[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zum Betreiben
eines Peltier-Moduls einer Wärmepumpe eines Hausgeräts, insbesondere eines Wäschetrockners,
wie beispielsweise in
FR 1262 399 beschrieben ist.
[0002] Aus einem Dokument, welches am 25.11.2005 von der Internetadresse http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
herunterladbar war, ist ein Peltier-Element in Aufbau und Funktion beschrieben. Die
Halbelemente dieses Peltier-Elements sind säulen- oder quaderförmig ausgebildet und
bestehen aus dotierten Halbleitern als Werkstoffe. Die Halbleiter sind insbesondere
Wismut-Tellurid und es kommen ein p-leitend dotierter und ein n-leitend dotierter
Halbleiter zum Einsatz. Jeweils ein Halbelement aus dem p-leitend dotierten Halbleiter
und ein Halbelement aus dem n-leitend dotierten Halbleiter sind jeweils an einer Seite
über ein Leiterplättchen, auch als Metallbrücke bezeichnet, miteinander verbunden,
und an einer anderen Seite, welcher der genannten einen Seite gegenüberliegt, über
jeweils ein weiteres Leiterplättchen mit einem weiteren Halbelement oder einem Anschlusskontakt
zum An-schluss des Peltier-Elements an ein elektrisches Netzwerk verbunden.
[0003] Weitere Hinweis zu Grundlagen, anwendungsbezogener Auswahl und Montage von Peltier-Elementen
ergeben sich aus Dokumenten, die am 25.11.2005 von den Internet-Adressen http://www.quick-ohm.de/waerme/download/Erlaeuterung-zu-Peltierelementen.pdf
und http://www.quick-ohm.de/waerme/download/Einbau.pdf herunterladbar waren.
[0004] Aus der
DE 1 410 206 A ist eine Waschmaschine bekannt, in welcher Waschgut nicht nur gewaschen sondern auch
getrocknet werden kann. Für die dazu erforderlichen zusätzlichen Einrichtungen zeigt
die Schrift mehrere Alternativen. Insbesondere können eine elektrische Heizvorrichtung
zum Erwärmen eines zur Trocknung von Waschgut eingesetzten Luftstroms und ein einfacher
Wärmetauscher zum Abkühlen des erwärmten Luftstroms nach dem Beaufschlagen des Waschguts
vorgesehen sein, wobei der Heizer und der Kühler aber auch zu einer Wärmepumpeneinrichtung
gehören können. Die Wärmepumpeneinrichtung kann auch derartig ausgestaltet sein, dass
sie mit Peltier-Elementen zur Nutzung des thermoelektrischen Effekts arbeitet.
[0005] Eine aus einem in der Datensammlung "Patent Abstracts of Japan" zur
JP 08 057 194 A gehörigen englischen Kurzauszug hervorgehende Vorrichtung zum Trocknen von Waschgut,
enthält in ihrem ersten Kanalsystem neben einem Heizer und einem Kühler, welche beide
zu einer thermoelektrisch betreibbaren Wärmepumpeneinrichtung gehören, einen dem Kühler
vorgeschalteten zusätzlichen Wärmetauscher zur Abkühlung des von dem Waschgut abgeführten
Luftstroms und eine dem Heizer nachgeschaltete zusätzliche Heizeinrichtung zum weiteren
Erwärmen des Luftstroms vor dem Beaufschlagen des Waschguts.
[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Eigenschaften des Peltier-Moduls im laufenden Betrieb
des Hausgeräts auf möglichst einfache Weise im Hinblick auf eine Verbesserung des
E-nergiemanagements des Hausgeräts nutzbar zu machen.
[0007] Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung oder ein Verfahren mit den Merkmalen
des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen
sind Gegenstände abhängiger Patentansprüche.
[0008] Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist zum Betreiben eines Peltier-Moduls
einer Wärmepumpe eines Hausgeräts ausgebildet, welches insbesondere zur Pflege von
Wäschestücken ausgebildet ist. Dabei umfasst das Peltier-Modul eine Mehrzahl an Peltier-Elementen.
Die Schaltungsanordnung umfasst einen Schaltregler und einen Zwischenkreis, welcher
einen Energiespeicher aufweist und mit dem Schaltregler verbunden ist, wobei abhängig
vom Betriebszustand des Peltier-Moduls eine vom Peltier-Modul erzeugte Energie in
den Energiespeicher zur bedarfsabhängigen weiteren Verwendung in dem Hausgerät speicherbar
ist. Dadurch kann das Energiemanagement des Hausgeräts verbessert und eine Rekuperation
elektrischer Energie durchgeführt werden.
[0009] Vorzugsweise weist das Peltier-Modul einen ersten Betriebszustand auf, in dem es
zur Energieversorgung mit einer Netzspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Betriebszustand,
in dem es von der Netzspannung entkoppelt ist.
[0010] Im zweiten Betriebszustand ist die Energie bevorzugt in den Energiespeicher einspeicherbar.
[0011] In bevorzugter Ausführung ist die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie an
das Peltier-Modul zumindest anteilig rückführbar und/oder an zumindest einen weiteren
Verbraucher des Hausgeräts zur Energieversorgung abgebbar und/oder in das Energieversorgungsnetz
rückführbar. Dadurch kann eine vielfältige Bereitstellung der gespeicherten Energie
ermöglicht und die gespeicherte Energie bedarfs- und/oder situationsabhängig abgegeben
werden.
[0012] Die Schaltungsanordnung umfasst in bevorzugter Weise eine Synchronisationseinheit,
welche zur Synchronisation der lastseitigen Ausgangsspannung mit der Frequenz der
Netzspannung ausgebildet ist. Dadurch kann eine aktive Power-Faktor-Korrektur erreicht
werden.
[0013] Die Schaltungsanordnung umfasst vorzugsweise Mittel, mit welchen in einer ersten
Betriebsphase des Peltier-Moduls zumindest ein erster Betriebsparameter des Peltier-Moduls
und in einer zweiten Betriebsphase zumindest ein zweiter Betriebsparameter des Peltier-Moduls
erfassbar sind, wobei abhängig von den erfassten Betriebsparametern die weitere Betriebsweise
des Peltier-Moduls steuerbar ist. Werte von Betriebsparametern des Peltier-Moduls
können dadurch einfach erfasst und für einen optimierten Steuerungsvorgang des Trocknungsprozesses
verwendet werden. Bevorzugt wird hierbei die elektrische Leistungsaufnahme des Peltier-Moduls
nach dem Ankoppeln an die Energieversorgung erfasst. Des Weiteren werden Temperaturen
der Warm- und Kaltseite des Peltier-Moduls in einer zweiten Betriebsphase, in der
das Peltier-Modul von der Energieversorgung getrennt ist, erfasst und aus den Temperaturen
und der Leistungsaufnahme Feuchtegrade der Wäschestücke ermittelt.
[0014] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Peltier-Moduls einer Wärmepumpe
eines Hausgeräts, welches insbesondere zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet ist,
bei dem das Peltier-Modul eine Mehrzahl an Peltier-Elementen umfasst, wird abhängig
vom Betriebszustand des Peltier-Moduls eine vom Peltier-Modul erzeugte Energie in
einen Energiespeicher eines Zwischenkreises einer Schaltungsanordnung zum Betreiben
des Peltier-Moduls gespeichert und zur bedarfsabhängigen weiteren Verwendung in dem
Hausgerät bereitgestellt. Dies ermöglicht eine effektivere und effizientere Betriebsweise
des Hausgeräts.
[0015] Vorzugsweise wird das Peltier-Modul zeitweise von einer Energieversorgung entkoppelt
und dann die vom Peltier-Modul erzeugte Energie in dem Energiespeicher gespeichert.
Die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie wird bevorzugt im weiteren Betrieb
des Peltier-Moduls bedarfsabhängig zumindest anteilig wieder an das Peltier-Modul
rückgeführt und/oder an zumindest einen weiteren Verbraucher des Hausgeräts zur Energieversorgung
abgegeben und/oder in das Energieversorgungsnetz rückgeführt.
[0016] Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung entsprechen
auch vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0017] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
[0018] In der Fig. 1 ist schematisch ein Peltier-Modul 1 veranschaulicht, welches zur Verwendung
in einer Peltier-Wärmepumpe für einen Wäschetrockner dient. Das Peltier-Modul 1 umfasst
elektrisch in Reihe geschaltete Peltier-Elemente 2. Vorliegend sind beispielhaft zwölf
Peltier-Elemente 2 gezeigt, das Peltier-Modul 1 ist jedoch nicht auf diese Zahl festgelegt.
Die Anzahl der Peltier-Elemente 2 und deren Betriebswerte sind gemeinsam so ausgelegt,
dass die Reihenanordnung der Peltier-Elemente 2 mit einer Spannung betrieben werden
kann, die sich bei Gleichrichtung der Netzspannung ergibt. Es ist auch ein Peltier-Modul
1 mit mehr als einer hier gezeigten Reihenanordnung möglich, wobei die einzelnen Reihenanordnungen
üblicherweise parallel zueinander angeordnet werden. Es versteht sich, dass auch ein
Peltier-Modul 1 zum Betrieb mit einer anderen Spannung als der gleichgerichteten Netzspannung,
sei es eine Spannung höher oder niedriger als die gleichgerichtete Netzspannung, bei
gegebenenfalls entsprechend angepasster Schaltungsanordnung zum Einsatz kommen kann.
[0019] Zur Erzeugung der gleichgerichteten Netzspannung wird zunächst diese gemäß üblicher
Praxis mit 120 V oder 230 V Wechselspannung (120 VAC / 230 VAC) bereitgestellt, wobei
hier schematisch die Anschlüsse L und N gezeigt sind. Die Wechselspannung wird von
einem Netzgleichrichter 3 gleichgerichtet, der einen herkömmlichen Aufbau aufweist.
Zur Stabilisierung der gleichgerichteten Spannung ist ein Kondensator 5a als Puffer
parallel zu den gleichstromseitigen Anschlüssen des Netzgleichrichters 3 geschaltet.
Zur Begrenzung des netzseitigen Kondensatorladestroms ist dem Kondensator 5a des Schaltungsteils
5 ein strombegrenzendes Element 4a, beispielsweise ein NTC-Widerstand, in einem Schaltungsteil
4 vorgeschaltet. Das strombegrenzende Element 4a wird nach dem Ladevorgang über einen
Schalter 4b, beispielsweise ein Relais, überbrückt.
[0020] In dem Schaltungsteil 5 können eine Netzstrommessung und eine Netzspannungsmessung
erfolgen, wobei der Schaltungsteil 5 mit einem Schaltregler 6 elektrisch verbunden
ist und die Messwerte an den Schaltregler 6 zum Auswerten und weiteren Verarbeiten
übertragbar sind. Der Schaltregler 6 kann als Mikroprozessor ausgebildet sein.
[0021] Der Schaltregler 6 ist darüber hinaus mit einer Kommunikationsschnittstelle 7, über
welche Sollwerte verschiedener Parameter übertragbar sind, elektrisch verbunden. Der
Schaltregler 6 ist zur Kommunikation mit einer externen Steuer- und/oder Kontrolleinheit
über die Schnittstelle 7 ausgebildet.
[0022] Darüber hinaus ist der Schaltregler 6 mit einem weiteren Schaltungsteil 8 verbunden.
Der Schaltungsteil 8 weist eine Treibereinheit 8a und Transistoren T1, T2, T3 und
T4 sowie Dioden D1, D2, D3 und D4 auf.
[0023] Die Ansteuerelektronik umfasst somit einen Hochsetzsteller (Transistoren T1 und T4,
Diode D3 und Energiespeicher 9) und einen Tiefsetzsteller (Transistor T1, Dioden D2
und D3, Energiespeicher 9) in Richtung der Lastseite und einen Hochsetzsteller (Transistoren
T2 und T3, Diode D1 und Energiespeicher 9) sowie einen Tiefsetzsteller (Transistor
T3, Dioden D1 und D4, Energiespeicher 9) in Richtung des Zwischenkreises.
[0024] Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung einen Schaltungsteil 10, welcher zur
Messung der elektrischen Leistungsaufnahme und insbesondere der Strommessung und der
Spannungsmessung des Peltier-Moduls 1 ausgebildet ist. Der Schaltungsteil 10 ist mit
einem Strom- und Spannungsmesswandler 11 elektrisch verbunden, welcher wiederum mit
dem Schaltregler 6 elektrisch verbunden ist.
[0025] Des Weiteren umfasst die Schaltungsanordnung zwei Umschalter 12, welche als Relais
ausgebildet sein können. Mit Hilfe der Umschalter 12 kann die gleichgerichtete Netzspannung
von dem Peltier-Modul 1 getrennt und das Peltier-Modul 1 an eine Innenraumbe-leuchtung
14 des Wäschetrockners geschaltet werden. Für die Innenraumbeleuchtung 14 sind hier
schematisch vier Leuchtdioden und ein zusätzlicher, zu den Leuchtdioden in Reihe geschalteter
Widerstand veranschaulicht. Anstelle der Innenraumbeleuchtung 14 können die Umschalter
12 auch eine Umschaltung zu einem anderen Verbraucher, zum Beispiel einem weiteren
Sensor, einer weiteren Messeinrichtung oder Steuerung, einem Anzeigeelement oder dergleichen,
allein oder in Kombination mit einem anderen Verbraucher, bewirken. Bevorzugt und
zweckmäßig ist eine derartige Messeinrichtung in die Hauptsteuerung umfassend den
Schaltregler 6 des Wäschetrockners integriert. Die Umschalter 12 werden durch den
Schaltregler 6 geschaltet.
[0026] Am Peltier-Modul 1 ist ein PTC-Widerstand 13 als Temperatursensor 13 angeordnet.
Abhängig von den von diesem Temperatursensor 13 detektierten Messwerten kann ein wechselstromseitiger
Schalter 15 betätigt werden, wodurch abhängig von der Schalterstellung das gesamte
Peltier-Modul 1 ausgeschaltet werden kann.
[0027] Des Weiteren ist am Peltier-Modul 1 ein NTC-Widerstand 16 angeordnet, welcher ebenfalls
zur Temperaturermittlung ausgebildet ist und die detektierten Messwerte an den Schaltregler
6 überträgt.
[0028] Soll nun in dem Wäschetrockner ein Trocknungsprozess durchgeführt werden und sollen
Wäschestücke, welche in den Wäschetrockner eingebracht sind, getrocknet werden, so
wird zunächst eine erste Betriebsphase des Wäschetrockners eingestellt, in welcher
das Peltier-Modul 1 einer Wärmepumpe des Wäschetrockners mit Energie versorgt wird.
Dazu ist das Peltier-Modul 1 mit der gleichgerichteten Netzspannung verbunden, wozu
die Umschalter 12 entsprechend geschaltet sind.
[0029] Zum Ermitteln charakteristischer Parameter und Größen für den Trocknungsprozess der
Wäschestücke wird nachfolgend zu vorgebbaren Phasen des Trocknungsprozesses eine zweite
Betriebsphase eingestellt, wozu das Peltier-Modul 1 von der Energieversorgung getrennt
wird, indem die Umschalter 12 entsprechend geschaltet werden. In dieser zweiten Betriebsphase
werden die Temperaturen einer Kaltseite und einer Warmseite des Peltier-Moduls 1 bestimmt.
Dazu werden die nach der Trennung von der Energieversorgung vom Peltier-Modul 1 erzeugte
Thermospannung gemessen und aus dieser die Temperaturdifferenz zwischen der Kaltseite
und der Warmseite des Peltier-Moduls 1 in dem Schaltregler 6 ermittelt. Des Weiteren
wird über den NTC-Widerstand 16 eine örtliche Temperatur des Peltier-Moduls 1 bestimmt,
welche vorliegend die Temperatur der Warmseite des Peltier-Moduls 1 darstellt.
[0030] Aus der bestimmten Temperaturdifferenz und der örtlichen Temperatur wird dann die
örtliche Temperatur der Kaltseite des Peltier-Moduls 1 berechnet.
[0031] Nachdem diese Temperaturwerte ermittelt sind, wird das Peltier-Modul 1 wieder mit
der Energieversorgung verbunden, indem die Umschalter 12 entsprechend geschaltet werden,
und dadurch wird wieder die erste Betriebsphase des Wäschetrockners und des Peltier-Moduls
1 eingestellt. In dieser wiedereingestellten ersten Betriebsphase wird dann die Leistungsaufnahme
des Peltier-Moduls 1 nach dem Verbinden von diesem mit der Energieversorgung bis zum
Einstellen eines Soll-Arbeitspunkts des Peltier-Moduls 1 gemessen. Mit den Informationen
über die gemessene Leistungsaufnahme und die gemessenen und ermittelten Temperaturen
an der Warmseite und der Kaltseite des Peltier-Moduls 1 kann in dem Schaltregler 6
eine während des bisher fortgeschrittenen Trocknungsprozesses bereits aus den Wäschestücken
auskondensierte Feuchte bestimmt werden. In dem Schaltregler 6 sind dazu Kennlinien
und/oder Berechnungsmodelle abgelegt, welche eine Ermittlung dieser auskondensierten
Feuchte ermöglichen. Aus dieser auskondensierten Feuchte kann dann ebenfalls in der
Steuereinheit 6 die in den Wäschestücken noch verbliebene Feuchte bestimmt werden.
Des Weiteren sind in dieser Steuereinheit 6 Referenz-Feuchten in Abhängigkeit von
der momentanen Phase eines Trocknungsprozesses abgelegt. Die ermittelte verbliebene
Feuchte in den Wäschestücke wird dann mit der Referenz-Feuchte verglichen, wobei die
Referenz-Feuchte die in den Wäschestücken verbliebene Feuchte charakterisiert, welche
zu dem momentanen Zeitpunkt der erreichten Phase des Trocknungsprozesses erreicht
sein sollte. Abhängig von dem Vergleich wird der weitere Trocknungsprozess gesteuert.
[0032] Des Weiteren ist mit der bereits erwähnten Hoch- und Tiefsetzstellerausführung des
Schaltungsteils 8 eine Energiespeicherung in dem Energiespeicher 9 von Energie des
Peltier-Moduls 1 möglich, wenn dieses von der Energieversorgung gemäß der zweiten
Betriebsphase entkoppelt ist.
[0033] Mit der Ansteuerung des Transistors T3 erreicht man eine Tiefsetzstellerfunktion
in Richtung des Zwischenkreises zur Energiespeicherung in dem Energiespeicher 9 und
der Funktion der Diode D3. Dabei sind die Transistoren T1, T2 und T4 nicht eingeschaltet.
Des Weiteren erreicht man mit der Ansteuerung des Transistors T1 eine Tiefsetzstellerfunktion
in Richtung Verbraucherseite mit dem als Drossel ausgebildeten Energiespeicher 9 und
der Diode D3. Dabei sind die Transistoren T2, T3 und T4 nicht eingeschaltet.
[0034] Die in dem Energiespeicher 9 gespeicherte Energie kann im weiteren Betrieb des Hausgeräts
zumindest anteilig wieder an das Peltier-Modul 1 zurückgeführt werden. Ebenso kann
die Energie des Energiespeichers 9 auch an weitere Verbraucher des Hausgeräts, beispielsweise
an Sensoren, Steuerungen, Anzeigemodule und auch an die Innenraumbeleuchtung 14 abgegeben
werden. Auch die Rückführung der in dem Energiespeicher 9 gespeicherten Energie ins
Netz kann vorgesehen sein.
[0035] Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 gezeigt.
Auch diese Schaltung ist dazu geeignet, die oben erläuterten Parameter zu messen und
auszuwerten und eine Steuerung des Peltier-Moduls 1 davon abhängig im Hinblick auf
einen optimierten Trocknungsprozess durchzuführen.
[0036] In der Ausführung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 kann die Energiespeicherung
der in der zweiten Betriebsphase vom Peltier-Modul abgegebenen Energie in einem Energiespeicher
erfolgen, welcher als Kondensator 5a in dem Zwischenkreis angeordnet ist. Der Schaltregler
bzw. die Einheit 6 speist bzw. speichert die Energie dabei im netzseitigen Zwischenkreiskondensator
5a mittels der Schaltelemente T2, D1 und der Speicherdrossel 19 und gibt die Ist-Werte
bedarfsabhängig über die Kommunikationsschnittstelle 7 aus.
[0037] Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß Fig. 1 weist diese Schaltung einen Schaltungsteil
17 auf, welcher die Transistoren T1 und T2 sowie die Rücklaufdioden D1 und D2 und
eine Treibereinheit 17a umfasst. Der Strom- und Spannungsmesswandler 11 ist in dieser
Ausgestaltung dem Schaltungsteil 10 zugeordnet. Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung
zwei Speicherdrosseln 18 und 19. Wie auch in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1
wird hier zur Erfüllung der gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich zur Netzrückwirkung
(Power-Faktor-Korrektur) eine Synchronisation der Schaltfrequenz des Schaltreglers
6 oder eine Pulsweitenmodulation des Ausgangssignals des Schaltreglers 6 auf die Netzfrequenz
durchgeführt. Dadurch kann eine sinusförmige Netzstromaufnahme erfolgen. Der Schaltregler
6 steuert die Schaltungsanordnung in der zweiten Betriebsphase, in der das Peltier-Modul
1 von der Energieversorgung abgetrennt ist, derart, dass die aufgrund des Seebeck-Effekts
in dem Peltier-Modul 1 erzeugte Energie aus dem Peltier-Modul 1 in den Zwischenkreis
der Schaltungsanordnung und insbesondere in den Zwischenkreiskondensator 5a gespeichert
wird. Bedarfsabhängig kann dann diese gespeicherte Energie an weitere Verbraucher
und/oder über die Kommunikationsschnittstelle 7 anderweitig abgegeben werden. Insbesondere
kann dann auch eine Rückführung dieser gespeicherten Energie in das Peltier-Modul
1 während anderer Betriebsphasen erfolgen. Auch eine Rückführung in das Netz ist möglich.
[0038] In Fig. 3 ist das Peltier-Modul 1 zur Energieversorgung mit einer Gleichspannung
aus einem Bereich zwischen 40 V und etwa 23 V verdrahtet, so dass die Ansteuerelektronik
unter anderem zwei Schaltungsmodule I und II umfasst. Das Schaltungsmodul I wird so
angesteuert, dass mit den Drosseln 21 und 22 eine Hochsetzerfunktion in Richtung der
Lastseite bei über den Schalter S1, welcher als Relais ausgebildet ist, kurz geschlossenen
Diode D5 realisiert ist. Gemäß Fig. 3 umfasst die Schaltungsanordnung auch eine Synchronisationseinheit
20, welche zur Synchronisation der lastseitigen Ausgangsspannung mit der Frequenz
der Netzspannung ausgebildet ist. Eine Hochsetzstellerfunktion in Richtung des Zwischenkreises
zur Speicherung der von dem Peltier-Modul 1 in der zweiten Betriebsphase abgegebenen
Energie in dem Energiespeicher 9', welcher als Kondensator ausgebildet ist, wird bei
geöffnetem Schalter S1 mit der Diode D5 und dem entsprechend angesteuerten Transistor
T5 ermöglicht. Die in dem Energiespeicher 9' gespeicherte Energie kann mit Hilfe der
in Netzsynchronisation gesteuerten Transistoren des Schaltungsmoduls I wieder ins
Netz zurückgespeist werden. Auch hier kann jedoch eine zumindest anteilige Rückführung
dieser in dem Energiespeicher 9' gespeicherten Energie an das Peltier-Modul 1 und/oder
an weitere Verbraucher des Hausgeräts erfolgen. Darüber hinaus werden bei der Ausgestaltung
gemäß Fig. 3 die vom Temperatursensor 13 gemessenen Werte an eine Relaisansteuervorrichtung
23 übertragen, über welche der Schalter 15 steuerbar ist.
[0039] Das Hausgerät kann auch als Geschirrspüler mit einer Wärmepumpe und mit einer soeben
beschriebenen Schaltungsanordnung zum Betreiben des Peltier-Moduls der Wärmepumpe
ausgebildet sein.
1. Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Peltier-Moduls (1) einer Wärmepumpe eines
Hausgeräts, welches insbesondere zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet ist, mit
einer Mehrzahl an Peltier-Elementen (2), gekennzeichnet durch einen Schaltregler (6) und einen Zwischenkreis, welcher einen Energiespeicher (5a,
9, 9') aufweist und mit dem Schaltregler (6) verbunden ist, wobei abhängig vom Betriebszustand
des Peltier-Moduls (1) eine vom Peltier-Modul (1) erzeugte Energie in den Energiespeicher
(5a, 9, 9') zur bedarfsabhängigen weitere Verwendung in dem Hausgerät speicherbar
ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher das Peltier-Modul (1) einen ersten
Betriebszustand aufweist, in dem es zur Energieversorgung mit einer Netzspannung gekoppelt
ist, und einen zweiten Betriebszustand aufweist, in dem es von der Netzspannung entkoppelt
ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, bei welcher im zweiten Betriebszustand die Energie
in den Energiespeicher (5a, 9, 9') speicherbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die in dem
Energiespeicher (5a, 9, 9') gespeicherte Energie an das Peltier-Modul (1) zumindest
anteilig rückführbar und/oder an zumindest einen weiteren Verbraucher (14) des Hausgeräts
zur Energieversorgung abgebbar und/oder in das Energieversorgungsnetz rückführbar
ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Synchronisationseinheit
(20) aufweist, welche zur Synchronisation der lastseitigen Ausgangsspannung mit der
Frequenz der Netzspannung ausgebildet ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche Mittel umfasst,
mit welchen in einer ersten Betriebsphase des Peltier-Moduls (1) zumindest ein erster
Betriebsparameter des Peltier-Moduls (1) und in einer zweiten Betriebsphase zumindest
ein zweiter Betriebsparameter des Peltier-Moduls (1) erfassbar sind, wobei abhängig
von den erfassten Betriebsparametern die weitere Betriebsweise des Peltier-Moduls
(1) steuerbar ist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Peltier-Moduls (1) einer Wärmepumpe eines Hausgeräts,
welches insbesondere zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet ist, bei dem das Peltier-Modul
(1) eine Mehrzahl an Peltier-Elementen (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Betriebszustand des Peltier-Moduls (1) eine vom Peltier-Modul (1) erzeugte
Energie in einen Energiespeicher (5a, 9, 9') eines Zwischenkreises einer Schaltungsanordnung
zum Betreiben des Peltier-Moduls (1) zur bedarfsabhängigen weiteren Verwendung in
dem Hausgerät gespeichert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das Peltier-Modul (1) von einer Energieversorgung
entkoppelt wird und dann die vom Peltier-Modul (1) erzeugte Energie in dem Energiespeicher
(5a, 9, 9') gespeichert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die in dem Energiespeicher (5a, 9, 9')
gespeicherte Energie im weiteren Betrieb des Peltier-Moduls (1) bedarfsabhängig zumindest
anteilig wieder an das Peltier-Modul (1) rückgeführt wird und/oder an zumindest einen
weiteren Verbraucher (14) des Hausgeräts zur Energieversorgung abgegeben wird und/oder
in das Energieversorgungsnetz rückgeführt wird.
1. Circuit arrangement for operating a Peltier module (1) of a heat pump of a domestic
appliance, which is constructed for, in particular, treatment of articles of laundry,
with a plurality of Peltier elements (2), characterised by a switching regulator (6) and an intermediate circuit, which comprises an energy
store (5a, 9, 9') and is connected with the switching regulator (6), wherein depending
of the operational state of the Peltier module (1) an energy generated by the Peltier
module (1) can be stored in the energy store (5a, 9, 9') for further use, depending
on need, in the domestic appliance.
2. Circuit arrangement according to claim 1, in which the Peltier module (1) has a first
operating state in which for energy supply it is coupled with a mains voltage and
a second operating state in which it is decoupled from the mains voltage.
3. Circuit arrangement according to claim 2, in which in the second operating state the
energy can be stored in the energy store (5a, 9, 9').
4. Circuit arrangement according to any one of the preceding claims, in which the energy
stored in the energy store (5a, 9, 9') is returnable at least in a proportion to the
Peltier module (1) and/or is deliverable to at least one further load (14) of the
domestic appliance for energy supply and/or is returnable to the energy supply mains.
5. Circuit arrangement according to any one of the preceding claims, which comprises
a synchronisation unit (20) constructed for synchronisation of the output voltage,
which is at the load side, with the frequency of the mains voltage.
6. Circuit arrangement according to any one of the preceding claims, which comprises
means by which in a first operating phase of the Peltier module (1) at least one first
operating parameter of the Peltier module (1) and in a second operating phase at least
one second operating parameter of the Peltier module (1) are detectable, wherein the
further operating modes of the Peltier module (1) are controllable in dependence on
the detected operating parameters.
7. Method for operating a Peltier module (1) of a heat pump of a domestic appliance,
which is constructed for, in particular, treatment of articles of laundry, in which
the Peltier element (1) comprises a plurality of Peltier elements (2), characterised in that depending on the operational state of the Peltier element (1) an energy generated
by the Peltier module (1) is stored in an energy store (5a, 9, 9') of an intermediate
circuit of a circuit arrangement for operating the Peltier element (1) for further
use, depending on need, in the domestic appliance.
8. Method according to claim 7, in which the Peltier element (1) is decoupled from an
energy supply and the energy generated by the Peltier element (1) is then stored in
the energy store (5a, 9, 9').
9. Method according to claim 7 or 8, in which the energy stored in the energy store (5a,
9, 9') in further operation of the Peltier element (1) is, depending on need, returned
again at least in a proportion to the Peltier element (1) and/or delivered to at least
one further load (14) of the domestic appliance for energy supply and/or returned
to the energy supply mains.
1. Circuit permettant de faire fonctionner un module Peltier (1) d'une pompe à chaleur
d'un appareil électroménager, qui est configuré notamment pour l'entretien du linge,
comportant une pluralité d'éléments Peltier (2), caractérisé par un régulateur de commutation (6) et un circuit intermédiaire, qui présente un accumulateur
d'énergie (5a, 9, 9') et est relié au régulateur de commutation (6), dans lequel en
fonction de l'état de fonctionnement du module Peltier (1) une énergie générée par
le module Peltier (1) peut être emmagasinée dans l'accumulateur d'énergie (5a, 9,
9') en vue d'une autre utilisation en fonction des besoins dans l'appareil électroménager.
2. Circuit selon la revendication 1, dans lequel le module Peltier (1) présente un premier
état de fonctionnement dans lequel il est couplé à une tension de secteur en vue de
l'alimentation en énergie et un deuxième état de fonctionnement dans lequel il est
découplé de la tension de secteur.
3. Circuit selon la revendication 2, dans lequel dans le deuxième état de fonctionnement
l'énergie peut être emmagasinée dans l'accumulateur d'énergie (5a, 9, 9').
4. Circuit selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'énergie emmagasinée
dans l'accumulateur d'énergie (5a, 9, 9a) peut être restituée au moins partiellement
au module Peltier (1) et/ou transférée à au moins un autre élément (14) de l'appareil
électroménager en vue de l'alimentation en énergie et/ou restituée au réseau d'alimentation
en énergie.
5. Circuit selon l'une des revendications précédentes, qui présente une unité de synchronisation
(20) qui est configurée pour la synchronisation de la tension de sortie côté charge
avec la fréquence de la tension de secteur.
6. Circuit selon l'une des revendications précédentes, qui comprend des moyens avec lesquels
lors d'une première phase de fonctionnement du module Peltier (1) au moins un premier
paramètre de fonctionnement du module Peltier (1) et dans une deuxième phase de fonctionnement
au moins un deuxième paramètre de fonctionnement du module Peltier (1) peuvent être
détectés, l'autre mode de fonctionnement du module Peltier (1) pouvant être commandé
en fonction des paramètres de fonctionnement détectés.
7. Procédé permettant de faire fonctionner un module Peltier (1) d'une pompe à chaleur
d'un appareil électroménager, qui est configuré notamment pour l'entretien du linge,
dans lequel le module Peltier (1) comprend une pluralité d'éléments Peltier (2), caractérisé en ce qu'en fonction de l'état de fonctionnement du module Peltier (1) une énergie générée
par le module Peltier (1) est emmagasinée dans un accumulateur d'énergie (5a, 9, 9')
d'un circuit intermédiaire d'un circuit en vue d'une autre utilisation en fonction
des besoins dans l'appareil électroménager.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le module Peltier (1) est découplé d'une
alimentation en énergie et ensuite l'énergie générée par le module Peltier (1) est
emmagasinée dans l'accumulateur d'énergie (5a, 9, 9').
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'énergie emmagasinée dans l'accumulateur
d'énergie (5a, 9, 9') est restituée au moins partiellement au module Peltier (1) lors
d'un autre fonctionnement du module Peltier (1) en fonction des besoins et/ou transférée
à au moins un autre élément (14) de l'appareil électroménager en vue de l'alimentation
en énergie et/ou restituée au réseau d'alimentation en énergie.