DE4115964C1 - Using solar energy for mobile refrigeration equipment - connecting solar generator to energy store between sunrise and sunset and operating refrigerator w.r.t. external air temp. over set time period - Google Patents
Using solar energy for mobile refrigeration equipment - connecting solar generator to energy store between sunrise and sunset and operating refrigerator w.r.t. external air temp. over set time periodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausnutzung der Son nenenergie bei mobilen Kälteanlagen mit Kaltdampf-Kältema schine und eine Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for using the son nominal energy in mobile refrigeration systems with cold steam refrigeration machine and a refrigeration system to carry out the process.
Allgemein bekannt sind ortsfeste Anlagen zur Kälteerzeugung aus Sonnenenergie nach unterschiedlichen Prinzipien, die ohne Schwierigkeiten mit einer ausreichenden Wandlerfläche ausge rüstet werden können.Fixed refrigeration systems are generally known from solar energy according to different principles without Difficulties with a sufficient converter area can be equipped.
In der Literaturstelle "Solar-powered refrigeration system for railway refrigerator cars" von Conover, D. R. (Transpor tation Research Record, USA 1977, Nr. 653) wird ein Kühlwagen beschrieben, dessen Energieversorgung durch eine begrenzte Anzahl von Solarzellen, die auf dem Dach des Fahrzeuges mon tiert sind, erfolgt. Unter ungünstigen Bedingungen kann diese beschränkte Wandlerfläche zu einem unerwünschten Ansteigen der Laderaumtemperatur führen.In the reference "Solar-powered refrigeration system for railway refrigerator cars "from Conover, D.R. (Transpor tation Research Record, USA 1977, No. 653) becomes a refrigerated car described, its energy supply by a limited Number of solar cells on the roof of the vehicle mon are done. Under unfavorable conditions, this can limited transducer area to an undesirable increase the cargo space temperature.
Die Literaturstelle "Sonnenausnutzung zur Kälteerzeugung in Kühlfahrzeugen" von Dr.-Ing. J. Senst (DD-Z.: Luft- und Kältetechnik 1989/2) unterbreitet einen Lösungsvorschlag, in dem die gesamte Dachfläche des Kühlfahrzeuges mit Solarzellen ausgerüstet ist. Die beschriebene Lösung geht von Klimaten mit ausreichender täglicher Sonneneinstrahlung aus, eine ver besserte Nutzung der unter Umständen spärlich vorhandenen So larenergie ist jedoch nicht vorgesehen.The reference "Exploitation of the sun to generate cold in Kühl vehicles "by Dr.-Ing. J. Senst (DD-Z .: air and Kältetechnik 1989/2) proposes a solution, in the entire roof area of the refrigerated vehicle with solar cells is equipped. The solution described is based on climates with sufficient daily sun exposure, a ver better use of the possibly sparse So Lar energy is not provided, however.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, den Mittelwert der Laderaumtemperatur einer mobilen Kälteanlage auch bei nicht ausreichender Sonnenein strahlung über einen längeren Zeitraum ohne zusätzliche Fremdenergieeinspeisung nur durch Nutzung der Sonnenener gie, aufrechtzuerhalten und eine dafür geeignete Vorrichtung zu schaffen.The object of the invention is to provide a method that allows the average of the cargo space temperature one mobile refrigeration system even when there is insufficient sunshine radiation over a longer period of time without additional External energy supply only by using the Sonnenen gie, maintain and a suitable device to accomplish.
Die Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die gesamte, zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang vom Solargenerator bereitgestellte Energie zunächst in einem Energiespeicher gespeichert und danach vollständig innerhalb einer begrenzten Zeitspanne, welche als mögliche Laufzeit der Kältemaschine für jeden Zyklus neu aus den Strahlungsbedingungen des betreffenden Tages ermittelt wird, im Bereich der niedrigsten täglichen Außenlufttempera tur zum Betrieb der Kältemaschine umgesetzt wird, wobei als Bezugspunkt für den Betrieb der Kältemaschine der Zeitpunkt des Sonnenaufganges gewählt wird, so daß die mögliche Lauf zeit der Kältemaschine sich in Abhängigkeit vom typischen Verlauf der Außenlufttemperaturen um diesen Bezugspunkt, da bei den Startzeitpunkt für den Betrieb der Kältemaschine er gebend, verteilt.The task is in the process of the type mentioned solved that the whole, between sunrise and Sunset energy provided by solar generator first stored in an energy storage device and then completely within a limited period of time, which as possible runtime of the chiller for each cycle the radiation conditions of the day in question in the area of the lowest daily outside air temperature tur to the operation of the refrigerator is implemented, being as The point of reference for the operation of the chiller is the time the sunrise is chosen so that the possible run time of the chiller varies depending on the typical Course of the outside air temperatures around this reference point, because at the start time for the operation of the chiller giving, distributed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in the subclaims.
Eine Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem Solargenerator, einem Energiespeicher und einer Kältemaschine zeichnet sich dadurch aus, daß der Kältemaschi ne ein Leistungsschalter vorgeschaltet ist, der durch eine Auswertungseinheit ansteuerbar ist, welcher eine Eingabeein heit und ein dem Solargenerator nachgeschaltetes Meßgerät für den Ladestrom zugeordnet sind.A refrigeration system for carrying out the process, consisting of from a solar generator, an energy store and one Chiller is characterized in that the chiller ne is connected upstream of a circuit breaker by a Evaluation unit can be controlled, which is an input unit and a measuring device for the solar generator are assigned to the charging current.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Fig. 1 und 2 skizzierten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment outlined in FIGS. 1 and 2.
Fig. 1 zeigt die verfahrensgemäße Verteilung der möglichen Laufzeit der Kältemaschine um den täglichen Zeitpunkt der niedrigsten Außenlufttemperatur und die daraus resultierende Festlegung des Startzeitpunktes, Fig. 1 shows the method and according to distribution of the possible running time of the refrigerator to the daily time of the lowest outside air temperature and the resulting determination of the starting time,
Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Käl teanlage. Fig. 2 shows the block diagram of the refrigeration system according to the invention.
Verfahrensgemäß wird der elektrochemische Energiespeicher 3 durch den Solargenerator 1 von Sonnenaufgang bis Sonnenunter gang bei konstanter Ladespannung geladen und mit Hilfe des mit dem Meßgerät 2 gemessenen Ladestromes und der Ladezeit wird von der Auswertungseinheit 6 die an den Energiespeicher 3 übergebene Energie ermittelt. Daraus berechnet die Auswer tungseinheit 6 unter Verwendung von Daten über die Speicher verluste und die Leistungsaufnahme der Kältemaschine 5 die, aus den Strahlungsbedingungen des Tages resultierende, mög liche Laufzeit ΔτMA.According to the method, the electrochemical energy store 3 is charged by the solar generator 1 from sunrise to sunset at constant charging voltage and with the aid of the charging current measured with the measuring device 2 and the charging time, the energy transferred to the energy store 3 is determined by the evaluation unit 6 . From this, the evaluation unit 6 calculates the possible running time Δτ MA resulting from the radiation conditions of the day using data about the memory losses and the power consumption of the refrigerator 5 .
Der Auswertungseinheit 6 steht ferner der tägliche Zeitpunkt der niedrigsten Außenlufttemperatur tmin in Form des Zeit punktes für den Sonnenaufgang τSA zur Verfügung. Dieser wird für definierte Transportaufgaben ebenfalls von der Auswer tungseinheit 6 unter Einbeziehung von Angaben über den Strec kenverlauf und die Fahrgeschwindigkeit, die mit der Eingabe einheit 7 vor Transportbeginn eingegeben wurden, berechnet oder er wird mit der Eingabeeinheit 7 direkt eingegeben. Die Verteilung k der möglichen Laufzeit ΔτMA der Kältmaschine 5 um den Zeitpunkt des Sonnenaufganges τSA ist als optimierter Wert in der Auswertungseinheit 6 gespeichert, kann jedoch mit der Eingabeeinheit 7 abweichend eingestellt werden. The evaluation unit 6 also has the daily time of the lowest outside air temperature t min in the form of the time for the sunrise τ SA . This is kenverlauf for defined transport tasks also from the Auswer processing unit 6 with the inclusion of information on the Strec and vehicle speed, the unit with the input entered 7 before moving the product, calculated or it is input directly to the input unit. 7 The distribution k of the possible running time Δτ MA of the refrigerator 5 around the time of sunrise τ SA is stored as an optimized value in the evaluation unit 6 , but can be set differently with the input unit 7 .
Die gespeicherte Verteilung liegt vorzugsweise in der Größen ordnung k = 2/3. Die Auswertungseinheit 6 steuert den Lei stungsschalter 4 zum Zeitpunkt,The stored distribution is preferably in the order k = 2/3. The evaluation unit 6 controls the circuit breaker 4 at the time
τSTART = τSA-k·ΔτMA,τ START = τ SA -k · Δτ MA ,
an und setzt die Kältemaschine 5 in Betrieb. Durch erneute Ansteuerung des Leistungsschalters 4 unterbricht die Auswer tungseinheit 6 den Betrieb der Kältemaschine 5 nach Ablauf der Zeitspanne ΔτMA, wodurch im Energiespeicher 3 die vor der Ladung am Vortag vorhandene Basisladung verbleibt (Schutz vor Tiefentladung). Die Betätigung des Leistungsschalters 4 stellt gleichzeitig die Ausgangsbedingung für einen erneuten Zyklus her.and starts the chiller 5 . By triggering the circuit breaker 4 again , the evaluation unit 6 interrupts the operation of the refrigerator 5 after the time period Δτ MA , as a result of which the basic charge existing before the charge on the previous day remains in the energy store 3 (protection against deep discharge). The actuation of the circuit breaker 4 simultaneously creates the starting condition for a new cycle.
Die Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens besitzt außer dem Solargenerator 1, dem Energiespeicher 3 und der Kältema schine 5 ein Meßgerät für den Ladestrom 2, eine Auswertungs einheit 6, eine Eingabeeinheit 7 sowie einen durch die Aus wertungseinheit 6 ansteuerbaren Leistungsschalter 4 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Anordnung.The refrigeration system for performing the method has other than the solar generator 1, the energy storage device 3 and the Kältema machine 5, a measuring device for the charging current 2, an evaluation unit 6, an input unit 7 and a valuation unit by from 6 controllable power switch 4 in that of Fig. 2 apparent arrangement.
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used
1 Solargenerator
2 Meßgerät für den Ladestrom
3 Energiespeicher
4 Leistungsschalter
5 Kältemaschine
6 Auswertungseinheit
7 Eingabeeinheit
ΔτMA mögliche Laufzeit
τSTART Startzeitpunkt
τSA Zeitpunkt des Sonnenaufganges
k Laufzeitverteilung
tmin niedrigste tägliche Außenlufttemperatur
t Außenlufttemperatur 1 solar generator
2 measuring device for the charging current
3 energy storage
4 circuit breakers
5 chiller
6 evaluation unit
7 input unit
Δτ MA possible runtime
τ START start time
τ SA time of sunrise
k runtime distribution
t min lowest daily outside air temperature
t outside air temperature
Claims (4)
Priority Applications (1)
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- 1991-05-16 DE DE4115964A patent/DE4115964C1/en not_active Expired - Fee Related
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