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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie etwa einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, sowie ein Betriebsverfahren für ein solches Kältegerät.
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Herkömmliche Kältegeräte verfügen meist über einen Kältemittelkreis, in dem ein Verdichter, ein Verflüssiger und ein Verdampfer in Reihe verbunden sind, und in dem der Verdichter eingeschaltet wird, wenn die Temperatur in der Lagerkammer des Kältegeräts eine Einschaltschwelle übersteigt, und wieder ausgeschaltet wird, sobald eine Ausschaltschwelle der Temperatur unterschritten wird. Die Hysterese der Temperatur, d.h. die Differenz zwischen Einschaltschwelle und Ausschaltschwelle, bestimmt die Dauer der Einschaltzeiten bzw. Ausschaltzeiten des Verdichters. Je größer die Hysterese ist, umso länger sind die Einschalt- und Ausschaltzeiten, und umso seltener kommt es beim Ausschalten des Verdichters zu einem Druckausgleich zwischen Hochdruck- und Niederdruckteil des Kältemittelkreises, der die Effizienz der Kälteerzeugung beeinträchtigt, weil zum einen warmes Kältemittel in den Verdampfer gelangt und zum anderen die für die Kälteerzeugung erforderliche Druckdifferenz zwischen Hochdruck- und Niederdruckteil des Kältemittelkreises bei jedem Start des Verdichters von Neuem aufgebaut werden muss.
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Es ist daher zwar für einen guten Wirkungsgrad des Kältegeräts wünschenswert, dass die Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten nicht zu kurz sind; eine allzu lange Einschaltzeit des Verdichters ist jedoch auch wiederum nachteilig für die Effizienz der Kälteerzeugung, da im Laufe einer solchen langen Betriebszeit der Verdampfer eine Temperatur erreichen kann, die deutlich unterhalb der Temperatur der zu kühlenden Lagerkammer liegt. Eine Folge der niedrigen Verdampfertemperatur ist einerseits ein verstärkter Wärmefluss durch das wärmeisolierende Gehäuse des Kältegeräts von der Umgebung zum Verdampfer und andererseits eine hohe Druckdifferenz im Kältemittelkreis, gegen die der Verdichter anarbeiten muss. Beides führt zu einem erhöhten Energieverbrauch.
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Herkömmliche Kältegeräte arbeiten daher mit einem Wert der Hysterese, der im einfachsten Falle unter Berücksichtigung der oben erläuterten Gesichtspunkte grob abgeschätzt, im besten Falle für ein gegebenes Modell von Kältegerät empirisch optimiert ist.
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Auch einer noch so sorgfältigen Optimierung müssen Annahmen über die Einsatzbedingungen des Kältegeräts, insbesondere über die Umgebungstemperatur, zugrunde gelegt werden, mit der Folge, dass ein bei einer solchen Optimierung erhaltener Wert der Hysterese eine hohe Effizienz auch nur unter den für die Optimierung angenommenen Bedingungen der garantieren kann. Weichen die Einsatzbedingungen des Kältegeräts von den Bedingungen der Optimierung ab, dann ist damit zu rechnen, dass auch nur suboptimale Effizienz erreicht wird.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät und ein Betriebsverfahren dafür anzugeben, die auch bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen einen Betrieb des Kältegeräts mit hoher Effizienz ermöglichen.
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Die Aufgabe wird gelöst, in dem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit wenigstens einer ersten Lagerkammer, einem Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der ersten Lagerkammer, im ersten Verdampfer zum Kühlen der ersten Lagerkammer, einem Verdichter und einer Steuereinheit, die den Verdichter einschaltet, wenn die Temperatur der ersten Lagerkammer über eine Einschaltschwelle steigt, und die den Verdichter wieder ausschaltet, wenn die Temperatur der ersten Lagerkammer unter eine Ausschaltschwelle fällt, eine Hysterese zwischen der Einschaltschwelle und der Ausschaltschwelle variabel ist. So kann je nach den Bedingungen, unter denen das Kältegerät arbeitet, jeweils ein Wert der Hysterese ausgewählt werden, der einen energieeffizienten Betrieb ermöglicht.
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Wenn einer Ausgestaltung der Erfindung zu Folge beispielsweise die Steuereinheit zwischen einem Normalkühlmodus und einem Schnellkühlmodus umschaltbar ist, kann die Hysterese im Schnellkühlmodus größer als im Normalkühlmodus gewählt sein, um im Schnellkühlmodus lange Einschaltzeiten des Verdichters und eine dementsprechend zügige Abkühlung zu erreichen.
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Wenn die Steuereinheit mit einem Außentemperatursensor verbunden ist, kann sie ferner eingerichtet sein, bei einer hohen Außentemperatur eine größere Hysterese einzustellen als bei einer niedrigen Außentemperatur. Wenn bei niedriger Außentemperatur ohnehin ein niedriges Verhältnis von Einschaltzeiten zu Ausschaltzeiten genügt, um die Lagerkammer auf einer Solltemperatur zwischen Einschaltschwelle und Ausschaltschwelle zu halten, dann ist es auch möglich, den vergleichsweise kleinen Anteil der Einschaltzeit an der Gesamtbetriebszeit des Kältegeräts durch Verringern der Hysterese auf mehrere, um so kürzere Einschaltzeitintervalle zu verteilen, so dass im Laufe eines einzelnen solchen Einschaltzeitintervalls der Verflüssiger nur wenig unter die Temperatur der zu kühlenden Lagerkammer abkühlt und so eine energieeffiziente Kälteerzeugung begünstigt. Bei hoher Umgebungstemperatur hingegen folgen, wenn die Hysterese zu klein gewählt ist, Ein- und Ausschaltzeiten des Verdichters so schnell aufeinander, dass der Verdampfer sich im Laufe einer Ausschaltzeit nicht wieder vollständig erwärmt und somit über mehrere Einschaltzeiten hinweg die Verdampfertemperatur immer niedriger wird. Der mit einer kleinen Hysterese verbundene Vorteil tritt hier also nicht mehr ein, und die oben erläuterten Nachteile Druckausgleich und Verlagerung von Kältemittel zwischen Verdampfer und Verflüssiger überwiegen, so dass es bei hoher Außentemperatur zweckmäßig ist, die Hysterese zu vergrößern und dadurch die Häufigkeit, mit der der Verdichter ein- und ausgeschaltet wird, zu reduzieren.
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Um den Betrieb in der oben geschilderten Weise an unterschiedliche Umgebungstemperaturen anzupassen, ist nicht unbedingt notwendig, diese direkt zu messen. Einer Alternative zur Folge kann die Steuereinheit auch mit Mitteln zum Messen der Dauer von Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten des Verdichters ausgestattet und eingerichtet sein, bei einem – für hohe Umgebungstemperaturen zu erwartenden – hohen Verhältnis von Einschaltzeiten zu Ausschaltzeiten eine größere Hysterese einzustellen als bei einem niedrigen Verhältnis.
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Des Weiteren kann die Tatsache, dass eine sich im Betrieb auf dem Verdampfer bildende Eisschicht diesen von der zu kühlenden Lagerkammer isoliert und so dazu führt, dass zwar der Verdampfer eine niedrige Temperatur erreicht, diese der Kühlung der Lagerkammer aber nur eingeschränkt zugute kommt, berücksichtigt werden, indem die Steuereinheit nach einem Abtauen des Verdampfers zunächst eine große Hysterese und später, wenn davon auszugehen ist, dass sich wieder eine Eisschicht auf dem Verdampfer gebildet hat, eine niedrige Hysterese einstellt. Die aus der verringerten Hysterese resultierende Verkürzung der Einschaltzeiten kann, sofern die Einschaltzeiten nicht zu dicht aufeinander folgen, eine übermäßige Abkühlung des Verdampfers zu verhindern helfen.
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Wenn, um die Temperatur der Lagerkammern im Sollbereich zwischen Einschalt- und Ausschaltschwelle zu halten, die Pausen zwischen den Einschaltzeiten zu kurz gemacht werden müssen und eine starke Abkühlung des Verdampfers somit nicht mehr zu verhindern ist, kann dies als Anlass genommen werden, bei einem selbstabtauenden Kältegerät einen Abtauvorgang auszulösen oder, bei einem nicht selbstabtauenden Gerät, den Benutzer auf die Notwendigkeit des Abtauens hinzuweisen.
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Eine einfache Steuerung ist insbesondere dann realisierbar, wenn die Steuereinheit eingerichtet ist, zwischen einer Mehrzahl diskreter Werte der Hysterese zu wählen.
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Um eine deutliche Wirkung zu erzielen, sollten wenigstens zwei dieser Werte sich um einen Faktor von wenigstens 2 unterscheiden.
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Typischerweise liegen die von der Steuereinheit einstellbaren Werte der Hysterese im Intervall zwischen 0,25 °C und 2,0 °C.
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Die Erfindung ist sowohl auf Kältegeräte mit einer einzigen Lagerkammer als auch auf solche mit mehreren Lagerkammern anwendbar. Bei einem Kältegerät mit mehreren Lagerkammern, insbesondere einem NoFrost-Gerät, kann ein einziger Verdampfer zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem er die erste Lagerkammer kühlt, und einem zweiten Betriebsmodus umschaltbar sein, in dem er die zweite Lagerkammer kühlt. In beiden Betriebsmodi muss die Temperatur des Verdampfers etwas niedriger sein als die Temperatur, die die jeweils zu kühlende Lagerkammer erreichen soll. Im ersten Betriebsmodus kann Energie gespart werden, in dem der Verdampfer durch Wählen einer kleinen Hysterese auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird, die sogar höher sein kann als die der zweiten Lagerkammer. Eine energieaufwändige Abkühlung des Verdampfers auf eine Temperatur, die tief genug ist, um auch die zweite Lagerkammer zu kühlen, kann dann auf den zweiten Betriebsmodus beschränkt bleiben.
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Einer anderen Ausgestaltung zu Folge können in einem Kältemittelkreislauf des erfindungsgemäßen Kältegeräts zwei Verdampfer in Reihe geschaltet sein, von denen jeweils einer eine der Lagerkammern kühlt. Vorzugsweise ist hier der zweite Verdampfer dem ersten Verdampfer vorgeschaltet, so dass, wenn der Verdichter eingeschaltet wird, zunächst der zweite Verdampfer mit flüssigem Kältemittel beaufschlagt wird. Wenn, wie oben erwähnt, bei einem solchen Kältegerät bei niedriger Umgebungstemperatur eine kleinere Hysterese eingestellt wird als bei hoher Umgebungstemperatur, dann hat die sich daraus ergebende Verkürzung der Verdichter-Einschaltzeit zur Folge, dass der Anteil an flüssigem Kältemittel, der dem zweiten Verdampfer zur Verfügung steht, im Verhältnis größer ist als bei großer Hysterese und entsprechend langer Verdichtereinschaltzeit. So kann eine unerwünschte Erwärmung der zweiten Lagerkammer bei niedriger Umgebungstemperatur verhindert werden.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushaltskältegeräts wie oben beschrieben, mit den Schritten
- a) Einschalten des Verdichters, wenn die Temperatur der ersten Lagerkammer des Kältegeräts über eine Einschaltschwelle steigt,
- b) Ausschalten des Verdichters, wenn die Temperatur der ersten Lagerkammer unter eine Ausschaltschwelle fällt, und
- c) Festlegen einer Hysterese zwischen der Einschalt- und der Ausschaltschwelle anhand wenigstens eines der folgenden Kriterien:
– Außentemperatur,
– Verhältnis von Einschaltzeiten zu Ausschaltzeiten des Verdichters,
– seit dem letzten Abtauen des Verdampfers verstrichene Zeit.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens des Kältegeräts aus 1;
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3 ein Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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4 einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung; und
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5 ein Flussdiagramm eines weiteren Betriebsverfahrens.
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1 zeigt schematisch ein Haushaltskältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse 1, das eine Lagerkammer 2 umgibt. Ein Kältemittelkreislauf zum Kühlen der Lagerkammer 2 umfasst einen Verdichter 3, einen Verflüssiger 4, der mit einem Druckanschluss des Verdichters 3 verbunden ist, ein von dem Verflüssiger 4 ausgehendes Drosselrohr 5 sowie einen Verdampfer 6, in den das Drosselrohr 5 an einer Einspritzstelle 7 einmündet und der über eine Saugleitung 8 mit einem Sauganschluss des Verdichters 3 verbunden ist. Eine Steuereinheit 9 zum Ein- und Ausschalten des Verdichters 3 ist mit einem Temperatursensor 10 verbunden, der die Temperatur der Lagerkammer 2 erfasst und zu dem Zweck z.B. zwischen einem die Lagerkammer 2 umgebenden Innenbehälter und einer um den Innenbehälter herum angebrachten Isolationsschicht des Gehäuses 1 angeordnet sein kann. Ein zweiter Temperatursensor 11 ist außen am Gehäuse 1 angebracht, um die Temperatur in der Umgebung des Kältegeräts zu überwachen.
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Eine Temperatur der Lagerkammer 2, die im Betrieb des Kältegeräts nicht wesentlich überschritten werden sollte, ist an einer Benutzerschnittstelle der Steuereinheit 9 einstellbar. In an sich bekannter Weise kann eine solche Benutzerschnittstelle durch einen Drehknopf in der Lagerkammer 2 gebildet sein.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens, das von der Steuereinheit 9 des in 1 gezeigten Kältegeräts ausgeführt wird. Es wird angenommen, dass zu Beginn des Verfahrens der 2 der Verdichter 3 ausgeschaltet ist. In Schritt S1 fragt die Steuereinheit 9 die vom Temperatursensor 10 gemessene Temperatur Ti der Lagerkammer 2 ab und vergleicht sie mit einer Einschaltschwelle Tein, die gleichbedeutend mit der an der Benutzerschnittstelle eingestellten Temperatur sein kann.
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Solange Ti unter der Einschaltschwelle Tein bleibt, kehrt das Verfahren wieder zum Ausgang zurück, so dass periodisch Schritt S1 wiederholt und die Temperatur Ti abgeprüft wird. Sobald Tein überschritten ist, wird in Schritt S2 der Verdichter 3 eingeschaltet, um die Lagerkammer 2 wieder zu kühlen.
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Anschließend wird in Schritt S3 die Außentemperatur Ta vom Temperatursensor 11 abgefragt. Wenn sich das Kältegerät in einer kühlen Umgebung mit Ta ≤ 20 °C befindet, wird in Schritt S4 ein Hystereseparameter H auf 0,5 °C festgelegt.
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In wärmerer Umgebung, bei Ta > 20 °C, verzweigt das Verfahren zu Schritt S5, um Ta mit einem zweiten Schwellwert, hier 35 °C, zu vergleichen. Wenn Ta unter diesem Schwellwert liegt, wird der Hystereseparameter H auf 1,0 °C gesetzt (S6) anderenfalls, in heißer Umgebung oberhalb 35 °C, auf 1,25 °C (S7).
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Anschließend wird in Schritt S8 eine Ausschaltschwelle Taus festgelegt, die um den Hystereseparameter H niedriger ist als die Einschaltschwelle Tein. Der Verdichter 3 bleibt so lange in Betrieb, bis in Schritt S9 festgestellt wird, dass die Temperatur Ti der Lagerkammer 2 unter die Ausschaltschwelle Taus abgefallen ist (S10). Dem Flussdiagramm der 2 zufolge wird, solange diese Bedingung nicht erfüllt ist, nur der Schritt S9 in einer Endlosschleife wiederholt; alternativ wäre denkbar, in diesem Fall zurück zu Schritt S3 zu springen, um, falls sich während der Einschaltzeit des Verdichters 3 die Umgebungstemperatur Ta verändert hat, dieser Tatsache durch eine Anpassung der Hysterese H Rechnung zu tragen.
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Je niedriger die Umgebungstemperatur Ta ist, um so kleiner ist das Temperaturgefälle zwischen Umgebung und Lagerkammer 2, und um so länger dauert es bei gegebener Hysterese H, bis sich bei ausgeschaltetem Verdichter 3 die Lagerkammer von Taus auf Tein erwärmt hat. Indem bei niedriger Umgebungstemperatur Ta in Schritt S4 eine kleine Hysterese H gewählt wird, wird sowohl die Ausschaltzeit als auch die Einschaltzeit, d.h. die Zeitspanne von Schritt S2 bis S10, verkürzt. Zu Beginn der Einschaltzeit entspricht die Temperatur des Verdampfers 6 im Wesentlichen der Temperatur Ti der Lagerkammer 2; im Laufe der Einschaltzeit nimmt sie ab. Je kürzer somit die Einschaltzeit ist, umso höher ist die mittlere Temperatur des Verdampfers 6 während der Einschaltzeit, und umso besser ist folglich auch der Wirkungsgrad der Kälteerzeugung.
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Einer Variante zu Folge kann der Temperatursensor 11 in 1 auch entfallen; stattdessen ist die Steuereinheit 9 eingerichtet, jeweils die Einschaltzeit des Verdichters 3, von Schritt S2 bis S10, und die Ausschaltzeit, von Schritt S10 bis Schritt S2, zu messen und daraus ein – eventuell über mehrere Ein- und Ausschaltzeiten gemitteltes – Verhältnis zu berechnen. Das auf diese Weise erhaltene Verhältnis steht in einer eindeutigen Beziehung zur Umgebungstemperatur, so dass das Verhältnis entweder anhand einer empirisch ermittelten Funktion in die Umgebungstemperatur Ta umgerechnet und anhand dieser Umgebungstemperatur das Verfahren der 2 ausgeführt werden kann, oder der Vergleich der Umgebungstemperatur mit Schwellwerten in den Schritten S3 und S5 durch einen Vergleich des berechneten Verhältnisses von Einschalt- zu Ausschaltzeiten mit entsprechend festgelegten Schwellwerten ersetzt wird.
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In völlig gleichwertiger Weise kann auch die Einschaltzeit oder die Ausschaltzeit mit der Gesamtbetriebszeit des Kältegeräts ins Verhältnis gesetzt und dieses Verhältnis mit geeignet definierten Schwellen verglichen werden, um über das Ein- und Ausschalten des Verdichters 3 zu entscheiden.
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3 zeigt in einem zu 1 analogen Blockdiagramm ein Kältegerät gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. In dem Gehäuse 1 sind Lagerkammern 2 und 12 ausgespart, und jeder Lagerkammer ist jeweils ein Verdampfer 6 bzw. 13 zugeordnet. Das Drosselrohr 5 mündet hier in den Verdampfer 13 ein, und der Verdampfer 6 ist dem Verdampfer 13 in Reihe nachgeschaltet. Die Temperatur der Lagerkammer 12 ist niedriger als die der Lagerkammer 2, typischerweise kann erstere ein Gefrierfach und letztere ein Normalkühlfach sein. Ein Temperatursensor 10 ist wie im Falle der 1 an der Lagerkammer 2 angeordnet, und zum Erfassen der Umgebungstemperatur Ta kann ein Temperatursensor 11 außen am Gehäuse vorgesehen sein, oder es können, wie oben erläutert, Mittel zum Messen der Ein- und Ausschaltzeiten vorgesehen sein.
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Das Arbeitsverfahren der Steuereinheit 9 ist beim Kältegerät der 3 mit dem in 2 gezeigten identisch. Zusätzlich zu den bereits oben erläuterten Wirkungen hat das Verfahren beim Kältegerät der 3 den Effekt, dass, wenn ein niedriger Wert der Hysterese H eingestellt ist, flüssiges Kältemittel zunächst nur den Verdampfer 13 erreicht, so dass dieser schnell abkühlt, der Verdampfer 6 jedoch erst mit einer gewissen Verzögerung. Je größer diese Verzögerung im Verhältnis zur Einschaltzeit ist, umso größer ist der Anteil der Gesamtkühlleistung, der auf die Lagerkammer 12 entfällt. Indem hier bei niedriger Umgebungstemperatur Ta eine kleine Hysterese H eingestellt wird, kann somit dem bekannten Problem entgegengewirkt werden, dass in einem Einkreis-Kältegerät, das anhand eines Temperatursensors im wärmeren Lagerfach geregelt ist, das kältere Fach in kühler Umgebung dazu neigt, zu warm zu werden.
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Die Benutzerschnittstelle dieses Kältegeräts kann einer Weiterbildung zufolge ein Bedienelement aufweisen, das von einem Benutzer betätigt werden kann, um einen Schnellkühlbetriebsmodus zu aktivieren. In diesem Schnellkühlbetriebsmodus setzt die Steuereinheit 9 Tein herab und H auf den höchsten verfügbaren Wert von hier z.B. 1,25 °C, um eine niedrige Verdampfertemperatur zu erreichen.
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4 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein NoFrost-Kältegerät in dessen Gehäuse 1 eine wärmere Lagerkammer 2, eine kältere Lagerkammer 12 und eine Verdampferkammer 14 ausgespart sind. Die Verdampferkammer 14 enthält in fachüblicher Weise einen Verdampfer 15, einen Ventilator 16 und ein Luftleitelement 17, das umschaltbar ist, um einen vom Ventilator 16 angetriebenen Luftstrom wahlweise durch die Lagerkammer 2 oder die Lagerkammer 12 zu lenken. Beiden Lagerkammern 2, 12 ist jeweils ein Temperatursensor 10 bzw. 18 zugeordnet, und die Steuereinheit 9 ist programmiert, um den (in 4 nicht dargestellten) Verdichter einzuschalten, wenn in einer der Kammern 2, 12 die Temperatur die Einschaltschwelle der betreffenden Kammer überschreitet, und ihn spätestens dann wieder auszuschalten, wenn in beiden Kammern die Ausschaltschwelle wieder erreicht ist. Die Hysterese H zwischen Ein- und Ausschaltschwellen ist für die kältere Kammer 12 höher als für die wärmere Kammer 2, mit der Folge, dass die Einschaltzeiten beim Kühlen der kälteren Kammer 12 deutlich länger sind als beim Kühlen der wärmeren Kammer 2. Infolge der langen Einschaltzeiten erreicht der Verdampfer 15 beim Kühlen der kälteren Kammer 12 relativ niedrige Temperaturen, die zum Kühlen dieser Kammer 12 auch notwendig sind. Beim Kühlen der Kammer 2 reicht die Einschaltzeit für eine so tiefe Abkühlung nicht aus; die Temperatur des Verdampfers 15 ist daher, wenn die Kammer 2 gekühlt wird, im Mittel höher als beim Kühlen der Kammer 12, was die Energieeffizienz beim Kühlen der Kammer 2 verbessert.
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Wenn Kühlbedarf in beiden Kammern 2, 12 gleichzeitig auftritt, sollte er zuerst in der Kammer 2 befriedigt werden, und sobald in dieser Kammer 2 die Ausschaltschwelle Taus erreicht wird, stellt die Steuereinheit das Luftleitelement 17 auf Kaltluftzufuhr zur Kammer 12 um und lässt den Verdichter weiterlaufen. So steht gleich zu Beginn einer Kühlphase der Kammer 12 eine halbwegs niedrige Verdampfertemperatur zur Verfügung, und diese nimmt, während die Kammer 12 gekühlt wird, noch weiter ab.
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5 zeigt ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens der Steuereinheit 9, das sowohl in dem Kältegerät der 4 als auch in einem NoFrost-Kältegerät mit einer einzigen Lagerkammer ausführbar ist. Im ersten Schritt S11 des Verfahrens wird der Verdampfer 15 abgetaut, ein Zeitgeber t wird auf 0 gesetzt, und die Hysterese H auf einen hohen Wert von z.B. 1 °C eingestellt.
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In Schritt S12 wird zyklisch wiederholt, bis die Temperatur Ti in einer (oder der einen) Lagerkammer des Kältegeräts die Einschaltschwelle Tein überschreitet. Sobald dies geschieht, wird der Verdichter eingeschaltet (S13) und die Ausschaltschwelle Taus auf Tein-H festgelegt (S14). Der Verdichter bleibt in Betrieb, bis die Lagerkammer auf Taus abgekühlt ist (S15). Sobald dies geschehen ist, wird die vom Zeitgeber abgemessene, seit dem Abtauen verstrichene Zeit mit einer Wartezeit tmin verglichen (S16). Ist die Wartezeit noch nicht verstrichen, dann kehrt das Verfahren zu Schritt S12 zurück.
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Ist hingegen in Schritt S16 die Wartezeit tmin verstrichen, dann wird in S17 ein neuer, kleinerer Wert der Hysterese H, hier z.B. 0,5 °C, eingestellt. Auf diese Weise wird der Tatsache Rechnung getragen, dass sich aller Voraussicht nach am Ende der Wartezeit wieder Eis auf dem Verdampfer 15 gebildet haben wird, das den Wärmeaustausch mit der Lagerkammer verzögert. Dass der Verdampfer 15 sich unter diesen Bedingungen schnell auf eine niedrige Temperatur abkühlt, bei der der Wirkungsgrad der Kälteerzeugung unbefriedigend ist, wird durch die mit der geringen Hysterese H einhergehende Verkürzung der Verdichter-Einschaltzeiten verhindert.
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In Schritt S18 wird überprüft, ob seit dem letzten Abtauen eine zweite Wartezeit tmax verstrichen ist, die länger ist als tmin. Wenn nein, dann kehrt das Verfahren zu S12 zurück, wenn ja, dann zu Schritt S11, um den Verdampfer 15 erneut abzutauen.
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Selbstverständlich könnte bei diesem Verfahren die Hysterese H anstatt nur einmal in Schritt S17 auch in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten herabgesetzt werden, um dem kontinuierlichen Dickenwachstum der Eisschicht auf dem Verdampfer 15 Rechung zu tragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Lagerkammer
- 3
- Verdichter
- 4
- Verflüssiger
- 5
- Drosselrohr
- 6
- Verdampfer
- 7
- Einspritzstelle
- 8
- Saugleitung
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Temperatursensor
- 11
- Temperatursensor
- 12
- Lagerkammer
- 13
- Verdampfer
- 14
- Verdampferkammer
- 15
- Verdampfer
- 16
- Ventilator
- 17
- Luftleitelement
