DE19506143C2 - Verfahren zur Regelung der Überhitzungstemperatur des Kältemittels in einer Verdampfereinrichtung einer Kälte- oder Wärmepumpanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Regelung der Überhitzungstemperatur des Kältemittels in einer Verdampfereinrichtung einer Kälte- oder Wärmepumpanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rege­ lung der Überhitzungstemperatur des Kältemittels in einer Verdampfereinrichtung einer Kälte- oder Wär­ mepumpanlage, bei der die Verdampfereinrichtung, eine Kompressoreinrichtung, ein Kondensator und eine steuer­ bare Expansionsventileinrichtung in einem geschlossenen Kreis hintereinander angeordnet sind und die Überhit­ zungstemperatur in Abhängigkeit von einem Soll-Istwert- Vergleich geregelt wird, wobei der Sollwert der Über­ hitzungstemperatur selbsttätig in Abhängigkeit von ei­ ner Abweichung einer periodisch ermittelten Größe einer Funktion einer Anzahl von Abtastwerten einer Temperatur des Kältemittels von einem Bezugswert im Sinne einer stabilen Regelung der Überhitzungstemperatur verändert wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der DE 37 13 869 C2 bekannt. Dort wird der Überhit­ zungstemperatur-Sollwert den jeweiligen Betriebsbedin­ gungen, wie Kälteleistung, Unterkühlung, Verdampfungs­ temperatur usw., unabhängig von der Art des Kältemit­ tels selbsttätig angepaßt. Die Anpassung wird dadurch bewirkt, daß der Überhitzungstemperatur-Sollwert sprungartig in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwin­ digkeit der Überhitzungstemperatur geändert wird und außerdem dann, wenn die Überhitzungstemperatur vorbe­ stimmte Grenzwerte über- oder unterschreitet.
Die Überhitzungstemperatur kann als Differenz der Tem­ peratur des Kältemittels am Ausgang der Verdampferein­ richtung, d. h. der Dampftemperatur, und seiner Tempera­ tur am Eingang der Verdampfereinrichtung oder direkt (als wahre Überhitzung) als Differenz zwischen der Käl­ temitteltemperatur am Ausgang der Verdampfereinrichtung und der Verdampfungstemperatur ermittelt werden.
Die Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Verdamp­ fereinrichtung ist vom Grad der Füllung der Verdampfer­ einrichtung mit Kältemittel und von der Umgebungstempe­ ratur, beispielsweise der Lufttemperatur, abhängig, während die Temperatur des Kältemittels am Eingang der Verdampfereinrichtung vom Druck in der Verdampferein­ richtung abhängt. In der Praxis mißt man häufig den Druck am Ausgang der Verdampfereinrichtung als Maß für die Verdampfungstemperatur.
Das Meßsignal der Überhitzungstemperatur und seine Än­ derungsgeschwindigkeit ändern sich daher auch bei Ände­ rungen der Verdampfungstemperatur. Bei Kälte- oder Pumpanlagen, bei denen die Temperatur des Kältemittels am Eingang der Verdampfereinrichtung instabil ist, ist auch die Überhitzungstemperatur instabil, selbst wenn der die Verdampfereinrichtung verlassende Kältemittel­ dampf eine ausreichende Überhitzungstemperatur hat. Bei Kälteanlagen für Supermärkte werden derzeit häufig meh­ rere an eine Kompressoreinrichtung mit mehreren Kompressorstufen angeschlossene Verdampfer verwendet. Das bedeutet, daß der Ausgangsdruck der Verdampferein­ richtung stark schwanken kann. Ferner kann bei dem Ver­ fahren nach der DE 37 13 869 C2 die Überhitzungstempe­ ratur auf einen zu hohen Wert eingestellt werden, so daß die Verdampfereinrichtung nicht optimal mit Kälte­ mittel gefüllt und der Wirkungsgrad zu gering wird. Außerdem können bei kurzzeitigen raschen Schwankungen der Überhitzungstemperatur oder dem Empfang kurzzeiti­ ger elektrischer Störsignale aufgrund der bei dem be­ kannten Verfahren angewandten Differentiation große Sollwertänderungen ausgelöst werden, obwohl die Schwan­ kungen oder Störimpulse in dem Zeitpunkt, in dem sich die Änderung des Sollwertes auswirkt, bereits wieder verschwunden sind.
Sodann erfordert die dort angewandte digitale Differen­ tiation eine Vielzahl von Abtastwerten, um die Ände­ rungsgeschwindigkeit der Überhitzungstemperatur mit hinreichender Genauigkeit und Geschwindigkeit zu ermit­ teln. Dies setzt wiederum eine hohe Speicherkapazität in dem hierfür verwendeten Mikroprozessor voraus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das bzw. die eine optimale Füllung der Ver­ dampfereinrichtung und eine Optimierung der Überhit­ zungstemperatur bei Kälte- und Wärmepumpanlagen sicher­ zustellen, bei denen der Dampfdruck starken Schwankun­ gen unterliegen kann.
Verfahrensmäßig zeichnet sich die erfindungsgemäße Lö­ sung dadurch aus, daß die erwähnte Funktion die Varia­ bilität einer Anzahl von Abtastwerten der Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Verdampfereinrichtung um den Mittelwert der Abtaswerte charakterisiert.
Die Variabilität oder Streuung ist ein Maß für die Sta­ bilität der Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Verdampfereinrichtung. Je höher die Stabilität ist, umso geringer kann der Überhitzungstemperatur-Sollwert gewählt werden. Entsprechend höher ist auch der Wir­ kungsgrad der Kälte- bzw. Wärmepumpanlage. Der Bezugs­ wert bestimmt hierbei quasi den Sollwert der Variabili­ tät der Kältemittel-Dampftemperatur am Ausgang der Ver­ dampfereinrichtung.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Größe einer die Variabilität einer Anzahl von Abtastwerten der Verdamp­ fungstemperatur des Kältemittels in der Verdampferein­ richtung um den Mittelwert dieser Abtastwerte charak­ terisierenden Funktion dem Bezugswert überlagert wird. Dadurch wird praktisch eine Erhöhung des Bezugswertes bzw. Sollwertes für die Variabilität der Dampftempera­ tur am Ausgang der Verdampfereinrichtung bewirkt, wenn sich die Verdampfungstemperatur des Kältemittels stär­ ker ändert, d. h. ihre Variabilität erhöht. Gleichzeitig wird eine größere Variabilität der Dampftemperatur to­ leriert, wenn die Verdampfungstemperatur stärker schwankt.
Die Größe der die Variabilität der Verdampfungstempera­ tur charakterisierenden Funktion kann mit einem Faktor gewichtet werden. Auf diese Weise werden Änderungen der Verdampfungstemperatur anders als Änderungen der Dampf­ temperatur berücksichtigt. Der Faktor kann beispiels­ weise 0,5 betragen.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der Überhitzungs­ temperatur-Sollwert nach einer Gewichtung mit einem Faktor dem Bezugswert überlagert wird. Diese Überlage­ rung hat den weiteren Vorteil, daß eine höhere Variabi­ lität der Dampftemperatur am Ausgang der Verdampferein­ richtung zulässig ist, wenn der Überhitzungstemperatur- Sollwert und damit die Überhitzungstemperatur ansteigt.
Der Sollwert der Überhitzungstemperatur kann nach einer PI-Funktion von jener Abweichung abhängig sein. Eine rasche Änderung dieser Abweichung wirkt sich dann nicht sprungartig, sondern nur allmählich auf den Sollwert der Überhitzungstemperatur aus.
Günstig ist es, wenn die Funktion der Abtastwerte zu­ mindest angenähert eine Standardabweichung ist. Eine solche Standardabweichung läßt sich leicht nach einem statistischen Verfahren periodisch ermitteln.
Vorzugsweise ist die Funktion der Abtastwerte die Stan­ dardabweichung
in der n die Anzahl der einzelnen Abtaswerte xi (i = 1, . . . ,n) in einem vorbestimmten Zeitabschnitt und der arithmetische Mittelwert der Abtastwerte xi ist. Diese Standardabweichung, auch "mittlere quadratische Abweichung" oder "Standardabweichung zweiter Ordnung" genannt, stellt bei entsprechender hoher Anzahl der Abtastwerte ein sehr genaues Maß der Variabilität der Abtastwerte und damit der jeweiligen Temperatur (Ver­ dampfungstemperatur oder Dampftemperatur) dar.
Es ist aber auch möglich, daß die Funktion die angenä­ herte Standardabweichung
ist, in der n die Anzahl der einzelnen Abtastwerte xi (i = 1, . . . ,n) in einem vorbestimmten Zeitabschnitt und der arithmetische Mittelwert der Abtastwerte xi ist. Diese angenäherte Standardabweichung ist in der Praxis in der Regel ausreichend und läßt sich mit ge­ ringerem rechentechnischem Aufwand und größerer Ge­ schwindigkeit ermitteln.
Hierbei läßt sich der Aufwand und die Rechengeschwin­ digkeit noch weiter steigern, wenn die i-te Standard­ abweichung Si nach der folgenden Funktion gebildet wird
wobei der i-te Mittelwert xi nach der Funktion
gebildet wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist vorzugsweise einen Mikroprozessor auf, dem Meßwerte der in der Verdampfereinrichtung herrschenden Verdampfungs­ temperatur des Kältemittels und der am Ausgang der Ver­ dampfereinrichtung herrschenden Temperatur des Kälte­ mittels sowie der Bezugswert digital zuführbar sind und der die Expansionsventileinrichtung steuert.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste­ hend anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbei­ spiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer Kälteanlage,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer Kälteanlage und
Fig 3 ein Ausführungsbeispiel einer in der Vorrichtung nach Fig. 1 enthaltenen Funktionseinheit.
Nach Fig. 1 enthält eine Kälteanlage in einem geschlos­ senen Kreis hintereinander: eine Verdampfereinrichtung 1 aus einem Verdampfer oder wenigstens zwei parallel­ geschalteten Verdampfern, eine Kompressoreinrichtung 2 aus einem Kompressor oder mehreren parallelgeschalteten Kompressoren, einen Kondensator und eine steuerbare Expansionsventileinrichtung 4 aus einem oder mehreren Expansionsventilen, die jeweils mit einem der Verdamp­ fer der Verdampfereinrichtung 1 in Reihe geschaltet sind. Durch einen Fühler 5 wird auf der Eingangsseite der Verdampfereinrichtung 1 die Temperatur T₁ des Kühl­ mittels als Maß für dessen Verdampfungstemperatur ge­ messen. Als Maß für die Verdampfungstemperatur T₁ kann aber auch der Dampfdruck auf der Ausgangsseite der Ver­ dampfereinrichtung gemessen werden. Ein weiterer Fühler 6 mißt die Ausgangstemperatur der Verdampfereinrichtung 1 als Maß für die Dampftemperatur T₂ des verdampften Kühlmittels. Ein Summierglied 7 bildet die Differenz der Temperaturen T₁ und T₂ als Maß für die Überhitzungs­ temperatur Tü des Kühlmitteldampfes. Die Überhitzungs­ temperatur Tü wird in einem Summierglied 8 mit einem Sollwert w₂ der Überhitzungstemperatur verglichen. Das Vergleichsergebnis wird als Regelabweichung über ein PID-Glied 9 einem Steuereingang der Expansionsventil­ einrichtung 4 zugeführt. Dadurch wird die Überhitzungs­ temperatur Tü so geregelt, daß sie gleich dem Sollwert w₂ ist.
Der Meßwert der Dampftemperatur T₂ des Kältemittels am Ausgang der Verdampfereinrichtung 1 wird einer Funk­ tionseinheit 10 in Form einer Recheneinheit zugeführt, in der die Standardabweichung S nach der Funktion
gebildet wird, in der n die Anzahl der einzelnen Abtas­ werte xi (i = 1, . . . ,n) und der arithmetische Mit­ telwert der Abtastwerte x₁ der Dampftemperatur T₂ ist. Diese Standardabweichung stellt ein Maß für die Varia­ bilität der Abtastwerte um einen arithmetischen Mittel­ wert und mithin ein recht genaues Maß der Stabilität der Dampftemperatur dar.
Statt nach Gleichung (1) kann die Standardabweichung auch angenähert nach der Gleichung
gebildet werden. Diese angenäherte Standardabweichung ist in der Praxis ausreichend zur Ermittlung der Varia­ bilität der Dampftemperatur T₂ und läßt sich auf ein­ fachere Weise, d. h. mit geringerem rechentechnischen Aufwand, und schneller ermitteln.
Die Standardabweichung S der Dampftemperatur T₂ wird einem weiteren Summierglied 11 zugeführt und von diesem mit einem Sollwert ws der Standardabweichung vergli­ chen. Die Regelabweichung d wird über ein PI-Glied 12 als Sollwert w₂ der Überhitzungstemperatur Tü dem Sum­ mierglied 8 zugeführt.
Von der durch den Fühler 5 gemessenen Verdampfungstem­ peratur T₁ wird in einer weiteren Funktionseinheit 13 die Standardabweichung S in der gleichen Weise wie in der Funktionseinheit 10, jedoch mit einem konstanten Faktor K₀ von etwa 0,5 gewichtet, gebildet. Der am Aus­ gang der Funktionseinheit 13, bei der es sich ebenfalls um eine Recheneinheit handeln kann, auftretenden, ge­ wichteten Standardabweichung der Verdampfungstemperatur T₁ wird in einem weiteren Summierglied 14 der in einem P-Glied 15 mit einem konstanten Faktor K von etwa 0,1 gewichtete Sollwert w₂ der Überhitzungstemperatur über­ lagert. Die Ausgangsgröße des Summiergliedes 14 wird in einem weiteren Summierglied 16 dem von einem Bezugs­ wertgeber 17 erzeugten Bezugswert w₁ für die Standard­ abweichung S der Ausgangs- bzw. Dampftemperatur T₂ überlagert, so daß sich am Ausgang des Summiergliedes 16 der Sollwert ws der Standardabweichung S von T₂ er­ gibt.
Prinzipiell sind die Baueinheiten 12 bis 16 jedoch nicht erforderlich. Nachstehend sei daher die Wirkungs­ weise der in Fig. 1 dargestellten Regeleinrichtung ohne die Baueinheiten 12 bis 16 betrachtet.
In diesem Falle entspricht der Sollwert ws unverändert dem Bezugswert w₁ und der Sollwert w₂ der Abweichung d. Wenn die Temperatur T₂ stark schwankt, ergibt sich am Ausgang der Funktionseinheit 10 eine entsprechend hohe Standardabweichung S(T₂) und dementsprechend eine hohe Abweichung d bzw. ein hoher Sollwert w₂ der Überhit­ zungstemperatur Tü. Infolgedessen wird durch entspre­ chende Drosselung des Durchflusses des Kältemittels durch die Expansionseinrichtung 4 die Überhitzungstem­ peratur Tü erhöht. Dies führt zu einer Verringerung der Verstärkung der Verdampfereinrichtung 1 und damit zu einer Verringerung der Schwingungen der Ausgangstempe­ ratur T₂. Mit zunehmender Stabilität der Ausgangstempe­ ratur T₂ verringert sich auch die Standardabweichung S(T₂), bis schließlich die Abweichung d verschwindet und die Ausgangstemperatur T₂ weitgehend stabil ist. Die Überhitzungstemperatur Tü wird mithin so geregelt, daß die Standardabweichung S(T₂) gleich dem Sollwert w₂ = w₁ = const., vorzugsweise etwa 1 ist.
Wenn eine noch höhere Stabilität der Ausgangs- oder Dampftemperatur T₂ erwünscht ist, kann die Funktions­ einheit 13 zusätzlich vorgesehen und von der Eingangs­ temperatur T₁ die Standardabweichung, multipliziert mit dem Gewichtsfaktor Ko, gebildet und zum Bezugswert w₁ durch das Summierglied 16 addiert werden, sei es ohne oder zusätzlich zu dem mit dem Faktor K im P-Glied 15 gewichteten Überhitzungstemperatur-Sollwert w₂. Ohne die Rückführung des Überhitzungstemperatur-Sollwerts w₂ über das P-Glied 15 wird der Sollwert ws um die gewich­ tete Standardabweichung Ko·S(T₁) erhöht, so daß bei zu­ nehmender Instabilität der Eingangs- bzw. Verdampfungs­ temperatur T₁, ausgehend von einem stationären Zustand, bei dem d = O ist, der Überhitzungstemperatur-Sollwert w₂ abnimmt und mithin die Expansionsventileinrichtung 4 weiter geöffnet wird und die Überhitzungstemperatur Tü abnimmt.
Die Hinzunahme der Rückführung des Überhitzungstempera­ tur-Sollwerts w₂ über das P-Glied 15, d. h. die Addition des mit dem Übertragungsfaktor K von etwa 0,1 gewichte­ ten Überhitzungstemperatur-Sollwerts w₂ zur gewichteten Standardabweichung Ko·S(T₁) bzw. zum Bezugswert w₁, so daß der Sollwert ws der Standardabweichung S(T₂) stärker zunimmt, wenn der Überhitzungstemperatur-Sollwert w₂ ansteigt, wirkt einem zu raschen Anstieg des Überhit­ zungstemperatur-Sollwerts w₂ entgegen. Dies trägt so­ wohl zur Stabilisierung der Temperatur T₂ als auch der Überhitzungstemperatur Tü bei.
Wenn dann noch das PI-Glied 12 vorgesehen ist, wird dadurch einer zu raschen Änderung des Überhitzungstem­ peratur-Sollwerts w₂ aufgrund einer raschen Änderung der Abweichung d entgegengewirkt. Dies trägt zur Stabi­ lisierung beider Temperaturen T₁ und T₂ bei.
In der Regeleinrichtung nach Fig. 1 können die Bauein­ heiten 7 bis 17 analog oder digital ausgebildet sein. Sodann ist es möglich, nur die Funktionseinheiten 10 und 13 als zwei getrennte oder eine einzige digitale Recheneinheit auszubilden, wobei im Falle einer digita­ len Ausbildung entsprechende Analog/Digital-Umsetzer bzw. Digital/Analog-Umsetzer vorgesehen sind.
Fig. 2 veranschaulicht eine rein digitale Ausbildung der in Fig. 1 dargestellten Regeleinrichtung 7 bis 16 in Form eines Mikroprozessors 18 mit Analog/Digital- Umsetzern 19 und 20 für die Digitalisierung der gemes­ senen Temperaturen T₁ und T₂, bevor sie in den Mikropro­ zessor 18 eingegeben werden, und einem Digital/Analog- Umsetzer 21 für das Ausgangssignal des Mikroprozessors 18, das die Ventileinrichtung 4 steuert. Anstelle der beiden Analog/Digital-Umsetzer 19 und 20 kann auch nur ein Analog/Digital-Umsetzer vorgesehen sein, der ab­ wechselnd an die Fühler 5 und 6 angeschaltet wird. Der Mikroprozessor 18 enthält eine Zentraleinheit, einen Arbeitsspeicher und einen Eingangsspeicher zur Aufnahme der Meßwerte, aus dem sie dann zur Verarbeitung durch die Zentraleinheit abgerufen werden. Die Zentraleinheit führt im Zeitmultiplexverfahren die Funktionen aller Baueinheiten 7 bis 16 aus. Der Bezugswertgeber 17 ist in diesem Falle digital ausgebildet. Er kann aber auch analog ausgebildet sein; gegebenenfalls ist dann ein Analog/Digital-Umsetzer zwischen dem Bezugswertgeber 17 und dem Mikroprozessor 18 vorgesehen.
Zur Realisierung der angenäherten Standardabweichung S gemäß Gleichung (2) kann jede der Funktionseinheiten 10 und 13 so ausgebildet sein, wie es am Beispiel der Funktionseinheit 10 in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die Funktionseinheit 13 lediglich zusätzlich noch ein (nicht dargestelltes) P-Glied mit dem Übertragungsfak­ tor Ko aufweisen müßte.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die gemessene Tem­ peratur T₂ zum einen über ein Verzögerungsglied 22 er­ ster Ordnung mit der Verzögerungszeit oder Zeitkonstan­ ten τ (wobei "p" der Laplace-Operator σ + jω ist) dem einen Eingang und zum anderen direkt dem anderen Ein­ gang eines Subtrahiergliedes 23 zugeführt. Die Aus­ gangsgröße E des Subtrahiergliedes 23 wird über ein Betragsbildungsglied 24 einem weiteren Verzögerungs­ glied 25 erster Ordnung mit der gleichen Zeitkonstanten τ zugeführt. Am Ausgang des Verzögerungsgliedes 25 er­ gibt sich dann die Standardabweichung S der Temperatur T₂ gemäß Gleichung (2). Die Verzögerungsglieder 22 und 25 können beispielsweise als einfache RC-Glieder mit der Zeitkonstanten τ = RC ausgebildet sein, die die Funktion eines Glättungsfilters erster Ordnung haben. Das Subtrahierglied 23 kann einfach als Differenzver­ stärker ausgebildet sein. Bei dem Betragsbildungsglied 24 kann es sich um einen Zweiweg-Gleichrichter handeln.
Die Zeitkonstante T kann beispielsweise etwa 150 s be­ tragen. Ferner kann die Periodendauer der Abtastungen der Temperaturen T₁ und T₂ etwa 1 s betragen, wobei zu Beginn jeder Sekunde ein neuer Meßwert abgetastet wird.
Die Funktionsglieder 22 bis 25 können auch rein digital durch den Mikrocomputer 18 realisiert werden.
Die Ermittlung der angenäherten Standardabweichung ge­ mäß Gleichung (2) wird gegenüber der Ermittlung der Standardabweichung gemäß Gleichung (1) bevorzugt, weil letztere einen höheren Schaltungsaufwand und eine grö­ ßere Speicherkapazität sowie eine längere Zeit für die Berechnung erfordert. So müßten bei digitaler Realisie­ rung durch den Mikrocomputer 18 alle n Abtastwerte im Speicher abgespeichert werden, wobei jede Sekunde ein neuer Abtastwert hinzukommt, während der in der Reihen­ folge älteste Meßwert gelöscht wird, woraufhin alle Summen wieder neu berechnet werden müßten. Eine solche Funktionseinheit wäre für einen Echtzeit-Betrieb in der Regel zu langsam. Die Realisierung der angenäherten Standardabweichung gemäß Gleichung (2) erfordert dage­ gen weniger Rechenschritte und eine geringere Speicher­ kapazität, so daß dieses Verfahren schneller und mit geringerem Aufwand auszuführen bzw. zu realisieren ist.
In Fällen, in denen ein höherer Aufwand in Kauf genom­ men werden kann, ist es auch möglich, statt der Stan­ dardabweichung zweiter Ordnung gemäß Gleichung (1) oder der Standardabweichung erster Ordnung gemäß Gleichung (2) eine Standardabweichung dritter Ordnung gemäß der nachstehenden Gleichung zu berechnen:

Claims (10)

1. Verfahren zur Regelung der Überhitzungstemperatur (Tü) des Kältemittels in einer Verdampfereinrich­ tung (1) einer Kälte- oder Wärmepumpanlage (1-4), bei der die Verdampfereinrichtung (1), eine Kompressoreinrichtung (2), ein Kondensator (3) und eine steuerbare Expansionsventileinrichtung (4) in einem geschlossenen Kreis hintereinander angeordnet sind und die Überhitzungstemperatur (Tü) in Abhän­ gigkeit von einem Soll-Istwert-Vergleich geregelt wird, wobei der Sollwert (W₂) der Überhitzungstem­ peratur (Tü) selbsttätig in Abhängigkeit von einer Abweichung (d) einer periodisch ermittelten Größe einer Funktion (S) einer Anzahl (n) von Abtastwer­ ten (xi) einer Temperatur (T₁; T₂) des Kältemittels von einem Bezugswert (w₁) im Sinne einer stabilen Regelung der Überhitzungstemperatur (Tü) verändert wird, wobei die Funktion (S) die Variabilität einer Anzahl (n) von Abtastwerten (xi) der Temperatur (T₂) des Kältemittels am Ausgang der Verdampfereinrich­ tung (4) um den Mittelwert () der Abtastwerte (xi) charakterisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe einer die Variabilität einer Anzahl (n) von Abtastwerten (x₁) der Verdampfungstempera­ tur (T₁) des Kältemittels in der Verdampfereinrich­ tung (1) um den Mittelwert () dieser Abtastwerte (x₁) charakterisierenden Funktion (S) dem Bezugs­ wert (w₁) überlagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der die Variabilität der Verdamp­ fungstemperatur (T₁) charakterisierenden Funktion (S) mit einem Faktor (Ko) gewichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Überhitzungstemperatur-Sollwert (w₂) nach einer Gewichtung mit einem Faktor (K) dem Bezugswert (w₁) überlagert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (w₂) der Überhit­ zungstemperatur (Tü) nach einer PI-Funktion von jener Abweichung (d) abhängig ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion (S) der Abtastwer­ te (xi) zumindest angenähert eine Standardab­ weichung (S) ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Abtastwerte die Standardabweichung ist, in der n die Anzahl der einzelnen Abtaswerte xi (i = 1, . . . ,n) in einem vorbestimmten Zeitab­ schnitt und der arithmetische Mittelwert der Ab­ tastwerte xi ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion die angenäherte Standardabweichung ist, in der n die Anzahl der einzelnen Abtastwerte xi (i = 1, . . . ,n) in einem vorbestimmten Zeitab­ schnitt und der arithmetische Mittelwert der Ab­ tastwerte xi ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die i-te Standardabweichung Si nach der folgenden Funktion gebildet wird wobei der i-te Mittelwert i nach der Funktion gebildet wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß sie einen Mikroprozessor (18) aufweist, dem Meßwerte der in der Verdampfereinrichtung (1) herrschenden Verdampfungstemperatur (T₁) des Kälte­ mittels und Meßwerte der am Ausgang der Verdampfer­ einrichtung (1) herrschenden Temperatur (T₂) des Kältemittels sowie der Bezugswert (w₁) digital zu­ führbar sind und der die Expansionsventileinrich­ tung (4) steuert.
DE19506143A 1995-02-22 1995-02-22 Verfahren zur Regelung der Überhitzungstemperatur des Kältemittels in einer Verdampfereinrichtung einer Kälte- oder Wärmepumpanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE19506143C2 (de)

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