DE60125850T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Abtausteuerung für umkehrbare Wärmepumpen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abtausteuerung für umkehrbare Wärmepumpen Download PDF

Info

Publication number
DE60125850T2
DE60125850T2 DE60125850T DE60125850T DE60125850T2 DE 60125850 T2 DE60125850 T2 DE 60125850T2 DE 60125850 T DE60125850 T DE 60125850T DE 60125850 T DE60125850 T DE 60125850T DE 60125850 T2 DE60125850 T2 DE 60125850T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
factor
change
determining
frost
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60125850T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60125850D1 (de
Inventor
Wahil Said
Joseph Ballet
Sylvain Serge Douzet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of DE60125850D1 publication Critical patent/DE60125850D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60125850T2 publication Critical patent/DE60125850T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft das Gebiet reversibler Wärmepumpen und insbesondere das Steuern des Zyklus für das Abtauen einer Windung, während er sich im Heizmodus befindet.
  • Wärmepumpsysteme verwenden ein Kühlmittel, um Wärmeenergie zwischen einer verhältnismäßig wärmeren Seite einer Zirkulationskreises und einer verhältnismäßig kühleren Seite des Zirkulationskreises zu transportieren.
  • US 5 319 943 beschreibt ein auf einem Mikroprozessor basierendes Steuersystem für das Steuern von Frostansammlung an der sich im Freien befindenden Verdampferwindung eines Wärmepumpsystems. Ansprüche 1 und 7 sind dieser Offenbarung abgegrenzt.
  • Ein Komprimieren des Kühlmittels erfolgt an der wärmeren Seite des Kreises, wo ein Kompressor die Temperatur des Kühlmittels erhöht. Ein Verdampfen des Kühlmittels erfolgt an der kühleren Seite des Kreises, wo das Kühlmittel expandieren kann, was zu einem Temperaturabfall führt. Wärmeenergie wird auf Grund der Temperaturunterschiede zwischen dem Kühlmittel und dem Medium im Inneren bzw. im Freien dem Kühlmittel auf einer Seite des Kreises hinzugefügt und auf der anderen Seite aus dem Kühlmittel extrahiert, um die Medien im Freien entweder als eine Wärmeenergiequelle oder als eine Wärmeenergiesenke zu verwenden. Im Fall einer Luft-zu-Wasser-Wärmepumpe wird Außenluft als eine Wärmeenergiequelle verwendet, während Wasser als eine Wärmeenergiesenke verwendet wird.
  • Der Prozess ist reversibel, so dass die Wärmepumpe entweder zum Heizen oder zum Kühlen verwendet werden kann. Das Heizen und Kühlen von Wohngebäuden ist bidirektional, so dass geeignete Ventil- und Steueranordnungen das Kühlmittel selektiv durch Innen- und Außenwärmetauscher leiten, so dass der Innenwärmetauscher auf der warmen Seite des Kühlmittelzirkulationskreises für das Heizen und auf der kühlen Seite für das Kühlen ist. Ein Zirkulationsventilator lässt Innenluft über den Innenwärmetauscher und durch in den Innenraum führende Kanäle gelangen. Rückführkanäle ziehen Luft aus dem Innenraum ab und bringen die Luft zurück zu dem Innenwärmetauscher. Ein Ventilator lässt auf die gleiche Art Umgebungsluft über den Außenwärmetauscher gelangen und gibt Wärme ins Freie ab oder extrahiert verfügbare Wärme.
  • Diese Arten von Wärmepumpsystemen arbeiten nur, wenn es einen geeigneten Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel und der Luft an dem jeweiligen Wärmetauscher gibt, um eine Übertragung von Wärmeenergie aufrecht zu erhalten. Für das Heizen ist das Wärmepumpsystem effizient, solange der Temperaturunterschied zwischen der Luft und dem Kühlmittel so ist, dass die verfügbare Wärmeenergie größer ist als die elektrische Energie, die für das Betreiben des Kompressors und der jeweiligen Ventilatoren benötigt wird. Für das Kühlen reicht der Temperaturunterschied zwischen der Luft und dem Kühlmittel im Allgemeinen, selbst an warmen Tagen, aus.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen bildet sich Frost an einer Windung der Wärmepumpe. Die Geschwindigkeit der Frostbildung ist stark von der Umgebungstemperatur und dem Luftfeuchtigkeitsverhältnis abhängig. Eine Windungsvereisung führt zu einer niedrigeren Effizienz der Windung, wobei sie die Gesamtleistungsfähigkeit (die Heizkapazität und den Leistungskoeffizienten (COP – coefficient of performance)) der Einheit beeinflusst. Hin und wieder muss die Windung abgetaut werden, um die Effizienz der Einheit zu verbessern. In den meisten Fällen wird das Abtauen der Windung durch eine Kühlmittelzyklusumkehrung erreicht. Der Zeitpunkt, zu dem das Abtauen der Windung stattfindet, beeinflusst die Gesamteffizienz der Einheit, da das warme Kühlmittel in der Einheit, das die erwünschte Wärme liefert, während des Abtauens der Windung tatsächlich gekühlt wird.
  • Herkömmliche Einheiten verwenden typischerweise einen festgelegten Zeitraum zwischen den Abtauzyklen, unabhängig davon, wie viel Frost in dem festgelegten Zeitraum tatsächlich entsteht. Um die Leistungsfähigkeit der Einheit im Heizmodus zu optimieren, ist es notwendig, den Zeitpunkt zu optimieren, zu dem das Abtauen der Windung stattfindet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für das Steuern eines Windungsabtauzyklus nach Anspruch 1 und ein System für das Steuern eines Windungsabtauzyklus nach Anspruch 7 vorgesehen.
  • Kurz gesagt steuert ein Steueralgorithmus einen Windungsabtauzyklus an einer reversiblen Wärmepumpe durch das Speichern von Werten, die die Leistungsfähigkeit einer sauberen Windung, d.h. einer Windung ohne Frostbildung, darstellen, und das Überwachen der Entwicklung dieser Werte über die Zeit. Die Werte werden verwendet, um einen "Frostfaktor" zu schaffen, dessen Wert zwischen 0%, was eine saubere Windung bedeutet, und 100%, was eine stark vereiste Windung bedeutet, variiert. Wenn der Frostfaktor einen vorbestimmten Wert nahe 100% erreicht, wird der Kühlmittelzyklus der Wärmepumpe umgekehrt (umgedreht), um ein Abtauen der Windung zu erreichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Verfahren für das Steuern eines Windungsabtauzyklus in einem reversiblen Wärmepumpsystem, das einen Kühlmittelzyklus verwendet, das Überwachen einer Mehrzahl von Leistungsvariablen des Wärmepumpsystems; das Bestimmen eines finalen Frostfaktors aus der Mehrzahl von Leistungsvariablen; und das Abtauen der Windung, nachdem der Frostfaktor einen vorbestimmten Wert erreicht hat und bestimmte Systembedingungen erfüllt sind, auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein System für das Steuern eines Windungsabtauzyklus in einem reversiblen Wärmepumpsystem, das einen Kühlmittelzyklus verwendet, eine Einrichtung für das Überwachen einer Mehrzahl von Leistungsvariablen des Wärmepumpsystems; eine Einrichtung für das Bestimmen eines letzten Frostfaktors aus der Mehrzahl von Leistungsvariablen; und eine Einrichtung für das Abtauen der Windung, nachdem der Frostfaktor einen vorbestimmten Wert erreicht hat und bestimmte Systembedingungen erfüllt sind, auf.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines reversiblen Wärmepumpsystems.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
  • Es wird jetzt auf 1 Bezug genommen. Eine Wärmepumpe 10 weist eine betriebsmäßig mit einer Rücklaufwasserleitung 14 und einer Zuwasserleitung 16 verbundene Innenwindung 12 auf. Durch die Innenwindung 12 zirkuliert ein Kühlmittel, um das Wasser, das über die Innenwindung 12 läuft, wenn es durch das System zirkuliert wird, zu kühlen oder zu heizen. Die Innenwindung 12 wirkt im Kühlmodus als ein Verdampfer, um Wärme aus dem Rücklaufwasser zu entfernen, und im Heizmodus als ein Kondensator, um dem Zuwasser Wärme zuzuführen. Während des Abtaumodus schaltet das System vom Heizmodus in den Kühlmodus, damit die Wärme aus dem Rücklaufwasser von dem Kühlmittel auf die Außenwindung übertragen werden kann, um deren Abtauen zu erleichtern.
  • Die Innenwindung 12 ist mit einem standardmäßigen Kühlmittelkreislauf mit geschlossenem Kreis verbunden, der Kompressoren 22, 24, ein Umkehrventil 26, eine Verdampferwindung 28, Isoliersicherheitsventile 32, 38 und ein Schauglas 40 aufweist. Ein Empfänger 36 speichert das Kühlmittelfluid in dem System. Das Umkehrventil 26 wird von einer Steuereinrichtung 18 selektiv bedient, um in dem entsprechenden Kühl-, Heiz-, oder Abtaumodus zu arbeiten. Ein thermisches Expansionsventil (TXV – thermal expansion valve) 34 ist zwischen dem Empfänger 36 und der Verdampferwindung 28 gezeigt. TXV 34 wird über eine durch ein Kapillarrohr 35 verbundene TXV-Birne gesteuert.
  • Windungsfrost wird durch drei Messungen überwacht: Druck von gesättigtem Sauggas (SSP – saturated suction pressure), Außenlufttemperatur (OAT – outdoor air temperature) und Kühlmittelflüssigkeitstemperatur (RLT – refrigerant liquid temperature) des Kühlmittels, wenn es in die Verdampferwindung 28 eintritt. Ein Messwandler 46 in dem System zwischen den Kompressoren 22, 24 und dem Umkehrventil 26 zeichnet den SDP, auch bekannt als die Kreislaufdruckhöhe, auf. Ein Messwandler zwischen dem Umkehrventil 26 und den Kompressoren 22, 24 zeichnet den SSP auf, der in die Temperatur von gesättigtem Sauggas (SST) umgewandelt wird. Vorzugsweise werden wegen ihrer höheren Genauigkeit Druckmesswandler anstatt Thermistoren verwendet. Die Außenlufttemperatur (OAT) wird von einem Sensor 43, wie z.B. einem digitalen Thermometer, gelesen. Die Kühlmittelflüssigkeitstemperatur (RLT) wird von einem Abtausensor 42 gelesen. Die RLT wird von Frost auf der Leitung beeinflusst und folglich verwendet, um einen Hinweis auf Frost zu bestimmen. Außerdem wird die Einlasswassertemperatur in der Rücklaufwasserleitung 14 von einem Sensor 15 gemessen.
  • Die Messwandler 44, 46 und die Sensoren 15, 42, 43 sind mit einer Steuereinrichtung 18 verbunden. Die Steuereinrichtung 18 speichert einen Steueralgorithmus und führt ihn aus, wobei der Steueralgorithmus Werte speichert, die die Leistungsfähigkeit einer sauberen Windung (direkt nach dem Abtauen) darstellen, und überwacht deren Entwicklung über die Zeit. Diese Werte werden in einen "Frostfaktor" umgesetzt, dessen Wert zwischen 0% (saubere Windung) und 100% variieren kann. Wenn der Frostfaktor nahe 100% kommt, wird der Kühlmittelzyklus umgekehrt, um das Abtauen der Windung zu erreichen. Dies ist eine bedeutsame Verbesserung gegenüber den meisten gegenwärtig verwendeten Algorithmen, die auf einer festgelegten Zeit zwischen zwei Abtaukreislaufzyklen basieren. Das System 10 führt folglich einen Kreislaufabtauvorgang aus, wenn die Frostmenge, die die Verdampferwindung 28 bedeckt, die Systemleistung beeinflusst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Frostfaktor durch das Bestimmen eines Kreislaufbezugsdeltas (OAT minus SST) geschätzt, wenn die Einheit nach einem Abtauvorgang stabilisiert ist. Die Entwicklung des gegenwärtigen Deltas in Abhängigkeit von dem Bezugsdelta wird permanent berechnet und integriert, um eine Frostfaktorschätzung (frost_i) zu liefern.
  • Ein Frostfaktor von 100% wird als ein Hinweis auf einen vollständig überfrorenen Tauscher betrachtet. Eine Kreislaufabtausitzung läuft, wenn der Frostfaktor 100% ist, wenn eine vorgegebene Verzögerungsperiode, vorzugsweise 15 Minuten, zwischen zwei Kreislaufabtauvorgängen vergangen ist und wenn das Einlasswasser mehr als eine vorgegebene Temperatur, vorzugsweise 12°C (54°F), hat. Wenn die Verzögerungsperiode nicht vergangen ist, wird das Abtauen verzögert.
  • Wenn der Kreislauf in den Abtaumodus übergeht, werden vorzugsweise alle Ventilatorenstufen angehalten und wird das Umkehrventil umgeschaltet, um den Kreislauf in den Kühlmodus zu bringen. Wenn während einer Abtausitzung die Kreislaufdruckhöhe (SDP) einen vorgegebenen Druckschwellenwert (basierend auf dem Hochdruckauslösepunkt) erreicht, wird der Kreislaufventilator vorzugs weise sofort neu gestartet, um ein Abschalten des Kreislaufes auf Grund einer Hochdruckexkursion zu vermeiden. Dieser Ventilator wird angehalten, wenn die Kreislaufdruckhöhe unter den Schwellenwert minus 207kPa (30 psi) fällt.
  • Eine Kreislaufabtausitzung wird vorzugsweise aktiv, wenn der finale Frostfaktor 100% erreicht, vorausgesetzt, dass die 15-minütige Verzögerung zwischen den Kreislaufabtauabfolgen vergangen ist, und vorausgesetzt, dass das Einlasswasser über einer vorgegebenen Temperatur ist, die von dem verwendeten Kompressor abhängt. Die vorgegebene Temperatur ist allgemein im Bereich zwischen 10°C bis 18°C (50°F bis 65°F), wie z.B. 12°C(54°F). Die Zeit zwischen den Abtauabfolgen beträgt vorzugsweise mindestens 15 Minuten.
  • Das Abtauen wird erreicht, wenn die wie von dem Sensor 42 bestimmte Kreislaufabtautemperatur über dem Ende des Abtausollwerts ist, der in diesem Beispiel 25°(77°F) ist. Das Abtauen wird unabhängig von anderen Bedingungen gestoppt, wenn die Einlasswassertemperatur in der Rücklaufleitung 14 unter eine vorgegebene Temperatur, wie z.B. 10°C (50°F), fällt, die von dem Typ des verwendeten Kompressors abhängt. Zehn Minuten wird als die bevorzugte Maximaldauer für einen Abtauzyklus eingestellt. Wenn die 10-minütige Abtaumaximaldauer vergangen ist, wird die Abtausitzung gestoppt, unabhängig davon, welche anderen Bedingungen vorherrschen. Wenn während einer Abtausitzung die Einheit einen manuellen Stoppbefehl erhält, geht die Abtausitzung weiter, bis sie fertig ist.
  • Jetzt wird Bezug auf 2 genommen. Ein Zeitgeber wird in Schritt 110 gestartet, vorzugsweise nachdem zwei Minuten seit dem letzten Abtauzyklus vergangen sind. In Schritt 120 wird ein Bezugswert del_r als die OAT minus die SST bestimmt. In Schritt 130 werden die Werte für die OAT, SST und RLT periodisch, vorzugsweise alle 10 Sekunden, gemessen. Das Temperaturdelta del_i wird als die OAT minus die SST_i berechnet, wobei SST_i die SST zum Zeitpunkt i ist. Dann wird die Deltaänderung gemäß del_v_i = del_i – del_r berechnet. In Schritt 140 wird del_v_i überprüft, um festzustellen, ob die Deltaänderung 5°C (9°F) übersteigt und wenn ja, wird ein Integratorfaktor del_int in Schritt 150 angewendet. Der Wert für del_int wird durch Labortests bestimmt und hängt von der Geometrie der Windung, der Luftgeschwindigkeit durch die Windung usw. ab. Für die Carrier-Modelle 30 RH17 bis 30 RH240 ist der Wert für del_int 0,5.
  • In Schritt 150 wird frost_i, der Frostfaktor zum Zeitpunkt i, auf frost_int_i_i mal del_v_i plus den Integratorfaktor del_int eingestellt. Frost_int_i_i ist der Wert für frost_int_i zu dem Zeitpunkt i, wenn frost_int_i ein Multiplikator oder Gewinnfaktor in %/°C ist, dessen Wert normalerweise immer 0,7 ist. In manchen Fällen weicht der Wert von 0,7 ab und frost_int_i wird durch routinemäßiges Experimentieren gemäß der Größe der Windung, der Größe und des Typs des Kompressors und der Menge der Luftströmung über die Windung bestimmt. Frost i wird dann mit dem vorher bestimmten Frostfaktor verglichen, das heißt, zu dem Zeitpunkt i – 1, wobei i – 1 sich auf die Zeit einer Messperiode vor dem Zeitpunkt i bezieht, die in diesem Fall vorzugsweise 10 Sekunden vor dem Zeitpunkt i ist. Der größere Wert von frost_i und frost_i – 1 wird der Wert für frost_i.
  • In Schritt 160 wird, wenn die Deltaänderung 5°C (9°F) nicht übersteigt, der Integratorfaktor del_int nicht angewendet und wird frost_i gleich frost_int_i_i mal del_v_i eingestellt. Frost_i wird mit frost_i – 1 verglichen und auf den größeren Wert gestellt.
  • Der Frostfaktor wird in Schritt 170 überprüft, um festzustellen, ob er 100% übersteigt, und wenn nicht, beginnt der Zyklus wieder bei Schritt 130. Wenn der Frostfaktor größer als 100% ist, wird der Zeitgeber in Schritt 180 überprüft, um festzustellen, ob seit dem letzten Abtauzyklus mehr als 17 Minuten (die 15 Minuten aus Schritt 180 plus die 2 Minuten aus Schritt 110) vergangen sind. Wenn nicht, wartet das System, bis der Zeitgeber 15 Minuten überschreitet, bevor die Steuerung zu dem nächsten Schritt übergeht. In Schritt 185 wird die Einlasswassertemperatur überprüft, um sicherzustellen, dass sie höher ist als eine festgelegte Temperatur, bevor die Abtausitzung in Schritt 190 gestartet wird. Der Abtauzeitgeber wird gestartet und alle Kondensatorventilatoren werden ausgeschaltet. In Schritt 192 wird, wenn der SDP über einem vorgegebenen Schwellenwert ist, der auf dem Hochdruckauslösepunkt basiert, der Ventilator in Schritt 194 sofort neu gestartet, um den Druck auf einen Wert von vorzugsweise 30 Psi unter dem in Schritt 196 überprüften Schwellenwert zu bringen, wobei der Ventilator in Schritt 198 zu diesem Zeitpunkt angehalten wird.
  • Die RLT wird in Schritt 200 überprüft, um festzustellen, ob sie einen bestimmten Wert, für die Serie des Carrier-Equipments, gekennzeichnet durch die Carrier-Modelle 30 RH17 bis 30 RH240, vorzugsweise 25°C (45°F), übersteigt, und wenn ja, hält die Abtausitzung in Schritt 220 an. Wenn die RLT in Schritt 200 nicht gleich 25°C (45°F) ist, wird der Abtauzeitgeber überprüft, um festzustellen, ob die Abtausitzung mehr als 10 Minuten gelaufen ist, und wenn ja, hält die Abtausitzung in Schritt 220 an. Die Programmsteuerung kehrt zurück zu Schritt 110 und der Zyklus beginnt von Neuem.

Claims (8)

  1. Verfahren für das Steuern eines Abtauzyklus einer Windung (12) in einem reversiblen Wärmepumpsystem (10) mittels eines Kühlmittelkreislaufs, aufweisend folgende Schritte: Überwachen einer Mehrzahl von Leistungsvariablen des Wärmepump-systems (10); Bestimmen eines finalen Gefrierfaktors aus der Mehrzahl von Leistungsvariablen; und Abtauen der Windung (12), nachdem der Gefrierfaktor einen vorherbestimmten Wert erreicht und bestimmte Bedingungen des Systems erfüllt sind, wobei der Schritt des Überwachens aufweist: Starten eines ersten Zeitgebers; periodisches Überwachen einer Außentemperatur (OAT) in der Nähe der Windung (12); und periodisches Überwachen einer Temperatur von gesättigtem Sauggas (SST) des Wärmepumpsystems (10), und dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens aufweist: Bestimmen eines ersten Temperaturdeltas (del_r) als einen Bezugswert; Bestimmen eines zweiten Temperaturdeltas (del_i) als die OAT minus die SST; Bestimmen einer Änderung (del_v_i) in dem zweiten Temperaturdelta durch das Vergleichen des zweiten Temperaturdeltas mit dem ersten Temperaturdelta; Bestimmen eines ersten Gefrieraktors (frost_i–1) als die Änderung mal einen Gewinnfaktor (frost_int_i), wenn die Änderung nicht größer ist als einen festgelegter Betrag, und Bestimmen des ersten Gefrierfaktors als die Änderung mal den Gewinnfaktor plus einen Integrator (del_int), wenn die Änderung größer ist als der festgelegte Betrag; für jede nachfolgende Periode Bestimmen eines zweiten Gefrierfaktors (frost_i) als die Änderung mal den Gewinnfaktor, wenn die Änderung nicht größer ist als der festgelegte Betrag, und Bestimmen des zweiten Gefrierfaktors als die Änderung mal den Gewinnfaktor plus den Integratorfaktor, wenn die Änderung größer ist als der festgelegte Betrag; und Wählen des finalen Gefrierfaktors als den größeren von erstem Gefrierfaktor (frost_i–und zweitem Gefrierfaktor (frost_i).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Abtauens aufweist: Umkehren des Kühlmittelzyklus in dem Wärmepumpsystem (10), wenn der erste Zeitgeber einen festgelegten Zeitraum übersteigt und die Einlasswassertemperatur höher ist als eine festgelegte Temperatur; Ausschalten eines Kondensatorventilators; und Starten eines zweiten Zeitgebers.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Überwachens das periodische Überwachen eines Drucks von gesättigtem Abgabegas (SDP) des Systems aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Abtauens ferner aufweist: Starten des Kondensatorventilators, wenn der SDP einen festgelegten Schwellenwert übersteigt; und Stoppen des Kondensatorventilators, wenn der SDP um einen festgelegten Betrag unter den festgelegten Schwellenwert abfällt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Überwachens das Überwachen einer Kühlmittelflüssigkeitstemperatur (RLT) von in die Windung (12) eintretender Kühlmittelflüssigkeit aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Abtauens ferner das Stoppen des Schritts des Umkehrens des Kühlmittelkreislaufs, wenn die RLT einen Abtausollwert überschreitet oder der zweite Zeitgeber einen festgelegten Zeitraum überschreitet, aufweist.
  7. System für das Steuern eines Abtauzyklus einer Windung (12) in einem reversiblen Wärmepumpsystem mittels eines Kühlmittelkreislaufs, aufweisend: eine Einrichtung für das Überwachen einer Mehrzahl aus Leistungsvariablen des Wärmepumpsystems (10); eine Einrichtung für das Bestimmen eines finalen Gefrierfaktors von der Mehrzahl von Leistungsvariablen; und eine Einrichtung für das Abtauen der Windung (12), nachdem der Gefrierfaktor einen vorherbestimmten Wert erreicht und bestimmte Bedingungen des Systems erfüllt sind, wobei die Einrichtung für das Überwachen der Mehrzahl von Leistungsvariablen aufweist: einen ersten Zeitgeber; einen Sensor (43) für das periodische Überwachen einer Außentemperatur (OAT) in der Nähe der Windung (12); und einen Wandler für das periodische Überwachen der Temperatur von gesättigtem Sauggas (SST) des Wärmepumpsystems, und wobei die Einrichtung für das Bestimmen eines finalen Gefrierfaktors eine Steuereinrichtung (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung: ein erstes Temperaturdelta (del_r) als einen Bezug bestimmt; ein zweites Temperaturdelta (del_i) als die OAT minus die SST bestimmt; eine Änderung (del_v_i) in dem zweiten Temperaturdelta durch das Vergleichen des zweiten Temperaturdeltas mit dem ersten Temperaturdelta bestimmt; einen ersten Gefrierfaktor (frost_i-1) als die Änderung mal einen Gewinnfaktor (frost_int_i) bestimmt, wenn die Änderung nicht größer ist als ein festgelegter Betrag, und den ersten Gefrierfaktor als die Änderung mal den Gewinnfaktor plus einen Integratorfaktor (del_int) bestimmt, wenn die Änderung größer ist als der festgelegte Betrag; für jede nachfolgende Periode einen zweiten Gefrierfaktor (frost_i) als die Änderung mal den Gewinnfaktor bestimmt, wenn die Änderung nicht größer ist als der festgelegte Betrag, und den zweiten Gefrierfaktor als die Änderung mal den Gewinnfaktor plus den Integratorfaktor bestimmt, wenn die Änderung größer ist als der festgelegte Betrag; und den finalen Gefrierfaktor als den wählt, der der größere ist von erstem Gefrierfaktor (frost_i – 1) und zweitem Gefrierfaktor,
  8. System nach Anspruch 7, wobei der Sensor (43) für das periodische Messen einer Außentemperatur (OAT) in der Nähe der Windung ein digitales Thermometer aufweist.
DE60125850T 2000-03-15 2001-03-06 Verfahren und Vorrichtung zur Abtausteuerung für umkehrbare Wärmepumpen Expired - Lifetime DE60125850T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/525,348 US6334321B1 (en) 2000-03-15 2000-03-15 Method and system for defrost control on reversible heat pumps
US525348 2000-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60125850D1 DE60125850D1 (de) 2007-02-22
DE60125850T2 true DE60125850T2 (de) 2007-10-11

Family

ID=24092864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60125850T Expired - Lifetime DE60125850T2 (de) 2000-03-15 2001-03-06 Verfahren und Vorrichtung zur Abtausteuerung für umkehrbare Wärmepumpen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6334321B1 (de)
EP (1) EP1134519B1 (de)
JP (1) JP2001280769A (de)
KR (1) KR100413160B1 (de)
CN (1) CN100340829C (de)
BR (1) BR0101082A (de)
DE (1) DE60125850T2 (de)
ES (1) ES2275613T3 (de)
TW (1) TW522212B (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7073344B2 (en) * 2003-07-10 2006-07-11 Standex International Corporation Electrically controlled defrost and expansion valve apparatus
US20070033955A1 (en) * 2003-07-10 2007-02-15 Ran Luo Electrically controlled defrost and expansion valve apparatus
US7234311B2 (en) * 2005-04-04 2007-06-26 Carrier Corporation Prevention of compressor unpowered reverse rotation in heat pump units
DE202007003577U1 (de) * 2006-12-01 2008-04-10 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
WO2010054498A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 Carrier Corporation Heat pump system and method of operating
US8417386B2 (en) * 2008-11-17 2013-04-09 Trane International Inc. System and method for defrost of an HVAC system
EP2366968B1 (de) * 2010-03-17 2017-05-17 Wolf GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Abtauen eines Verdampfers einer Wärmepumpenvorrichtung
ES2762238T3 (es) * 2010-07-01 2020-05-22 Carrier Corp Desescarchado a demanda con saturación de refrigerante del evaporador
US9109830B2 (en) * 2010-08-11 2015-08-18 Mitsubishi Electric Corporation Low ambient cooling kit for variable refrigerant flow heat pump
CN102297549B (zh) * 2011-09-15 2013-06-12 青岛海信日立空调系统有限公司 空调的除霜方法
US9239183B2 (en) 2012-05-03 2016-01-19 Carrier Corporation Method for reducing transient defrost noise on an outdoor split system heat pump
EP2717002B1 (de) * 2012-10-08 2019-01-02 Emerson Climate Technologies GmbH Verfahren zum Bestimmen von Abtauzeitpunkten
CN103868296B (zh) * 2014-04-01 2016-11-23 深圳麦克维尔空调有限公司 空调机组除霜方法和空调机组
CN107076477B (zh) 2014-11-24 2021-04-27 开利公司 用于自由和积极除霜的系统和方法
CN107166670B (zh) * 2017-06-14 2019-12-06 青岛海尔空调器有限总公司 一种空调器自清洁的控制方法及装置
CN109959194B (zh) * 2019-02-20 2021-05-18 广东芬尼克兹节能设备有限公司 一种高效除霜控制方法及系统
CN110173827A (zh) * 2019-05-29 2019-08-27 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其自清洁控制方法和计算机可读存储介质
CN110398038A (zh) * 2019-07-29 2019-11-01 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种空调外机自清洗控制方法、装置及空调系统
CN113483510B (zh) * 2021-07-20 2022-11-08 贵州省建筑设计研究院有限责任公司 一种空气源热泵除霜启停控制方法
KR20230147933A (ko) 2022-04-15 2023-10-24 (주)정민 소음 저감구조를 갖는 상치형 환기장치
EP4437292A1 (de) * 2023-02-17 2024-10-02 Copeland Cold Chain LP Bedarfsabtauen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338790A (en) * 1980-02-21 1982-07-13 The Trane Company Control and method for defrosting a heat pump outdoor heat exchanger
US4328680A (en) * 1980-10-14 1982-05-11 General Electric Company Heat pump defrost control apparatus
US4373349A (en) * 1981-06-30 1983-02-15 Honeywell Inc. Heat pump system adaptive defrost control system
DE3333907A1 (de) * 1983-09-20 1985-04-04 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Verfahren und vorrichtung zur abtauregelung von waermepumpen
US4563877A (en) * 1984-06-12 1986-01-14 Borg-Warner Corporation Control system and method for defrosting the outdoor coil of a heat pump
US4573326A (en) * 1985-02-04 1986-03-04 American Standard Inc. Adaptive defrost control for heat pump system
US4882908A (en) * 1987-07-17 1989-11-28 Ranco Incorporated Demand defrost control method and apparatus
US4916912A (en) * 1988-10-12 1990-04-17 Honeywell, Inc. Heat pump with adaptive frost determination function
US5319943A (en) * 1993-01-25 1994-06-14 Copeland Corporation Frost/defrost control system for heat pump
US5727395A (en) * 1997-02-14 1998-03-17 Carrier Corporation Defrost control for heat pump
IT1292014B1 (it) * 1997-05-27 1999-01-25 Rc Condizionatori Spa Controllo dello sbrinamento dell'evaporatore in un impianto a pompa di calore ad aria

Also Published As

Publication number Publication date
CN100340829C (zh) 2007-10-03
KR100413160B1 (ko) 2003-12-31
ES2275613T3 (es) 2007-06-16
US6334321B1 (en) 2002-01-01
TW522212B (en) 2003-03-01
JP2001280769A (ja) 2001-10-10
KR20010092302A (ko) 2001-10-24
CN1313494A (zh) 2001-09-19
BR0101082A (pt) 2001-10-30
DE60125850D1 (de) 2007-02-22
EP1134519A2 (de) 2001-09-19
EP1134519B1 (de) 2007-01-10
EP1134519A3 (de) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60125850T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtausteuerung für umkehrbare Wärmepumpen
DE69212356T2 (de) Enteisungssteuerung
DE69634942T2 (de) Regelkreis für Latenzkühlmittel für Klimaanlage
DE3215141C2 (de)
DE3852524T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Bedarfsabtauens.
DE102011051285B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Vereisungsvermeidungsregelung für Verdampfer einer Wärmepumpe von Klimaanlagen in Fahrzeugen
DE4224780C2 (de) Kühlanlage mit Temperaturschutz des Kompressors in allen Betriebsarten
DE102013114374B4 (de) Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl
US4926649A (en) Method and apparatus for saving energy in an air conditioning system
EP2256438B1 (de) Verbesserte Kälteerzeugungsvorrichtung, insbesondere für Flugzeuge
CH626439A5 (de)
DE69510905T2 (de) Entfeuchtungseinrichtungen
DE60026898T2 (de) Klimaanlage
DE602004012905T2 (de) Energie sparende klimaprüfkammer und betriebsverfahren
WO2019166291A1 (de) Kältegerät mit abtauheizung
US4817395A (en) Method and apparatus for saving energy in an air conditioning system
DE69306276T2 (de) Messung der Verdampferbelastung in einen Fahrzeugklimatisierungssystem für die Regelung der Kompressorkupplung
EP2853844A1 (de) Verfahren zum Enteisen einer Wärmepumpe
EP4212786A1 (de) Verfahren zum abtauen eines lufteintrittsgitters eines verdampfers einer luft-wärmepumpe, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und computerprogrammprodukt
DE102016013053A1 (de) Heizungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Heizungsvorrichtung
EP1813897A2 (de) Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes
WO2018177809A1 (de) Kältegerät und betriebsverfahren dafür
WO2014019859A2 (de) Kältegerät mit automatischer abtauung
DE69715835T2 (de) Steuerverfahren für Abtauvorgänge in einer Wärmepumpenanlage
EP3745054B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition