DE202022002793U1 - Kühlvorrichtung für ein Objekt - Google Patents

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Abstract

Kühlvorrichtung für ein Objekt (10), aufweisend:
einen Kältemittelkreislauf (12) für ein Kältemittel, der einen Verdichter (22), einen Verflüssiger (24), ein Expansionsorgan (26) und einen Verdampfer (16) aufweist,
wobei im Verdampfer (16) ein Kaltluftstrom für das Objekt (10) mit dem Kältemittel in Wärmeaustausch steht;
eine erste Steuereinheit (28) zur Betriebsregelung des Kältemittelkreislaufs;
ein Abtausystem (30) zum Enteisen des Verdampfers (16); und
eine zweite Steuereinheit (32) zum Ansteuern des Abtausystems (30),
wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um das Abtausystem (30) in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers (16) anzusteuern,
wobei die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor (13a) zum Erfassen der Temperatur (Tk1) des Kaltluftstroms aus dem Objekt (10) zum Verdampfer (16) aufweist und einen Temperatursensor (27a, 29d) und/oder Betriebsdrucksensor (27b, 29d) zum Erfassen der Temperatur (Te, Tw1) und/oder des Betriebsdrucks (De, Dw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) aufweist, und
wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um wenigstens einen Betriebsparameter (Bv) des Verdichters (22) zu empfangen und den Vereisungsgrad des Verdampfers (16) basierend auf der erfassten Temperatur (Tk1) des Kaltluftstroms aus dem Objekt (10) zum Verdampfer (16), der erfassten Temperatur (Te, Tw1) und/oder des erfassten Betriebsdrucks (De, Dw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) und wenigstens einem des wenigstes einen empfangenen Betriebsparameters (Bv) des Verdichters (22) zu bestimmen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor (13b) zum Erfassen der Temperatur (Tk2) des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer (16) zum Objekt (10) aufweist, und wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um den Vereisungsgrad des Verdampfers (16) zusätzlich basierend auf der erfassten Temperatur (Tk2) des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer (16) zum Objekt (10) zu bestimmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein Objekt, insbesondere zum Kühlen eines Kaltluftstroms für ein Objekt. Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich für beliebige Objekte wie zum Beispiel Kühlobjekte, Kältemaschinen, Wärmepumpen, Wärmeerzeugungsanlagen und dergleichen geeignet, aber insbesondere vorteilhaft für Kühlmöbel und Tiefkühlmöbel in Haushalten und insbesondere in Lebensmittelverkaufsmärkten.
  • In Kühl- und Tiefkühlmöbeln in Lebensmittelverkaufsmärkten werden die Lebensmittel mit einem Kaltluftstrom umströmt, um die Lebensmittelkühlung zur Haltbarkeit zu erzielen. Der Kaltluftstrom wird dabei in einem Verdampfer / Wärmetauscher eines Kältemittelkreislaufs abgekühlt. Dabei kommt es im Verdampfer zur Kondensation des in der Luft enthaltenen Wassers, wodurch der Verdampfer insbesondere bei niedrigen Temperaturen für Tiefkühlmöbel vereisen kann. Die Vereisung des Verdampfers bewirkt auch eine höhere Energieaufnahme des Verdampfers und des Verdichters im Kältemittelkreislauf. Um den Verdampfer funktionsfähig und fehlerfrei zu halten und die Wirkung der Kühlvorrichtung aufrechtzuerhalten und einen höheren Energieaufwand zu vermeiden, soll eine solche Vereisung aufgehoben werden, was durch einen Abtauvorgang erzielt werden kann. Bei herkömmlichen Kühlvorrichtungen erfolgt der Abtauvorgang üblicherweise zeitabhängig, zum Beispiel zu vorbestimmten Uhrzeiten oder in vorbestimmten Zeitabständen, was so aber unabhängig von der wirklichen Vereisung des Verdampfers stattfindet.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kühlvorrichtung bzw. ein verbessertes Betriebsverfahren für eine Kühlvorrichtung für ein Objekt zu schaffen, mit denen eine zuverlässigere und wirksamere Enteisung des Verdampfers stattfinden kann und somit die Wirkungsfähigkeit sicherer gewährleistet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch den Gegenstand des anhängenden unabhängigen Anspruchs 1. Einige vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein Objekt, die einen Kältemittelkreislauf für ein Kältemittel, der einen Verdichter, einen Verflüssiger, ein Expansionsorgan und einen Verdampfer aufweist, wobei im Verdampfer ein Kaltluftstrom für das Objekt mit dem Kältemittel in Wärmeaustausch steht; eine erste Steuereinheit zur Betriebsregelung des Kältemittelkreislaufs; ein Abtausystem zum Enteisen des Verdampfers; und eine zweite Steuereinheit zum Ansteuern des Abtausystems aufweist. Gemäß der Erfindung ist die zweite Steuereinheit konfiguriert, um das Abtausystem in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers anzusteuern (vorzugsweise das Abtausystem zu aktivieren, wenn der festgestellte Vereisungsgrad einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet). Gemäß der Erfindung weist die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Objekt zum Verdampfer und einen Temperatursensor und/oder Betriebsdrucksensor zum Erfassen der Temperatur bzw. des Betriebsdrucks des Kältemittels stromauf des Verdampfers auf; und ist die zweite Steuereinheit konfiguriert, um wenigstens einen Betriebsparameter des Verdichters zu empfangen (z.B. direkt vom Verdichter oder von der ersten Steuereinheit) und den Vereisungsgrad des Verdampfers basierend auf der erfassten Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Objekt zum Verdampfer, der erfassten Temperatur und/oder des erfassten Betriebsdrucks des Kältemittels stromauf des Verdampfers und wenigstens einem des wenigstes einen empfangenen Betriebsparameters des Verdichters zu bestimmen, wobei die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer zum Objekt aufweist, und die zweite Steuereinheit konfiguriert ist, um den Vereisungsgrad des Verdampfers zusätzlich basierend auf der erfassten Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer zum Objekt zu bestimmen.
  • Der wenigstens eine zum Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers zu empfangende Betriebsparameter des Verdichters enthält vorzugsweise wenigstens einen Energieparameter (z.B. Stromaufnahme und/oder Spannungsbedarf) des Verdichters und/oder die Temperatur des Kältemittels stromab des Verdampfers und/oder den Betriebsdruck des Kältemittels stromab des Verdampfers. Der wenigstens eine Betriebsparameter des Verdichters kann von der zweiten Steuereinheit zum Beispiel in Form seines Maximalwertes und/oder seines zeitlichen Verlaufs ausgewertet werden. Zum Erfassen der Temperatur und/oder des Betriebsdrucks des Kältemittels stromab des Verdampfers weist die Kühlvorrichtung ferner zum Beispiel einen Kreislaufsensor zum Erfassen der Temperatur und/oder des Betriebsdrucks des Kältemittels zwischen dem Verdampfer und dem Verdichter und/oder einen Verdichter-Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kältemittels am Verdichter und/oder einen Verdichter-Betriebsdrucksensor zum Erfassen des Betriebsdrucks des Kältemittels am Verdichter auf.
  • Zum Erfassen der Temperatur des Kältemittels stromauf des Verdampfers kann die Kühlvorrichtung ferner zum Beispiel einen Expansionsorgan-Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kältemittels am Expansionsorgan und/oder einen Kreislaufsensor zum Erfassen der Temperatur des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan und dem Verdampfer aufweisen. Zum Erfassen des Betriebsdrucks des Kältemittels stromauf des Verdampfers kann die Kühlvorrichtung ferner zum Beispiel einen Expansionsorgan-Temperatursensor zum Erfassen des Betriebsdrucks des Kältemittels am Expansionsorgan und/oder einen Kreislaufsensor zum Erfassen des Betriebsdrucks Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan und dem Verdampfer aufweisen.
  • Bevorzugt weist die zweite Steuereinheit für das Abtausystem ferner ein maschinelles Lernmodell zum Feststellen des Vereisungsgrades des Verdampfers entsprechend den erfassten Parameterdaten (d.h. zumindest Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Objekt zum Verdampfer, Temperatur und/oder Betriebsdruck des Kältemittels stromauf des Verdampfers, und wenigstens ein Betriebsparameter des Verdichters) auf. Vorzugsweise ist dieses maschinelle Lernmodell konfiguriert, um sich für das jeweilige Objekt einzulernen.
  • Die Vorteile und möglichen Anwendungen dieser erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung stimmen mit jenen des in Folgenden beschriebenen Betriebsverfahrens überein, weshalb auf die Erläuterungen in Bezug auf das Verfahren verwiesen wird.
  • Ein anderer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlvorrichtung für ein Objekt (z.B. Kühlobjekt), wobei die Kühlvorrichtung einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Verflüssiger, einem Expansionsorgan und einem Verdampfer, wobei im Verdampfer ein Kaltluftstrom für das Objekt mit dem Kältemittel in Wärmeaustausch steht; und ein Abtausystem zum Enteisen des Verdampfers aufweist. Gemäß der Erfindung wird das Abtausystem in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers angesteuert (vorzugsweise wird das Abtausystem aktiviert, wenn der festgestellte Vereisungsgrad einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet). Eine auf diese Weise bedarfsgemäße Veranlassung des Abtauvorgangs kann zu einem optimalen Beginn des Abtauvorgangs führen und damit auch zur Reduzierung von Energieverbrauch, Energiekosten und CO2-Ausgaben. Gemäß der Erfindung wird der Vereisungsgrad des Verdampfers basierend auf der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Objekt zum Verdampfer, der Temperatur und/oder dem Betriebsdruck des Kältemittels stromauf des Verdampfers und wenigstens einem Betriebsparameter des Verdichters bestimmt. D.h. zum Feststellen der Vereisung des Verdampfers wird keine spezifische zusätzliche Sensorik in den Verdampfer eingebaut, sondern können in der Regel ohnehin vorhandene Sensoren und Betriebsüberwachungen benutzt werden, auf deren Messwerten nach Feststellung der Erfinder in der speziellen Kombination das Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers basieren kann.
  • Das Verfahren ist grundsätzlich für beliebige Objekte (z.B. Kühlobjekte, Kältemaschinen, Wärmepumpen, Wärmeerzeugungsanlagen und dergleichen) und auch mit beliebigen Abtausystemen vorteilhaft anwendbar. Bevorzugt kann dieses Betriebsverfahren für Kühlmöbel und Tiefkühlmöbel in Haushalten und insbesondere in Lebensmittelverkaufsmärkten angewendet werden. Und das Abtausystem zum Enteisen des Verdampfers kann zum Beispiel ein Heizelement am Verdampfer oder eine Wärmezufuhr beispielsweise vom Verdichter des Kältemittelkreislaufs enthalten.
  • Der wenigstens eine Betriebsparameter des Verdichters, auf dem das Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers basiert, enthält vorzugsweise wenigstens einen Energieparameter (z.B. Stromaufnahme und/oder Spannungsbedarf) des Verdichters und/oder die Temperatur des Kältemittels stromab des Verdampfers und/oder den Betriebsdruck des Kältemittels stromab des Verdampfers. Die Temperatur des Kältemittels stromab des Verdampfers wird zum Beispiel als die Temperatur des Kältemittels zwischen dem Verdampfer und dem Verdichter oder die Temperatur des Kältemittels am Verdichter erfasst. Der Betriebsdruck des Kältemittels stromab des Verdampfers wird zum Beispiel als der Betriebsdruck des Kältemittels zwischen dem Verdampfer und dem Verdichter oder der Betriebsdruck des Kältemittels am Verdichter erfasst. Der wenigstens eine Betriebsparameter des Verdichters kann zum Beispiel in Form seines Maximalwertes und/oder seines zeitlichen Verlaufs ausgewertet werden.
  • Die Temperatur des Kältemittels stromauf des Verdampfers kann zum Beispiel als die Temperatur des Kältemittels am Expansionsorgan oder die Temperatur des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan und dem Verdampfer erfasst werden. Der Betriebsdruck des Kältemittels stromauf des Verdampfers kann zum Beispiel als der Betriebsdruck des Kältemittels am Expansionsorgan oder der Betriebsdruck des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan und dem Verdampfer erfasst werden.
  • In einer Ausgestaltung kann der Vereisungsgrad des Verdampfers zusätzlich basierend auf der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer zum jeweiligen Objekt bestimmt werden.
  • Bevorzugt wird der Vereisungsgrad des Verdampfers entsprechend den erfassten Parameterdaten (d.h. zumindest Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Objekt zum Verdampfer, Temperatur und/oder Betriebsdruck des Kältemittels stromauf des Verdampfers, und wenigstens ein Betriebsparameter des Verdichters) durch ein maschinelles Lernmodellfestgestellt, wobei sich das maschinelle Lernmodell vorzugsweise für das jeweilige Objekt einlernen kann.
  • Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung eines bevorzugter, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigt die einzige 1 größtenteils schematisch den Aufbau einer Kühlvorrichtung für ein Kühlobjekt gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt beispielhaft ein Kühlobjekt 10 (z.B. ein Tiefkühlmöbel in einem Lebensmittelverkaufsmarkt), in dem optional ein Kühlobjekt-Temperatursensor 11 vorhanden ist. Die Luft im Kühlobjekt wird gekühlt durch einen Kaltluftkreislauf 12, der vom Kühlobjekt zu einem Wärmetauscher 16 und zurück zum Kühlobjekt 10 führt. Der Kaltluftkreislauf weist einen Kaltluft-Temperatursensor 13a zum Erfassen der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Kühlobjekt 10 zum Wärmetauscher 16 und einen Kaltluft-Temperatursensor 13b zum Erfassen der Temperatur des Kaltluftstroms aus dem Wärmetauscher 16 zum Kühlobjekt 10 auf. Außerdem weist der Kaltluftkreislauf 12 einen Lüfter 14a zum Fördern von Kaltluft aus dem Kühlobjekt 10 zum Wärmetauscher 16 und/oder einen Lüfter 14b zum Fördern von Kaltluft aus dem Wärmetauscher 16 zurück zum Kühlobjekt 10 auf.
  • Der Wärmetauscher 16 zum Kühlen des Kaltluftstroms für das Kühlobjekt 10 ist Bestandteil eines Kältemittelkreislaufs 20 für ein Kältemittel (z.B. R134a). Der Kältemittelkreislauf 20 hat einen Verdichter (oder Kompressor) 22, einen hochdruckseitigen Wärmetauscher in Form eines Verflüssigers (oder Kondensators) 24, ein Expansionsorgan (z.B. Expansionsventil oder Drossel) 26 und einen niederdruckseitigen Wärmetauscher in Form eines Verdampfers 16. Das gasförmige Kältemittel wird zunächst im Verdichter 22 komprimiert und dann im Verflüssiger 24 unter Wärmeabgabe (z.B. an die Umgebung) verflüssigt, und danach wird das verflüssigte Kältemittel durch das Expansionsorgan 26 entspannt. Im anschließenden Verdampfer 16 verdampft das Kältemittel unter Wärmeaufnahme bei niedriger Temperatur, um dann wieder im Verdichter 12 komprimiert zu werden. Der Verdampfer 16 des Kältemittelkreislaufs 20 dient als Wärmetauscher zum Kühlen des Kaltluftstroms für das Kühlobjekt 10.
  • Wie in 1 dargestellt, enthält die Kühlvorrichtung eine erste Steuereinheit 28 zum Regeln des Betriebs der Komponenten 16, 22, 24, 26 des Kältemittelkreislaufs 20 und auch der ein oder mehr Lüfter 14a, 14b des Kaltluftkreislaufs 12. Im Kältemittelkreislauf 20 sind auch mehrere Kreislaufsensoren 29a, 29b, 29c, 29d zum Erfassen von Temperatur und/oder Betriebsdruck und/oder Strömungsrate des Kältemittels an verschiedenen Stellen vorhanden, die mit der ersten Steuereinheit 28 (drahtlos oder leitungsgebunden) verbunden sind. Die erste Steuereinheit 28 regelt insbesondere die Kälteleistung des Kältemittelkreislaufs 20, um einen Kältebedarf des jeweiligen Kühlobjekts 10 zu erfüllen.
  • Wie in 1 dargestellt, hat die Kühlvorrichtung zudem ein Abtausystem 30 zum Enteisen des Verdampfers 16 und eine zweite Steuereinheit 32 zum Ansteuern des Abtausystems 30. Die zweite Steuereinheit 32 ist vorzugsweise an die erste Steuereinheit 28 angekoppelt oder in die erste Steuereinheit 28 integriert.
  • Die zweite Steuereinheit 32 ist konfiguriert, um das Abtausystem 30 in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers 16 anzusteuern. Vorzugsweise wird das Abtausystem 30 aktiviert, wenn der festgestellte Vereisungsgrad einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die zweite Steuereinheit 32 bestimmt den Vereisungsgrad des Verdampfers 16 entsprechend einigen Parametern der Kühlvorrichtung, die als Sensordaten aufgenommen werden, und vorzugsweise auch unter Verwendung eines maschinellen Lernmodells 33.
  • Das Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers 16 basiert zumindest auf der Temperatur TK1 des Kaltluftstroms aus dem Kühlobjekt 10 zum Verdampfer 16, der Temperatur Te/Tw1 des Kältemittels stromauf des Verdampfers 16 und wenigstens einem Betriebsparameter Bv des Verdichters 22. Alternativ oder zusätzlich zur Temperatur Te/Tw1 des Kältemittels stromauf des Verdampfers 16 kann auch der Betriebsdruck De/Dw1 des Kältemittels stromauf des Verdampfers 16 zum Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers 16 verwendet werden.
  • Die Temperatur TK1 des Kaltluftstroms aus dem Kühlobjekt 10 zum Verdampfer 16 wird beispielsweise vom Kaltluft-Temperatursensor 13a im Kaltluftkreislauf 12 erfasst und an die erste Steuereinheit 32 übermittelt. Die Temperatur Te/Tw1 und/oder der Betriebsdruck De/Dw1 des Kältemittels stromauf des Verdampfers 16 werden beispielsweise von einem Kreislaufsensor 29d zwischen dem Expansionsorgan 26 und dem Verdampfer 16 als Temperatur Tw1 und/oder Betriebsdruck Dw1 des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan 26 und dem Verdampfer 16 und/oder von einem Expansionsorgan-Temperatursensor 27a als Temperatur Te des Kältemittels am Expansionsorgan 26 und/oder von einem Expansionsorgan-Betriebsdrucksensor 27b als Betriebsdruck De des Kältemittels am Expansionsorgan 26 erfasst.
  • Der wenigstens eine Betriebsparameter Bv des Verdichters 22 enthält vorzugsweise wenigstens einen Energieparameter Ev (z.B. Stromaufnahme und/oder Spannungsbedarf) des Verdichters und/oder die Temperatur Tw2/Tv des Kältemittels stromab des Verdampfers 16 und/oder den Betriebsdruck Dw2/Dv des Kältemittels stromab des Verdampfers 16. Beispielsweise wird der lineare Zusammenhang der über eine Zeitdauer aufgezeichneten Stromsignale zweier Spulen untereinander berechnet. Je nach Betriebsdruck/Temperatur des Kältemittels am Verdichter 22 verändert sich die entsprechende Signalkurve des Verdichters. Dabei werden zum Beispiel die Korrelation, der Korrelationskoeffizient und die Kovarianz der einzelnen Spulensignale zueinander berechnet. Außerdem können das Strom- oder Spannungs- oder Leistungssignal fouriertransformiert werden und die maximale Amplitude des Frequenzspektrums ermittelt werden. Die Energieparameter Ev des Verdichters 22 können von der zweiten Steuereinheit 32 entweder direkt vom Verdichter 22 abgegriffen werden oder über die erste Steuereinheit 28 vom Verdichter 22 abgegriffen werden. Die Temperatur Tw2/Tv des Kältemittels stromab des Verdampfers 16 wird beispielsweise von einem Kreislaufsensor 29a zwischen dem Verdampfer 16 und dem Verdichter 22 als Temperatur Tw2 des Kältemittels zwischen dem Verdampfer 16 und dem Verdichter 22 und/oder von einem Verdichter-Temperatursensor 23a als Temperatur Tv des Kältemittels am Verdichter 22 erfasst und an die zweite Steuereinheit 32 übermittelt. Der Betriebsdruck Dw2/Dv des Kältemittels stromab des Verdampfers 16 wird beispielsweise von dem Kreislaufsensor 29a zwischen dem Verdampfer 16 und dem Verdichter 22 als Betriebsdruck Dw2 des Kältemittels zwischen dem Verdampfer 16 und dem Verdichter 22 und/oder von einem Verdichter-Betriebsdrucksensor 23b als Betriebsdruck Dv des Kältemittels am Verdichter 22 erfasst und an die zweite Steuereinheit 32 übermittelt. Der wenigstens eine Betriebsparameter Bv des Verdichters 22 kann von der zweiten Steuereinheit 32 in Form seines Maximalwertes und/oder seines zeitlichen Verlaufs ausgewertet werden, um darauf basierend den Vereisungsgrad des Verdampfers 16 zu bestimmen.
  • Optional kann die zweite Steuereinheit 32 den Vereisungsgrad des Verdampfers 16 zusätzlich basierend auf der Temperatur Tk2 des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer 16 zum Kühlobjekt 10 zu bestimmen. Die Temperatur Tk2 des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer 16 zum Kühlobjekt 10 wird beispielsweise vom Kaltluft-Temperatursensor 13b im Kaltluftkreislauf 12 erfasst und an die erste Steuereinheit 32 übermittelt.
  • Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel dient nur dem besseren Verständnis der Erfindung, soll aber nicht den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken. Wie für den Fachmann ersichtlich, sind auch noch andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere durch Weglassen einzelner Merkmale aus dem oder Hinzufügen zusätzlicher Merkmale in das oben beschriebene Ausführungsbeispiel. Außerdem kann die erfindungsgemäße Ansteuerung des Abtausystems in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers auch für andere Objekte als das bezugnehmend auf 1 erläuterte Kühlobjekt vorteilhaft verwendet werden. Das erfindungsgemäße Prinzip der Vereisungserkennung funktioniert nicht nur bei Kühlobjekten bzw. Kältemaschinen, sondern auch bei Wärmepumpen oder Anlagen zur Wärmeerzeugung.
  • BEZUGSZIFFERNLISTE
    • 10
    Objekt (z.B. Kühlobjekt)
    11
    Objekt-Temperatursensor
    12
    Kaltluftkreislauf
    13a
    Kaltluft-Temperatursensor aus Objekt vor Verdampfer
    13b
    Kaltluft-Temperatursensor nach Verdampfer in Objekt
    14a
    Lüfter zum Fördern von Kaltluft aus Objekt in Verdampfer
    14b
    Lüfter zum Fördern von Kaltluft aus Verdampfer in Objekt
    16
    Verdampfer
    20
    Kältemittelkreislauf
    22
    Verdichter / Kompressor
    23a
    Verdichter-Temperatursensor
    23b
    Verdichter-Betriebsdrucksensor
    24
    Verflüssiger / Kondensator
    26
    Expansionsorgan
    27a
    Expansionsorgan-Temperatursensor
    27b
    Expansionsorgang-Betriebsdrucksensor
    28
    erste Steuereinheit für Kältemittelkreislauf
    29a-d
    Kreislaufsensoren
    30
    Abtausystem zum Enteisen des Verdampfers
    32
    zweite Steuereinheit für Abtausystem
    33
    maschinelles Lernmodell
    Bv
    Betriebsparameter des Verdichters
    Ev
    Energieparameter des Verdichters
    Te / De
    Temperatur / Betriebsdruck des Kältemittels am Expansionsorgan
    Tk1
    Temperatur des Kaltluftstroms aus Objekt in Verdampfer
    Tk2
    Temperatur des Kaltluftstroms aus Verdampfer in Objekt
    Tv / Dv
    Temperatur / Betriebsdruck des Kältemittels am Verdichter
    Tw1 / Dw1
    Temperatur / Betriebsdruck des Kältemittels zwischen Expansionsorgan und Verdampfer
    Tw2 / Dw2
    Temperatur / Betriebsdruck des Kältemittels zwischen Verdampfer und Verdichter

Claims (5)

  1. Kühlvorrichtung für ein Objekt (10), aufweisend: einen Kältemittelkreislauf (12) für ein Kältemittel, der einen Verdichter (22), einen Verflüssiger (24), ein Expansionsorgan (26) und einen Verdampfer (16) aufweist, wobei im Verdampfer (16) ein Kaltluftstrom für das Objekt (10) mit dem Kältemittel in Wärmeaustausch steht; eine erste Steuereinheit (28) zur Betriebsregelung des Kältemittelkreislaufs; ein Abtausystem (30) zum Enteisen des Verdampfers (16); und eine zweite Steuereinheit (32) zum Ansteuern des Abtausystems (30), wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um das Abtausystem (30) in Abhängigkeit vom Vereisungsgrad des Verdampfers (16) anzusteuern, wobei die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor (13a) zum Erfassen der Temperatur (Tk1) des Kaltluftstroms aus dem Objekt (10) zum Verdampfer (16) aufweist und einen Temperatursensor (27a, 29d) und/oder Betriebsdrucksensor (27b, 29d) zum Erfassen der Temperatur (Te, Tw1) und/oder des Betriebsdrucks (De, Dw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) aufweist, und wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um wenigstens einen Betriebsparameter (Bv) des Verdichters (22) zu empfangen und den Vereisungsgrad des Verdampfers (16) basierend auf der erfassten Temperatur (Tk1) des Kaltluftstroms aus dem Objekt (10) zum Verdampfer (16), der erfassten Temperatur (Te, Tw1) und/oder des erfassten Betriebsdrucks (De, Dw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) und wenigstens einem des wenigstes einen empfangenen Betriebsparameters (Bv) des Verdichters (22) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung ferner einen Kaltluft-Temperatursensor (13b) zum Erfassen der Temperatur (Tk2) des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer (16) zum Objekt (10) aufweist, und wobei die zweite Steuereinheit (32) konfiguriert ist, um den Vereisungsgrad des Verdampfers (16) zusätzlich basierend auf der erfassten Temperatur (Tk2) des Kaltluftstroms aus dem Verdampfer (16) zum Objekt (10) zu bestimmen.
  2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der wenigstens eine zum Bestimmen des Vereisungsgrades des Verdampfers zu empfangende Betriebsparameter (Bv) des Verdichters (22) wenigstens einen Energieparameter (Ev) des Verdichters (22) und/oder die Temperatur (Tw2, Tv) des Kältemittels stromab des Verdampfers (16) und/oder den Betriebsdruck (Dw2, Dv) des Kältemittels stromab des Verdampfers (16) enthält.
  3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kühlvorrichtung zum Erfassen der Temperatur (Tw2, Tv) und/oder des Betriebsdrucks (Dw2, Dv) des Kältemittels stromab des Verdampfers (16) ferner einen Kreislaufsensor (29a) zum Erfassen der Temperatur (Tw2) und/oder des Betriebsdrucks (Dw2) des Kältemittels zwischen dem Verdampfer (16) und dem Verdichter (22) und/oder einen Verdichter-Temperatursensor (23a) zum Erfassen der Temperatur (Tv) des Kältemittels am Verdichter (22) und/oder einen Verdichter-Betriebsdrucksensor (23b) zum Erfassen des Betriebsdrucks (Dv) des Kältemittels am Verdichter (22) aufweist.
  4. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kühlvorrichtung zum Erfassen der Temperatur (Te, Tw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) ferner einen Expansionsorgan-Temperatursensor (27a) zum Erfassen der Temperatur (Te) des Kältemittels am Expansionsorgan (26) und/oder einen Kreislaufsensor (29d) zum Erfassen der Temperatur (Tw1) des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan (26) und dem Verdampfer (16) aufweist und/oder zum Erfassen des Betriebsdrucks (De, Dw1) des Kältemittels stromauf des Verdampfers (16) ferner einen Expansionsorgan-Betriebsdrucksensor (27b) zum Erfassen des Betriebsdrucks (De) des Kältemittels am Expansionsorgan (26) und/oder einen Kreislaufsensor (29d) zum Erfassen des Betriebsdrucks (Dw1) des Kältemittels zwischen dem Expansionsorgan (26) und dem Verdampfer (16) aufweist.
  5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die zweite Steuereinheit (32) für das Abtausystem ferner ein maschinelles Lernmodell (33) zum Feststellen des Vereisungsgrades des Verdampfers (16) entsprechend den erfassten Parameterdaten (Tk1,Tk2,Te,De,Tw1,Dw1,Bv,Ev,Tv,Dv,Tw2,Dw2) aufweist, wobei das maschinelle Lernmodell konfiguriert ist, um sich für das jeweilige Objekt (10) einzulernen.
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