DE3238354A1 - METHOD FOR DEFROSTING THE EVAPORATOR OF AN EXAMPLE OF A REFRIGERATOR USED AS A HEAT PUMP - Google Patents

METHOD FOR DEFROSTING THE EVAPORATOR OF AN EXAMPLE OF A REFRIGERATOR USED AS A HEAT PUMP

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DE3238354A1 DE19823238354 DE3238354A DE3238354A1 DE 3238354 A1 DE3238354 A1 DE 3238354A1 DE 19823238354 DE19823238354 DE 19823238354 DE 3238354 A DE3238354 A DE 3238354A DE 3238354 A1 DE3238354 A1 DE 3238354A1
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Abstract

1. A method of defrosting an evaporator of a refrigerating machine which operates as a heat pump, comprising the following features : a) after each heating operation, a defrosting process is started, the end of which is determined by the instantaneous value of a variable of state ; b) after each defrosting process a new heating operation is started, the duration of which is determined by a linearly multiplied, positive difference between a defrosting time to be established, and the last defrosting time in each case ; c) below a predetermined instantaneous value of the external temperature, the heating operation time which in each case follows a defrosting process, is determined by the heating operation time which has preceded the defrosting process plus a time value which is calculated from the difference between the last but one and the last defrosting time, linearly multiplied by a positive amplification factor ; d) after a preceding heating operation, each defrosting process is terminated when a variable of state of the refrigerating medium reaches the predetermined instantaneous value in the evaporator ; e) above the predetermined instantaneous value of the external temperature, a defrosting process is initiated if the ratio of running time to shut-down time of the heat pump exceeds a predetermined value, for example 2:1 ; f) the time of the heating operation is limited by a minimum value and a maximum value ; g) the defrosting process is broken off and a switch-over takes place to the minimum heating time when, at the end of a preset time, for example seven minutes, the predetermined instantaneous value of the variable of state of the refrigerating medium contained in the evaporator has not been reached.

Description

-3--3-

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 82 P 8 5 2 8 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our reference Berlin and Munich VPA 82 P 8 5 2 8 DE

Verfahren zum Abtauen des Verdampfers einer beispielsweise als Wärmepumpe betriebenen Kältemaschine Method for defrosting the evaporator of a refrigerating machine operated as a heat pump, for example

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtauen des Verdampfers einer beispielsweise als Wärmepumpe betriebenen Kältemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for defrosting the evaporator, for example as a Heat pump operated refrigeration machine according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art vorgeschlagen worden, welches an sich zufriedenstellend verläuft, bei extremen Wetterlagen jedoch zu unangemessen häufigen Abtauvorgängen führt, welche die Wirtschaftlichkeit herabsetzen. Ferner muß die Grundzeit des Heizbetriebes für jeden Kühlmaschinentyp durch Messungen gesondert ermittelt werden.A method of the type mentioned in the preamble of claim 1 has already been proposed, which is satisfactory in itself, but inappropriately frequent in extreme weather conditions Defrosting processes leads which reduce the profitability. Furthermore, the basic time of the heating operation can be determined separately by measurements for each type of cooling machine.

Es ist auch schon bei Wärmepumpen bekannt, jeweils die tatsächliche Zeit der Enteisung eines Verdampfers festzustellen und mit einer vorbestimmten Zeitspanne zu vergleichen, die für jeden Gerätetyp experimentell festzustellen ist.Ist die tatsächliche Enteisungszeit kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne, wird die Zeit zwischen zwei Enteisungen verlängert. Ist die tatsächliche Enteisungszeit jedoch länger als die vorbestimmte Zeitspanne, wird die Zeit zwischen zwei Enteisungen verkürzt (DE-OS 29 45 691).The actual time an evaporator is defrosted is also known for heat pumps determine and compare experimentally with a predetermined period of time for each device type If the actual defrosting time is shorter than the predetermined time, will the time between two defrosts is increased. However, if the actual defrosting time is longer than the predetermined period of time, the time between two de-icing is shortened (DE-OS 29 45 691).

Ein dem vorstehend genannten Verfahren ähnliches Verfahren wird auch bei Kühlgeräten angewandt (US-PS 41 56 35o).A method similar to the above The method is also used in refrigerators (US-PS 41 56 35o).

^ Bee 25 Bes 2o.o9.1982^ Bee 25 Bes 2o.o9.1982

VPA 82 P 85 28 DEVPA 82 P 85 28 DE

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so abzuwandeln, daß auch bei extremen Wetterlagen die Zahl der Abtauvorgänge ohne Komforteinbuße kleingehalten wird und die Ermittlung von Orientierungszeiten entfallen kann.The object of the invention is to provide the method of the type mentioned in the preamble of claim 1 so to modify that even in extreme weather conditions the number of defrosting processes without sacrificing comfort is kept small and the determination of orientation times can be omitted.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.The object set is according to the invention by those specified in the characterizing part of claim 1 Measures resolved.

Zweckmäßige weitere Verfahrensschritte sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.Appropriate further procedural steps are in the Claims 2 to 5 specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is described below.

Unterhalb eines vorgegebenen Momentanwertes der Außentemperatur, beispielsweise unterhalb + 1o° C, wird die Jeweils auf einen Abtauvorgang folgende Heizbetriebszeit bestimmt durch die dem Abtauvorgang vorausgegangene Heizbetriebszeit, zuzüglich dem Zeitwert, der sich aus einer mit einem positiven Verstärkungsfaktor linear vervielfachten Differenz zwischen der vorletzten und der letzten Abtauzeit ergibt.Below a given instantaneous value of the outside temperature, for example below + 1o ° C, the heating operating time following a defrosting process is determined by the heating operating time preceding the defrosting process, plus the time value that results from a difference linearly multiplied with a positive gain factor between the penultimate and the last defrosting time.

Betrug beispielsweise die einem Abtauvorgang vorausgegangene Heizbetriebszeit 8o Minuten, die dieser Heizbetriebszeit vorausgegangene Abtauzeit 4 Minuten und die auf die Heizbetriebszeit von 8o Minuten folgende Abtauzelt 3 Minuten und wird als Verstärkungsfaktor der Wert 2o eingesetzt, so ergibt sich eine neue Heizbetriebszeit von 1oo Minuten. Die neue Heizbetriebszeit ist also länger als die vorausgegangene.Fraud, for example, the one preceding a defrosting process Heating operating time 80 minutes, the defrosting time preceding this heating operating time 4 minutes and the defrosting tent following the heating operating time of 80 minutes 3 minutes and becomes If the value 2o is used as the gain factor, this results in a new heating operating time of 100 minutes. The new heating operating time is therefore longer than the previous one.

VPA 82 P 85 28 DEVPA 82 P 85 28 DE

Venn jedoch, umgekehrt wie bei dem vorstehenden Beispiel, die vorletzte Abtauzeit 4 Minuten und die letzte Abtauzeit 5 Minuten betrug, verkürzt sich die neue Heizbetriebszeit gegenüber der vorausgegangenen Heizbetriebszeit um 2o Minuten auf 6o Minuten, da in diesem Falle die Differenz zwischen der vorletzten und der letzten Abtauzeit negativ ist.Venn however, the reverse of the previous one Example, the penultimate defrosting time was 4 minutes and the last defrosting time was 5 minutes, shortened the new heating operating time increases by 20 minutes compared to the previous heating operating time 60 minutes, since in this case the difference between the penultimate and the last defrosting time is negative.

Um unter allem Umständen noch vertretbare Heizbetriebszeiten zu erhalten,in denen die Wärmepumpe wirtschaftlich arbeitet, werden diese Heizbetriebszeiten auf einen Minimalwert, beispielsweise 4o Minuten und einen Maximalwert, beispielsweise 24o Minuten begrenzt.In order to maintain reasonable heating operating times under all circumstances, in which the heat pump works economically, these heating operating times are reduced to a minimum value, for example 4o Minutes and a maximum value, for example 24o minutes.

Oberhalb des vorgegebenen Momentwertes der Außentemperatur von zum Beispiel 1o° C, wird ein Abtauvorgang nur eingeleitet, wenn das Verhältnis Laufzeit der Wärmepumpe größer einem festgelegten Wert ist, da bei umgekehrtem Verhältnis die Wärmepumpe auf Grund der hohen Außentemperatur während der Stillstandzeit von alleine abtaut.A defrosting process takes place above the specified instantaneous value of the outside temperature of, for example, 10 ° C only initiated if the runtime ratio of the heat pump is greater than a specified value is because with the opposite ratio the heat pump due to the high outside temperature during the Defrosts downtime by itself.

Liegt die Außentemperatur oberhalb des vorgegebenen Momentanwertes von wiederum beispielsweise 1o C, so wird ein Abtauvorgang nur eingeleitet, wenn die Laufzeit der Wärmepumpe um den festgelegten Wert von beispielsweise 2 größer war als die Standzeit.If the outside temperature is above the specified instantaneous value of again, for example 1o C, a defrosting process is only initiated if the running time of the heat pump has exceeded the specified For example, a value of 2 was greater than the service life.

Mit den DatenWith the data

Außentemperatur = 1o,5° COutside temperature = 1o, 5 ° C

Laufzeit der Wärmepumpe infolgeRuntime of the heat pump as a result

- t - VPA 82 P 8 5 2 8 DE- t - VPA 82 P 8 5 2 8 DE

Heizbedarfs » 2oo MinutenHeating requirement »2oo minutes

Standzeit der Wärmepumpe mangels Heizbedarfs » 5o MinutenIdle time of the heat pump due to lack of heating requirement »50 minutes

ergibt sich ein Verhältnis von 4 : 1 zwischen Laufzeit und Standzeit der Wärmepumpe. Nach Ablauf der Heizbetriebszeit muß also abgetaut werden. there is a ratio of 4: 1 between the running time and the idle time of the heat pump. After the heating operating time has elapsed, it must be defrosted.

Abgetaut wird jedoch nur solange, wie eine auf dem Verdampfer befindliche Eisschicht die Wärmezufuhr zum Innern des Verdampfers so weit mindert, daß der Druck oder die Temperatur des Kältemittels im Verdampfer unter einem vorbestimmten Momentanwert liegen. Sobald der vorbestimmte, vom verwendeten Kältemittel abhängige Momentanwert erreicht ist, wird auf Heizbetrieb umgeschaltet.However, defrosting only takes place as long as one is open the layer of ice in the evaporator reduces the heat supply to the interior of the evaporator to such an extent that that the pressure or the temperature of the refrigerant in the evaporator are below a predetermined instantaneous value. Once the predetermined one, used by the one The refrigerant-dependent instantaneous value is reached, the system switches to heating mode.

Als zweckmäßige Verfahrensmaßnahrae hat es sich erwiesen, den Abtauvorgang schon vor Erreichen des vorbestimmten Momentanwertes des Druckes oder der Temperatur des Kältemittels im Verdampfer abzubrechen und auf die minimale Heizzeit umzuschalten, wenn die Temperatur eines vom Verflüssiger der Wärmepumpe aufzuheizenden Wärmeträgers einer Heizungsanlage auf einen festgesetzten Wert, zum Beispiel 15° C, abgesunken ist. Mit diesem Verfahrensschritt wird wirksam ein Einfrieren der Wärmepumpe, das heißt ein Absinken der Zustandsgrößen Druck- und Temperatur des Kältemittels unter zulässige Werte, verhindert.It has proven to be an expedient process measure to start the defrosting process before the cancel predetermined instantaneous value of the pressure or the temperature of the refrigerant in the evaporator and to switch to the minimum heating time if the temperature of one of the condenser of the heat pump heat transfer medium to be heated in a heating system to a set value, for example 15 ° C. This process step effectively freezes the heat pump means a decrease in the state variables pressure and temperature of the refrigerant below permissible values, prevented.

Um zu vermeiden, daß der Druck oder die Temperatur des Kältemittels im Verdampfer unter unzulässige Werte absinkt, besteht eine weitere zweckmäßigeTo avoid that the pressure or the temperature of the refrigerant in the evaporator falls below inadmissible Values decreases, there is another appropriate one

82P85280E82P85280E

Verfahrensmaßnahme darin, den Abtauvorgang abzubrechen und auf die minimale Heizzeit umzuschalten, wenn nach Ablauf einer festgesetzten Zeit, beispielsweise 7 Minuten der Momentanwert der Zustandsgröße des im Verdampfer befindlichen Kältemittels nicht erreicht ist.Procedural measure in aborting the defrosting process and switching to the minimum heating time, if the instantaneous value of the state variable has elapsed after a set time, for example 7 minutes of the refrigerant in the evaporator has not been reached.

Wenn während eines Abtauvorganges die Energiezufuhr zur Wärmepumpe unterbrochen wird, beispielsweise durch eine vom zuständigen Elektro-Versorgungsunternehmen ausgelöste Sperre, wird nach Wiederkehr der Spannung zunächst der Heizbetrieb für beispielsweise 8 Minuten aufgenommen und sodann ein Abtauvorgang eingeleitet. Die darauf folgende Heizbetriebszeit wird dann gleichgesetzt der Heizbetriebszeit, die vor dem Spannungsausfall zu verzeichnen war.If the energy supply to the heat pump is interrupted during a defrosting process, for example by one of the responsible electrical supply company triggered lock, when the voltage is restored, the heating mode is initially activated for recorded for example 8 minutes and then initiated a defrosting process. The following one The heating operating time is then set equal to the heating operating time, that was recorded before the power failure.

Das beschriebene Verfahren läßt sich sinngemäß auch bei für KUhlvorgänge verwendete Kältemaschinen anwenden, wobei anstelle Heizbetrieb Kühlbetrieb und anstelle Außentemperatur Temperatur des zu kühlenden Raumes- oder Gutes zu setzen ist.The method described can also be used analogously with refrigerating machines used for cooling processes use, whereby instead of heating operation cooling operation and instead of outside temperature the temperature of the to cooling room or good is to be put.

5 Patentansprüche5 claims

Claims (5)

VPA 82 P 85 28 DE Patentansprüche M. !Verfahren zum Abtauen des Verdampfers einer beispielsweise als Wärmepumpe betriebenen Kältemaschine, bei welchem nach Beendigung eines zeitabhängig von einem vorgegebenen Momentanwert der Außentemperatur bestimmten Heizbetriebes ein Abtauvorgang für den Verdampfer der Wärmepumpe eingeleitet und der Abtauvorgang, unter nachfolgendem Umschalten auf erneuten Heizbetrieb, von einem vorbestimmten Momentanwert einer Zustandsgröße des im Verdampfer befindlichen Kältemittels beendet wird, gekennzeichnet durch die Merkmale:VPA 82 P 85 28 DE patent claims M.! A method for defrosting the evaporator of a refrigeration machine operated as a heat pump, for example, in which, after the end of a heating operation determined as a function of a predetermined instantaneous value of the outside temperature, a defrosting process for the evaporator of the heat pump is initiated and the defrosting process, below Switching to renewed heating operation is terminated by a predetermined instantaneous value of a state variable of the refrigerant in the evaporator, characterized by the following features: 1.1 die auf jeden Abtauvorgang folgende Zeit des Heizbetriebes wird unterhalb des vorgegebenen Momentanwertes der Außentemperatur bestimmt durch die vorausgegangene Zeit des Heizbetriebes und einer linear vervielfachten positiven Differenz zwischen der vorletzten und der letzten Abtauzeit, 1.2 oberhalb des vorgegebenen Momentanwertes der Außentemperatur wird nach abgelaufener Zeit des Heizr betriebes ein Abtauvorgang nur eingeleitet, wenn das Verhältnis Laufzeit zu Standzeit der Wärmepumpe größer einem festgelegten Wert, beispielsweise 2:1, ist.1.1 the heating operation time following each defrosting process is below the specified instantaneous value the outside temperature determined by the previous time of heating operation and a linear multiplied positive difference between the penultimate and last defrosting time, 1.2 above the specified instantaneous value of If the outside temperature has elapsed, a defrosting process is only initiated if the The ratio of running time to idle time of the heat pump is greater than a specified value, for example 2: 1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit des Heizbetriebes auf einen Minimalwert und einen Maximalwert beschränkt ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that the time of heating operation is limited to a minimum value and a maximum value. 3. Verfahren nach Anspruch 1 undv 2, dadurch gekenn ze iehnet, daß der Abtauvorgang vor Erreichen des vorbestimmten Momentanwertes der Zustandsgröße des im Verdampfer befindlichen Kältemittels abgebrochen und auf die minimale Heizzeit3. The method according to claim 1 and v 2, characterized in that the defrosting process is canceled before the predetermined instantaneous value of the state variable of the refrigerant in the evaporator is reached and the minimum heating time VPA 82 P 8 5 2 8 DEVPA 82 P 8 5 2 8 DE umgeschaltet wird, wenn die Temperatur eines vom Verflüssiger der Wärmepumpe aufzuheizenden 'Wärmeträgers einer Heizungsanlage am Eintritt in die Wärmepumpe auf einen festgesetzten Wert, beispielsweise + 15° C, abgesunken ist.is switched when the temperature of a 'heat transfer medium to be heated by the condenser of the heat pump a heating system at the inlet to the heat pump to a set value, for example + 15 ° C, has dropped. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtauvorgang abgebrochen und auf die minimale Heizzeit umgeschaltet wird, wenn nach Ablauf einer festgesetzten Zeit, beispielsweise 7 Minuten, der vorbestimmte Momentanwert der Zustandsgröße des im Verdampfer befindlichen Kältemittels nicht erreicht ist.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the defrosting process canceled and switched to the minimum heating time if, after a set time, for example 7 minutes, the predetermined instantaneous value of the state variable in the evaporator Refrigerant is not reached. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Wiederkehr eines während eines Abtauvorganges eingetretenen Spannungsausfalles zunächst der Heizbetrieb für eine bestimmte Zeit, beispielsweise 8 Minuten aufgenommen, sodann ein Abtauvorgang eingeleitet und die darauffolgende Heizbetriebszeit gleichgesetzt wird der vor dem Spannungsausfall festgestellten Heizbetriebszeit. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that after recurrence If a power failure occurred during a defrosting process, the heating mode is initially activated for a Recorded certain time, for example 8 minutes, then initiated a defrosting process and the The subsequent heating operating time is set equal to the heating operating time determined before the power failure.
DE19823238354 1982-10-15 1982-10-15 METHOD FOR DEFROSTING THE EVAPORATOR OF AN EXAMPLE OF A REFRIGERATOR USED AS A HEAT PUMP Withdrawn DE3238354A1 (en)

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