DE69837347T2

DE69837347T2 - Regelgerät der verdichterperiodendauer

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Publication number: DE69837347T2
Application number: DE69837347T
Authority: DE
Inventors: Jack Wantagh HAMMER
Original assignee: INTELLIDYNE HOLDINGS LLC
Current assignee: INTELLIDYNE HOLDINGS LLC
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: WO1999032838A1; HK1033598A1; EP1040304B1; AU6251498A; EP1040304A4; ATE356963T1; CN1286747A; CN1125297C; DE69837347D1; ES2285761T3; EP1040304A1; AU747039B2; NZ505835A

Description

Ein Teil der Offenbarung dieses Patentdokuments enthält Material, welches dem Copyrightschutz unterliegt. Der Copyright-Inhaber hat keine Einwände gegen die Faksimile-Reproduktion des Patentdokuments oder der Patentoffenbarung durch jedermann, so wie sie in der Patent- und Markenamt-Patentakte oder Aufzeichnung erscheint, behält sich jedoch alle anderen Copyright-Rechte beliebiger Art vor.
GEBIET DER ERFINDUNG:
Die Erfindung betrifft im allgemeinen Einrichtungen, welche elektrische Energie bei der Erzeugung eines kühlenden Mediums verbrauchen, welches zur Verringerung der Temperaturen in einem Bereich, in dem verringerte Temperaturen erforderlich sind, verwendet wird.
Die Erfindung ist insbesondere zur Verringerung der Leistungsaufnahme in Kühl- und Klimaanlagen-Geräten geeignet.
Es ist der Zweck der Erfindung, die elektrische Leistungsaufnahme der elektro-mechanischen Einrichtung (Kompressor) zu verringern, welche für die Erzeugung des Kühlmediums verantwortlich ist, sei es Gas oder Flüssigkeit, welches durch den zu kühlenden/abzukühlenden Bereich verteilt wird. Diese Verringerung der elektrischen Energie muss erreicht werden, ohne die unerwünschten Seiteneffekte von Temperaturfluktuationen in der kontrollierten Umgebung zu erhalten, welche über jene hinaus gehen, die schon vor der Installation der Erfindung vorlagen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Klimaanlagen/Abkühlungs-/Kühlsysteme (im Weiteren als „Kühlsysteme" oder „Abkühlungssysteme" bezeichnet) welche Kompressoren verwenden, sind beim Start am wenigsten effizient. Bevor optimale Betriebsbedingungen erreicht werden, liegt die mittlere BTU-Ausgabe (British-Termal-Unit entspricht 1055 Joule) des Kühlsystems unterhalb seiner eingestuften Kapazität. Die optimalen Betriebsbedingungen eines Kühlsystems werden nicht erhalten, bis alle Komponententeile des Systems ihre ausgelegten Betriebstemperaturen erhalten haben. Dies kann eine beträchtliche Zeit nach dem Start des Kompressors sein, weil die Wärmeträgheit jedes Geräts, welches gerade ausgeschaltet war und relativ wärmer ist als dann wenn es läuft, überwunden werden muss. Einige der Komponententeile eines Kühlsystems sind:

a) Kompressor
b) Kühlmedium (üblicherweise Kältegas)
c) Wärmetauscher: Der Verdampfer (der Wärmetauscher, welcher zur Absorption von Wärme aus dem zu kühlenden Bereich verwendet wird und diese Wärme an das Kühlmedium überträgt); und den Kondensator, den Wärmetauscher, welcher zur Freigabe der Wärme von dem Kühlmedium an die äußere Umgebung verwendet wird.
d) Kühlmediumsleitungen
e) Teile innerhalb des kontrollierten Bereich, welche Wärmekapazität und Wärmeträgheit aufweisen.

Das US-Patent 5,192,020, von Shah, Spalte 6, Zeile 18–54 betrifft:
„Techniken zum Vorziehen und/oder Verzögern des Beginns von Änderungen in der Sollwert-Temperatur ... wenn die Anlage (Heizung oder Kühlung) „ausgeschaltet" ist und ein menschlicher Eingriff eine Veränderung der Sollwert-Temperatur diktiert, welche die Anlage zum „einschalten" bewegt, kann die Implementierung der angeforderten Sollwert-Veränderung verzögert werden, bis die Anlage unter dem gegenwärtigen Sollwert „eingeschaltet" wird. Die Größe dieser Verzögerung wird gleich der Dauer der letzten vollständigen „ausgeschaltet" Periode (vorher als T 3 definiert) minus dem Betrag in dem gegenwärtigen „ausgeschaltet" Zustand (vorher als T 4 definiert).
Shah bezieht sich jedoch auf eine Verzögerung bei einer Sollwert-Veränderung, welche mit einem Kompressor-Aufruf an einem neuen Sollwert zusammentreffen kann oder auch nicht zusammentreffen kann. Shah offenbart nicht eine direkte Verzögerung eines Kompressor-Aufrufs wie in der vorliegenden Erfindung. Bei Shah kann der Kompressor-Aufruf unverzögert auftreten, gegenüber der Verzögerung in dem Sollwert-Wechsel. Shah offenbart nicht die Verwendung einer Verzögerung, um eine gleich bleibende Temperatur effizienter zu regeln. Die Erfindung erhöht die Netto-BTU-Ausgabe des Kühlsystems durch Laufkontrollen des Kompressors. Indem die Verzögerung zwischen Kompressorläufen intelligent verzögert wird (Der Betrag der sich experimentell bewährt hat und innerhalb vernünftiger Grenzen liegt) werden längere und effizientere (höhere net-BTU) Ausgabeläufe erzeugt.
In Verbindung mit Kühlsystemen ist es allgemein bekannt, dass die Ausgabekapazitäten von Kühlsystemen üblicherweise bestimmt werden durch:

a) die Worst-Case-Szenarios (Design-Belastung), mit welchen die Systeme voraussichtlich konfrontiert werden.
b) Antizipierte zukünftige Erweiterungen
c) Erwartete Verschlechterungen der Systemausgabe aufgrund von Alterung.

Jedes Mal wenn die Anforderungen an das Kühlsystem geringer als die Kühlkapazität sind, ist das Kühlsystem überdimensioniert. Diese „Überdimensionierungs"-Bedingung besteht bei einem üblichen in geeigneter Weise designten System in etwa 85% der Zeit und bewirkt, dass das Kühlsystem den Kompressor in einer ineffizienten und energiefressenden Weise laufen lässt.
Es gibt auch ein anderes System-Szenario, welches die Erfindung ebenfalls betrifft; dies liegt dann vor, wenn der Kompressor unterdimensioniert ist und sich nie ausschaltet. Obwohl es scheint, dass es keine Möglichkeit zur Einsparung von Energie gibt, anders als den Kompressor auszuschalten, tut die Erfindung genau das. Nach einer vorgegebenen Dauer eines fortgesetzten Laufs wird der Kompressor für eine vorgegebene Zeitdauer gestoppt und dann wieder neu gestartet. Während es für den Fachmann scheint, dass dies Temperaturfluktuationen verursacht, zeigen tatsächliche Experimente mit der vorliegenden Erfindung, dass es einen geringen Effekt hat als eine Tür, welche für diese Zeitdauer geöffnet wird. Die thermische Trägheit und Wärmekapazitäten der Gegenstände innerhalb des kontrollierten Bereichs werden indirekt als Kapazitäten zur Absorption dieser thermischen Übergänge verwendet und sie tun genau das.
Es wurde also experimentell nachgewiesen, dass während die Kompressorausschaltzeiten ausgedehnt werden und nachfolgend die Einschaltzeiten verlängert werden, die Effizienz erhöht wird, wobei es gewisse Beschränkungen gibt, welche nach Meinung des Erfinders genannt werden müssen. In einem geeignet dimensionierten Kühlsystem (von einem das läuft) wird die Ausdehnung der Ausschaltzeiten über bestimmte Grenzen Temperaturfluktuationen verursachen und auch keinem geeigneten Zweck dienen soweit die Energieverringerung betroffen ist. Dementsprechend erlaubt die Erfindung nicht, dass die ausgedehnte Ausschaltzeitfunktion irgendeinen Effekt hat, wenn der Kompressor für länger als eine vorgegebene Zeitdauer ausgeschaltet war.
ZWECK DER ERFINDUNG:
Die folgende Erfindung dient dazu:

a) Verringerung der elektrischen Aufnahme von Abkühlungs-/Kühlsystemen durch die Veränderung der Kompressorlaufzyklen.
b) Bereitstellen von Kompressor Anti-Kurz-Zyklus-Steuerung zur Verbesserung der Kompressor-Lebenserwartung zur weiteren Reduzierung der elektrischen Aufnahme.

Die Erfindung ist durch die Verwendung von Computertechnologie in der Lage, die thermodynamische Belastung zu bestimmen, welche auf den Kompressor ausgeübt wird, ohne den Bedarf irgendwelcher zusätzlicher Sensoren und zur Veränderung des Musters der Kompressor-Zyklen in einer solchen Weise, dass damit die Kühlkapazität des Systems besser den Anforderungen des Systems entspricht. Dieses effizientere Verhältnis von Kapazität gegenüber Anforderung bewirkt eine effizientere Verwendung des Kompressorzyklus und verringert die elektrische Energieaufladung.
In der Industrie sind die Auswirkungen von Kurz-Zyklen eines Kompressors bekannt. Kurz-Zyklen verursachen unmäßige Belastungen des Kompressors, wie auch wesentlich größere elektrische Anforderungen als üblich, aufgrund von Bedingungen bei gesperrtem Rotor, welche als Resultat auftreten können, wenn innerhalb des Kompressors kein Druckausgleich stattgefunden hat. Diese Bedingungen wird durch eine unzureichende Zeitspanne zwischen dem Stoppen des Kompressors und dem erneuten Starten verursacht. Ein anderer Faktor der Kurz-Zyklen ist die Überschuss-Wärme-Entwicklung in den Motorwindungen, welche durch das wiederholte schnelle Starten des Kompressors verursacht sein kann. Zu diesem Zweck enthält die Erfindung einen Anti-Kurz-Zyklen-Algorithmus als Teil ihres Programms.
Es ist daher für die Erfindung wünschenswert, eine energiesparende Einrichtung zu sein, die in einem Kühlenergiewertsensor (wie z. B. einem Thermostat oder pressuretrol bzw. einem Druckregler)Steuersystem des Anforderungstypus eingesetzt ist. Sie ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt und kann außerdem zur Verwendung mit Energie-Management-Systemen geeignet sein. Diese Erfindung wäre geeignet für neue, Nachrüst- und Original-Ausrüstungshersteller (OEM) Installationen. Es ist außerdem die Absicht der Erfindung, in einfacher Weise installierbar zu sein und keine Programmierung oder Einstellungen zu erfordern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG:
1A ist eine Diagrammdarstellung eines typischen Kühlsystems, welches eine Thermostatsteuerung verwendet.
1B ist eine Diagrammdarstellung eines typischen Kühlsystems, welches eine Drucksteuerung verwendet.
2 ist ein typisches Verdrahtungsdiagramm einer Installation.
3 ist ein elektronisches Schema.
3A ist eine Ausführungsform des Schemas aus 3.
4 ist ein Diagramm, welches System- gegenüber Last-Charakteristiken mit und ohne die Erfindung darstellt.
5 ist ein Diagramm, welches Kompressor-Zyklen-Muster für eine vorgegebene Belastung ohne und mit der Erfindung darstellt und die Zyklen-Verringerung durch die Erfindung deutlich macht.
6 ist ein Diagramm, welches Kompressor-Zyklen-Muster mit und ohne die Erfindung darstellt und den maximalen Einschaltzeiteffekt der Erfindung auf die Kompressor-Zyklen darstellt, wenn der Kompressor üblicherweise nicht laufen würde.
7 ist ein Diagramm, welches Zyklen mit und ohne die Erfindung darstellt und den Effekt des Anti-Kurz-Zyklen-Algorithmus deutlich macht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1A zeigt ein Kühlsystem, allgemein bezeichnet als 2, welches die vorliegende Erfindung enthält. Das System enthält einen Kompressor 4, welcher Gas unter Hochdruck durch eine Hochdruckleitung 6 an den Kondensator 8 pumpt. Der Lüfter 10 wird durch einen Motor 12 angetrieben und treibt Luft 14 über den Kondensator 8 zur Kühlung der Kondensatorspulen 9 und des darin befindlichen Gases, was das Gas zur Kondensation zur Flüssigkeit bringt und seine Abgabe der Kondensationswärme bewirkt. Durch die Länge des Kondensators 8 werden große Mengen von Wärme an kühlende Luft 14 verloren, was die Temperatur und die Wärmemenge des Mediums, welches den Kondensator verlässt, verringert und das Medium in einen flüssigen Zustand bringt. Das flüssige Medium wird durch Druck angetrieben und es fliesst von dem Kondensator 8 durch die Flüssigleitung 16.
Flüssiges Medium fliesst durch die Flüssigleitung 16 zum Verdampfer 18, wo der Lüfter 20, angetrieben durch den Motor 22, warme Luft 24 antreibt, die durch den Verdampfer 18 zu kühlen ist. Das flüssige Medium aus der Flüssigleitung 16 absorbiert in dem Verdampfer 18 Wärme aus der Luft 24 und das Medium verdampft und absorbiert die Verdampfungswärme und geht durch die Druckgasleitung zurück zu dem Kompressor 4, der es wiederum durch den Kreislauf über die Hochdruckgasleitung 6 treibt.
Der Energiewertsensor Thermostat 28 steuert den Lüftermotor 22 durch Schließen eines Relais 29 zwischen der Stromquelle 30 und dem Lüftermotor 22. Ohne die Erfindung würde der Thermostat 28 gleichzeitig das Relais 31 zwischen dem Strom 32 und dem Kompressor 4 schließen, so dass der Strom über das Relais 31 fließen könnte und den Kompressor 4 versorgen könnte.
Die Steuereinrichtung 34 der vorliegenden Erfindung unterbricht jedoch die Verbindung 36, welche Spannung an das Relais 31 bereitstellt und verhindert daher, dass der Kompressor 4 eingeschaltet wird. Dies führt zu einer Verzögerung, die gemäß dem unten näher beschriebenen Programm gesteuert wird.
In 1B ist die Steuereinrichtung 34 in der Leitung 39 zwischen dem Kompressor 4 und den Energiewertsensoren geschaltet, welcher das Pressuretrol 40 ist. Das Pressuretrol 40 wird üblicherweise als temperatur-äquivalenter Sensor in einer Kühleinrichtung verwendet. Ein Programm stellt ebenfalls eine geeignete Verzögerung zur Vergrößerung der Effizienz zur Verfügung.
2 ist ein übliches Verdrahtungsdiagramm, welches eine Steuereinheit 34 der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit dem Kühlkreislauf verdrahtet ist. 2 zeigt die Steuerschaltungsspannungsquelle 42, welche 230, 115 oder 24 Volt AC bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sein kann, abhängig davon, an welchem Kontakt 44a, b oder c sie angeschlossen ist. Die Leitungen 44 bis 46 leiten die Steuerschaltungsspannung an die Steuereinheit 34.
Die gleiche Spannung wird an den bestehenden Thermostat 28 oder das Pressuretrol 40 angelegt. Die Steuerleitung 36 oder 38 würden die Steuerspannung an das Kompressor-Kontakt-Relais 31 bereit stellen, diese sind jedoch gebrochen, so dass die gelbe Leitung 48 und die blaue Leitung 49 die Steuereinheit 34 in den Schaltkreis einbringen, um den Kompressor an dem Betrieb zu hindern, bis eine geeignete Verzögerung dazwischen lag.
3 ist eine detailliertere Schaltungsdiagramm-Darstellung der Steuereinheit 34. AC-Spannung wird durch die Leitungen in weiß 44 und braun 46 an den Transformator 47 bereitgestellt, dann an den Gleichrichter 50, welcher vier Ring-Dioden aufweist, welche die Wechselspannung zu Gleichspannung gleichrichten. Etwa 14 Volt Gleichspannung werden über den Glättungskondensator 56 an den Spannungsregler 57 ausgegeben und über den Bypass-Kondensator 58 an Pin 1 von BS-1 verteilt. BS-1 verteilt 12 Volt Gleichspannung an die Steuerschaltung 60 und deren Mikro-Controller-Chips 61 und den Speicher 62 über den Spannungsregulierungs-Chip 63 und den Spannungs-Ein-Zurücksetz-Chip 64. Die lichtlimmitierende Diode 101 zeigt den Betriebszustand. Die LED 102 zeigt an, ob ein Energiewertsensor eine Anforderung an den Kompressor sendet. Der Optoisolator 104 stellt einen Sensoraufruf an den Controller über einen Seitenbereich von möglichen Anforderungsspannungen bereit, was diese Einheit geeignet für eine Vielzahl von Kühlsystemen macht.
Während die gegenwärtig getesteten Einheiten in 3 gezeigt sind, hat der Erfinder eine Einheit konstruiert welche weniger der Chips verwendet, die inzwischen verfügbar sind. Die Kosten können schwanken aber die Einheiten sind elektronisch gleichwertig, wobei ein einzelner Chip die Chips 61 und 62 ersetzt und die Chips 63 und 64 beseitigt sind. Man siehe 3A. Weitere Variationen können durch geeignete Verwendung von Hersteller-Komponenten Spezifikationen zur Herstellung von Äquivalenten konstruiert werden. Es ist klar, dass die beste Möglichkeit der Konstruktion des Controllers sich mit der Verfügbarkeit und Fähigkeit von neuen Chip-Designs ändert.
Der Controller 34 arbeitet gemäß dem Computer-Programm am Ende dieser Beschreibung, bezeichnet als „Kühlungsroutine". Das Programm enthält eine 180 Sekunden Anti-Kurz-Zyklen-Verzögerung, um jederzeit den Start des Kompressors innerhalb von 180 Sekunden nach dem Abschalten des Kompressors zu verhindern. Dies ist eine ausreichende Zeit zur Verringerung von unnötiger Belastung des Kompressors sowie auch wesentlich länger als übliche elektrische Anforderungen aufgrund von Bedingungen bei blockiertem Rotor, indem ein Druckausgleich innerhalb des Kompressors zugelassen wird. Eine 180-Sekunden-Pause verringert die überschüssige Wärmeentwicklung in den Motorwindungen, die durch den wiederholten Schnellstart des Kompressors verursacht werden kann. Ein Anti-Kurz-Zyklen-Algorithmus prüft die Ausschaltzeit gegen die Programmkonstante MINOFFTIME bevor der Kompressor zum Starten freigegeben wird.
Wenn die Kompressor-Ausschaltzeit größer als 1 Stunde war, wird der Kompressor unmittelbar nach einer Anforderung zur Kühlung gestartet, der Zähler wird zurückgesetzt und eine neue Zählung beginnt.
Wenn die Ausschaltzeit nicht größer als 1 Stunde war, wird die Verzögerung als 10% der letzten Ausschaltzeit berechnet und ein Countdown für dieses Intervall von der Sensoranforderung setzt sich fort. Wenn der Countdown zu Ende ist, betätigt das Kompressor-Relais den Kompressor und eine neue Zeitzählung beginnt.
Der Kompressor läuft nun durchgehend bis:

– die Sensoranforderung endet, was eine neue Ausschaltzeit-Zählung startet oder
– eine beträchtliche Betriebsdauer verstreicht, welche ausreichend ist den zu kühlenden Raum in ein Gleichgewicht zu bringen, wie z. B. eine Stunde, wobei dann dem Kompressor eine kurze Pause gegeben wird, die jedoch ausreichend ist, um einen Druckausgleich des Kompressors und eine Kompressor-Motorkühlung zu erlauben, wie z. B. eine 6-minütige Pause, bevor erneut gestartet wird.

4 zeigt den Unterschied zwischen:
Standardkompressor Ein-/Aus-Zeit-Zyklen, und den Kompressor Ein-/Aus-Zeit-Zyklen mit der vorliegenden Erfindung, unter drei verschiedenen Last-Bedingungen:
Last A, B und C.
Die Graphen zeigen ebenfalls die Antwort des Kompressors auf veränderliche Temperaturen oder Drücke in Abhängigkeit davon, ob das Kühlsystem von einem Thermostat oder einem pressuretrol (Drucküberwacher bzw. Druckregler) gesteuert wird.
Ohne die Erfindung stellen T1, T6 und T11 Punkte auf den Temperatur- oder Druckgraphen da, die den Punkten entsprechen an denen der Kompressor startet. T3, T8 und T13 entsprechen Temperaturen oder Druck-Pegeln, bei denen der Kompressor gestoppt wird.
Mit der Erfindung entsprechen T2, T7 und T12 den neuen Temperaturen oder Drücken bei den Kompressor-Startpunkten. T4, T9 und T14 entsprechen den jeweiligen längeren Intervallen vor den Kompressor-Stopppunkten. T0–T1, T5–T6 und T10–T11 sind die Zeitintervalle von der letzten Kompressorabschaltung bis zu einem Punkt, wo ein Kühlbedarf besteht, im Weiteren die Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer.
T0–T2, T5–T7, und T10–T12 sind die neuen Ausschalt-Intervalle, die gemäß der Erfindung erforderlich sind, einschließlich der ausgedehnten Ausschalt-Intervalle gemäß der Erfindung T1–T2, T6–T7 und T11–T12.
5 zeigt den Effekt einer Last über 7 Zyklen eines herkömmlichen Kühlsystems ohne die vorliegende Erfindung (oben). Wie im unteren Bereich der 5 zu sehen ist, wird die gleiche Last in nur 5 Einschaltzyklen mit verringerten Einschaltzeiten gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt. Temperaturausschläge über den Hochpunkt sind kurz und unwesentlich. Der Graph zeigt außerdem die Kompressorantwort entweder auf Temperatur oder Kühlmediumdruck, abhängig davon ob der Energiewertsensor ein Thermostat oder ein pressuretrol ist.
Wo T1 den Kompressor Anschalt-Punkt entlang der Temperatur- oder Druck-Kurven ohne die Erfindung darstellt, stellt T2 den neuen Anschalt-Punkt dar und hält die ausgedehnte Ausschaltzeit T1–T2 gemäß der Erfindung, bei T3 entspricht dem Ausschalt-Punkt der Temperatur- oder Druck-Kurven ohne die Erfindung; T4 mit der Erfindung.
6 stellt eine Sättigungs-Last dar. Ohne die Erfindung läuft der Kompressor durchgehend. Die Erfindung gibt dem Kompressor eine 6-minütige Pause (T3–T4; T5–T6; etc.) alle 54 Minuten (T2–T3; T4–T5, etc.) zum Abkühlen, zum Sparen von Energie in der kurzen Ausschaltzeit. Die Temperatur (nicht dargestellt) ist im wesentlichen durch diese Ruheperiode unbeeinflusst.
7 zeigt einen Kurz-Zyklen-Neustart ohne die Erfindung. Das T1–T2 Intervall ist zu kurz zum Ausgleich des Kompressordrucks oder zum Kühlen der Motorspulen. Daraus resultiert eine schwerwiegende und leistungsfordernde elektrische Last, welche den Motor sogar durchbrennen lassen kann.
Mit der Erfindung wird die kurze Kompressor-Ausschalt-Zeitdauer (T1–T2) ausgedehnt durch T2–T3 auf adäquate 3 Minuten (T1–T3), was zu einer leichteren Startlast auf den Motor führt.
All diese oben stehenden Zeitwerte sind in diesem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel optimiert, es ist jedoch klar, dass die Vorzüge die auf dieser Erfindung trotz verschiedener Abweichungen von den obigen Zeit- und Prozentwerten erreicht werden können.
O

Claims

Ein Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Kühlsystems (2), aufweisend die Schritte: Messen einer Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) einer Steuerschaltung (34) eines Verdichters (4) zum Zwecke des Verzögerns des Bereitstellens von Energie an den Verdichter (4); Erfassen einer Verdichter (4) Anforderung (5 T1) von einem Energiewert-Sensor (28); und jederzeitiges Verhindern des Betriebs des Verdichters (4) für ein Intervall (5 T1–T2) welches einen von der gemessenen Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) abgeleiteten Wert hat, und nicht kürzer als eine minimale Ausschaltungs-Zeitdauer (7 T1–T3) ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Betrieb des Verdichters (4) verhindert wird, sofern nicht und bis die Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (7 T1–T2) einen vorgegebenen Wert (7 T1–T3) überschreitet, wobei der Wert ermöglicht, dass im Verdichter (4) ein beträchtlicher Druckausgleich stattfindet.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner die Schritte aufweisend: Speichern der zuletzt gemessenen Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) in einem Speicher; Berechnen eines Prozentanteils der Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer; Verhindern des Betriebs des Verdichters (4) für eine Verzögerung (5 T1–T2), die gleich dem Prozentanteil ist; und Betreiben des Verdichters (4), nachfolgend (5 T2–T4) zu der Verzögerung (5 T1–T2).
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend die Schritte: Messen eines Einschalt-Zyklus (6 T1–T15) der Betriebsdauer des Verdichters (4); Anhalten des Betriebs des Verdichters (4) nachdem der Einschalt-Zyklus sich über ein beträchtliches Einschalt-Zeitintervall (6 T2–T3) erstreckt hat; wobei der Schritt des Unterbrechens des Betriebs des Verdichters (4) für eine gemessene Ausschalt-Zeit eines Ruhe-Intervalls (6 T3–T4) erfolgt, wobei das Ruhe-Intervall kurz ist, jedoch ausreichend lang, um zu erlauben, dass: ein Ausgleich des Verdichters (4) erfolgt, eine Motorabkühlung des Verdichters (4) erfolgt, und wobei die Effizienz von dem Ruhe-Intervall (6 Te–T4) resultiert, welches kurz ist und während dessen eine Raumtemperatur im Wesentlichen durch eine thermische Trägheit jedes gekühlten Objekts und jedes Fluids in dem Raum gehalten wird.
Ein Verfahren zum Regeln eines Kühlsystems (2) gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Überwachen eines Wertes von einem Energiewertsensor (28); Bestimmen aus dem Wert, ob der Wert eine Anforderung des Betriebs des Verdichters (4) rechtfertigt; Erzeugen einer Anforderung, sofern gerechtfertigt (7 T2); Messen einer Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer, vor der Anforderung von einer vorhergehenden Abschaltung des Verdichters (4) an (7 T1–T2); Speichern der Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (7 T1–T2), welche zuletzt gemessen wurde, in einem Speicher; wobei die minimale Ausschaltungs-Zeitdauer (7 T1–T3) ermöglicht, dass in dem Verdichter (4) ein beträchtlicher Druckausgleich erfolgt; Berechnen eines Prozentanteils der Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer; wobei der von der gemessenen Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) abgeleitete Wert gleich dem Prozentanteil ist; Betreiben des Verdichters (4) nach der Zeitdauer (Intervall); Messen eines Einschalt-Zyklus (6 T1–T15) einer Betriebszeit des Verdichters (4); Unterbrechen des Betriebs des Verdichters (4) nachdem der Einschalt-Zyklus sich für ein beträchtliches Intervall (6 T2–T3) erstreckt hat, welches ausreicht, um einen Raum auf eine Gleichgewichtstemperatur zu bringen; und Verhindern des Betriebs des Verdichters (4) für ein vorgegebenes Ruhe-Intervall (6 T3–T4), wobei das Ruhe-Intervall kurz ist, jedoch ausreichend, um zu erlauben: dass ein Ausgleich in dem Verdichter (4) eintritt, dass eine Motorabkühlung in dem Verdichter (4) eintritt, und wobei die Effizienz durch Einsparung von Energie während des Ruhe-Intervalls (6 T3–T4) verbessert wird, wobei während des Ruhe-Intervalls eine thermische Trägheit jedes gekühlten Objekts und Fluids in dem Raum im wesentlichen die Temperatur in dem Raum erhält.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei im Wesentlichen der nachfolgende Satz von optimalen Werten verwendet wird: die minimale Ausschalt-Zeit (7 T1–T3) beträgt 3 Minuten; der Prozentanteil beträgt 10 Prozent; das beträchtliche Intervall (6 T2–T3) beträgt 54 Minuten; und das vorgegebene Ruhe-Intervall (6 T3–T4) beträgt 6 Minuten.
Ein Kühlsystem (2) mit einem Verdichter (4), einem Kühlmedium und einem Wärmetauscher, ferner aufweisend: einen Energiewertsensor (28); und Mittel: zum Überwachen des Energiewertsensors (28), zum Steuern des Verdichters (4), zum Bestimmen der thermischen Last auf das Kühlsystem (2), zum Messen einer Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) einer Verdichter(4)-Steuerschaltung(34), zum Empfangen einer Verdichter(4)-Anforderung von dem Energiewertsensor (28), und zum jederzeitigen Verhindern des Betreibens des System-Verdichters (4) durch den Energiewertsensor (28) für ein Intervall (5 T1–T2), welches einen Wert hat, der von der gemessenen Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer abgeleitet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuermittel aufweisen: eine Unterbrechung in einer Energieversorgungsleitung (36 oder 39) zwischen: dem Energiewertsensor (28) und dem Verdichter (4); und Mitteln (34) zum schaltbaren Überbrücken der Unterbrechung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Mittel zum Überwachen des Energiewertsensors (28) aufweisen: einen heißen Draht (hot wire) (36 oder 39), welche durch den Energiewertsensor (28) in Reaktion auf einen Energiewert geschaltet wird, bei dem der Raum mehr Kühlung erfordert; und Schaltmittel (104) zur Betätigung durch eine Spannung auf dem heißen Draht (36 oder 39).
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Schaltmittel (104) zur Betätigung durch eine Spannung auf dem heißen Draht (36 oder 39) eine elektronische Schaltung (104) zum Erfassen eines breiten Bereichs von Eingangsspannungen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der weite Bereich von Eingangsspannungen zwischen 24 VAC und 240 VAC liegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die elektronische Schaltung einen Optoisolator (104) aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die elektronische Schaltung einen Mikrocontroller (60) aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, mit Mitteln: zum Erhöhen einer Laufzeit-Pro-Zyklus des Verdichters (4) und dadurch zum Verbessern der elektrischen Nutzung und zum Verringern der gesamten Betriebszeit des Verdichters (4).
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Energiewertsensor ein Thermostat (28) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Energiewertsensor ein Pressuretrol (40) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Schaltmittel (31) in Normalstellungen in einer geschlossenen Stellung sind, so dass das Kühlsystem (2) weiterhin arbeitet, wenn die Energieversorgung (42) oder der Controller (34) ausfallen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei dann, wenn die Ausschaltungs-Anforderungs-Zeitdauer (5 T0–T1) des Verdichters (4) größer als ein maximaler Wert ist, das Intervall im wesentlichen Null beträgt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei der maximale Wert im wesentlichen eine Stunde ist.