DE60302740T2

DE60302740T2 - System und Methode zur Berechnung der Leistung eines Kompressors

Info

Publication number: DE60302740T2
Application number: DE60302740T
Authority: DE
Inventors: Michael A. Sidney Saunders
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland Corp LLC
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-05-01
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2023-05-02
Also published as: DE60302740D1; US20040068390A1; EP1406014B1; US7917334B2; US20090037143A1; US20050131654A1; EP1406014A3; US7451061B2; EP1406014A2; US6928389B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verdichterleistung und insbesondere das Berechnen von Leistungsparametern für neue und vorhandene Verdichter.
Ob es nun um Fehlerbehebung oder Ersetzen eines Verdichters in einem bestehenden System oder Wählen eines Verdichters für ein neues System geht, ist es wünschenswert, die Leistung des Verdichters zu kennen. Die Leistung eines Verdichters kann im Allgemeinen durch vier Betriebsparameter erfasst werden: Kapazität (Btu/Std.), Leistung (Watt), Strom (Ampere) und Massendurchsatz (lbs/Std.). Die folgende Gleichung kann zur Beschreibung jedes der oben aufgeführten Parameter im Verhältnis zu den anderen verwendet werden: Ergebnis = C₀ + C₁ × T_E + C₂ × T_C + C₃ × T_E ² + C₄ × T_E × T_C + C₅ × T_C ² + C₆ + T_E ³ + C₇ × T_E × T_E ² + C₈ × T_E × T_C ² + C₈ × T_E × T_C ² + C₉ × T_C ³, wobei T_E = Verdampfungstemperatur (F), T_C = Kondensationstemperatur (F) und C₀–C₉ die Bemessungskoeffizienten für jeden Parameter sind. Für diese Gleichung gibt es einzigartige Bemessungskoeffizienten für jeden Verdichter und für jeden Parameter.
Herkömmlicherweise werden Verdichter-Leistungsdaten durch Nachschlagen in großen Heftern mit ausgedruckten Leistungsdaten oder durch Verwenden eines Modelliersystems, das die Verwendung von Verdichter-Bemessungskoeftizienten erfordert, erhalten. Das Problem bei diesen beiden Verfahren ist, dass die Verdichter bei Standardbedingungen eingestuft sind, was bedeutet, dass die Unterkühlungstemperatur und entweder die Rückstromgas- oder die Überhitzungstemperatur konstant bleiben. Weder die ausgedruuckten Leistungsdaten noch die aus den Bemessungskoeffizienten in dem Modelliersystem abgeleiteten Daten geben einen geeigneten Verdichter zuverlässig an, wenn die tatsächlichen Bedingungen nicht der Norm entsprechen. Zur Abwandlung der Standardbedingungen muss die Unterkühlungstemperatur, die Rückstromgas- oder die Überhitzungstemperatur manuell umgewandelt werden, um die tatsächlichen Bedingungen wiederzugeben. Diese Umwandlung erfordert das Verstehen der thermodynamischen Eigenschaften sowie das Kennen von Tabellen mit Kältemitteleigenschaften.
Da es ferner tausende von Verdichtern auf dem Markt gibt, ist das Führen von Papierheftern und Modelliersystemen für jeden der Verdichter in Anbetracht der schnellen Branchen- und Produktänderungen eine unüberwindbare Aufgabe. Ferner werden Verdichter-Bemessungskoeffizienten häufig neu festgelegt, was das Problem der Verwaltung korrekter Daten erschwert.
EP 1,211,617 offenbart ein Verfahren und ein System, das die erforderlichen Betriebseigenschaften als Eingabe nimmt, einen diese Eigenschaften erfüllenden Turboverdichter wählt und vorlegt und Anfragen nach Angeboten für den gewählten Turboverdichter entgegennimmt.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Computerprogramm an die Hand, das ein Verfahren für das Ermitteln der Leistung eines Verdichters mit Hilfe eines aktualisierbaren Leistungsrechners mit einer praktischen Anwenderschnittstelle abarbeitet. Der Leistungsrechner erlaubt dem Anwender die Wahl eines Verdichters entweder durch Verwenden einer Modellnummer oder durch Eingabe bestimmter Auslegungsbedingungen. Zusätzlich kann der Leistungsrechner ein Sperrmerkmal umfassen, das sicherstellt, dass der Rechner die neusten und aktuellsten Daten und Verfahren verwendet. Insbesondere gibt die Erfindung ein Computerprogramm nach Anspruch 1 sowie ein System nach Anspruch 15 an die Hand.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend folgenden eingehenden Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass die eingehende Beschreibung und spezifische Beispiele zwar die bevorzugte Ausführung der Erfindung anzeigen, doch lediglich für die Zwecke der Veranschaulichung dienen und nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen.
Die vorliegende Erfindung geht aus der eingehenden Beschreibung und den Begleitzeichnungen besser hervor. Hierbei zeigen:
1 eine Darstellung einer Kühlanlage, die den erfindungsgemäßen Leistungsrechner implementiert;
2 ein Prozessflussdiagramm, das das erfindungsgemäße Leistungsberechnungsverfahren veranschaulicht;
3 eine erfindungsgemäße Modellwahlschnittstelle;
4 eine erfindungsgemäße Hauptwahlschnittstelle;
5 eine erfindungsgemäße Bedingungswahlschnittstelle;
6 eine graphische Darstellung einer erfindungsgemäßen Betriebshüllkurve;
7 eine Datentabelle, die die Datenpunkte einer erfindungsgemäßen Betriebshüllkurve wiedergibt;
8 eine erfindungsgemäße Schnittstelle zum Prüfen der Stromstärke.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführung(en) ist lediglich beispielhafter Natur und soll in keiner Weise die Erfindung, ihre Anwendung oder Einsatzmöglichkeiten beschränken.
1 veranschaulicht eine Kühlanlage 10, die einen erfindungsgemäßen Leistungsrechner 30 integriert. Die Kühlanlage 10 umfasst eine Steuereinrichtung 12, die mit einem Computer 14 durch eine Kommunikationsplattform 15 kommuniziert. Die Kommunikationsplattform 15 kann Ethernet, ControlNet, Echelon oder eine andere vergleichbare Kommunikationsplattform sein. Wie dargestellt sieht eine Internet-Verbindung 16 eine Verbindung zu einem anderen Computer 18 vor. Zusätzlich zum Verknüpfen von Systemkomponenten der Kühlanlage 10 bietet die Internet-Verbindung 16 durch den Computer 14 auch Zugriff auf das Internet. Die Internet-Verbindung 16 erlaubt dem Anwender den Fernzugriff auf sowie das Herunterladen von Leistungsrechner-Aktualisierungen und das Speichern von Datenbankinformationen in einer Speichervorrichtung 20.
Der Leistungsrechner 30 wird schematisch gezeigt, wobei er die Steuereinrichtung 12, den Rechner 14 und die Speichervorrichtung 20 enthält, es können aber mehr oder weniger Computer, Steuereinrichtungen und Speichervorrichtungen enthalten sein. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung 12 der Kühlanlage 10 ein Prozessor oder eine andere Rechenanlage mit der Fähigkeit sein, durch die Kommunikationsplattform 15 oder die Internet-Verbindung 16 mit dem Computer 18, der außerhalb der Kühlanlage 10 und typischerweise an einem fernen Ort gezeigt wird, zu kommunizieren. Der Computer 14 wird lokal gezeigt, d.h. nahe der Steuereinrichtung 12 und der Kühlanlage 10, kann aber fern aufgestellt sein, beispielsweise außerhalb des Firmengeländes. Alternativ können der Computer 14 und der Computer 18 Server sein, entweder einzeln oder als eine Einheit. Weiterhin kann der Computer 14 die Steuereinrichtung 12 ersetzen und direkt mit den Komponenten der Anlage 10 und dem Rechner 18 oder umgekehrt kommunizieren. Ferner kann die Speichervorrichtung 20 Teil des Computers 14 sein.
Innerhalb der Kühlanlage 10 ist ein Kondensator 22 an den Verdichter 24 und eine Last 26 angeschlossen. Der Verdichter 24 kommuniziert durch das Saugsammelrohr 25 mit der Last 26, welche ein Verdampfer, Wärmetauscher usw. sein kann. Durch einen oder mehrere Sensoren 28 überwacht die Steuereinrichtung 12 die Systembedingungen, um vom Leistungsrechner 30 verwendete Daten zu liefern. Die von den Sensoren 28 erfassten Daten können den Strom, die Spannung, die Temperatur, den Taupunkt, die Feuchtigkeit, das Licht, die Belegung, die Ventilbedingung, die Betriebsart der Anlage, den Abtaustatus, den Ansaugdruck und den Auslassdruck der Kühlanlage 10 umfassen und können ferner so konfiguriert werden, dass andere Leistungsindikatoren des Verdichters überwacht werden.
Wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, gibt es zahlreiche Möglichkeiten für das Konfigurieren der Kühlanlage 10. Zwar ist die oben beschriebene Anlage eine Kühlanlage, doch ist der Leistungsrechner 30 für andere Anlagen geeignet, einschließlich aber nicht ausschließlich Heiz-, Klima- und Kälteanlagen.
Unter Bezug auf 2 greift der Verdichter-Leistungsrechner 30 auf eine Datenbank 40 mit Verdichterspezifikationen zu, die zahlreiche Marken, Modelle und Arten von Verdichter enthält, wobei sie Leistungseigenschaften für jeden Verdichter aufweist. Die Datenbank 40 kann in einer Speichervorrichtung 20 angesiedelt sein oder kann dem Leistungsrechner 30 anderweitig verfügbar sein. Die gespeicherten Eigenschaften können verdichterspezifische Bemessungskoeffizienten und Anwendungsparameterbeschränkungen enthalten, sind aber nicht hierauf beschränkt.
Wie bereits erwähnt werden die Bemessungskoeffizienten bei Standardbedingungen berechnet und werden häufig nach der gewerblichen Vertriebsfreigabe erneut festgelegt. Da ferner Verdichter ständig weiterentwickelt werden, müssen ihre Bemessungskoeffizienten und Anwendungsparameterbeschränkungen in die Datenbank 40 aufgenommen werden. Um sicherzustellen, dass die Datenbank 40 die aktuellsten Daten enthält, weist der Leistungsrechner 30 ein Sperrmerkmal auf, das den Betrieb nach einer vorbestimmten Frist deaktiviert, für gewöhnlich nach neunzig Tagen, bis die Datenbank aktualisiert ist. Optional können Aktualisierungen für den Leistungsrechner 30 durch Abrufen von Daten über das Internet oder von jedem anderen zugreifbaren Aufzeichnungsmedium erfolgen.
Um den Berechnungsprozess zu starten, wählt der Anwender bei Schritt 50 eine Kompilierungsstrecke. Zwei Beispiele für Kompilierungsstrecken sind das Wählen eines Verdichters nach Modellnummer mittels Schritt 60 oder das Eingeben von Auslegungsbedingungen mittels Schritt 70. Das Eingeben von Auslegungsbedingungen gibt eine Liste von Verdichtern aus, die für eine bestimmte Anwendung geeignet sind. Beide der beispielhaften Kompilierungsstrecken werden nachstehend eingehend beschrieben.
Weiter mit dem Berechnungsprozess von 2 wählt der Anwender bei Schritt 60 eine Modellnummer. Eine Modellwahlschnittstelle 200 für das Wählen eines Verdichters nach Modellnummer wird in 3 gezeigt. Für das Wählen der Modellnummer, des Kältemittels, der Frequenz und/oder der Anwendungsart werden wie gezeigt jeweils Aktionsmenüs 61, 63, 65 und 67 verwendet. Sobald der Anwender bei Schritt 60 eine Modellnummer wählt, wird automatisch der nächste verfügbare Parameter hervorgehoben, was den als Nächsten zu wählenden Parameter anzeigt. Bei Schritt 62 könnte der Anwender zum Beispiel eine Kältemittelart aus dem Aktionsmenü 63 wählen. Dieser Prozess führt den Anwender durch die Kompilierungsstrecke, da nicht alle Parameterkombinationen für jeden Verdichter verfügbar sind. Abhängig von der gewählten Modellnummer kann es Schritte für das Wählen eines Kältemittels 62, einer Frequenz 64 oder einer Anwendungsart 66 aus den Aktionsmenüs 63, 65 bzw. 67 geben, dies muss aber nicht sein. Wenn eine Auswahl beschränkt ist, sind die Aktionsmenüs für das Kältemittel 63, die Frequenz 65 oder die Anwendungsart 67 deaktiviert, um Änderungen zu verhindern, die sich von der vorgegebenen Auswahl dieses Parameters unterscheiden.
Zurück nun zu 2 werden bei den Schritten 62, 64 bzw. 66 die verbleibenden verfügbaren Parameter für Kältemittel, Frequenz und Anwendungsart gewählt und dann für Schritt 68 des Leistungsberechnungsprozesses gespeichert. An der Hauptwahlschnittstelle 300, wie sie in 4 gezeigt wird, kann der Anwender bestimmte Parameter wie die Verdampfungstemperatur, die Kondensationstemperatur und die Spannung mittels der Dateneingabepunkte 82, 84 bzw. 86 ändern, wie bei Schritt 80 von 2 angezeigt wird. Die Hauptwahlschnittstelle 300 wird nachstehend weiter beschrieben.
Unter erneutem Bezug auf den Anfang des Prozesses in 2 kann der Anwender alternativ basierend auf Anwendungsbedingungen bei Schritt 70 eine Kompilierungstrecke wählen, wie durch die Bedingungswahlschnittstelle 400 von 5 dargestellt wird. Die durch die Bedingungswahlschnittstelle 400 verfügbaren Anwendungsbedingungen unterscheiden sich von denen, die über die Modellwahlschnittstelle 200 von 3 verfügbar sind. Hier kann der Anwender durch die Dateneingabepunkte 82 bzw. 84 Werte für die Verdampfungstemperatur und die Kondensationstemperatur eingeben. Ferner können Parameterauswahlen aus den Aktionsmenüs 64, 92, 62, 94 und 66 für Frequenz, Phase, Kältemittel, Produktart (zum Beispiel Scroll-, Scheiben-, hermetischer, halbhermetischer und Schraubenverdichter) bzw. Anwendungsart (zum Beispiel Klimatisierung, niedrige Temperatur, mittlere Temperatur oder hohe Temperatur) getroffen werden. Der Anwender hat auch die Wahl, zwischen Wahlpunkt 96 für ein konstantes Rückstromgas oder Wahlpunkt 98 für eine konstante Verdichterüberhitzungstemperatur umzuschalten. Wenn bei Wahlpunkt 96 ein konstantes Rückstromgas gewählt wird, kann der Anwender an den Dateneingabepunkten 97 bzw. 99 Werte für die Rückstromgastemperatur und die Unterkühlungstemperatur eingeben. Wenn umgekehrt bei Wahlpunkt 98 eine konstante Überhitzungstemperatur gewählt wird, gibt der Anwender an den Dateneingabepunkten 97 bzw. 99 Werte für die Überhitzungs- und die Unterkühlungstemperaturen ein. Die Nomenklatur für den Dateneingabepunkt 97 ändert sich abhängig davon, ob ein konstantes Rückstromgas oder eine konstante Überhitzung vorliegt. Wenn zum Beispiel ein konstantes Rückstromgas gewählt wird, lautet die Bezeichnung für den Dateneingabepunkt 97 „Rückstromgas". Wenn aber eine konstante Überhitzung gewählt wird, lautet die Bezeichnung „Überhitzung".
Ferner kann der Anwender an den Dateneingabepunkten 100 und 101 eine Kapazitätsauslastung bzw. einen Kapazitätstoleranzprozentsatz wählen. Die Verdichterkapazität wird bezogen auf dessen Enthalpie ausgedrückt, was eine Funktion einer inneren Energie eines Verdichters plus das Produkt seines Volumens und Drucks ist. Insbesondere definiert die Änderung der Verdlichterenthalpie multipliziert mit dessen Massendurchsatz seine Kapazität. Der Toleranzprozentsatz bezeichnet seine Kapazität in Btu/Std.
Zum Schluss kann der Anwender bei Wahlpunkt 102 auswählen, durch Wählen eines Verdichters nach Kategorie die Wahlliste an Verdichtern einzuengen. Zum Beispiel kann der Anwender nur an Verdichtern interessiert sein, die aus OEM-Fertigung stammen, die Wartungsaustausch oder international erhältliche Modelle sind.
Wenn alle Auswahlvorgänge abgeschlossen sind, aktiviert der Anwender die Auswahltaste 104, die bei Schritt 120 eine Abfrage der Datenbank 40 auf Datensätze auslöst, die den Auslegungskriterien entsprechen. Wie bereits erläutert, sind die Bemessungskoeffizienten jedes Verdichters für den Verdichter bei Messung unter Standardbedingungen charakteristisch. Zum Beispiel 65°F (18,333°C) heißes Rückstromgas und eine 0°F (–17,778°C) Unterkühlung oder ein anderer Standard der Tests. Soweit sich die angegebenen Auslegungsbedingungen von den Standardbedingungen unterscheiden, werden Konvertierungen vorgenommen, um die Änderungen der Bedingungen wiederzugeben. Die Konvertierungen ändern die Standardbedingungen zu den Bedingungen der neuen Auslegung ab, wie zum Beispiel 25°F (–3,889°C) Überhitzung und 10°F (–12,222°C) Unterkühlung. Die Konvertierungen werden aus thermodynamischen Grundsätzen abgeleitet, beispielsweise Q = mΔh, wobei Q = Kapazität, m = Massendurchsatz und Δh = Enthalpieänderung. Die Abfrage ergibt eine Liste, woraufhin der Anwender einen Verdichter wählen und mit dem Prozess der Leistungsberechnung fortfahren kann.
Zurück zu 2 verschmelzen die beispielhaften Kompilierungsstrecken bei Schritt 80 für die Parameterabwandlung, wie durch die in 4 gezeigte Hauptwahlschnittstelle 300 dargestellt wird. Bei Schritt 80 kann der Anwender über die Hauptwahlschnittstelle 300 an den Dateneingabepunkten 82, 84 und 86 die Verdampfungstemperatur, die Kondensationstemperatur bzw. die Spannung abwandeln. Ferner kann der Anwender unter Verweis auf 4 durch Wählen von Umschaltpunkt 81 entweder die Grundeinstellungen für das Rückstromgas und Überhitzung wählen oder durch Wählen entweder des Umschaltpunkts 83 für konstantes Rückstromgas oder Umschaltpunkt 85 für konstante Überhitzung eine der Temperaturen konstant halten. Die Wahl von entweder Umschaltpunkt 83 oder Umschaltpunkt 85 deaktiviert den nicht gewählten Umschaltpunkt, so dass deren gemeinsames Auswählen verhindert wird. Wenn der Grundeinstellungspunkt 81 gewählt wird, werden Dateneingabepunkte 87, 88 und 89, die für die Rückstromgas-, Unterkühlungs- und Verdichterüberhitzungstemperatur stehen, festgelegt und können nicht abgewandelt werden. Wenn bei Schritt 80 der Dateneingabepunkt 83 für konstantes Rückstromgas gewählt wird, kann der Anwender die Rückstromgas- und Unterkühlungstemperaturen über die Dateneingabepunkte 87 und 88 abwandeln. Der Dateneingabepunkt 85 für die Verdichterüberhitzung ist aber bei dieser Konfiguration deaktiviert, was eine Abwandlung verhindert. Wenn umgekehrt bei Dateneingabepunkt 85 eine konstante Überhitzungstemperatur gewählt wird, kann der Anwender bei den Dateneingabepunkten 88 bzw. 89 die Werte für die Unterkühlungs- und Überhitzungstemperaturen ändern.
Die Verdichterleistung wird häufig in Bezug auf gesättigte Ansaug- und Auslasstemperaturen ausgedrückt. Bei Verdichtern, die Gleitkältemittel verwenden, beispielsweise R407C, ist es vorteilhaft, die geeigneten Temperaturen zu ermitteln, die die Saug- und Ablassbedingungen bestimmen. Es gibt im Allgemeinen zwei Möglichkeiten, dies zu verwirklichen, durch Mittelpunkt- und Taupunkttemperaturen. Das Mittelpunktverfahren wird durch Verwenden von Temperaturen, die die Mittelpunkte der Kondensations- und Verdampfungsprozesse sind, ausgedrückt. Zwar ist dies ein zulässiges Vorgehen bei Nichtgleitkältemitteln, doch sind die Leistungsdaten für Verdichter, die Gleitkältemittel verwenden, bei Ermittlung am Taupunkt präziser. Der hier verwendete Begriff „Gleit" wird in der Branche verbreitet verwendet, um zu beschreiben, wie sich die Temperatur während der Verdampfungs- und Kondensationsprozesse ändert bzw. von einem Wert zum anderen gleitet. Zahlreiche Kältemittel besitzen eine Gleitwirkung. Bei manchen ist das Gleiten relativ gering und wird normalerweise vernachlässigt, bei anderen aber, beispielsweise der Reihe R407, ist das Gleiten messbar und kann eine Auswirkung auf Kühlzyklus- und Verdichterleistungsdaten haben.
Bei Schritt 125 in 2 ermittelt der Leistungsrechner 30, ob der gewählte Verdichter ein Gleitkältemittel verwendet. Wenn ja, erscheint auf der Hauptwahlschnittstelle 300 eine Umrechnungsoption 127 für das Umrechnen der Gleitkältemittel-Mittelpunkttemperatur zu einer Taupunkttemperatur, wie in 4 gezeigt wird.
Nach Eingabe aller Daten wird bei Schritt 130 eine Betriebshüllkurvenprüfung der Daten ausgeführt, um zu bestätigen, dass sie in den Verdichterbetriebsgrenzwerten liegen. Jeder Verdichter hat Auslegungs- und Anwendungsgrenzwerte, die vorbestimmt sind und durch Verdampfungs- und Kondensationstemperaturgrenzwerte bestimmt werden. Jede Anwendung hat eine Betriebshüllkurve und die Prüfung verifiziert, dass der gewählte Verdichter innerhalb seiner Betriebshüllkurve arbeiten kann. Der für die bei Schritt 130 ausgeführte Verifizierung der Verdichterbetriebsgrenzwerte verwendete Code wird im Anhang gezeigt. Die Betriebshüllkurve wird nachstehend eingehend beschrieben.
Nachdem die letzte Parameterauswahl getroffen wurde, weist der Anwender den Leistungsrechner 30 an, die Kapazität, die Leistung, den Strom, den Massendurchsatz, das Energieeffizienzverhältnis (EER) und die isentrope Effizienz für den bei 140 gewählten Verdichter zu berechnen. Der Anwender kann mit Hilfe des Modellnummerverfahrens oder durch das zuvor beschriebene Anwendungsbedingungsverfahren auch einen anderen Verdichter aus der Hauptwahlschnittstelle 300 wählen. Weitere Merkmale umfassen das Anlegen von Datentabellen, die eine Betriebshüllkurve des Verdichters wiedergeben, das graphische Darstellen der Betriebshüllkurve und das Prüfen der Nennstromstärke für den gewählten Verdichter.
Wie vorstehend kurz erläutert wurde, hat jede Anwendung eine Betriebshüllkurve. Der Zweck der Hüllkurve ist das Bestimmen eines Bereichs, der den Betriebsbereich für jeden Verdichter einschließt. Ein Beispiel einer Betriebshüllkurve wird in 6 graphisch dargestellt. Die Hüllkurve wird durch eine Reihe von Punkten bestimmt, die die oberen und unteren Grenzwerte der Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen für einen bestimmten Verdichter darstellen. Wenn eine Verdampfungs- oder Kondensationstemperatur gewählt wird, die außerhalb der Betriebshüllkurve liegt, beispielsweise bei Punkt 132, der eine Verdampfungstemperatur von –30°F (–1,111°C) und eine Kondensationstemperatur von 45°F (7,222°C) darstellt, erscheint in einem (in 4 gezeigten) Anzeigefenster 110 eine Meldung. Die Meldung informiert den Anwender, dass die Bedingungen außerhalb der Betriebshüllkurve liegen, in welchem Fall keine Leistungsberechnungen ausgegeben werden. Ein Beispiel für eine Gruppe von Temperaturen, die in die Betriebshüllkurve fällt und Leistungsergebnisse zeitigt, befindet sich bei Punkt 134, wo die Verdampfungstemperatur –60°F (–51,111°C) und die Kondensationstemperatur 35°F (1,667°C) beträgt.
An der Hauptwahlschnittstelle 300 von 4 sind mehrere weitere Merkmale des Leistungsrechners 30 verfügbar. Ein solches Merkmal ist die Funktion zum Anlegen von Tabellen, die in 7 gezeigt wird. Die Funktion erzeugt eine Tabelle, die die folgenden Parameter anzeigt: Kapazität (Btu/Std.) 140, Leistung (Watt) 142, Strom (Ampere) 144, Massendurchsatz (lbs/Std.) 146, EER (Btu/Watt-Std.) 148 und isentrope Effizienz (%) 150 für eine ganze Betriebshüllkurve. Unter Bezug auf Zelle A in 7 werden die obigen Parameter für eine Kondensationstemperatur von 150°F (65,556°C) und eine Verdampfungstemperatur von 55°F (12,778°C) gegeben. Diese Tabelle ist auch ein CSV-Dokument (durch Komma getrennte Variable), das ausgedruckt oder zu einer anderen Plattform exportiert werden kann.
Ein anderes bei der Hauptwahlschnittstelle 300 von 4 verfügbares Merkmal ist eine Funktion zum Prüfen der Stromstärke. Eine Stromstärkerprüfschnittstelle 500, wie sie in 8 gezeigt wird, zeigt die bei Schritt 60 für die Stromanwendung gewählte Modellnummer und die Auslegungsspannung 162 für den gewählten Verdichter an. An den Datenpunkten 164, 166 und 168 gibt der Anwender die gemessene Spannung, den Saugdruck bzw. den Auslassdruck des Verdichters ein. Bei Aktivieren der Berechnungstaste 178 gibt der Leistungsrechner 30 an den Anzeigepunkten 170, 172, 174 bzw. 176 die erwartete gesättigte Ansaugtemperatur, die gesättigte Auslasstemperatur, das Druckverhältnis und den Strom in Ampere an.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und somit sollen Abwandlungen, die nicht vom Schutzumfang der Erfindung, der durch den Gegenstand der beigefügten Patentansprüche bestimmt wird, eingeschlossen sein.
Anhang
Diese Funktion schließt nicht das Prüfen zur Ermittlung ein, ob ein vorgegebener Satz von Verdampfungs- und Kondensationspunkten innerhalb oder außerhalb der Betriebshüllkurve liegt. Die ausgegebenen Ergebnisse sind 0, wenn sie innerhalb liegen, und 1, wenn sie außerhalb liegen.

Claims

Computerprogramm für das Berechnen der Leistung eines Verdichters, wobei das Computerprogramm so ausgelegt ist, dass es bei Ausführen auf einem Computer (14) die folgenden Schritte vornimmt: – Wählen (60, 70) eines Verdichters aus einer Datenbank (40); – Eingeben (90, 66) von Anwendungsbedingungen; – Vergleichen von Daten für den gewählten Verdichter mit den eingegebenen Anwendungsbedingungen; – Festlegen einer Betriebshüllkurve für den gewählten Verdichter, wobei der Schritt des Festlegens das Festlegen einer Reihe von Punkten umfasst, die untere und obere Grenzwerte von Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen für den gewählten Verdichter darstellen; – Ermitteln (130), ob der gewählte Verdichter in seiner Betriebshüllkurve arbeitet; und – Berechnen (140) der Leistung des gewählten Verdlichters.
Computerprogramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählen eines Verdichters aus einer Datenbank das Wählen (70) eines Verdichters basierend auf Auslegungsbedingungen umfasst.
Computerprogramm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben (90) von Anwendungsbedingungen das Eingeben einer Anwendungsbedingung aus der Gruppe bestehend aus: Verdampfungstemperatur, Kondensationstemperatur, konstanter Rückstromgastemperatur, konstanter Verdichterüberhitztemperatur, Kapazitätsauslastung, Kapazitätstoleranzprozentsatz, Frequenz, Phase, Kältemittel, Produktart und Anwendungsart umfasst.
Computerprogramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählen eines Verdichters aus einer Datenbank das Wählen (60) eines Verdichters nach Kategorie umfasst.
Computerprogramm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kategorie aus einer Gruppe bestehend aus: OEM-Produktion, Wartungsaustausch und international erhältliche Modelle gewählt wird.
Computerprogramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählen eines Verdichters aus einer Datenbank das Wählen (60) eines Verdichters nach Modellnummer umfasst.
Computerprogramm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben von Anwendungsbedingungen das Eingeben einer Anwendungsbedingung gewählt aus der Gruppe bestehend aus: Kältemittelart, Verdichterfrequenz und Anwendungsart umfasst.
Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen von Daten für den gewählten Verdichter mit den Eingabe- und Anwendungsbedingungen das Abfragen einer Datenbank umfasst.
Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen von Daten für den gewählten Verdichter mit den Eingabe- und Anwendungsbedingungen das Konvertieren (126) von Standardbedingungen zu den eingegebenen Anwendungsbedingungen umfasst.
Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin das Ermitteln der Saug- und Ablassbedingungen umfasst.
Computerprogramm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Saug- und Ablassbedingungen das Ermitteln einer Temperatur umfasst, die ein Mittelpunkt der Kondensations- und Verdampfungstemperaturen ist.
Computerprogramm nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Saug- und Ablassbedingungen das Ermitteln (126) einer Taupunkttemperatur umfasst.
Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen (140) der Leistung des gewählten Verdichters das Berechnen von Betriebsparametern gewählt aus der Gruppe bestehend aus: Kapazität, Leistung, Strom, Massendurchsatz, Energieeffizienzverhältnis (EER) und isentroper Effizienz umfasst.
Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin das Erzeugen einer die errechnete Leistung darstellenden Tabelle umfasst.
System (30) für das Berechnen der Leistung eines Verdichters, wobei das System umfasst: – eine einer Kühlanlage zugeordnete Steuereinrichtung (12), die mit dieser in Wirkverbindung steht; – eine Datenbank (40) mit Verdichterspezifikationsdaten; – einen Computer (14) in Verbindung mit der Steuereinrichtung (12), der für den Zugriff auf die Datenbank (40) genutzt werden kann; und – eine dem Computer zugeordnete Anwenderschnittstelle, die genutzt werden kann, um einen Verdichter aus der Datenbank (40) zu wählen, Anwendungsbedingungen einzugeben, Daten für den gewählten Verdichter mit den eingegebenen Anwendungsbedingungen zu vergleichen, zu ermitteln, ob der gewählte Verdichter in einer für den gewählten Verdichter festgelegten Betriebshüllkurve arbeitet, und um die Leistung des gewählten Verdichters zu berechnen.
System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsbedingungen aus der Gruppe bestehend aus: Verdampfungstemperatur, Kondensationstemperatur, konstanter Rückstromgastemperatur, konstanter Überhitzungstemperatur, Kapazitätsauslastung, Kapazitätstoleranzprozentsatz, Frequenz, Phase, Kältemittel, Produktart und Anwendungsart gewählt werden.
System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (40) genutzt werden kann, um die Verdichterspezifikationsdaten nach Kategorie anzuordnen.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kategorie aus einer Gruppe bestehend aus: OEM-Produktion, Wartungsaustausch und international erhältlichen Modellen gewählt wird.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (14) genutzt werden kann, um die Datenbank (40) zum Vergleich von Daten für den gewählten Verdichter mit den Eingabe- und Anwendungsbedingungen abzufragen.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (14) genutzt werden kann, um Standardbedingungen in die eingegebenen Anwendungsbedingungen zum Vergleich von Daten für den gewählten Verdichter mit den eingegebenen Anwendungsbedingungen umzuwandeln.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebshüllkurve eine Reihe von Punkten umfasst, die die unteren und oberen Grenzwerte der Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen für den gewählten Verdichter darstellen.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (14) genutzt werden kann, um aus der Gruppe bestehend aus: Kapazität, Leistung, Strom, Massendurchsatz, EER und isentroper Effizienz gewählte Betriebsparameter zu berechnen.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (14) genutzt werden kann, um eine die errechneten Betriebsparameter darstellende Tabelle zu erzeugen.