DE102016115973A1

DE102016115973A1 - Kühlmöbel-Regeleinheit, System sowie Verfahren zum Betreiben einer Kühlmöbel-Regeleinheit

Info

Publication number: DE102016115973A1
Application number: DE102016115973.5A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Weimer; Michael Reichelt; Oliver Latka
Original assignee: Emmasbox GmbH
Current assignee: Emmasbox GmbH
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Eine Kühlmöbel-Regeleinheit (14) zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels (12) ist beschrieben, mit einer Elektronikplatine (18), die einen Mikrocontroller (20) aufweist, der zumindest die Berechnungen zur Regelung der Kälteleistung durchführt. Wenigstens eine Ethernet-busfähige, insbesondere Echtzeit-Ethernet-busfähige, erste Kommunikationsschnittstelle (22) ist vorgesehen, die eine bidirektionale elektrische Datenübertragung ermöglicht. Ferner ist ein System (10) sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlmöbel-Regeleinheit (14) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmöbel-Regeleinheit zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels, ein System umfassend eine Kühlmöbel-Regeleinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlmöbel-Regeleinheit.
Aus dem Stand der Technik sind Kühlmöbel wie Kühlschränke, Gefrierschränke, Kühlregale, Kühltruhen oder Kühl-Aufbewahrungseinheiten bekannt, deren Kälteleistung üblicherweise über die Temperatur geregelt wird, die in dem zu kühlenden Bereich bzw. Raum des Kühlmöbels vorliegt. Beispielsweise wird ein Gefrierschrank mit voller zur Verfügung stehender Kälteleistung betrieben, sofern die Temperatur im zu kühlenden Bereich bzw. Raum oberhalb von –18 °C ist, wohingegen die Kälteleistung vollständig abgeschaltet wird, sofern die Temperatur unterhalb von –22 °C ist. Demnach wird die Temperatur derart geregelt, dass sie bei Über- bzw. Unterschreiten eines herstellerseitig vorgegebenen Temperaturbands vollständig ein- bzw. ausgeschaltet wird. Eine solche Regelung kann auch als 2-Punkt-Regelung bezeichnet werden, da die Kühlung entweder vollständig ausgeschaltet (0) oder mit voller Leistung (1) eingeschaltet ist.
Diese Regelungsart der Kälteleistung hat jedoch einen hohen Energieverbrauch und Verschleiß der Bauteile zur Folge, wodurch die Betriebs- und Wartungskosten des Kühlmöbels entsprechend steigen, insbesondere bei einem Supermarkt, der mehrere solcher Kühlmöbel betreibt.
Darüber hinaus umfassen die im Stand der Technik verwendeten Kühlmöbel weitere Kühlmöbelkomponenten, die unter anderem nicht direkt zur Kühlung beitragen, aber dennoch Strom verbrauchen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Anzeigevorrichtung, eine Beleuchtung, einen Lüfter und/oder Komponenten des Kältemittelkreislaufs handeln, insbesondere Magnetventile. Im Stand der Technik werden die zusätzlichen Kühlmöbelkomponenten jeweils von einer eigenen Steuerung bzw. Regelungskreis angesteuert bzw. geregelt, wodurch teilweise mehrere voneinander unabhängige Steuer- bzw. Regeleinheiten vorgesehen sind, um ein Kühlmöbel mit seinen entsprechenden Kühlmöbelkomponenten zu betreiben. Diese Steuer- bzw. Regeleinheiten stellen getrennt voneinander betriebene Systeme dar, die selbsttätig die ihnen herstellerseitig vorgegebenen Prozesse abarbeiten, ohne dabei mit den anderen Steuer- bzw. Regeleinheiten zu kommunizieren. Demnach handelt es sich bei den Steuer- bzw. Regeleinheiten jeweils um Insellösungen, die unabhängig voneinander arbeiten.
Als nachteilig hat sich hierbei unter anderem herausgestellt, dass die verschiedenen Steuer- bzw. Regeleinheiten viel Platz benötigen. Darüber hinaus liegt eine ineffiziente Gesamtsteuerung bzw. -regelung des Kühlmöbels und seiner Kühlmöbelkomponenten vor.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühlmöbel-Regeleinheit bereitzustellen, das die Kälteleistung eines Kühlmöbels so regelt, dass das Kühlmöbel mit übergeordneten Optimierungszielen wie Energieeffizienz und Verschleißreduktion betreibbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kühlmöbel-Regeleinheit zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels gelöst, mit einer Elektronikplatine, die einen Mikrocontroller aufweist, der zumindest die Berechnungen zur Regelung der Kälteleistung durchführt, wobei wenigstens eine Ethernet-busfähige, insbesondere Echtzeit-Ethernet-busfähige, erste Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, die eine bidirektionale elektrische Datenübertragung ermöglicht.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, eine „intelligente“ Kühlmöbel-Regeleinheit bereitzustellen, die kommunikationsfähig ist, sodass sie einerseits Daten über die bidirektional ausgebildete Kommunikationsschnittstelle erhält und andererseits Daten über die bidirektional ausgebildete Kommunikationsschnittstelle ausgibt. Hierdurch ist es möglich, dass die Kühlmöbel-Regeleinheit mit anderen Steuer- bzw. Regeleinheiten, anderen Endgeräten und/oder anderen Komponenten kommunizieren kann, insbesondere anderen Kühlmöbelkomponenten. Nicht zuletzt aufgrund der Kommunikation lässt sich die Kälteleistung aufgrund von diversen Abhängigkeiten so regeln, dass der Energiebedarf des Kühlmöbels möglichst gering ist. Hierdurch können die Betriebskosten des Kühlmöbels verringert und gleichzeitig die Umwelt geschützt werden.
Ein Aspekt sieht vor, dass der Mikrocontroller ein programmierbarer Mikrocontroller ist, insbesondere wobei die Regelgrößen parametrierbar sind, aufgrund derer der Mikrocontroller zumindest die Kälteleistung regelt. Die Parametrisierung kann automatisiert oder durch den Betreiber des Kühlmöbels erfolgen. Dementsprechend kann der Betreiber des Kühlmöbels die Regelgrößen selbstständig parametrieren und so an seine Bedürfnisse anpassen. Es ist also möglich, dass die Regelung der Kälteleistung an die Gegebenheiten am Aufstellungsort des Kühlmöbels angepasst werden, insbesondere die verwendeten Regelgrößen. Es ist folglich eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Regelung der Kältetechnik gewährleistet, da die Parametrisierung automatisiert erfolgt oder der Betreiber diese selbst und aktiv anpassen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Regeleinheit über die erste Kommunikationsschnittstelle programmierbar, insbesondere wobei ein Firmware- bzw. Software-Update direkt auf der Elektronikplatine erfolgt, die einen Bootloader aufweist. Aufgrund der bidirektional ausgebildeten ersten Kommunikationsschnittstelle ist es demnach möglich, von außen über diese Kommunikationsschnittstelle auf die Kühlmöbel-Regeleinheit zuzugreifen, insbesondere auf den Mikrocontroller, um diesen entsprechend zu programmieren. Somit lässt sich in einfacher Weise ein Update der Firmware bzw. Software durchführen, da sich das Update über den Bootloader direkt auf der Elektronikplatine ausführen lässt. Der Bootloader der Regeleinheit entspricht im Wesentlichen einem BIOS eines Computers.
Insbesondere ist in der Regeleinheit ein Stromzähler integriert, der mit dem Mikrocontroller gekoppelt ist und zumindest den vom Kühlmöbel verbrauchten Strom zur Kühlung erfasst. Hierdurch erfasst die Kühlmöbel-Regeleinheit selbst den von dem mit der Regeleinheit gekoppelten Kühlmöbel verbrauchten Strom. Der Stromverbrauch des Kühlmöbels lässt sich so permanent überwachen. Insbesondere kann der vom Stromzähler erfasste Stromverbrauch als Regelgröße für die Regelung der Kälteleistung herangezogen werden. Zudem ermöglicht dies beispielsweise eine rasche Diagnose im Fehlerfall durch eine veränderte Stromaufnahme.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Regeleinheit einen elektronischen Speicher aufweist, in dem unter anderem die erfassten Verbrauchswerte sowie Werte der Regelgrößen hinterlegbar sind, insbesondere wobei der Mikrocontroller eine Selbstlernfunktion hat, sodass der Mikrocontroller derart eingerichtet ist, dass er die Verbrauchswerte und die Werte der Regelgrößen abgleicht, um eine verbrauchsoptimierte Regelung zu ermitteln. Mit der intelligenten Kühlmöbel-Regeleinheit ist es demnach möglich, dass diese selbstständig ermittelt, welche Werte für die Regelgrößen hinsichtlich der Energieeffizienz oder anderen Regelzielen am geeignetsten sind, da sie die erfassten Verbrauchswerte mit den Werten der Regelgrößen abgleicht, um so die Werte der Regelgrößen zu ermitteln, bei denen die Verbrauchswerte am geringsten gewesen sind. Hierbei kann die Regeleinheit insbesondere auf weitere Parameter zurückgreifen, die die Verbrauchswerte beeinflussen; beispielsweise die Außentemperatur, den Wochentag, die Uhrzeit oder allgemein die Jahreszeit.
Ferner kann die Regeleinheit eine Steuerfunktion und wenigstens eine elektrische/elektronische Komponentenschnittstelle umfassen, an die eine Kühlmöbelkomponente anschließbar ist, insbesondere ein Sensor, ein Lüfter, eine Beleuchtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Kältemittelkreislaufkomponente und/oder eine Heizung, sodass die Regeleinheit die Kühlkomponente ebenfalls steuert bzw. regelt. Die Kühlmöbel-Regeleinheit stellt demnach die zentrale Baugruppe des Kühlmöbels dar, da sie nicht nur die Kälteleistung des Kühlmöbels regelt, sondern zusätzlich sämtliche an der Regeleinheit angeschlossene Kühlmöbelkomponenten des Kühlmöbels steuert bzw. regelt. Dementsprechend müssen keine separaten Steuer- bzw. Regeleinheiten für die einzelnen Kühlmöbelkomponenten vorgesehen sein, die nicht miteinander kommunizierende Insellösungen darstellen. Die Kühlmöbel-Regeleinheit stellt demnach sicher, dass sämtliche Verbraucher hinsichtlich ihrer Verbrauchswerte aufeinander abgestimmt angesteuert bzw. geregelt werden. Darüber hinaus kann die Regeleinheit zudem den Status der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten über die Komponentenschnittstelle überwachen. Vorzugsweise ist auch die Komponentenschnittstelle bidirektional ausgebildet.
Bei dem Sensor kann es sich um einen Temperatursensor, einen Zustandssensor einer Tür des Kühlmöbels, einen Feuchtigkeitssensor und/oder einen Drucksensor für ein Kältemittel im Kältemittelkreislauf des Kühlmöbels handeln. Über den Temperatursensor lässt sich beispielsweise die Temperatur des Kühlguts erfassen, das gekühlt werden soll, wodurch automatisiert überwacht werden kann, ob die geforderten Temperaturen im Kühlraum des Kühlmöbels beispielsweise nach dem HACCP-Konzept eingehalten werden. Darüber hinaus können die Sensoren zur verbrauchsoptimalen Regelung des Kältekreislaufs (optimale Überhitzung und Unterkühlung) sowie der Diagnose im Fehlerfall beitragen. Bei der Kältemittelkreislaufkomponente handelt es sich beispielsweise um ein elektrisch angesteuertes Expansionsventil, das von der Kühlmöbel-Regeleinheit gesteuert bzw. geregelt wird, sodass die Leistung und der Energieverbrauch zusätzlich geregelt werden kann.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass zumindest die Kälteleistung stufenlos regelbar ist, insbesondere wobei auch die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten über die Regeleinheit stufenlos steuer- bzw. regelbar ist. Beispielsweise kann die Drehzahl eines angeschlossenen Lüfters stufenlos gesteuert bzw. geregelt werden. Aufgrund der stufenlosen Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels ist es in einfacher Weise möglich, die Kälteleistung in energieeffizienter Weise einzustellen und an die Gegebenheiten anzupassen, wodurch der Energieverbrauch des Kühlmöbels bereits gesenkt werden kann. Die Kälteleistung des Kühlmöbels wird somit immer an die geforderte Kälteleistung gegeben durch das eingebrachte Kühlgut und die Außenbedingungen angepasst, wodurch insgesamt der Energieverbrauch gesenkt und der Verschleiß der Bauteile durch eine reduzierte Anzahl an Schaltzyklen gesenkt wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Elektronikplatine einen Leistungsschaltkreis auf, der zur Übertragung der Betriebsspannung des Kühlmöbels vorgesehen ist, insbesondere einer Betriebsspannung von 230 V. Demnach wird die Betriebsspannung des Kühlmöbels direkt über die Elektronikplatine zum Kühlmöbel geführt, wodurch keine zusätzlichen Komponenten verwendet werden müssen, um das Kühlmöbel mit der Betriebsspannung zu versorgen. In einfacher Weise kann so der Stromverbrauch durch die Regeleinheit erfasst werden, da der zum Betrieb des Kühlmöbels benötigte Strom durch die Regeleinheit selbst läuft. Des Weiteren kann die Betriebsspannung auch für den Betrieb der Kühlmöbelkomponenten verwendet werden. Folglich sinken der Verdrahtungsaufwand und der Platzbedarf beim Kühlmöbel.
Insbesondere weist die Elektronikplatine einen Steuerschaltkreis auf, der zur Übertragung einer Steuerspannung vorgesehen ist, insbesondere einer Steuerspannung von 12 V und/oder 24 V. Über die Steuerspannung lassen sich die einzelnen Kühlmöbelkomponenten ansteuern. Es ist mit der Kühlmöbel-Regeleinheit folglich möglich, das Kühlmöbel mit einer Betriebsspannung zu versorgen und gleichzeitig die verschiedenen Kühlmöbelkomponenten anzusteuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind auf der Elektronikplatine vorgesehene Schaltelemente als Halbleiterschalter ausgebildet, insbesondere als Transistoren. Einige der Schaltelemente sind demnach als Halbleiterschalter ausgebildet. Dies verlängert die Lebenszeit der Kühlmöbel-Regeleinheit, da nicht nur mechanischen Schaltelemente vorgesehen sind, die einem Verschleiß unterliegen. Die verwendeten Halbleiterschalter sind derart ausgebildet, dass die vorhandenen Ströme von ihnen geschaltet werden können.
Des Weiteren kann die Kühlmöbel-Regeleinheit eine Einbindungsschnittstelle aufweisen, über die sich die Regeleinheit in ein übergeordnetes Gebäudesteuerungssystem einbinden lässt, in dem das Kühlmöbel steht, insbesondere wobei die erste Kommunikationsschnittstelle die Einbindungsschnittstelle bereitstellt. Über die Einbindungsschnittstelle ist es demnach möglich, dass das mit der Kühlmöbel-Regeleinheit geregelte Kühlmöbel in ein übergeordnetes System eingebunden ist, sodass unter anderem die Kälteleistung des Kühlmöbels in Abhängigkeit des übergeordneten Gebäudesteuerungssystems geregelt wird. Ferner können so die Kühlmöbelkomponenten in Abhängigkeit des übergeordneten Gebäudesteuerungssystems angesteuert werden. Beispielsweise kann die Beleuchtung des Kühlmöbels ausgeschaltet werden, sofern das übergeordnete Gebäudesteuerungssystem die Beleuchtung in dem Gebäude ausschaltet, in dem das Kühlmöbel steht.
Ferner kann die Regeleineinheit eine API-Schnittstelle aufweisen, insbesondere wobei die erste Kommunikationsschnittstelle mithilfe der API-Schnittstelle individuell genutzt werden kann. Hierdurch ist es möglich, dass der Betreiber des Kühlmöbels eine Möglichkeit erhält, die Ansteuerung der Regeleinheit bzw. die Parametrisierung der Regeleinheit an seine Bedürfnisse anzupassen, beispielsweise über eine Applikation für ein elektronisches Endgerät wie ein Smartphone oder Tablet. Die API-Schnittstelle ermöglicht es zudem, dass der Betreiber des Kühlmöbels eine Applikation bzw. eine Software zur Ansteuerung der Regeleinheit, insbesondere des Mikrocontrollers, verwenden kann, die beispielsweise von einem Dritten bereitgestellt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt kommuniziert die Regeleinheit über die erste Kommunikationsschnittstelle mit einem Endgerät und/oder einer Datenübermittlungseinheit, insbesondere wobei die empfangenen Daten als Regelgröße für die Regelung der Kälteleistung dienen. Beispielsweise ist es möglich, dass die Regeleinheit über die erste Kommunikationsschnittstelle mit einer Datenübermittlungseinheit kommuniziert, die als Server für Wetterdaten ausgebildet ist. Die vom Server bereitgestellten Wetterdaten können so von der Regeleinheit abgerufen werden, wobei die Daten zur Regelung der Kältetechnik herangezogen werden. Es ist demnach möglich, dass die Kühlmöbel-Regeleinheit aufgrund der Wetterprognose ermittelt, wie warm es am Aufstellungsort wird und die Kälteleistung an die Außentemperatur entsprechend anpasst.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein System gelöst, das ein Kühlmöbel und/oder ein Endgerät und eine Regeleinheit der zuvor genannten Art umfasst, wobei das Endgerät und/oder das Kühlmöbel eine zweite Kommunikationsschnittstelle aufweisen bzw. aufweist, insbesondere eine als Ethernet-BUS ausgebildete Kommunikationsschnittstelle, über die das Endgerät und/oder das Kühlmöbel mit der ersten Kommunikationsschnittstelle der Regeleinheit kommunizieren bzw. kommuniziert. Bei dem System handelt es sich demnach um ein Kühlmöbel, das eine Kühlmöbel-Regeleinheit aufweist. Diese kann integraler Bestandteil des Kühlmöbels sein. Alternativ kann die Kühlmöbel-Regeleinheit eine separate Einheit sein, die zum Kühlmöbel hinzugekauft worden ist. Die Anbindung erfolgt dann in einfacher Weise über die beiden Kommunikationsschnittstellen, insbesondere kabellos. Alternativ umfasst das System lediglich eine Kühlmöbel-Regeleinheit und ein elektronisches Endgerät wie ein Tablet oder ein Smartphone, über die sich die Kühlmöbel-Regeleinheit programmieren lässt und über die Daten der Regeleinheit abrufbar sind. Dies ist möglich, da die erste Kommunikationsschnittstelle der Kühlmöbel-Regeleinheit bidirektional ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein Mitarbeiter des Supermarkts über eine entsprechend ausgebildete Applikation über sein Smartphone und/oder sein Tablet auf die Kühlmöbel-Regeleinheit zugreifen, um die Regelgrößen abzurufen und eventuell die Parameter zu ändern, sofern er die erforderliche Berechtigung hat. Eine weitere Alternative des Systems sieht vor, dass dieses ein Kühlmöbel, ein Endgerät und eine Regeleinheit umfasst. Generell kann das Kühlmöbel weitere Kühlmöbelkomponenten umfassen.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlmöbel-Regeleinheit der zuvor genannten Art gelöst, bei dem die Kälteleistung des Kühlmöbels von der Regeleinheit geregelt wird. Die zuvor genannten Vorteile ergeben sich in analoger Weise bei dem Verfahren. Es ist folglich eine energieeffiziente Regelung der Kältetechnik möglich.
Gemäß einem Aspekt wird zumindest die Kälteleistung des Kühlmöbels in Abhängigkeit von Regelgrößen geregelt, wobei die Regelgrößen zumindest teilweise über die erste Kommunikationsschnittstelle festgelegt werden oder festgelegt worden sind, insbesondere herstellerseitig. Demnach kann der Hersteller oder ein Vertreiber der Regeleinheit gewisse Regelgrößen als gesetzt festlegen, die vom Endnutzer bzw. Betreiber des Kühlmöbels veränderbar sind oder eben nicht. Bei einer nicht veränderbaren Regelgröße kann es sich beispielsweise um Mindestlaufzeiten eines Kompressors handeln, die zur Sicherstellung einer ausreichenden Schmierung mit Maschinenöl des Kompressors vom Hersteller vorgeschrieben sind. Die weiteren Regelgrößen können vom Betreiber parametrisiert werden, wozu er über die entsprechende Kommunikationsschnittstelle auf die Regeleinheit zugreifen kann, insbesondere den Mikrocontroller.
Generell können verschiedene Berechtigungsgruppen vorgesehen sein, die beispielsweise abhängig vom Ausbildungsstand bzw. des Hintergrundwissen der handelnden Personen sind, sodass diese Personen entsprechend ihrer Berechtigungsgruppe nur bestimmte Parameter ändern dürfen, insbesondere in vordefinierten Bereichen.
Mit der Regeleinheit lässt sich ein Betriebszustand des Kühlmöbels überwachen, insbesondere die Temperatur im Kühlmöbel, dessen Stromverbrauch, einen Füllstand eines Kältemittels, die Menge von ins Kühlmöbel eingebrachtem Kühlgut und/oder die Temperatur von im Kühlmöbel vorhandenem bzw. eingebrachtem Kühlgut. Aufgrund der Überwachung ist es möglich, dass diese Daten zur Regelung herangezogen werden, sofern dies vom Betreiber des Kühlmöbels gewünscht ist. All diese Daten dienen dazu, eine verbrauchsoptimierte Regelung der Kälteleistung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Regeleinheit so Fehlbedienungen erkennen, wenn beispielsweise das Kühlmöbel mit Kühlgut überladen wird, für das Kühlgut falsche Temperatur- bzw. Kälteleistungswerte eingestellt werden und/oder ein Ausfall des Kühlmöbels droht.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist an einer Komponentenschnittstelle der Regeleinheit eine Kühlmöbelkomponente angeschlossen, wobei die Regeleinheit eine Steuerfunktion aufweist und einen Betriebszustand der am Kühlmöbel angeschlossenen Kühlmöbelkomponente überwacht und/oder die Kühlkomponente steuert bzw. regelt, insbesondere deren Leistungsaufnahme, die Drehzahl eines Lüfters, die Stellung/Schaltzustand eines Ventils, einen Ansaugdruck eines Lüfters und/oder die Frequenz eines frequenzgesteuerten Lüfters ansteuert. Aufgrund der Überwachung des Betriebszustands der Kühlmöbelkomponenten kann auf gewisse, insbesondere betriebskritische, Zustände des Kühlmöbels und dessen Komponenten frühzeitig geschlossen werden. Dies wird beispielsweise über veränderte Druckverhältnisse auf der Hochdruckseite der Kältetechnik erkannt.
Insbesondere gibt die Regeleinheit über die erste Kommunikationsschnittstelle eine Warnung aus, sofern die Regeleinheit einen kritischen Betriebszustand des Kühlmöbels und/oder der angeschlossenen Kühlmöbelkomponente detektiert hat. Hierdurch wird der Betreiber gewarnt, sodass er Gegenmaßnahmen rechtzeitig durchführen kann, die einen dauerhaften Ausfall des Kühlmöbels verhindern. Stillstandzeiten des Kühlmöbels werden so effektiv verhindert.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Regeleinheit Mikroheizzyklen durchführt, um gefrorenes Kondensat an einem Wärmetauscher wegzuschmelzen, insbesondere wobei die Regeleinheit einen kritischen Anstieg des gefrorenen Kondensats beim Überwachen des Betriebszustands des Kühlmöbels erkannt hat. Es wird demnach verhindert, dass sich in einem Gefriermöbel zu viel Eis bildet, wodurch die Energieeffizienz des Kühlmöbels verringert wäre. Andererseits darf die Abtauung des Kondensats nicht zu häufig, mit zu viel Wärme oder ineffizient erfolgen, sondern im Optimum aus dem gegebenen Betriebsbedingungen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Mikroheizzyklen lediglich zeitgesteuert durchgeführt werden, was jedoch nicht energieeffizient ist. Die bedarfsgerechte Durchführung der Mikroheizzyklen ist beispielsweise dadurch möglich, dass ein Sensor eine Eisschicht erkennt und entsprechend ein Signal über die Komponentenschnittstelle ausgibt, aufgrund dessen die Regelung einen Mikroheizzyklus initiiert. Der Mikroheizzyklus wird demnach nur dann ausgeführt, wenn das Kondenswasser beginnt eine Eisschicht zu bilden bzw. die Eisschicht eine voreingestellte Dicke erreicht hat.
Ferner kann die Luftfeuchtigkeit bei der Steuerung bzw. Regelung der Mikroheizzyklen einbezogen werden. Hierdurch ergibt sich ein genaueres Bild von der Notwendigkeit eines Mikroheizzyklus, sodass unnötige Mikroheizzyklen vermieden werden.
Insbesondere ist die Regeleinheit selbstlernend, da die Regeleinheit erfasste Verbrauchswerte mit der Steuerung bzw. der Regelung der angeschlossenen Kühlmöbelkomponente bzw. der Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels abgleicht, um die verbrauchsoptimale Steuerung bzw. Regelung selbsttätig zu ermitteln. Die Regeleinheit vergleicht dabei die erfassten Verbrauchswerte des Kühlmöbels und/oder der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten mit den entsprechenden Regelgrößen, die mit den erfassten Verbrauchswerten korrelieren. Hierdurch kann die Regeleinheit hinsichtlich der Verbrauchswerte die optimalen Werte für die Regelgrößen ermitteln. Die entsprechenden Werte der Regelgrößen können dann von der Regeleinheit dem Betreiber des Kühlmöbels vorgeschlagen werden, um eine verbrauchsoptimierte Regelung bzw. Steuerung zu ermöglichen. Bei der Ermittlung der optimalen Werte der Regelgrößen können weitere Parameter einfließen, wie die Uhrzeit, der Tag und/oder die Jahreszeit. Des Weiteren kann die Regeleinheit selbsttätig von den bisher als optimal angesehenen Werten der Regelgrößen abweichen, um zu testen, ob andere Werte der Regelgrößen bessere, also geringere, Verbrauchswerte zur Folge haben. Hierdurch ermittelt die Regeleinheit selbsttätig die optimale Regelung der Kältetechnik des Kühlmöbels.
Ferner können neben der verbrauchsoptimalen Steuerung bzw. Regelung weitere Regelziele vorgesehen sein, die alternativ oder kumulativ erreicht werden. Hierbei handelt es sich um eine verschleißarme, lebensmittelschonende und/oder geräuscharme Steuerung bzw. Regelung des Kühlmöbels. Dementsprechend können die Betriebs- bzw. Wartungskosten gesenkt werden.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der einzigen Figur ist ein erfindungsgemäßes System gezeigt.
In 1 ist ein System 10 gezeigt, das ein Kühlmöbel 12 in Form eines Kühlregals, eine Kühlmöbel-Regeleinheit 14 sowie ein Endgerät 16 umfasst. Anstelle des Kühlregals kann das Kühlmöbel 12 auch ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlbox, eine Kühltruhe, eine Gefriertruhe, eine Kühl-Aufbewahrungseinheit oder eine Kühl-Abholstation sein.
Die Regeleinheit 14 ist in der gezeigten Ausführungsform als separates Teil zum Kühlmöbel 12 ausgebildet. Alternativ kann die Regeleinheit 14 auch im entsprechenden Kühlmöbel 12 integriert sein.
Die Kühlmöbel-Regeleinheit 14 umfasst eine Elektronikplatine 18, auf der ein Mikrocontroller 20 vorgesehen ist, mit dem die Kälteleistung des Kühlmöbels 12 berechnet und dementsprechend geregelt wird. Hierzu verwendet der Mikrocontroller 20 Regelgrößen, anhand derer die Kälteleistung des Kühlmöbels 12 geregelt wird.
Bei dem Mikrocontroller 20 handelt es sich um einen programmierbaren Mikrocontroller, sodass die zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels 12 vorgesehenen Regelgrößen programmierbar sind. Der Betreiber des Kühlmöbels 12 kann so die zur Ermittlung der Kälteleistung herangezogenen Regelgrößen selbst parametrieren, wodurch die Regelung der Kälteleistung individuell einstellbar ist, insbesondere an die Bedürfnisse vor Ort.
Ferner umfasst die Regeleinheit 14 eine erste Kommunikationsschnittstelle 22, die Ethernet-busfähig ist, insbesondere Echtzeit-Ethernet-busfähig, um eine bidirektionale elektrische Datenübertragung von und zur Regeleinheit 14 zu ermöglichen. Dementsprechend ist es möglich, dass der Betreiber des Kühlmöbels 12 über die bidirektional ausgebildete erste Kommunikationsschnittstelle 22 auf die Regeleinheit 14, insbesondere den programmierbaren Mikrocontroller 20, zugreift, um die Regelgrößen einzustellen bzw. zu programmieren.
Beispielsweise erhält der Betreiber des Kühlmöbels 12 Zugriff auf die Regeleinheit 14 über sein Endgerät 16, das hierzu eine zweite Kommunikationsschnittstelle 24 aufweist, die ebenfalls Ethernet-busfähig ist und mit der Regeleinheit 14 kommuniziert, insbesondere mit deren ersten Kommunikationsschnittstelle 22. Bei dem Endgerät 16 kann es sich um ein Smartphone, ein Tablet oder einen Computer handeln, der vom Betreiber des Kühlmöbels 12 ebenfalls betrieben wird.
Die Kommunikation über die beiden Kommunikationsschnittstellen 22, 24 erfolgt insbesondere über Funk, LAN, WLAN, 3G, LTE, 4G oder SIM. Mithilfe des Ethernet-Bussystems wird ermöglicht, dass die Regeleinheit 14 eine eindeutig identifizierbare Adresse hat, beispielsweise eine IP-Adresse.
Über die erste Kommunikationsschnittstelle 22 kann die Regeleinheit 14 auch mit dem Kühlmöbel 12 kommunizieren, das hierzu ebenfalls eine zweite Kommunikationsschnittstelle 24 hat. Dementsprechend können Daten vom Kühlmöbel 12 abgefragt bzw. Daten an das Kühlmöbel 12 übertragen werden, insbesondere Regeldaten zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels 12.
Des Weiteren umfasst die Regeleinheit 14 in der gezeigten Ausführungsform einen integrierten Stromzähler 26, über den der verbrauchte Strom zur Kühlung des Kühlmöbels 12 erfasst wird. Es ist somit möglich, dass die Regeleinheit 14 selbstständig erfasst, wie hoch der Stromverbrauch des Kühlmöbels 12 ist. Der Stromverbrauch, der über den Stromzähler 26 erfasst wird, kann dabei als Regelgröße verwendet werden, da der Stromzähler 26 mit dem Mikrocontroller 20 elektrisch gekoppelt ist. Die Regelung der Kälteleistung erfolgt somit verbrauchsoptimiert.
Generell weist die Regeleinheit 14 einen Stromanschluss 28 sowie einen Stromausgang 30 auf, sodass die Betriebsspannung des Kühlmöbels 12 über die Elektronikplatine 18 der Regeleinheit 14 an das Kühlmöbel 12 übertragen werden kann. Das Kühlmöbel 12 weist hierzu einen Stromeingang 31 auf, der mit dem Stromausgang 30 der Regeleinheit verbunden ist.
Die Regeleinheit 14, insbesondere deren Elektronikplatine 18, weist demnach einen Leitungsschaltkreis 32 auf, der es ermöglicht, dass die Betriebsspannung des Kühlmöbels 12 über die Elektronikplatine 18 übertragen wird, insbesondere eine Betriebsspannung von 230 V. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, dass der Stromzähler 26 die Verbrauchswerte des Kühlmöbels 12 erfasst.
Die auf der Elektronikplatine 18 vorgesehenen Schaltelemente 34 sind generell als Halbleiterschaltelemente, insbesondere Transistoren, ausgebildet, wodurch im Gegensatz zu mechanischen Relais verschleißfreie Schaltzyklen möglich sind. Die Lebensdauer der Regeleinheit 14 erhöht sich hierdurch signifikant.
Neben der ersten Kommunikationsschnittstelle 22 weist die Regeleinheit 14 eine elektrische Komponentenschnittstelle 36 auf, über die Kühlmöbelkomponenten 38 mit der Regeleinheit 14 verbunden werden können. Bei den Kühlmöbelkomponenten 38 handelt es sich beispielsweise um eine Beleuchtung 40 (siehe 1), einen Lüfter 42 (siehe 1), einen Sensor 43 (siehe 1), eine Anzeigevorrichtung, eine Kältemittelkreislaufkomponente und/oder eine Heizung.
In der 1 sind lediglich die Beleuchtung 40, der Lüfter 42 und ein Sensor 43 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit dargestellt. Es können jedoch weitere Kühlmöbelkomponenten 38 und mehrere Sensoren 43 vorgesehen sein.
Bei dem Sensor 43 handelt es sich beispielsweise um einen Temperatursensor, der die Temperatur im Kühlmöbel 12, die Umgebungstemperatur des Kühlmöbels 12 und/oder die Temperatur des Kühlguts erfasst, das vom Kühlmöbel 12 gekühlt werden soll.
Alternativ oder ergänzend ist ein als Zustandssensor für eine Tür des Kühlmöbels 12 ausgebildeter Sensor 43 vorgesehen, der detektiert, ob die Tür des Kühlmöbels 12 geöffnet bzw. geschlossen worden ist.
Alternativ oder ergänzend kann es sich bei dem Sensor 43 um einen Drucksensor für ein Kältemittel eines Kältemittelkreislaufs des Kühlmöbels 12 handeln. Über den Drucksensor ist es möglich, einen schleichenden Druckverlust des Kältemittels im Kältemittelkreislauf zu ermitteln, sodass einem Ausfall des Kühlmöbels 12 vorgebeugt werden kann.
Ferner kann es sich alternativ oder ergänzend bei dem Sensor 43 um einen Sensor handeln, der eine Eisschicht detektiert, insbesondere deren Dicke.
Bei der von der Regeleinheit 14 angesteuerten bzw. geregelten Kältemittelkreislaufkomponente kann es sich um ein elektrisches Expansionsventil im Kältemittelkreislauf handeln. Somit kann der Kältemittelkreislauf des Kühlmöbels 12 direkt oder indirekt über die Regeleinheit 14 gesteuert bzw. geregelt werden.
Bei der Heizung kann es sich um eine Rahmen- bzw. Kantenheizung handeln, über die der Rahmen- bzw. Kantenbereich einer Gefriertruhe aktiv geheizt wird, sodass ein Endkunde beim Auflegen seiner Arme auf den Rahmen- bzw. Kantenbereich der Gefriertruhe nicht der kalten Temperatur ausgesetzt ist.
Da die Regeleinheit 14 neben der Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels 12 auch die Kühlmöbelkomponenten 38 ansteuert bzw. regelt, handelt es sich bei der Kühlmöbel-Regeleinheit 14 um eine zentrale Baugruppe des Kühlmöbels 12 und der angebundenen Kühlmöbelkomponenten 38.
Insbesondere zur Ansteuerung der Kühlmöbelkomponenten 38 weist die Regeleinheit 14 einen Steuerschaltkreis 44 auf, über den eine Steuerspannung bereitgestellt wird. Bei der Steuerspannung handelt es sich beispielsweise um 12 V und/oder 24 V.
Die Regeleinheit 14 kann die an der Komponentenschnittstelle 36 angebundenen Kühlmöbelkomponenten 38 überwachen bzw. Daten abfragen, um bestimmte Betriebszustände der Kühlmöbelkomponenten 38 zu erkennen.
Beispielsweise ist es möglich, dass die Regeleinheit 14 die Druckverhältnisse auf der Hochdruckseite der Kältetechnik überwacht. Die Regeleinheit 14 kann dann über die erste Kommunikationsschnittstelle 22 eine Warnung an den Betreiber des Kühlmöbels 12 ausgeben, dass ein kritischer Zustand erkannt worden ist. Der Betreiber des Kühlmöbels 12 erhält die Mitteilung an seinem Endgerät 16, das mit seiner zweiten Kommunikationsschnittstelle 24 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 22 der Regeleinheit 14 kommuniziert.
Alternativ kann die Regeleinheit 14 erkennen, dass beispielsweise eine Tür des Kühlmöbels 12 offensteht, insbesondere seit längerer Zeit, und ebenfalls eine Warnung an den Betreiber des Kühlmöbels 12 schicken, dass die Tür des Kühlmöbels 12 offen ist.
Da der Sensor 43 beispielsweise ein Sensor zur Temperaturüberwachung des Kühlguts ist, kann der Sensor 43 zusammen mit der Regeleinheit 14 die HACCP-Überwachung des Kühlguts automatisiert durchführen. Die entsprechenden Daten werden dem Betreiber des Kühlmöbels 12 über die Kommunikationsschnittstellen 22, 24 übermittelt, sodass dieser diese nicht mehr manuell erfassen muss.
Des Weiteren kann bei der Temperaturüberwachung des Kühlguts erfasst werden, ob es sich bei dem zu kühlenden Gut tatsächlich um Kühlgut handelt oder ob dieses nur versehentlich in das Kühlmöbel 12 gelegt worden ist, beispielsweise Obst. Sollte dies der Fall sein, so kann die Regeleinheit 14 eine Warnung an den Betreiber des Kühlmöbels 12 senden. Dies kann dadurch erkannt werden, indem auf die Temperatur des vermeintlichen Kühlguts abgestellt wird. Sofern diese zu hoch ist, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass es sich nicht um ein Kühlgut handelt, da die Kühlkette unterbrochen worden wäre.
Sofern der Sensor 43 ein Sensor ist, der eine sich ausbildende Eisschicht oder eine Überschreitung einer bestimmten Schichtdicke erfasst, kann die Regeleinheit 14 aufgrund des Signals einen Mikroheizzyklus initiieren, sodass die Eisschicht sich nicht bildet oder zumindest zurückgeht. Hierdurch wird die Energieeffizienz des Kühlmöbels 12 gesteigert.
Allgemein ist zur Verbesserung der Energieeffizienz des Kühlmöbels 12 vorgesehen, dass die Kühlmöbel-Regeleinheit 14 die Kälteleistung des Kühlmöbels 12 stufenlos regelt, also nicht in digitaler Weise „ausschaltet“ (0) bzw. „mit voller Leistung betreibt“ (1), wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Des Weiteren steuert bzw. regelt die Kühlmittel-Regeleinheit 14 auch die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten 38 stufenlos, beispielsweise die Frequenz des Lüfters 42.
Aufgrund der stufenlosen Steuerung bzw. Regelung ist ein bedarfsgerechter und somit verbrauchsoptimierter des Kühlmöbels 12 und dessen Kühlmöbelkomponenten 38 gewährleistet.
Die Regeleinheit 14, insbesondere ihr Mikrocontroller 20, greift hierzu unter anderem auf die Daten zu, die der Sensor 43 oder allgemein eine der Kühlmöbelkomponenten 38 erfasst. So ist es beispielsweise möglich, dass der Zustand der Tür des Kühlmöbels 12 eine Regelgröße für die Kälteleistung darstellt. Entsprechend wird die Kälteleistung anders geregelt, wenn die Tür offen bzw. geschlossen ist.
Insbesondere umfasst die Regeleinheit 14 einen elektronischen Speicher 45, in dem die über den Stromzähler 26 erfassten Verbrauchswerte des Kühlmöbels 12 und der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten 38 hinterlegt sind. Des Weiteren können im elektronischen Speicher 45 die zu den Verbrauchswerten zugehörigen Werte der Regelgrößen bei der Regelung der Kälteleistung und/oder der Kühlmöbelkomponenten 38 hinterlegt.
Der Mikrocontroller 20 kann auf den elektronischen Speicher 45 zugreifen, um beispielsweise zu ermitteln, welche Werte der Regelgrößen einen geringen Stromverbrauch des Kühlmöbels 12 bzw. der Kühlmöbelkomponenten zur Folge hatten. Dementsprechend ist es möglich, dass die Regeleinheit 14 selbst ermittelt, welche Werte für die Regelgrößen einen möglichst geringen Energieverbrauch nach sich ziehen, wodurch eine verbrauchsoptimierte Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels 12 sowie die Steuerung bzw. Regelung der angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten 38 möglich ist.
Die Regeleinheit 14 ermittelt die verbrauchsoptimierte Regelung der Kälteleistung selbsttätig, wobei die Regeleinheit neben den Verbrauchswerten zusätzliche Parameter berücksichtigt. Zudem weicht die Regeleinheit 14 bei selbst initiierten Testzyklen von den ermittelten Werten für die Regelgrößen ab, um zu überprüfen, ob eine verbrauchsärmere Regelung bei anderen Werten der Regelgrößen möglich ist.
Ferner umfasst die Regeleinheit 14 eine Einbindungsschnittstelle 46, über die die Regeleinheit 14 in ein übergeordnetes Gebäudesteuerungssystem eingebunden werden kann, indem das Kühlmöbel 12 steht. Hierdurch lässt sich das Kühlmöbel 12 sowie die angeschlossenen Kühlmöbelkomponenten 38 in Abhängigkeit der übergeordneten Steuerung ansteuern. Beispielsweise kann so die Beleuchtung 40 am Kühlmöbel 12 ausgeschaltet werden, wenn das übergeordnete Gebäudesteuerungssystem die Beleuchtung in den Räumen des Gebäudes ausschaltet.
Die Einbindungsschnittstelle 46 kann auch durch die erste Kommunikationsschnittstelle 22 bereitgestellt werden.
Generell ist es über das übergeordnete Gebäudesteuerungssystem aber auch unabhängig davon möglich, dass die Regeleinheit 14 beispielsweise in einen Nacht-, Wochenend- oder Ferienmodus übergeht, insbesondere in Abhängigkeit des Kühlguts.
Die erste Kommunikationsschnittstelle 22 stellt insbesondere eine API-Schnittstelle 48 bereit, wodurch es möglich ist, dass der Betreiber des Kühlmöbels 12 eine für sich bedarfsgerechte Möglichkeit entwickeln bzw. nutzen kann, um auf die Kühlmöbel-Regeleinheit 14 zuzugreifen, insbesondere den Mikrocontroller 20. Aufgrund der API-Schnittstelle 48 ist es zudem möglich, dass Dritte eine entsprechende Applikation bereitstellen, die der Betreiber wahlweise nutzen kann. Es ist somit eine hohe Flexibilität gegeben.
Des Weiteren ist es für die Regeleinheit 14 möglich, dass sie über die erste Kommunikationsschnittstelle 22 mit einer externen Datenübermittlungseinheit 50 kommuniziert. Die Datenübermittlungseinheit 50 weist hierzu eine entsprechende dritte Kommunikationsschnittstelle 52 auf, über die eine Kommunikation mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 22 der Regeleinheit 14 möglich ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Datenübermittlungseinheit 50 um einen Server, auf dem Wetterdaten hinterlegt sind. Dementsprechend kann die Regeleinheit 14 auf die dort vorhandenen Wetterprognosen zugreifen und diese als eine Regelgröße heranziehen. Es ist daher möglich, dass die Kälteleistung des Kühlmöbels 12 in Abhängigkeit von zu erwartenden Temperaturen geregelt wird.
Die Installation der Regeleinheit 14 ist generell leicht vorzunehmen, da es sich um ein sogenanntes „Plug & Play“-Gerät handeln, welches einfach angesteckt wird. Die Programmierung kann anschließend vom Betreiber des Kühlmöbels 12 oder einem Techniker vorgenommen werden. Insbesondere können verschiedene Grundfunktionen voreingestellt sein, sodass eine Anpassung nicht nötig ist, sofern die Grundfunktionen ausreichend sind.
Die (nachträgliche) Programmierung der Regeleinheit 14 ist insbesondere über das Endgerät 16 möglich, das über die Kommunikationsschnittstellen 22, 24 mit der Regeleinheit 1 kommuniziert, wodurch ein Zugriff auf den Mikrocontroller 20 ermöglicht wird, sofern die benötigten Berechtigungen vorhanden sind.
Über die Kommunikationsschnittstellen 22, 24 ist generell sichergestellt, dass das Kühlmöbel 12 sowie die Regeleinheit 14 einen Fernzugriff haben, sodass die entsprechenden Daten jederzeit abgerufen werden können. In gleicher Weise ist eine Fernwartung, Fernüberwachung und Ferneinstellung der Regeleinheit 14 bzw. des Kühlmöbels 12 möglich. Dies geschieht vorzugsweise über das Endgerät 16.
Die Verbrauchswerte des Kühlmöbels 12 können demnach jederzeit und überall abgerufen werden.
Insbesondere kommunizieren mehrere Regeleinheiten 14 selbsttätig untereinander, um voneinander zu lernen, insbesondere hinsichtlich der Regelgrößen der Kälteleistung. Das System 10 umfasst somit mehrere Regeleinheiten 14, die zusammen einen Schwarm bilden.
Alternativ zur dargestellten Ausführungsform kann die Regeleinheit 14 auch mehrteilig aufgebaut sein, sodass beispielsweise der Leistungsschaltkreis 32 und der Steuerschaltkreis 44 auf zwei getrennten Elektroplatinen ausgebildet sind.
Demnach ist eine Kühlmöbel-Regeleinheit 14 geschaffen, mit der die Kälteleistung des Kühlmöbels 12 in intelligenter Weise geregelt wird, da die Regeleinheit 14 auf mehrere Parameter zurückgreift, um die Kälteleistung entsprechend zu regeln. Insbesondere ist eine verbrauchsoptimierte Regelung der Kälteleistung möglich.
Darüber hinaus stellt die Regeleinheit 14 die Möglichkeit bereit, die weiteren Kühlmöbelkomponenten zu regeln bzw. anzusteuern, sodass diese aufeinander abgestimmt betrieben werden können.
Die Regeleinheit 14 riegelt beispielsweise Türen des Kühlmöbels 12 ab, sofern eine zu hohe Temperatur erfasst worden ist und dieses Szenario so programmiert worden ist.
Aufgrund der zahlreichen Anbindungsmöglichkeiten an die Kühlmöbel-Regeleinheit 14 ist es möglich, sämtliche Kühlmöbelkomponenten zu überwachen und so auftretende Probleme rechtzeitig zu erkennen. Dadurch können diese behoben werden, bevor ein Ausfall des Kühlmöbels 12 eintritt.
Dementsprechend kann die Regeleinheit 14 einen Selbstdiagnose-Modus aufweisen, der insbesondere über das Endgerät 16 initiiert wird.

Claims

Kühlmöbel-Regeleinheit (14) zur Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels (12), mit einer Elektronikplatine (18), die einen Mikrocontroller (20) aufweist, der zumindest die Berechnungen zur Regelung der Kälteleistung durchführt, wobei wenigstens eine Ethernet-busfähige, insbesondere Echtzeit-Ethernet-busfähige, erste Kommunikationsschnittstelle (22) vorgesehen ist, die eine bidirektionale elektrische Datenübertragung ermöglicht.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (20) ein programmierbarer Mikrocontroller ist, insbesondere wobei die Regelgrößen parametrierbar sind, aufgrund derer der Mikrocontroller (20) zumindest die Kälteleistung regelt.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) über die erste Kommunikationsschnittstelle (22) programmierbar ist, insbesondere wobei ein Firmware- bzw. Software-Update direkt auf der Elektronikplatine (18) erfolgt, die einen Bootloader aufweist.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regeleinheit (14) ein Stromzähler (26) integriert ist, der mit dem Mikrocontroller (20) gekoppelt ist und zumindest den vom Kühlmöbel (12) verbrauchten Strom zur Kühlung erfasst.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) einen elektronischen Speicher (45) aufweist, in dem unter anderem die erfassten Verbrauchswerte hinterlegbar sind sowie Werte der Regelgrößen, insbesondere wobei der Mikrocontroller (20) eine Selbstlernfunktion hat, sodass der Mikrocontroller (20) derart eingerichtet ist, dass er die Verbrauchswerte und die Werte der Regelgrößen abgleicht, um eine verbrauchsoptimierte Regelung zu berechnen.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) eine Steuerfunktion und wenigstens eine elektrische/elektronische Komponentenschnittstelle (36) umfasst, an die eine Kühlmöbelkomponente (38) anschließbar ist, insbesondere ein Sensor (43), ein Lüfter (42), eine Beleuchtung (40), eine Anzeigevorrichtung, eine Kältemittelkreislaufkomponente und/oder eine Heizung, sodass die Regeleinheit (14) die Kühlmöbelkomponente (38) ebenfalls steuert bzw. regelt.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Kälteleistung stufenlos regelbar ist, insbesondere wobei auch die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Kühlmöbelkomponente (38) über die Regeleinheit (14) stufenlos steuer- bzw. regelbar ist.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikplatine (18) einen Leistungsschaltkreis (32) aufweist, der zur Übertragung der Betriebsspannung des Kühlmöbels (12) vorgesehen ist, insbesondere einer Betriebsspannung von 230°V.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikplatine (18) einen Steuerschaltkreis (44) aufweist, der zur Übertragung einer Steuerspannung vorgesehen ist, insbesondere einer Steuerspannung von 12 V und/oder 24 V.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Elektronikplatine (18) vorgesehene Schaltelemente (34) als Halbleiterschalter ausgebildet sind, insbesondere als Transistoren.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbindungsschnittstelle (46) vorhanden ist, über die die Regeleinheit (14) in ein übergeordnetes Gebäudesteuerungssystem eingebunden werden kann, in dem das Kühlmöbel (12) steht, insbesondere wobei die erste Kommunikationsschnittstelle (22) die Einbindungsschnittstelle bereitstellt.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) eine API-Schnittstelle (48) aufweist, insbesondere wobei die erste Kommunikationsschnittstelle (22) mithilfe der API-Schnittstelle (48) individuell genutzt werden kann.
Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) über die erste Kommunikationsschnittstelle (22) mit einem Endgerät (16) und/oder einer Datenübermittlungseinheit (50) kommuniziert, insbesondere wobei die empfangenen Daten als Regelgröße für die Regelung der Kälteleistung dienen.
System (10) umfassend ein Kühlmöbel (12) und/oder ein Endgerät (16) und eine Regeleinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Endgerät (16) und/oder das Kühlmöbel (12) eine zweite Kommunikationsschnittstelle (24) aufweist, insbesondere eine als Ethernet-BUS ausgebildete Kommunikationsschnittstelle, über die das Endgerät (16) und/oder das Kühlmöbel (12) mit der ersten Kommunikationsschnittstelle (22) der Regeleinheit (14) kommuniziert.
Verfahren zum Betreiben einer Kühlmöbel-Regeleinheit (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Kälteleistung des Kühlmöbels (12) von der Regeleinheit (14) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Kälteleistung des Kühlmöbels (12) in Abhängigkeit von Regelgrößen geregelt wird, wobei die Regelgrößen zumindest teilweise über die erste Kommunikationsschnittstelle (22) festgelegt werden oder festgelegt worden sind, insbesondere herstellerseitig.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) einen Betriebszustand des Kühlmöbels (12) überwacht, insbesondere die Temperatur im Kühlmöbel (12), dessen Stromverbrauch, einen Füllstand eines Kältemittels, die Menge von ins Kühlmöbel (12) eingebrachten Kühlgut und/oder die Temperatur von im Kühlmöbel (12) vorhandenen bzw. eingebrachten Kühlgut.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Komponentenschnittstelle (36) der Regeleinheit (14) eine Kühlmöbelkomponente (38) angeschlossen ist, wobei die Regeleinheit (14) eine Steuerfunktion aufweist und einen Betriebszustand der am Kühlmöbel (12) angeschlossenen Kühlmöbelkomponente (38) überwacht und/oder die Kühlmöbelkomponente (38) steuert bzw. regelt, insbesondere deren Leistungsaufnahme, einen Ansaugdruck eines Lüfters (42) und/oder Ansteuerung der Frequenz eines frequenzgesteuerten Lüfters (42).
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) über die erste Kommunikationsschnittstelle (22) eine Warnung ausgibt, sofern die Regeleinheit (14) einen kritischen Betriebszustand des Kühlmöbels (12) und/oder der angeschlossenen Kühlmöbelkomponente (38) detektiert hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) Mikroheizzyklen durchführt, um gefrorenes Kondensat an einem Wärmetauscher wegzuschmelzen, insbesondere wobei die Regeleinheit (14) einen kritischen Anstieg des gefrorenen Kondensats beim Überwachen des Betriebszustands des Kühlmöbels (12) erkannt hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (14) selbstlernend ist, da die Regeleinheit (14) erfasste Verbrauchswerte mit der Steuer- bzw. Regelung der angeschlossenen Kühlmöbelkomponente (38) bzw. der Regelung der Kälteleistung des Kühlmöbels (12) abgleicht, um die verbrauchsoptimale Steuerung bzw. Regelung selbsttätig zu ermitteln.