DE19951057A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Absorptionskühlschrankes - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Absorptionskühlschrankes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Absorptionskühlschrank und ein Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung schaltet die der Heizeinrichtung des Absorptionskühlschranks zugeführte Heizleistung auf einen ersten Wert herunter, wenn die erfaßte Temperatur einen unteren Temperaturschwellwert Talpha unterschreitet. Dieser erste Wert ist größer als Null. Ferner schaltet die Steuervorrichtung die der Heizeinrichtung zugeführte Heizleistung auf einen zweiten Wert hoch, der größer als der erste Wert ist, wenn die Temperatur einen oberen Temperaturschwellwert Tbeta überschreitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Absorptionskühlschrankes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks.
Ein Beispiel eines herkömmlichen Absorptionskühlschrankes ist aus der DE 195 16 630 A2 bekannt. Fig. 9 zeigt den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise dieses Absorptionskühlschranks.
Der in Fig. 9 gezeigte Absorptionskühlschrank umfaßt einen Austreiber 1, einen Kondensor 2, einen Verdampfer 3 und einen Absorber 4. Ferner zeigt Fig. 9 drei Kreisläufe, nämlich einen Lösungsmittelkreislauf, einen Arbeitsmittelkreislauf und einen Hilfsgaskreislauf. Diese Kreisläufe bilden den Kühlkreislauf des Absorptionskühlschranks, der durch den Austreiber 1, den Kondensor 2, den Verdampfer 3 und den Absorber 4 verläuft.
Für die folgende Beschreibung wird angenommen, daß das Lösungsmittel eine wäßrige Ammoniaklösung ist, das Arbeitsmittel Ammoniak und das Hilfsgas Wasserstoff (H2).
Die durchgezogenen Linien in Fig. 9 stellen den Lösungsmittelkreislauf dar, der zwei Massenströme mit unterschiedlichen Ammoniakkonzentrationen aufweist. Die dünn gezeichnete Linie bezeichnet einen Strom mit schwacher Konzentration (arm an dem Arbeitsmittel Ammoniak), und die dicker gezeichnete Linie bezeichnet einen Strom mit einer starken Konzentration (reich an dem Arbeitsmittel Ammoniak).
Die punktierte Linie stellt den Arbeitsmittelkreislauf dar. Das Ammoniak wird im Austreiber 1 durch Wärmezufuhr aus der stark konzentrierten Lösung ausgetrieben. Dazu wird das Lösungsmittel mittels eines Kochers gekocht. Dabei verdampft das Ammoniak. Anschließend wird das Ammoniak im Kondensor 2 durch Wärmeentzug verflüssigt. Der Verdampfer 3 ist im Kühlraum des Absorptionskühlschranks angeordnet. Durch den Verdampfungsvorgang des flüssigen Ammoniaks im Verdampfer 3 wird dem Kühlraum Wärme entzogen. Das gasförmige Ammoniak strömt dann in den Absorber 4 und wird von dem Lösungsmittel, das arm an Ammoniak ist, absorbiert.
Der Hilfsgaskreislauf ist in Fig. 9 mittels strichpunktierten Linien im rechten Teil der Figur dargestellt. Der Wasserstoff dient als Träger für das Arbeitsmittel zwischen der Verdampfungsphase im Verdampfer 3 und der Absorptionsphase im Absorber 4. Der nahezu reine Wasserstoff vermischt sich im Verdampfer 3 mit dem verdampfenden Ammoniak, so daß sich eine schwere Gasmischung bildet. Diese schwere Gasmischung sinkt, wie mittels des Pfeils in Fig. 9 gezeigt ist, nach unten zu dem Absorber 4 in dem das Ammoniak wieder von dem Lösungsmittel absorbiert wird.
Da die drei Kreisläufe über ein Rohrsystem miteinander in Verbindung stehen, bewirkt eine Änderung in einem Kreislauf Änderungen in den anderen beiden Kreisläufen.
Ein Absorptionskühlschrank der gemäß Fig. 9 beschriebenen Art wird mittels eines Thermostaten geregelt, der im Kühlraum angeordnet ist, beispielsweise auf dem Verdampfer 3, oder zur Messung der Lufttemperatur im Innenraum. Wenn die Temperatur im Kühlraum einen gegebenen unteren Schwellwert unterschreitet, wird der Kocher des Austreibers 1 abgestellt. Daraufhin sinkt die Temperatur im Kocherbereich des Austreibers so stark ab, daß das reiche Lösungsmittel nicht mehr gekocht wird, d. h. daß kein Arbeitsmittel mehr ausgetrieben wird. Dies bedeutet, daß der Lösungsmittelkreislauf unterbrochen wird. Infolgedessen wird die Ammoniakdampfzufuhr zu dem Kondensor 2 unterbrochen, so daß der Arbeitsmittelkreislauf unterbrochen wird. Dadurch wird auch der Hilfsgaskreislauf unterbrochen. Bei einer Unterbrechung des Kühlkreislaufs hört der Absorptionskühlschrank auf zu kühlen.
Sobald die Temperatur einen vorgegebenen oberen Schwellwert erreicht, wird der Kocher durch die Thermostatregelung wieder in Betrieb genommen, um die inzwischen stark abgekühlte Temperatur im Bereich des Kochers wieder anzuheben. Hierzu wird der Kocher bei seiner maximalen Leistungsaufnahme betrieben, so daß er die höchstmögliche Heizenergie erzeugt.
Je nach der Dauer der Unterbrechung der Kreisläufe ergeben sich Verzögerungen von mehreren Minuten, bis sich die oben beschriebenen Kreisläufe wieder eingestellt haben.
Die bekannte Thermostatregelung, die eine Ein/Aus-Regelung ausführt, d. h. dem Kocher entweder keine Leistung oder die maximale Leistung zuführt, führt zu einem hohen Energiebedarf des Absorptionskühlschranks und somit zu einem geringen Wirkungsgrad des Kühlschranks.
Zur Lösung dieses Problems schlägt die DE 195 16 630 A2 eine Regelung der zur Austreibung benötigten Wärmeenergie mit einem elektronischen Modul unter Verwendung von Fuzzi Logic Regeln vor. Mit diesem Fuzzi Logic Modul wird die Leistung, die dem Kocher im Austreiber 1 zugeführt wird, kontinuierlich angepaßt.
Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß das elektronische Fuzzi Logic Modul einen komplizierten, schwer herstellbaren Aufbau mit aufwendiger Programmierung aufweist. Ferner ist es erforderlich, die Fuzzi Regel auf jeden Absorptionskühlschranktyp einzeln anzupassen.
Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks anzugeben, mit einem einfachen Aufbau und einem hohen Wirkungsgrad.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 7 aufgeführten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Heizelement des Absorptionskühlschranks, und damit eine Temperatur Ti im Kühlraum des Absorptionskühlschranks, mittels einer Zweipunktregelung gesteuert. Wenn die Temperatur Ti einen vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert Tα unterschreitet, schaltet die Steuervorrichtung die der Heizeinrichtung zugeführte Heizleistung Pt auf einen Wert P1 herunter, der größer als Null ist. Wenn die Temperatur Ti einen vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet, schaltet die Steuervorrichtung die der Heizeinrichtung zugeführte Heizleistung Pt auf einen Wert P2 herauf, der größer ist als P1.
Der Begriff "unterschreiten" bedeutet hier und im folgenden ein Durchschreiten des Temperaturschwellwerts von einer Temperatur, die über dem Temperaturschwellwert liegt, zu einer Temperatur, die kleiner oder gleich dem Temperaturschwellwert ist. Ebenso beschreibt der Ausdruck "einen Temperaturschwellwert überschreiten" ein Durchschreiten des Temperaturschwellwertes von einer Temperatur, die unter dem Temperaturschwellwert liegt, zu einer Temperatur, die größer oder gleich dem Temperaturschwellwert ist.
Die Temperatur Ti im Kühlraum ist bevorzugt die Temperatur des Verdampfers oder die Lufttemperatur im Kühlraum und wird mittels eines auf dem Verdampfer bzw. zur Messung der Lufttemperatur angeordneten Temperatursensors erfaßt.
Bevorzugt weist der untere Heizleistungswert P1 einen Wert auf, der gerade noch sicherstellt, daß genügend Arbeitsmittel im Austreiber 1 verdampft wird, um den Arbeitsmittelkreislauf aufrechtzuerhalten. Damit wird eine Unterbrechung des Kühlkreislaufs verhindert.
Dies erlaubt es, in vorteilhafter Art und Weise die Ansprechzeit des erfindungsgemäßen Absorptionskühlschranks im Vergleich zu der oben beschriebenen bekannten Ein/Aus-Regelung zu reduzieren, da die Heizeinrichtung im Austreiber auch während der Betriebsphase des Kühlschranks nicht ausgeschaltet wird, in welcher die zu regelnde Temperatur unterhalb des oberen Temperaturschwellwerts Tβ ist. Deshalb erreicht der erfindungsgemäße Absorptionskühlschrank einen guten Wirkungsgrad, ohne daß eine komplizierte Fuzzi Logic Regelung erforderlich ist, und weist zudem einen einfachen Aufbau auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schaltet die Steuervorrichtung die der Heizeinrichtung zugeführte Heizleistung zwischen dem ersten Heizleistungswert P1 und dem zweiten Heizleistungswert P2, der größer als der erste Heizleistungswert P1 ist, hin und her. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung schaltet die Steuervorrichtung die Heizleistung auf einen dritten Wert P3, der größer als der Wert P1 und kleiner als der Wert P2 ist, wenn die Temperatur Ti zwischen den Temperaturwerten Tα und Tβ liegt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel schaltet die Steuervorrichtung die Heizleistung auf einen dritten Wert P3, der größer als der Wert P1 und kleiner als der Wert P2 ist, wenn die Temperatur Ti einen Temperaturwert Tδ durchschreitet, der größer ist als der untere Temperaturwert Tα und kleiner als der obere Temperaturwert Tβ. Dabei kann die zugeführte Heizleistung von dem unteren Heizleistungswert auf den dritten Wert geschaltet werden, wenn die Temperatur Ti den Zwischentemperaturschwellwert von unten kommend durchschreitet, und kann von dem oberen Heizleistungswert P2 auf den dritten Wert P3 geschaltet werden, wenn die Temperatur Ti von oben kommend den Zwischentemperaturschwellwert durchschreitet. Mit drei vorgegebenen Heizleistungswerten P1, P2, P3 ist eine einfach strukturierte und dennoch effektive Regelung der Temperatur Ti möglich. Natürlich können mehrere Zwischentemperaturschwellwerte vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Heizleistung bei jedem Überschreiten eines Temperaturschwellwertes eine Stufe höher geschaltet und bei jedem Unterschreiten eines Temperaturschwellwertes eine Stufe niedriger geschaltet, wobei sämtliche Heizleistungsstufen zwischen den Werten P1 und P2 liegen.
Mit diesen Ausgestaltungen läßt sich eine Verringerung der Temperaturschwankung von Ti und somit des Energieverbrauchs des Kühlschranks erzielen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zumindest für die Einstellung der oberen Heizleistung P2 oder für die Einstellung der unteren Heizleistung P1 und gegebenenfalls auch für P3 eine Einstelleinrichtung vorgesehen, so daß die erfindungsgemäße Steuervorrichtung einfach für die Verwendung in verschiedenen Absorptionskühlschrankmodellen optimal abgeglichen werden kann. Die Einstellbarkeit der oberen Heizleistung P2 auf den für maximale Kühlwirkung optimalen Wert ermöglicht, daß in den Kühlschränken Heizelemente Verwendung finden, deren Nennleistung den für maximale Kühleistung optimalen Heizleistungswert übersteigt, ohne daß dies zu Energieverlusten führt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung für einen Absorptionskühlschrank gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Aufbaus der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung eines Absorptionskühlschranks;
Fig. 4 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm zur Erläuterung des in Fig. 3 gezeigten Verfahrens;
Fig. 5 zeigt ein Heizleistung-Zeit-Diagramm zur Erläuterung des in Fig. 3 gezeigten Verfahrens;
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung eines Absorptionskühlschranks;
Fig. 7 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm zur Erläuterung des in Fig. 6 gezeigten Verfahrens;
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung eines Absorptionskühlschranks;
Fig. 9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise eines Absorptionskühlkreislaufs.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Absorptionskühlschrank mit einem Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet einen Austreiber mit einer Heizeinrichtung 5, der über Rohrleitungen (nicht dargestellt) mit einem Kondensor 2 verbunden ist, der wiederum über Rohrleitungen (nicht dargestellt) mit einem Verdampfer 3 verbunden ist. Der Verdampfer 3 ist über Rohrleitungen (nicht dargestellt) mit einem Absorber 4 verbunden, der wiederum über Rohrleitungen (nicht dargestellt) mit dem Austreiber 1 verbunden ist. Zwischen dem Austreiber 1, dem Kondensor 2, dem Verdampfer 3 und dem Absorber 4 stellen sich bei Betrieb der Heizeinrichtung 5 Kreisläufe in der gleichen Art und Weise ein, wie anhand der Fig. 9 beispielhaft erläutert wurde. Der Austreiber 1, der Kondensor 2, der Verdampfer 3 und der Absorber 4, durch die die zuvorgenannten Kreisläufe gebildet werden, bilden das Kühlsystem des Absorptionskühlschranks. Der Kühlkreislauf des Kühlsystems ist in Fig. 1 mittels Pfeilen zwischen dem Austreiber 1, dem Kondensor 2, dem Verdampfer 3 und dem Absorber 4 angedeutet.
Der Verdampfer 3 ist in einem Kühlraum 7 des Absorptionskühlschranks angeordnet. Die Bezugsziffer 6 bezeichnet einen Temperaturfühler oder Sensor zur Erfassung einer Temperatur Ti der Luft oder des Verdampfers 3 in dem Kühlraum 7 des Absorptionskühlschranks. Der Temperaturfühler 6 erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Größe der erfaßten Temperatur Ti entspricht.
Das Ausgangssignal des Temperaturfühlers 6 wird an eine Steuervorrichtung 8 ausgegeben. Die Steuervorrichtung 8 ist ausgestaltet, basierend auf dem Ausgangssignal des Temperaturfühlers 6 eine der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt von einem vorgegebenen zweiten Heizleistungswert P2 auf einen vorgegebenen ersten Wert P1, der größer als Null ist, umzuschalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers 6 erfaßte Temperatur Ti einen vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert Tα unterschreitet, d. h. von oben kommend durchschreitet. Ferner ist die Steuervorrichtung 8 ausgestaltet, basierend auf dem Ausgangssignal des Temperaturfühlers 6 die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt von dem ersten Heizleistungswert P1 auf den vorgegebenen zweiten Wert P2 umzuschalten, der größer als der erste Wert P1 ist, wenn die mittels des Temperaturfühlers 6 erfaßte Temperatur Ti einen vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet, d. h. von unten kommend durchschreitet.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Steuervorrichtung 8 mit einer Energiequelle 9 verbunden und steuert in der oben beschriebenen Art und Weise die Heizleistung Pt, die der Heizeinrichtung 5 in dem Austreiber 1 zugeführt wird.
Da in dem Absorptionskühlschrank mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung die Heizeinrichtung während des Betriebs des Kühlschranks niemals ausgeschaltet wird, wird verhindert, daß der Austreiber 1 und das Lösungsmittel im Lösungsmittelkreislauf übermäßig abkühlen. Dadurch ist es möglich, eine kurze Ansprechzeit des Absorptionskühlschranks und einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
Gemäß einer Variante des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die Heizleistung P2 über ein erstes Abgleichelement in der Steuervorrichtung voreinstellbar.
Da insbesondere elektrische Heizeinrichtungen nur in gewissen Leistungsklassen verfügbar sind, kommt es oft vor, daß die Heizeinrichtung einer Leistungsklasse für einen bestimmten Absorptionskühlschranktyp zu schwach ist und die Heizeinrichtung der nächsten Leistungsklasse zu stark ist. In diesem Fall ist es mittels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung gemäß dieser Variante des Ausführungsbeispiels möglich, einen oberen Heizleistungswert P2 einzustellen. Ebenso erlaubt dies in vorteilhafter Art und Weise beispielsweise den Einsatz von Heizeinrichtungen mit der gleichen Nenn-Leistung (oder einer einzelnen Klasse von Heizeinrichtungen) für eine Vielzahl von Absorptionskühlschränken mit verschiedenen Größen, wodurch der Fertigungsaufwand der Absorptionskühlschränke erheblich verringert werden kann.
Bevorzugt kann zudem in der Steuervorrichtung ein zweites Abgleichelement zum Einstellen des unteren Heizleistungswertes P1 vorgesehen werden. Damit ist es vorteilhaft möglich, die Heizeinrichtung optimal an den Kühlschranktyp anzupassen, sowie das Überschwingen der Innentemperatur während eines Regelungszyklus bevorzugt minimal einzustellen.
Ferner umfaßt die Heizeinrichtung 5 bevorzugt einen einzelnen Heizwiderstand, wodurch sich ein einfacher und übersichtlicher Aufbau der Schaltung realisieren läßt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung 8. Die in Fig. 2 gezeigte Steuervorrichtung 8 umfaßt eine erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10, die mit dem Temperaturfühler 6 verbunden ist, und ein Ausgangssignal mit einem ersten und einem zweiten logischen Pegel an eine Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 ausgibt. Die erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10 ist ausgestaltet, das Ausgangssignal mit dem ersten logischen Pegel zu der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 auszugeben, wenn die mittels des Temperaturfühlers 6 erfaßte Temperatur Ti den vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert Tα unterschreitet. Die erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10 ist ferner ausgestaltet, das Signal mit dem zweiten logischen Pegel zu der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 auszugeben, wenn die Temperatur Ti den vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet.
Abhängig von dem logischen Pegel des Ausgangssignals der ersten Schwellwertvergleichereinrichtung 10 gibt die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 ein Ansteuersignal mit einem ersten oder zweiten Tastverhältnis an einen steuerbaren elektronischen Schalter 12 aus. Der elektronische Schalter 12 ist zwischen der Leistungsquelle 9 und der Heizeinrichtung 5 angeordnet, und verbindet entsprechend dem Ansteuersignal von der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 die Leistungsquelle 9 mit der Heizeinrichtung 5, oder unterbricht eine Leistungszufuhr von der Leistungsquelle 9 zu der Heizeinrichtung 5.
Das erste Tastverhältnis ist dergestalt, daß der elektronische Schalter 12 so angesteuert wird, daß der Heizeinrichtung 5 eine Heizleistung P1 größer als Null zugeführt wird. Die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 ist ausgestaltet, dieses erste Tastverhältnis auszugeben, wenn die Schwellwertvergleichereinrichtung 10 das Signal mit dem ersten logischen Pegel ausgibt.
Das zweite Tastverhältnis ist dergestalt, daß der elektronische Schalter 12 so angesteuert wird, daß der Heizeinrichtung 5 ein zweiter, größerer Heizleistungswert P2 zugeführt wird. Die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung gibt das Ansteuersignal mit dem zweiten Tastverhältnis aus, wenn die Schwellwertvergleichereinrichtung 10 das Signal mit dem zweiten logischen Pegel ausgibt.
Bevorzugt weist das Ausgangssignal der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 eine feste Frequenz und ein veränderliches Tastverhältnis auf, wobei die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 auch ausgestaltet sein kann, sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis des Ausgangssignals zu verändern.
Bevorzugt werden die erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10, die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 und der elektronische Schalter 12 mittels analogen Bauelementen realisiert, wodurch eine kostengünstige Schaltung aufgebaut werden kann. Beispielsweise kann die erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10 mittels eines Komparators mit einer positive Rückkoppelung zwischen dem Ausgang und dem positiven Eingang des Komparators realisiert werden. Als Temperatureinstelleinrichtung kann ein mit dem negativen Eingang des Komparators verbundenes Potentiometer verwendet werden, das mit Widerständen einen Spannungsteiler bildet, um eine gewünschte mittlere Innentemperatur einzustellen. Der Temperatursensor 6 ist mit dem positiven Eingang des Komparators verbunden. Durch die positive Rückkoppelung weist der Komparator eine Hysterese dergestalt auf, daß er ein Signal mit einem ersten logischen Pegel ausgibt, wenn die Temperatur Ti einen unteren Temperaturschwellwert Tα unterschreitet, und ein Signal mit einem zweiten logischen Pegel ausgibt, wenn die Temperatur Ti einen oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet.
Bevorzugt ist eine zweite Schwellwertvergleichereinrichtung 13 vorgesehen, um bei einer bestimmten Stellung des Temperatureinstellpotentiometers den Kühlschrank außer Betrieb zu setzen, ohne dazu einen Ein-/Aus-Schalter zu benötigen. Diese ist beispielsweise mit einem zweiten Komparator mit einer positiven Rückkoppelung zwischen dem Ausgang und dem positiven Eingang ausgestaltet, und weist somit eine Hysterese ähnlich der ersten Schwellwertvergleichereinrichtung 10 auf. Der positive Eingang des zweiten Komparators ist mit dem Potentiometer verbunden, so daß der an dem Potentiometer eingestellte Wert mit dem Referenzwert, der mit einem Widerstand an dem negativen Eingang des zweiten Komparators eingestellt werden kann, verglichen wird. Wenn der Temperatureinstellpotentiometer in der bestimmten Stellung ist, gibt die zweite Schwellwertvergleichereinrichtung 13 ein Signal mit einem logischen Pegel an die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 aus, die ausgestaltet ist, in Antwort auf dieses Signal ein Ansteuersignal an den elektronischen Schalter 12 dergestalt auszugeben, daß die Leistungszufuhr an die Heizeinrichtung 5 unterbrochen wird, d. h. die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird. Das von der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 diesem Fall ausgegebene Ansteuersignal weist ein Tastverhältnis von 0% auf.
Die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 ist beispielsweise mittels eines Oszillators und eines Monoflops ausgestaltet, wobei der Monoflop durch den Oszillator getriggert wird, und empfängt das Ausgangssignal von der ersten Schwellwertvergleichereinrichtung 10, welches die Zeitkonstante des Monoflops bestimmt. Das Ausgangssignal des Monoflops steuert den elektronischen Schalter 12. Die zweite Scwellwertvergleichereinrichtung 13, falls vorhanden, liefert ein Ausgangssignal an den Oszillator, um den Oszillator anzuhalten, oder an das Monoflop, um dieses zu sperren.
Der elektronische Schalter kann beispielsweise mittels eines Leistungstransistors oder eines Tyristors oder eines Triacs realisiert werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der elektronische Schalter 12 einen ersten Triac, der zwischen die Leistungsquelle 9 und die Heizeinrichtung 5 geschaltet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kathode eines zweiten Triacs mit dem Gate des ersten Triacs verbunden, und die Anode des zweiten Triacs ist über einen Widerstand mit der Anode des ersten Triacs verbunden. Das Gate des zweiten Triacs ist mit der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 verbunden. Damit kann eine Entlastung der Spannungsversorgungsschaltung der Steuerschaltung 8 erreicht werden, denn der Gatestrom für den ersten Triac belastet auf diese Weise die Spannungsversorgungsschaltung nicht in nennenswertem Maß, sondern wird der Leistungsquelle 9 entnommen. Der zweite Triac ermöglicht somit, daß die Spannungsversorgungsschaltung für kleine Leistungen dimensioniert werden kann. Natürlich ist es aber auch möglich, auf den zweiten Triac zu verzichten und das Gate des ersten Triac direkt von der Ansteuersignalerzeugungseinrichtung anzusteuern.
Bevorzugt umfaßt die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 eine Zeitgebereinrichtung (nicht dargestellt), um während einer voreingestellten Zeitdauer nach der Inbetriebnahme des Kühlschranks ein Ansteuersignal für den elektronischen Schalter mit einem Tastverhältnis von 100% zu erzeugen. Nach Ablauf der voreingestellten Zeitdauer beginnt die Steuervorrichtung, die Innenraumtemperatur in der beschriebenen Weise zu regeln. Diese Zeitgebereinrichtung ermöglicht es, die Zeit zu verkürzen, die nach der Inbetriebnahme des Kühlschranks bis zur Erzielung einer Kühlwirkung verstreicht.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die erste Schwellwertvergleichereinrichtung 10 ausgestaltet, über den ersten und den zweiten logischen Pegel hinaus einen dritten logischen Pegel auszugeben, wenn die Temperatur Ti größer als der untere Temperaturschwellwert Tα und kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ansteuersignalerzeugungseinrichtung 11 ausgestaltet, auf der Grundlage des Ausgangssignals der ersten Schwellwertvergleichereinrichtung 10 mit dem dritten logischen Pegel, ein Ansteuersignal mit einem dritten Tastverhältnis an den elektronischen Schalter 12 dergestalt auszugeben, daß der Heizeinrichtung ein dritter Heizleistungswert P3 zugeführt wird, der größer als der erste vorgegebene Wert P1 ist, und kleiner als der zweite vorgegebene Wert P2.
Im folgenden wird mit Verweis auf Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses Verfahren kann beispielsweise mittels der zuvor beschriebenen Steuervorrichtung ausgeführt werden.
Nach dem Einschalten des Absorptionskühlschranks werden während einer Einschaltphase zuerst die optionalen Schritte S1 bis S3 ausgeführt, auf die später noch detaillierter eingegangen wird. Während des Betriebs des Kühlschranks werden die Schritte S4 bis S7 mit einer voreingestellten Frequenz wiederholt ausgeführt, um den Absorptionskühlschrank zu steuern.
In Schritt S4 wird die Temperatur Ti des Kühlraums 7 erfaßt und die erfaßte Temperatur Ti wird mit dem unteren Temperaturschwellwert Tα verglichen.
Wenn die Temperatur Ti kleiner oder gleich dem unteren Temperaturschwellwert Tα ist, geht das Verfahren zu Schritt S5, in dem die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung auf P1 heruntergeschaltet wird. P1 ist größer Null. Nach Schritt S5 geht das Verfahren zurück zu Schritt S4. Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, daß die Temperatur Ti größer als der untere Temperaturschwellwert Tα ist, geht das Verfahren zu Schritt S6.
In Schritt S6 wird der obere Temperaturschwellwert Tβ mit der Temperatur Ti verglichen. Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, daß die Temperatur Ti größer oder gleich dem oberen Temperaturschwellwert Tβ ist, geht das Verfahren zu Schritt S7, in dem die Heizleistung die der Heizeinrichtung 5 zugeführt wird, auf P2 hochgeschaltet wird. Die Heizleistung P2 ist größer als P1. Dann geht das Verfahren zurück zu Schritt S4.
Wenn in Schritt S6 erfaßt wird, daß die Temperatur Ti des Kühlraums 7 kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ ist, geht das Verfahren zurück zu Schritt S4. Auf diese Art und Weise wird die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung von P2 auf P1 umgeschaltet, wenn die Temperatur Ti den oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet, und wird von P1 auf P2 umgeschaltet, wenn die Temperatur Ti den unteren Temperaturschwellwert Tα unterschreitet.
Bei einer Inbetriebnahme des Kühlschranks bei Schritt S1, d. h. nach dem Einschalten des Kühlschranks, wird der Heizeinrichtung 5 in dem Austreiber 1 die Nenn-Heizleistung Pmax zugeführt, bis sich die mit Bezug auf Fig. 9 beschriebenen Kreisläufe eingestellt haben, d. h. bis der Kühlschrank zu Kühlen beginnt. Dies wird als die Einschaltphase bezeichnet.
Das Kühlen des Kühlschranks kann auf der Grundlage einer Änderung ΔT2 der Temperatur Ti während einer vorbestimmten Zeitdauer Δt1 erfaßt werden.
Ferner ist es möglich, das Kühlen des Kühlschranks indirekt auf der Grundlage einer Zeitdauer seit dem Einschalten des Kühlschranks zu erfassen, d. h. wenn eine vorbestimmte Zeitdauer Δt2, beginnend mit dem Einschalten des Absorptionskühlschranks vergangen ist. Diese Zeitdauer Δt2 ist beispielsweise ein Erfahrungswert, nach dem bei einem bestimmten Absorptionskühlschranktyp nach dem Einschalten eine Kühlwirkung auftritt.
Ebenso kann als Kühlwirkung erfaßt werden, wenn sich die mittels des Temperaturfühlers 6 erfaßte Temperatur Ti im Vergleich zu einer Temperatur T0 beim Einschalten des Absorptionskühlschranks um einen vorbestimmten Betrag ΔT1 ändert.
Darüber hinaus kann als Kühlwirkung erfaßt werden, wenn die Temperatur Ti den Temperaturschwellwert Tβ erstmalig unterschreitet. Der Temperaturschwellwert kann jedoch auch größer oder kleiner als Tβ gewählt werden.
Wenn in Schritt S3 keine Kühlwirkung erfaßt wird, geht das Verfahren zurück zu Schritt S2.
Wenn in Schritt S3 eine Kühlwirkung bestimmt wird, geht das Verfahren zu Schritt S4.
Nun wird anhand von Fig. 4 das oben beschriebene Verfahren mit Hilfe eines Temperatur-Zeit-Diagramms weiter erläutert. Auf der Abszisse des in Fig. 4 gezeigten Diagramms ist die Zeitachse angetragen, und auf der Ordinate die Temperatur Ti in °C. Die untere, gestrichelte Horizontallinie zeigt den unteren Temperaturschwellwert Tα und die obere, gestrichelte Horizontallinie den oberen Temperaturschwellwert Tβ. Die strichpunktierten Vertikallinien deuten Umschaltzeitpunkte t1, t2 und t3 an. Zu diesen Umschaltzeitpunkten t1, t2 und t3 ändert sich die der Heizeinrichtung 5 zugeführten Heizleistung Pt. In Fig. 4 ist die Heizleistung Pt auf die Nenn-Heizleistung Pmax normiert und in Prozentzahlen unter dem Diagramm angegeben.
Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wird unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Absorptionskühlschranks zum Zeitpunkt t0 der Heizeinrichtung 5 die Nenn-Heizleistung Pmax zugeführt.
Zum Zeitpunkt t1 haben sich die Kühlkreisläufe eingestellt und der Kühlschrank beginnt zu kühlen. Ab diesem Zeitpunkt wird der Heizeinrichtung 5 eine verringerte Heizleistung zugeführt. In Fig. 4 entspricht diese verringerte Heizleistung dem Wert P2 und ist 90% der Nenn-Heizleistung Pmax. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sinkt ab t1 die Temperatur Ti ab.
Sobald zum Zeitpunkt t2 bestimmt wird, daß die Temperatur Ti kleiner oder gleich dem unteren Temperaturschwellwert Tα ist, wird der Heizeinrichtung 5 die Heizleistung P1 zugeführt. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel ist P1 35% der Nenn- Heizleistung Pmax. Damit verringert sich in dem Zeitraum t2 bis t3 die Kühlwirkung des Verdampfers 3, und die Temperatur Ti im Innenraum 7 des Absorptionskühlschranks steigt an.
Wenn zum Zeitpunkt t3 die mittels des Temperaturfühlers 6 erfaßte Temperatur Ti den oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet, wird die Heizleistung auf P2 umgeschaltet. Der Heizleistungswert P2 ist in Fig. 4 90% des Nenn- Heizleistungswerts Pmax. Folglich wird in dem Austreiber 1 wieder mehr Arbeitsmittel verdampft, der Arbeitsmittelkreislauf verstärkt sich, und die Kühlwirkung des Verdampfers 3 steigt an. Dementsprechend steigt die Temperatur Ti immer langsamer an und sinkt schließlich ab. Fig. 5 zeigt ein Heizleistung-Zeit-Diagramm zur weiteren Erläuterung des oben beschriebenen Verfahrens. Auf der Abszisse des in Fig. 4 gezeigten Diagramms ist die Zeitachse angetragen, und auf der Ordinate die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt. Die Zeitpunkte t1, t2 und t3 entsprechen den in der Fig. 4 gezeigten Zeitpunkten t1, t2 und t3. Die gestrichelte Horizontallinie bezeichnet die Nenn- Heizleistung Pmax.
Nachdem der Kühlschrank zum Zeitpunkt t1 zu kühlen beginnt, wird der Heizeinrichtung 5 eine Heizleistung zugeführt, die bevorzugt die optimale Kühlwirkung erzielt und dazu kleiner als die Nenn-Heizleistung Pmax der Heizeinrichtung eingestellt sein kann. In dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Fall, wird der Heizeinrichtung 5 von dem Zeitpunkt t1 bis zum dem Zeitpunkt t2 die Heizleistung P2 von 90% der Nennheizleistung Pmax des eingesetzten Heizelementes zugeführt.
Wenn die Temperatur Ti kleiner oder gleich dem unteren Temperaturschwellwert Tα wird, wird die Heizleistung Pt auf den Wert P1, der größer als Null und so groß ist, daß der Arbeitskühlkreislauf gerade noch aufrechterhalten wird, verringert.
Wenn zum Zeitpunkt t3 die Temperatur Ti den oberen Temperaturschwellwert Tβ überschreitet, wird die Heizleistung auf P2 umgeschaltet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, setzt sich das Verfahren in der oben beschriebenen Art und Weise zu den Zeitpunkten t4, t5 und t6 fort.
Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks gemäß der vorliegenden Erfindung wie es beispielsweise mittels der zuvor beschriebenen Steuervorrichtung ausgeführt werden kann. Die Schritte S10 bis S16 in Fig. 6 entsprechen den Schritten S1 bis S7 in der Fig. 3. Die Schritte S10 bis S12, die den Schritten S1 bis S3 in Fig. 3 entsprechen, können wie in dem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, optional während der Einschaltphase des Kühlschranks ausgeführt werden.
Im Unterschied zu dem in Fig. 3 beschriebenen Verfahren schaltet das Verfahren in Fig. 6, nachdem in den Schritten S13 und S15 bestimmt worden ist, daß die Temperatur Ti kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ und größer als der untere Temperaturschwellwert Tα ist, in Schritt S17 die Heizleistung auf P3, und geht dann zu Schritt S13. Die Heizleistung P3 ist größer als P1 und kleiner als P2.
In anderen Worten wird die der Heizeinrichtung zugeführte Heizleistung Pt von P1 oder P2 auf einen dritten Wert P3 umgeschaltet, der größer als P1 ist und kleiner als P2, wenn die Temperatur Ti größer als der untere Temperaturschwellwert Tα ist und kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ. Somit wird während des Betriebs des Kühlschranks, d. h. nach der Einschaltphase in den Schritten S10, S11 uns S12, die Heizleitung entsprechend der Temperatur Ti zwischen den Werten P1, P2 und P3 umgeschaltet.
Nun wird das Verfahren, das mittels des Flußdiagramms in Fig. 6 beschrieben worden ist, anhand eines Temperatur-Zeit- Diagramms in Fig. 7 weiter erläutert.
Entlang der Abszisse der Fig. 7 ist die Zeitachse angetragen, und entlang der Ordinate die Temperatur Ti in °C. Die untere, gestrichelte Horizontallinie bezeichnet den unteren Temperaturschwellwert Tα, und die obere, gestrichelte Horizontallinie bezeichnet den oberen Temperaturschwellwert Tβ. Die Prozentzahlen unter der Ordinate des Diagramms deuten die Heizleistung normiert auf Pmax an, die zu den jeweiligen Zeitpunkten der Heizeinrichtung 5 zugeführt wird. Die strichpunktierten Vertikallinien zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4 und t5 bezeichnen Zeitpunkte, an denen die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung verändert wird.
Nach dem Zeitpunkt t0, d. h. nach der Inbetriebnahme des Absorptionskühlschranks, wird der Heizeinrichtung 5 die Nenn- Heizleistung Pmax zugeführt. Zu dieser Zeit kühlt der Kühlschrank noch nicht. Sobald aber der Kühlschrank zum Zeitpunkt t1 zu kühlen beginnt, wird der Heizeinrichtung 5 90% der Nenn-Heizleistung Pmax, zuführt. Ab dem Zeitpunkt t1 sinkt, wie in Fig. 7 gezeigt, die Temperatur Ti ab.
Wenn zum Zeitpunkt t2 die Temperatur Ti größer als der untere Temperaturschwellwert Tα wird, und kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ, wird der Heizeinrichtung 5 eine Heizleistung P3 zuführt, die größer als P1 ist und kleiner als P2. In dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel ist der dritte Heizleistungswert P3 50% der Nenn-Heizleistung Pmax. Somit verringert sich in dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 die Temperatur Ti, im Vergleich zu dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, langsamer.
Wenn zum Zeitpunkt t3 die Temperatur Ti kleiner oder gleich dem ersten Temperaturschwellwert Tα wird, führt die Steuervorrichtung der Heizeinrichtung 5 die Heizleistung P1 zu, die in dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel 35% des Nenn- Heizleistungswertes Pmax ist. Da die Heizleistung auf P1 verringert worden ist, steigt die Temperatur Ti wieder an.
Wenn zum Zeitpunkt t4 die Temperatur größer als der untere Temperaturschwellwert Tα und kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ wird, wird der Heizeinrichtung 5 die Heizleistung P3 zugeführt. Dann sinkt die Temperatur Ti, wie zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 mittels des unteren Asts der Temperaturkurve gezeigt, ab, und zum Zeitpunkt t5 wird der Heizeinrichtung 5 wieder die Heizleistung P1 zugeführt.
Der von dem Zeitpunkt t4 angetragene obere Ast der Temperaturkurve Ti zeigt eine Störung. Bei einer Störung wird beispielsweise eine Tür des Kühlraums für eine längere Zeit offen gelassen, oder es wird beispielsweise ein heißer Topf in den Kühlraum 7 des Absorptionskühlschranks gestellt, so daß die Heizleistung P3, die in dem Zeitraum von dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 der Heizeinrichtung 5 zugeführt wird, nicht mehr ausreicht, um die Temperatur Ti zu verringern. Folglich steigt die Temperatur Ti an.
Wenn in diesem Fall zum Zeitpunkt t5 die Temperatur Ti größer oder gleich dem oberen Temperaturschwellwert Tβ wird, wird die Heizleistung auf P2 umgeschaltet. Damit wird mehr Arbeitsmittel im Austreiber 1 verdampft, der Arbeitsmittelkreislauf nimmt zu, und die Kühlwirkung des Verdampfers 3 verstärkt sich, so daß sich der Anstieg der Temperatur nach dem Zeitpunkt t5 verringert, und die Temperatur langsam wieder sinkt.
Nun wird mit Verweis auf Fig. 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern eines Absorptionskühlschranks gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Schritte S20 bis S22 den Schritten S2 bis S3 in Fig. 3 entsprechen und optional während der Einschaltphase des Kühlschranks ausgeführt werden können.
Wenn in Schritt S22 der Kühlschrank zu kühlen beginnt, geht das Verfahren weiter zu Schritt S23. In Schritt S23 wird erfaßt ob eine Zeitdauer tp seit der letzten Änderung der Heizleistung Pt größer als eine vorbestimmte Zeitdauer Δt3 ist. Wenn die erfaßte Zeitdauer tp kleiner ist als die Zeitdauer Δt3, geht das Verfahren zu dem Schritt S24, in dem erfaßt wird, ob die Temperatur Ti kleiner oder gleich dem unteren Temperaturschwellwert Tα ist. Wenn die Temperatur kleiner oder gleich dem unteren Temperaturschwellwert Tα ist, wird in Schritt S25 die Heizleistung auf P1 geschaltet. Dann geht das Verfahren zu Schritt S23.
Wenn in Schritt S24 erfaßt wird, daß die erfaßte Temperatur Ti größer als der untere Temperaturschwellwert Tα ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S26. In Schritt S26 wird erfaßt, ob die Temperatur Ti größer oder gleich dem oberen Temperaturschwellwert Tβ ist. Wenn die Temperatur Ti größer oder gleich Tβ ist, geht das Verfahren zu Schritt S27, in dem die der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt auf den Wert P2 geschaltet wird. Dann geht das Verfahren zurück zu Schritt S23.
Wenn in Schritt S26 bestimmt wird, daß die Temperatur Ti kleiner als der obere Temperaturschwellwert Tβ ist, geht das Verfahren zurück zu Schritt S24.
Wenn in Schritt S23 erfaßt wird, daß die erfaßte Zeitdauer tP größer oder gleich der Zeitdauer Δt3 ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt S28. In S28 wird erfaßt, ob die augenblicklich der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt kleiner oder gleich dem Wert P1 ist. Falls die augenblicklich der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt kleiner oder gleich P1 ist, wird die Heizeinrichtung ausgeschaltet. Nach Schritt S29 geht das Verfahren zurück zu Schritt S23.
Wenn die augenblicklich der Heizeinrichtung 5 zugeführte Heizleistung Pt größer als der Wert P1 ist, geht das Verfahren zu Schritt S30, in dem der Heizeinrichtung 5 die Nenn- Heizleistung Pmax zuführt wird. Nach Schritt S30 geht das Verfahren zu Schritt S23.
Die Heizeinrichtung 5 kann als elektrische Heizeinrichtung ausgeführt sein oder kann beispielsweise Gas als Energiequelle verwenden. Die voranstehend beschriebenen Prinzipien sind in gleicher Weise auf elektrisch betriebene Heizeinrichtungen wie auch auf mit Gas oder anderen Brennstoffen betriebene Heizeinrichtungen anwendbar. Bei einer gasbetriebenen Heizeinrichtung ist üblicherweise eine Pilotflamme vorhanden, die zum Zünden des Gases dient, wenn der Thermostat das Ventil öffnet. Wird eine gasbetriebene Heizeinrichtung verwendet, so wird der Gasbrenner vorteilhaft so ausgebildet, daß die Pilotflamme zur Beheizung des Kochers des Austreibers beiträgt und so dimensioniert ist, daß sie die Heizleistung P1 zuführt.
Eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung kann dank ihrer geringen Komplexität als analoger Schaltkreis oder unter Verwendung eines preisgünstigen Mikroprozessors realisiert werden. Auch mechanische Ausführungen sind denkbar. Bei Verwendung eines Mikroprozessors ist der Speicherplatzbedarf des erfindungsgemäßen Algorithmus gering, so daß Mikroprozessortypen mit kleinen Programm- und Datenspeichern und geringer Wortbreite ausreichend sind. Außerdem erlaubt die Implementierung mittels eines Mikroprozessors die Realisierung weiterer Funktionen, etwa die Realisierung eines Abtauzeitgebers, ohne daß dafür zusätzliche Hardware benötigt wird.

Claims (14)

1. Steuervorrichtung für einen Absorptionskühlschrank mit einem Austreiber (1), einem Kondensor (2), einem Verdampfer (3), einem Absorber (4), der eine mittels Steuerung einer zugeführten Heizleistung (Pt) steuerbare Heizeinrichtung (5) zum Beheizen des Austreibers (1) umfaßt, und einem Temperaturfühler (6) zum Erfassen einer Temperatur (Ti) in einem Kühlraum (7) des Absorptionskühlschranks, wobei
  • - die Steuervorrichtung (8) ausgestaltet ist, die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) auf einen unteren Wert (P1) herunterzuschalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers (6) erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert (Tα) unterschreitet, und die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) auf einen oberen Wert (P2) heraufzuschalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers (6) erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert (Tβ) überschreitet, wobei der obere Wert (P2) größer als der untere Wert (P1) ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der vorgegebene untere Wert (P1) größer als Null ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine Temperatureinstelleinrichtung vorgesehen ist, zur Einstellung eines Innenraumtemperatur-Sollwertes des Absorptionskühlschranks und
  • - die Steuervorrichtung ausgestaltet ist, die Heizleistungszufuhr zu der Heizeinrichtung (5) zu unterbrechen, um den Kühlschrank außer Betrieb zu setzen, wenn die Temperatureinstelleinrichtung eine vorbestimmte Stellung aufweist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuervorrichtung (8) ausgestaltet ist, die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) von dem unteren Wert (P1) oder dem oberen Wert (P2) auf einen dritten Wert (P3) umzuschalten, der größer als der untere Wert (P1) und kleiner als der obere Wert (P2) ist, wenn die Temperatur (Ti) größer als der untere Temperaturschwellwert (Tα) und kleiner als der obere Temperaturschwellwert (Tβ) ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuervorrichtung (8) ausgestaltet ist, die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) auf einen dritten Wert (P3) zu schalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen Zwischentemperaturschwellwert (Tδ) von unten oder von oben kommend durchschreitet, wobei der dritte Heizleistungwert (P3) größer als der untere Wert (P1) und kleiner als der obere Wert (P2) ist; und
  • - der Zwischentemperaturschwellwert (Tδ) zwischen dem unteren Temperaturschwellwert (Tα) und dem oberen Temperaturschwellwert (Tβ) liegt.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuervorrichtung (8) ausgestaltet ist, die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) von dem oberen Wert (P2) auf den unteren Wert (P1) umzuschalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers (6) erfaßte Temperatur (Ti) den vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert (Tα) unterschreitet, und die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) von dem unteren Wert (P1) auf den oberen Wert (P2) umzuschalten, wenn die mittels des Temperaturfühlers (6) erfaßte Temperatur (Ti) den vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert (Tβ) überschreitet.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuervorrichtung (8) eine Zeitgebereinrichtung zur Erfassung einer voreingestellten Zeitdauer beginnend mit einer Inbetriebnahme des Absorptionskühlschranks umfaßt, und ausgestaltet ist, der Heizeinrichtung (5) die vorgegebene Nenn- Heizleistung (Pmax) bis zum Ablauf der voreingestellten Zeitdauer zuzuführen.
7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Heizeinrichtung (5) einen einzelnen Heizwiderstand (13) aufweist; und
  • - die Steuervorrichtung (8) einen TRIAC oder einen Thyristor (12) zur Steuerung der Heizleistung (Pt) der Heizeinrichtung umfaßt.
8. Verfahren zum Steuern eines Absorptionskühlschranks mit einem Austreiber (1), einem Kondensor (2), einem Verdampfer (3) und einem Absorber (4), umfassend die Schritte:
  • - Erfassen (S4, S6; S13, S15; S24, S26) einer Temperatur (Ti) in einem Kühlraum (7) des Absorptionskühlschranks;
  • - Herunterschalten (S5; S14; S25) einer Heizleistung (Pt), die einer Heizeinrichtung (5) in dem Austreiber zugeführt wird, auf einen unteren Wert (P1), der größer als Null ist, wenn die erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen unteren Temperaturschwellwert (Tα) unterschreitet; und
  • - Hochschalten (S7; S16; S27) der Heizleistung (Pt) die der Heizeinrichtung (5) zugeführt wird, auf einen oberen Wert (P2), der größer als der untere Wert (P1) ist, wenn die erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen oberen Temperaturschwellwert (Tβ) überschreitet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, umfassend den folgenden Schritt:
  • - Unterbrechen der Zufuhr der Heizleistung zu der Heizeinrichtung (5), um den Kühlschrank außer Betrieb zu setzen, wenn eine Temperatureinstelleinrichtung eine vorbestimmte Stellung aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend den folgenden Schritt:
  • - Schalten (S17) der Heizleistung (Pt) auf einen vorgegebenen dritten Wert (P3), der größer als der untere Wert (P1) ist und kleiner als der obere Wert (P2), wenn die Temperatur (Ti) größer als der untere Temperaturschwellwert (Tα) und kleiner als der obere Temperaturschwellwert (Tβ) ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) auf einen dritten Wert (P3) geschaltet wird, wenn die erfaßte Temperatur (Ti) einen vorgegebenen Zwischentemperaturschwellwert (Tδ) von unten oder von oben kommend durchschreitet;
  • - wobei der dritte Heizleistungswert (P3) größer als der untere Wert (P1) und kleiner als der obere Wert (P2) ist; und
  • - der Zwischentemperaturschwellwert (Tδ) zwischen dem unteren Temperaturschwellwert (Tα) und dem oberen Temperaturschwellwert (Tβ) liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Heizleistung (Pt) von dem oberen Wert (P2) auf den unteren Wert (P1) umgeschaltet wird, wenn die erfaßte Temperatur (Ti) den unteren Temperaturschwellwert (Tα) unterschreitet; und
  • - die Heizleistung (Pt) von dem unteren Wert (P1) auf den oberen Wert (P2) umgeschaltet wird, wenn die erfaßte Temperatur (Ti) den oberen Temperaturschwellwert (Tβ) überschreitet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, ferner umfassend die folgenden Schritte:
  • - Erfassen (S2) einer Zeitdauer (tp) seit der letzten Änderung der Heizleistung (Pt);
  • - Ausschalten (S29) der Heizeinrichtung (5), wenn eine augenblicklich der Heizeinrichtung (5) zugeführte Heizleistung (Pt) länger als eine vorbestimmte Zeitdauer (Δt3) zugeführt wird und gleich dem unteren Wert (P1) ist; und
  • - Hochschalten (S30) der Heizleistung (Pt) auf die Nenn-Heizleistung (Pmax) der Heizeinrichtung (5), wenn die augenblickliche Heizleistung (Pt) länger als die vorbestimmte Zeitdauer (Δt3) zugeführt wird und der obere Wert (P2) ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner umfassend die folgenden Schritte:
  • - Einstellen (S2; S11) der Heizleistung (Pt) auf eine Nenn-Heizleistung (Pmax) der Heizeinrichtung (5) beim Einschalten des Absorptionskühlschranks;
  • - Erfassen (S5; S12) einer Kühlwirkung in dem Kühlraum (7) des Absorptionskühlschranks; und
  • - Herunterschalten (S7; S16, S17; S27) der Heizleistung (Pt) von der Nenn-Heizleistung (Pmax) auf den oberen Heizleistungswert (P2), wenn eine Kühlwirkung erfaßt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1319910A2 (de) * 2001-12-13 2003-06-18 Buderus Heiztechnik GmbH Verfahren zur Regelung einer Diffusionsabsorptionsanlage

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT219072B (de) * 1959-09-07 1962-01-10 Siegas Metallwarenfab Kühlschrank
DE2135066A1 (de) * 1971-07-14 1973-01-25 Licentia Gmbh Elektronische regeleinrichtung fuer absorber-kuehlgeraete
DE19516630A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Electrolux Siegen Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Absorptionskühlaggregates sowie Absorptionskühlaggregat

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT219072B (de) * 1959-09-07 1962-01-10 Siegas Metallwarenfab Kühlschrank
DE2135066A1 (de) * 1971-07-14 1973-01-25 Licentia Gmbh Elektronische regeleinrichtung fuer absorber-kuehlgeraete
DE19516630A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Electrolux Siegen Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Absorptionskühlaggregates sowie Absorptionskühlaggregat

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1319910A2 (de) * 2001-12-13 2003-06-18 Buderus Heiztechnik GmbH Verfahren zur Regelung einer Diffusionsabsorptionsanlage
DE10161181A1 (de) * 2001-12-13 2003-07-17 Buderus Heiztechnik Gmbh Verfahren zur Regelung einer Diffusionsabsorptionsanlage
DE10161181B4 (de) * 2001-12-13 2004-03-18 Buderus Heiztechnik Gmbh Verfahren zur Regelung einer Diffusionsabsorptionsanlage
EP1319910A3 (de) * 2001-12-13 2005-08-31 BBT Thermotechnik GmbH Verfahren zur Regelung einer Diffusionsabsorptionsanlage

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