressor ( 1 ) is increased by an amount v _{speed_up} , in the event that t _{actual reaches} the value t _set , and where v _{speed_up represents} a predetermined percentage of the initial _speed v _start .

The method of claim 1, further comprising the steps of: - the time t _actual , which has elapsed since the switching of the refrigeration system to the ON state, being further measured after the step of increasing the rotational speed of the compressor ( 1 The measured time t _actual is compared with a second predetermined threshold t _{ser_2} , where t _{set_2 is} greater than t _set and, for the case that t _{actual reaches} the value t _{set_2} , an increase the speed of the compressor ( 1 ) variable speed by an amount v _{speed_up_2} , where v _{speed_up_2 is} greater than v _{speed_up} .

Method according to one of claims 1 or 2, further comprising the following steps: - the thermostat ( 5 ), the refrigeration system switches to an OFF state, a time t _end , which has passed from the switching of the refrigeration system in the ON state to the switching of the refrigeration system in the OFF state, is registered, - the registered time t _end is with the predetermined limit value t _set compared, - an initial _torque v _{start_next of} the compressor ( 1 ) variable speed is determined for a subsequent working cycle of the refrigeration plant on the basis of the aforementioned comparison and, - the compressor ( 1 ) is operated at the speed v _{start_next in} response to the thermostat ( 5 ) has switched the refrigeration system to the ON state.

The method of claim 3 wherein the step of determining an initial speed v _{start_next} includes selecting a speed v _{start_next} greater than v _start in the event that t _{end is} greater than t _set and selecting a speed v _{start_next} that is less is considered v _start in the case where t _{end is} less than t _set .

Method according to one of claims 3 or 4, wherein v _{start_next is determined} on the basis of a ratio between t _end and t _set , namely t _end / t _set .

Method according to one of claims 3 to 5, wherein v _{start_next} based on an average value of the speed of the compressor ( 1 ) is determined at a variable speed during a previous cycle of the refrigeration system.

Method for controlling the speed of a compressor ( 1 ) with variable speed, the compressor ( 1 variable speed part of a refrigeration system, which is intended to control a temperature within a closed space, and wherein the refrigeration system further comprises a condenser, an expansion device, a Verdunster and a thermostat ( 5 ), which has a temperature sensor disposed within the confined space, and wherein the method comprises the following steps: - the thermostat ( 5 ) switches the refrigeration system to an ON state, - the compressor ( 1 ) is operated at an initial speed v _start , - the thermostat ( 5 ), the refrigeration system switches to an OFF state, a time t _end , which has elapsed from the switching of the refrigeration system in the ON state to the switching of the refrigeration system in the OFF state, is registered, - an initial compressor _speed v _{start_next of} the compressor ( 1 ) is determined for a subsequent duty cycle of the refrigeration system, wherein v _{start_next is determined} based on a ratio between t _end and a predetermined threshold value t _set and v _start .

The method of claim 7, wherein v _{start_next is} further determined based on a damping _factor d.

Method according to one of claims 7 or 8, further comprising the following steps: - after the refrigeration system has been switched to the ON state and before the refrigeration system is switched to the OFF state, a time t _actual , the since the switching of - the measured time t _actual is compared with a predetermined limit value t _set and, in the case that t _{actual reaches} the value t _set , the speed of the compressor ( 1 ) is increased by a value v _{speed_up} with variable speed.

The method of claim 9, wherein v _{speed_up is} a predetermined percentage of the initial _speed v _start .

Method according to one of claims 9 or 10, further comprising the step of calculating a speed _{average value} v _{mean of} the compressor ( 1 variable speed, while the time passed from the switching of the refrigeration system to the ON state until the switching of the refrigeration system to the OFF state and v _{start_next is} still to be determined based on v _mean .