[0001] Es werden ein Verdichtermodul, ein Kühl- und/oder Heizsystem mit Verdichtermodulen
und ein Verfahren zum Betreiben eines Kühl- und/oder Heizsystems beschrieben.
Hintergrund
[0002] In Kühl- und/oder Heizsystemen wird häufig über sogenannte Verdichtermodule die Verdichterleistung
geregelt, wobei die Verdichterleistung damit direkt Einfluss auf die Kühl- und/oder
Heizleistung von Kühl- und/oder Heizeinrichtungen hat.
[0003] Es wird in diesem Zusammenhang häufig auch von Kaltwassersatz oder Kaltsolesatz gesprochen.
Damit ist ein Gerät gemeint, welches eine Flüssigkeit über einen Kühlkreis (z.B. Wasser
oder Sole) auf eine einstellbare Temperatur kühlt. Die gekühlte Flüssigkeit wird dann
dazu verwendet, um bspw. die Raumluft in einem Raum über eine Kühleinrichtung mit
einem Verdampfer zu kühlen.
[0004] In Abhängigkeit der Größe von Räumen ist es häufig erforderlich, mehrere solcher
Kühleinrichtungen vorzusehen, welche jeweils ein eigenes Verdichtermodul oder Kaltwasser-
bzw. Kaltsolesatz verfügen. Für eine entsprechende Kühlleistung werden die Verdichtermodule
in Reihe geschaltet.
[0005] Die Regelung kann hierzu über eine gemeinsame Steuerung erfolgen. Die Steuerung regelt
dabei unter anderem die Energieversorgung für die angeschlossenen Verdichtermodule.
[0006] Herkömmliche Verdichtermodule weisen zum Kühlen eines Raums über eine Kühleinrichtung
einen Kältemittelkreislauf und einen Kühlmittelkreislauf auf, wobei der Kältemittelkreislauf
und der Kühlmittelkreislauf über einen Wärmeübertrager in Verbindung stehen. Der Kältemittelkreislauf
weist einen Verdichter auf, der nach Maßgabe von Steuerbefehlen und der bereitgestellten
Energie betrieben wird. Der Verdichter regelt somit die Kühlung des in dem Kältemittelkreislauf
aufgenommenen Kältemittels und über den Wärmeübertrager die Kühlung bzw. Temperatur
des in dem Kühlmittelkreislaufs geführten Kühlmittels. Der Kältemittelkreislauf befindet
sich vorzugsweise innerhalb des Verdichtermoduls. Der Kühlmittelkreislauf erstreckt
sich zwischen dem Wärmeübertrager und der Kühleinrichtung. Hierzu weist das Verdichtermodul
Anschlüsse für Leitungen des Kühlmittelkreislaufs auf. Die Kühleinrichtung kann ebenfalls
korrespondierende Anschlüsse für die Leitungen des Kühlmittelkreislaufs aufweisen.
Die Kühleinrichtung weist einen weiteren Wärmeübertrager und einen Ventilator auf,
der Umgebungsluft ansaugt und über den Wärmeübertrager führt, sodass in Abhängigkeit
der Temperatur des Kühlmittels eine Kühlung der Umgebungsluft erfolgt.
[0007] Im Einsatz befinden sich Verdichtermodule, die eine Schnittstelle mit einem Drehstrom-Anschluss
für 3 Phasen aufweisen. Verdichtermodule werden über ihre Schnittstellen mit einer
korrespondieren Schnittstelle einer Steuerung verbunden. Die Steuerung weist hierfür
eine entsprechende Anzahl an Schnittstellen für eine bestimmte Anzahl an Verdichtermodulen
auf.
[0008] Verdichtermodule werden häufig bei Kühlzellen eingesetzt, wobei der zugehörige Kaltwasser-
oder Kaltsolesatz außerhalb einer Kühlzelle angeordnet ist. Die zugehörige Kühleinrichtung
ist innerhalb der Kühlzelle angeordnet. Ein Steuergerät zur Einstellung der benötigen
Temperatur kann auch außerhalb der Kühlzelle angeordnet sein.
Stand der Technik
[0009] In der Regel werden bspw. zur Regelung von Verdichtern eines Verdichtermoduls speicherprogrammierbare
Steuerungen (SPS) eingesetzt. Hierbei müssen alle enthaltenen Verdichtermodule mit
ihren Verdichtern in einem Programm berücksichtigt werden. Darüber hinaus müssen die
erforderlichen Klemmstellen oder Schnittstellen zum Anschließen der Komponenten vorgesehen
werden.
[0010] Ist ein Verdichtermodul defekt, erfordert dies einen aufwendigen Austausch, weil
die Steuerung entsprechend an den Austausch angepasst werden muss.
[0011] Das Hinzufügen eines zusätzlichen Verdichters bzw. Verdichtermoduls erfordert eine
Veränderung der Programmierung der Steuereinheit und ist deshalb ebenfalls aufwendig.
Es müssen daher für jedes angeschlossene Verdichtermodul Anschlüsse vorgesehen sein,
so dass eine Änderung mitunter nicht oder nur unter hohem Aufwand möglich ist.
[0012] Ein weiteres Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen und Steuerungen
besteht darin, dass bei einem System mit mehreren Verdichtern bzw. Verdichtermodulen
die Einschaltströme und die Phasenbelastung im Netz stark schwanken. Dies liegt unter
anderem daran, dass die beim Einschalten auftretenden hohen Einschaltströme mehrerer
Verdichtermodule sich addieren. Dabei treten sowohl beim Einschalten der Verdichtermodule
als auch bei Änderungen in Bezug auf deren Leistung mitunter starke Schwankungen auf.
Aufgabe
[0013] Demgegenüber besteht die Aufgabe darin, eine verbesserte sowie einfachere Ausbildung
von Modulen zur Steuerung von damit in Verbindung stehenden Komponenten, ein vereinfachtes
System mit solchen Modulen, welches einen einfachen Austausch aufweist und ein einfaches
Hinzufügen von Modulen ermöglicht, sowie eine geleichmäßige Phasenbelastung im Netz
anzugeben.
Lösung
[0014] Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Verdichtermodul zur Regelung eines
Verdichters eines Heiz- und/oder Kühlsystems gelöst, wobei
- das Verdichtermodul mindestens eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle,
eine Verzögerungsschaltung und eine Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul
zugeordneten Kühl- und/oder Heizeinrichtung aufweist, welche zum Einstellen einer
über Steuerbefehle vorgebbaren Kühl- und/oder Heizleistung dient,
- das Verdichtermodul über die erste Schnittstelle mit einer Steuerung oder einem in
Reihe vorgeschalteten Verdichtermodul zum Empfang von Steuerbefehlen und zur Energieversorgung
verbindbar ist, und über die zweite Schnittstelle eine Reihenschaltung mit weiteren
Verdichtermodulen herstellbar ist,
- über die Verzögerungsschaltung ein Steuerbefehl für ein nachgeschaltetes Verdichtermodul
verzögert weitergebar ist, und
- die ersten und zweiten Schnittstellen Anschlüsse für einen Drehstrom aufweisen, und
die Phasen an der zweiten Schnittstelle vertauscht sind.
[0015] Das Verdichtermodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Anbindung an eine Steuerung
nicht zwangsläufig über eine direkte Verbindung zwischen einem Verdichtermodul und
der Steuerung erfolgen muss, sondern lediglich ein Verdichtermodul mit der Steuerung
verbunden werden muss, und weitere Verdichtermodule an ein jeweils vorgeschaltetes
Verdichtermodul angeschlossen werden können, wobei die Verdichtermodule in Reihe geschaltet
sind. Durch die Vertauschung der Phasen zwischen der ersten Schnittstelle und der
zweiten Schnittstelle des Verdichtermoduls wird erreicht, dass sich beim Einschalten
von mehreren in Reihe geschalteten Verdichtermodulen die auftretenden Einschaltströme
nicht addieren und auch bei Änderungen in Bezug auf deren Leistung keine starken Schwankungen
auftreten. Dies wird zudem durch die Verzögerungsschaltung unterstützt, welche einen
Einschalt- und/oder Ansteuerbefehl verzögert an das nächste in Reihe geschaltete Verdichtermodul
weitergibt. Dieses weitere Verdichtermodul gibt den Einschalt- und Ansteuerbefehl
über dessen Verzögerungsschaltung ebenfalls verzögert an mindestens ein weiteres Verdichtermodul
weiter. Dabei werden stets auch die Phasen bei jedem Verdichtermodul vertauscht. Als
Folge dessen können die Einschaltströme und die Phasenbelastung eines Energieversorgungsnetzes
gleichmäßig verteilt werden.
[0016] Die Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul zugeordneten Kühl- und/oder
Heizeinrichtung umfasst solche Mittel, die ein Kühlen und/oder Heizen bereitstellen
können. Bspw. umfassen die Mittel Wärmetauscher, Ventilatoren, einen Kältemittelkreislauf
mit einem Kältemittel, einen Kühlmittelkreislauf mit einem Kühlmittel und/oder Ventile
sowie einen Verdichter.
[0017] Das Verdichtermodul kann Anschlüsse für einen Kühlmittelkreislauf zwischen dem Verdichtermodul
und einer Kühl- und/oder Heizeinrichtung aufweisen, wobei das in dem Kühlmittelkreislauf
geführte Kühlmittel durch die Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul zugeordneten
Kühl- und/oder Heizeinrichtung direkt oder indirekt auf eine einstellbare Temperatur
bringbar ist. Das Kühlmittel wird über Leitungen des Kühlmittelkreislaufs von dem
Verdichtermodul zu einer Kühl- und/oder Heizeinrichtung hin und wieder zurückgeführt.
Im Verdichtermodul wird das Kühlmittel bspw. gekühlt und das gekühlte Kühlmittel dann
zur Kühl- und/oder Heizeinrichtung geführt. In der Kühl- und/oder Heizeinrichtung
wird dann die Kühlflüssigkeit dazu genutzt, um bspw. mittels weiterer Vorrichtungen
die Luft in einem Raum oder dgl. zu kühlen bzw. zu erwärmen. Anschließend wird die
Kühlflüssigkeit wieder dem Verdichtermodul zugeführt, wobei sich der Ablauf wiederholt.
Bei einer direkten Einstellung der Temperatur des Kühlmittels kann das Kühlmittel
über einen Wärmetauscher geführt werden, welcher von (Umgebungs-)Luft mit Hilfe eines
Ventilators gekühlt wird. Bei einer indirekten Kühlung kann zusätzlich ein Kältemittelkreislauf
vorgesehen sein.
[0018] Das Verdichtermodul kann hierzu einen Kältemittelkreislauf aufweisen, wobei ein Kältemittel
des Kältemittelkreislaufs über die Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul
zugeordneten Kühl- und/oder Heizeinrichtung auf eine einstellbare Temperatur bringbar
und ein Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs über einen mit dem Kühlmittelkreislauf
und dem Kältemittelkreislauf in Verbindung stehenden Wärmeübertrager auf eine einstellbare
Temperatur bringbar ist. Der Wärmeübertrager dient dazu, die Temperatur des Kühlmittels
an die Temperatur anzugleichen oder relativ in Richtung des Temperaturwerts zu bringen.
So kann bspw. über ein gekühltes Kältemittel das Kühlmittel gekühlt werden. Ein Vorteil
bei der indirekten Kühlung besteht darin, dass Kältemittel verwendet werden können,
welche nicht in die Umwelt gelangen dürfen, weil diese z.B. gesundheits- oder umweltgefährdend
sind. Bekannte Kältemittel weisen jedoch gegenüber herkömmlichen Kühlmitteln den Vorteil
auf, dass diese die Wärmeenergie entlang des Temperaturgradienten übertragen können,
was bei einem konventionellen Kühlmittel nicht möglich ist. Um die Gefahr für Menschen
und die Umwelt gering zu halten, wird das Kältemittel nur innerhalb des Verdichtermoduls
geführt, so dass im Fall eines Kältemittelaustritts dieses innerhalb des Verdichtermoduls
verbleibt.
[0019] Es sind jedoch auch Kältemittel bekannt, welche nicht gesundheits- oder umweltgefährdend
sind. Auch bei diesen wird das benötigte Volumen an Kältemittel gering gehalten, indem
dieses nur innerhalb des Verdichtermoduls geführt wird. Außerhalb des Verdichtermoduls
erfolgt die Energieübertragung zum Kühlen und/oder Heizen über das Kühlmittel.
[0020] Die Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul zugeordneten Kühl- und/oder
Heizeinrichtung kann mindestens einen Wärmeübertrager, einen Verdichter und/oder einen
Ventilator aufweisen.
[0021] Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle können einen Anschluss für eine
Steuerleitung zum Empfang und zum Weiterleiten von Steuerbefehlen aufweisen, wobei
die Verzögerungsschaltung einen Eingang aufweist, der mit der Steuerleitung verbunden
ist. Über die Steuerleitung empfangene Signale zur Regelung des Verdichtermoduls und
insbesondere zum Einschalten eines Verdichters des Verdichtermoduls werden innerhalb
des Verdichtermoduls über die Verzögerungsschaltung geführt. Daher wird an ein weiteres
in Reihe geschaltetes Verdichtermodul der Einschaltbefehl oder ein anderes Signal
nur dann weitergegeben, wenn die Verzögerungsschaltung dieses Signal über einen entsprechenden
Ausgang weitergibt.
[0022] Die gleichmäßige Phasenbelastung wird dadurch sichergestellt, dass beim Einschalten
des in Reihe geschalteten weiteren Verdichtermoduls die Phasen vertauscht sind. D.h.
dass die Einschaltströme für mehrere Verdichtermodule nicht alle über eine Phase des
Drehstrom-Anschluss gespeist werden.
[0023] Ein Verdichter des Verdichtermoduls kann mit einer der drei Phasen des Anschlusses
für den Drehstrom an der ersten Schnittstelle verbunden sein. Die anderen Phasen des
Drehstrom-Anschlusses werden innerhalb des Verdichtermoduls nur von der ersten Schnittstelle
an die zweite Schnittstelle weiter geführt, wobei die Phasen zusätzlich vertauscht
sind, so dass bspw. eine erste Phase (L1) von der ersten Schnittstelle an einem Anschluss
für eine zweite Phase (L2) der zweiten Schnittstelle anliegt. Entsprechend kann dann
die zweite Phase (L2) von der ersten Schnittstelle an einem Anschluss für eine dritte
Phase (L3) der zweiten Schnittstelle und eine dritte Phase (L3) der ersten Schnittstelle
an einem Anschluss für eine erste Phase (L1) der zweiten Schnittstelle anliegen. Bei
einer solchen Anordnung ergibt sich bei einer Reihenschaltung von Verdichtermodulen
stets ein Vertauschen benachbarter Phasen.
[0024] Die Verzögerungsschaltung kann ferner einen Ausgang aufweisen, der die Stromzufuhr
über die entsprechende Phase zu dem Verdichter des Verdichtermoduls schaltet. Damit
wird sichergestellt, dass das Einschalten des Verdichters vollständig über die Verzögerungsschaltung
geregelt werden kann.
[0025] Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Kühl- und/oder Heizsystem mit
einer Steuerung, mindestens zwei Verdichtermodulen gemäß den vorstehend beschriebenen
Ausführungen und mindestens einer zugehörigen Kühl- und/oder Heizeinrichtung gelöst,
wobei die Verdichtermodule dazu ausgebildet sind, die Kühl- und/oder Heizleistung
der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung zu regeln, wobei
- die Verdichtermodule jeweils mindestens eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle,
eine Verzögerungsschaltung und Einrichtungen zur Regelung der mindestens einen Kühl-
und/oder Heizeinrichtung aufweisen, welche zum Einstellen einer über Steuerbefehle
vorgebbaren Kühl- und/oder Heizleistung dienen,
- die mindestens zwei Verdichtermodule in Reihe geschaltet sind,
- ein erstes Verdichtermodul über die erste Schnittstelle mit der Steuerung verbunden
ist und von der Steuerung über die erste Schnittstelle Steuerbefehle empfängt und
eine Energieversorgung erfolgt,
- ein zweites Verdichtermodul über dessen erste Schnittstelle an der zweiten Schnittstelle
des ersten Verdichtermoduls angeschlossen ist,
- die von der Steuereinheit empfangenen Steuerbefehle für das mindestens eine zweite
Verdichtermodul über die Verzögerungsschaltung des ersten Verdichtermoduls verzögert
weitergegeben werden, und
- die ersten und zweiten Schnittstellen Anschlüsse für einen Drehstrom aufweisen, und
die Phasen an den zweiten Schnittstellen gegenüber den ersten Schnittstellen bei jedem
Verdichtermodul vertauscht sind.
[0026] Das System zeichnet sich, wie vorstehend in Bezug auf ein Verdichtermodul bereits
ausgeführt, dadurch aus, dass die Steuerung, bspw. ein Steuergerät, nur einen Anschluss
für ein Verdichtermodul benötigt, wobei die anderen in Reihe geschalteten Verdichtermodule
über ihre ersten Schnittstellen jeweils an die zweite Schnittstelle eines in Reihe
zuvor geschalteten Verdichtermoduls geschaltet sind. Die Verzögerungsschaltung stellt
für eine gleichmäßige Phasenbelastung sicher, dass ein Einschaltbefehl und die Stromversorgung
für das nächstfolgende Verdichtermodul verzögert weitergegeben werden, wobei die Phasen
für eine gleichmäßige Phasenbelastung eines Energieversorgungsnetzes zwischen der
ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle eines jeden Verdichtermoduls vertauscht
sind.
[0027] Vorteilhaft wird damit eine gleichmäßige Phasenbelastung erreicht, unabhängig davon
wie viele Verdichtermodule in Reihe geschaltet sind.
[0028] Das erste Verdichtermodul und das mindestens eine zweite Verdichtermodul sowie die
mindestens eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung können dabei an einen Kühlmittelkreislauf
angeschlossen sein, wobei ein hydraulischer Abgleich zwischen den mindestens zwei
Verdichtermodulen gegenüber der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung über
ein Tichelmann-System vorherrscht. Bei einer Verschaltung der Flüssigkeitsleitungen
bzw. der Kühlmittelleitungen gemäß dem Tichelmann-Prinzip muss die Flüssigkeit bzw.
das Kühlmittel zwischen der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung und den
jeweiligen Verdichtermodulen stets die gleiche Leitungslänge zurücklegen. Dabei werden
die Längen der Vorlauf- und Rücklaufleitungen gemeinsam betrachtet und es entstehen
bei jedem Verdichtermodul die gleichen Druckverluste, so dass der Massenstrom sich
gleichmäßig aufteilt. Hierüber wird ein einfacher hydraulischer Abgleich erreicht.
[0029] Schließlich wird die vorstehend genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Betreiben
eines Kühl- und/oder Heizsystems gemäß einer der vorstehend beschriebenen Varianten
gelöst, aufweisend mindestens zwei Verdichtermodule der vorstehend beschriebenen Art,
wobei
- ein Steuerbefehl für mindestens ein zweites Verdichtermodul durch die Verzögerungsschaltung
des ersten oder in Reihe davor geschalteten Verdichtermoduls verzögert über die entsprechenden
Schnittstellen weitergegeben wird, und
- die Phasen des Drehstroms über die zweite Schnittstelle vertauscht weitergegeben werden.
[0030] Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Steuerung
nicht verändert werden muss, wenn Verdichter oder Verdichtermodule hinzugefügt werden.
Ist beispielsweise ein Verdichtermodul defekt, lässt sich dieses mit wenigen Handgriffen
austauschen, ohne in die Steuerung eingreifen zu müssen.
[0031] Die gesamte Verdrahtung erfolgt beispielsweise über codierte Steckverbindungen, welche
durch die Schnittstellen und entsprechend ausgebildete (Strom/Signal)-Leitungen gebildet
werden.
[0032] Durch die Reihenschaltung der Verdichtermodule wird die Ansteuerung (z.B. ein Kühlbefehl)
eines nächsten (bspw. zweiten) Verdichtermoduls, das bspw. einem ersten Verdichtermodul
nachgeordnet ist, durch ein Zeitrelais (Verzögerungsschaltung) verschleppt.
[0033] Zudem wird die Phase auf dem Ausgangstecker, der durch die zweite Schnittstelle gebildet
wird, von L1 auf L2, von L2 auf L3 und von L3 auf L1 geklemmt.
[0034] Das "Verdrehen" der Phasen sorgt dafür, dass eine gleichmäßige Phasenbelastung vorliegt.
Dies gilt insbesondere auch dann, wenn ein zugeordneter Verdichter (z.B. Einrichtungen
zur Regelung der Kühl- und/oder Heizeinrichtungen) nur einphasig betrieben wird.
[0035] Durch die Erfindung liegen somit im Betrieb keine stark schwankenden Netzbelastungen
vor.
[0036] Das Hinzufügen von weiteren Verdichtermodulen kann über deren erste Schnittstelle
durch ein einfaches Anstecken an die zweite Schnittstelle eines in Reihe davor geschalteten
Verdichtermoduls erfolgen. Hierzu können entsprechend ausgebildete Leitungen mit korrespondierenden
Anschlüssen verwendet werden. Neu hinzugefügte Verdichtermodule müssen daher nicht
direkt an die Steuerung bzw. ein Steuergerät angeschlossen werden. Im Stand der Technik
ist es hierzu üblich, an einem Steuergerät für jedes Modul eine Schnittstelle vorzusehen,
so dass sich hierdurch starke Einschränkungen und ein hoher Aufwand beim Anschluss
von Modulen ergeben. Häufig ist die Anzahl an Verdichtermodulen dadurch limitiert,
so dass bei Änderungen auch ein Steuergerät ausgetauscht werden muss, nur weil die
Anzahl an Schnittstellen bzw. Anschlüssen nicht mehr ausreicht. Die Erfindung hingegen
erfordert keine physische Veränderung der Steuerung bzw. eines Steuergeräts. Das Hinzufügen
weiterer Verdichtermodule erfolgt durch ein Anschließen des weiteren Verdichtermoduls
an ein Verdichtermodul mit freier zweiter Schnittstelle.
[0037] Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0038] In den Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Systems gemäß dem Stand der Technik mit einer
Steuereinheit, einer Kühleinrichtung und mehreren Verdichtermodulen;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Verdichtermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines Kühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit
einer Steuereinheit, einer Kühleinrichtung und mehreren Verdichtermodulen; und
- Fig. 4
- einen schematischen Schaltplan eines Teils eines Kühlsystems der vorliegenden Erfindung
mit einem Verdichtermodul, welches über eine erste Schnittstelle an eine Steuerung
angeschlossen ist und über eine zweite Schnittstelle mit weiteren Verdichtermodulen
in Reihe geschaltet werden kann.
[0039] In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen
einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet,
Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis
der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits
eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente
selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt
sind.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Stand der Technik
[0040] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlsystems 10 gemäß dem Stand der
Technik mit einer Steuereinheit 12, einer Kühleinrichtung 14 und mehreren Verdichtermodulen
16.
[0041] Das Kühlsystem 10 dient zur Regelung der Temperatur in einer Kühlzelle und weist
hierzu die Verdichtermodule 16 auf. Die Verdichtermodule 16 weisen Verdichter auf,
die mit einem Kältemittelkreislauf in Verbindung stehen, wobei der Kältemittelkreislauf
innerhalb der Verdichtermodule 16 verläuft. Der Kältemittelkreislauf steht über einen
Wärmeübertrager thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf 15 in Verbindung, welcher
mit den Verdichtermodulen 16 und der Kühleinrichtung 14 verbunden ist.
[0042] Das im Kühlmittelkreislauf 15 geführte Kühlmittel wird über die Verdichtermodule
16 auf eine einstellbare Temperatur gebracht und zu der Kühleinrichtung 14 gefördert.
Die Kühleinrichtung 14 ist innerhalb der Kühlzelle angeordnet und weist einen Ventilator
auf, der die Luft in der Kühlzelle über einen Wärmeübertrager führt, der mit dem Kühlmittelkreislauf
15 in thermischen Kontakt steht. Somit ist es über die Verdichtermodule 16 möglich,
die Luft innerhalb der Kühlzelle mittels der Kühleinrichtung 14 zu kühlen bzw. auf
eine einstellbare Temperatur zu bringen.
[0043] Die Steuereinheit 12 dient zur Regelung der Verdichtermodule 16 und ist hierzu an
ein Stromversorgungsnetz angeschlossen. Die Steuereinheit 12 stellt hierüber die Stromversorgung
für die angeschlossenen Verdichtermodule 16 bereit. Die Steuereinheit 12 weist mehrere
Schnittstellen 13 auf, über welche mehrere Verdichtermodule 16 mit korrespondierenden
Schnittstellen 18 angeschlossen sind. Zwischen den Schnittstellen 13 und den Schnittstellen
18 verlaufen die Leitungen zur Energieversorgung.
[0044] Die Verdichtermodule 16 sind an ein Drehstromnetz angeschlossen und weisen daher
an den Schnittstellen 18 Anschlüsse für die 3 Phasen des Drehstroms auf. Die Schnittstellen
13 sind entsprechend ausgebildet.
[0045] Damit die Verdichtermodule 16 über die Steuereinheit 12 eingeschaltet werden können,
ist eine entsprechende Vielzahl an Schnittstellen 13 erforderlich. D.h., dass über
die Steuereinheit 12 nur so viele Verdichtermodule 16 angeschlossen werden können,
wie Schnittstellen 13 vorgesehen sind. Eine Erweiterung der Steuereinheit 12 ist nicht
möglich, sodass bei einer Anpassung die Steuereinheit 12 durch eine andere Steuereinheit
12 mit mehreren Schnittstellen 13 ersetzt werden muss.
[0046] Der über die Steuereinheit 12 generierte Einschaltbefehl für die Verdichtermodule
16 bewirkt zudem, dass alle Verdichtermodule 16 gleichzeitig eingeschaltet werden.
Die Ausbildung der Steuereinheit 12 und der Schnittstellen 13 ist dabei derart gestaltet,
dass die Stromversorgung an allen angeschlossenen Verdichtermodulen 16 identisch erfolgt,
wobei die jeweiligen Phasen (L1, L2, L3) an den Schnittstellen 18 miteinander verbunden
sind. Das hat zur Folge, dass sich beim Einschalten der Verdichtermodule 16 die Einschaltströme
addieren und damit eine hohe Phasenbelastung im Energieversorgungsnetz auftritt.
[0047] Die bekannte Ausbildung eines Kühlsystems 10 mit Verdichtermodulen 16 weist daher
den Nachteil auf, dass die Anzahl an Verdichtermodulen 16 von der Anzahl an Schnittstellen
13 an der Steuereinheit 12 abhängt und beim Einschalten der Verdichtermodule 16 eine
hohe Phasenbelastung im Energieversorgungsnetz auftritt.
Erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Verdichtermoduls und eines Kühlsystems
[0048] Die hierin vorgeschlagene Lehre bietet eine Lösung für die Beschränkung der Ausgestaltung
von Kühlsystemen aus dem Stand der Technik sowie eine Lösung für die hohen Phasenbelastungen
in einem Strom- bzw. Energieversorgungsnetz.
[0049] Hierzu wird ein Verdichtermodul 100 vorgeschlagen, welches eine Verzögerungsschaltung
130 zum verzögerten Weitergeben von Einschaltbefehlen und eine erste Schnittstelle
110 und eine zweite Schnittstelle 120 aufweist, wobei die Phasen an den Schnittstellen
110 und 120 vertauscht sind.
[0050] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines solchen Verdichtermoduls 100 in
einer beispielhaften Ausführung.
[0051] Das Verdichtermodul 100 weist ein Gehäuse auf, das einen Anschluss für die erste
Schnittstelle 110 und einen Anschluss für die zweite Schnittstelle 120 aufweist. Zusätzlich
weist das Verdichtermodul 100 weitere Komponenten auf, die in dem Gehäuse aufgenommen
sind. Das Verdichtermodul 100 weist beispielsweise die Verzögerungsschaltung 130,
einen Verdichter 140, einen Ventilator 150 und weitere Schalter und Bauteile auf,
welche nicht abschließend dargestellt sind. Die Darstellung der Komponenten selbst
ist nur beispielhafter Natur. Ferner können durch eine entsprechende Ausgestaltung
(Programmierung und Verdrahtung) bspw. die dargestellten Öffner in der Schaltung von
Fig. 2 und auch in Fig. 4 durch Schließer realisiert werden.
[0052] Der Verdichter 140 ist als drehzahlgeregelte Pumpe ausgebildet. Hierdurch kann in
Abhängigkeit der Drehzahl der Pumpe die Kälte- bzw. Kühlleistung in einem Kältemittelkreislauf
verändert werden. Die Steuerung erfolgt über eine Steuerung einer Steuereinheit 300.
Analog dazu kann die Drehzahl des Ventilators 150 geregelt werden, um die Kühlleistung
nach Maßgabe von Steuerbefehlen in Abhängigkeit von Bedienbefehlen oder Parametern
(Kühlmitteltemperatur, Kältemitteltemperatur, Kühlzellentemperatur, Kühlbedarf, etc.)
zu beeinflussen.
[0053] Die schematische Darstellung von Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Lösung, wobei
an den Schnittstellen 110 und 120 die Phasen L1-L3 von der ersten Schnittstelle 110
vertauscht an die zweite Schnittstelle 120 weitergegeben werden. Dies hat zur Folge,
dass beim Einschalten von mehreren in Reihe geschalteten Verdichtermodulen 100 die
Verdichter 140 und die Komponenten der Verdichtermodule 100 nicht alle durch die gleiche
Phase gespeist werden.
[0054] Um zudem eine Verzögerung zu bewirken, ist die Verzögerungsschaltung 130 vorgesehen,
die einen Eingang für eine Signalleitung aufweist. Die Signalleitung erhält von einer
in Fig. 3 und 4 dargestellten Steuereinheit 300 den Einschaltbefehl. Dieser Einschaltbefehl
wird über die Verzögerungsschaltung 130 verzögert an der zweiten Schnittstelle 120
weitergegeben. Damit erhält ein nachfolgend in Reihe geschaltetes Verdichtermodul
100 den Einschaltbefehl zum Einschalten der Komponenten, wie beispielsweise eines
Verdichters 140, verzögert. Die Stromzufuhr erfolgt dann für ein weiteres Verdichtermodul
100 nicht über die Phase L1, sondern über die Phase L3.
[0055] Die Reihenschaltung von Verdichtermodulen 100 erfolgt derart, dass an ein Verdichtermodul
100 weitere Verdichtermodule 100 über die zweiten Schnittstellen 120 angeschlossen
werden können, wobei die erste Schnittstelle 110 eines weiteren Verdichtermoduls 100
an die zweite Schnittstelle 120 eines in Reihe vorgeschalteten Verdichtermoduls 100
angeschlossen wird.
[0056] Das erste Verdichtermodul 100 einer Reihenschaltung von Verdichtermodulen 100 wird
über die erste Schnittstelle 110 an eine zweite Schnittstelle 320 der Steuereinheit
300 angeschlossen. Somit ist eine entsprechende Schnittstelle 320 für die Steuereinheit
300 ausreichend, um beliebig viele Verdichtermodule 100 anzuschließen, ohne die Steuereinheit
300 umzubauen oder auszutauschen, wobei beim Einschalten der Verdichtermodule 100
die Phasenbelastung im Energieversorgungs- bzw. Stromnetz im Wesentlichen gleich bleibt
und keine starken Unterschiede bzw. Schwankungen vorliegen.
[0057] In Fig. 2 ist schematisch angedeutet, dass die Signalleitung mit der Phase L1 verbunden
ist. Die Verbindung besteht in einer Steuereinheit 300, wobei die Aufschaltung der
Phase L1 auf die Signalleitung von einer Steuerung der Steuereinheit geregelt wird.
Das bedeutet, dass ein Signal zum Anschalten für die Verdichtermodule 100 über die
Signalleitung nur dann weitergegeben wird, wenn über die Steuereinheit 300 eine Verbindung
zwischen der Phase L1 und der Signalleitung hergestellt worden ist. Das Signal über
die Steuerleitung führt auch dazu, dass entsprechende Schaltmittel ausgelöst werden,
damit die stromführende Phase zu dem Verdichter 140 und den anderen Komponenten geführt
wird (siehe hierzu Fig. 4). Es ist somit nicht ausreichend, dass bspw. die Phase L1
eine Stromzufuhr ermöglicht. Es muss zudem die Verbindung zwischen der stromführenden
Phase und den anzusteuernden Komponenten (z.B. Verdichter 140) durch eine entsprechende
Ansteuerung über das mittels der Signalleitung zugeführten Einschaltbefehls vorliegen.
[0058] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlsystems 400 mit einer Steuereinheit
300, einer Kühleinrichtung 200 und mehreren Verdichtermodulen 100 gemäß der Ausführung
von Fig. 2.
[0059] Die Steuereinheit 300 weist eine erste Schnittstelle 310 auf. Über die erste Schnittstelle
310 ist die Steuereinheit 300 an ein Energieversorgungs- bzw. Stromnetz angeschlossen.
Die Steuereinheit 300 weist weiter eine Steuerung auf, welche den Einschaltbefehl
für angeschlossene Verdichtermodule 100 über entsprechende Schaltmittel bereitstellt.
Die Steuerung kann hierzu ein Programm aufweisen, welches nach Maßgabe von Benutzereingaben
und/oder Parametern der angeschlossenen Komponenten und einer über die Kühleinrichtung
200 zu kühlenden Kühlzelle die Verdichtermodule 100 und die Kühleinrichtung 200 steuert.
[0060] Die Steuereinheit 300 weist eine weitere Schnittstelle 330 auf, über welche die Kühlvorrichtung
200 sowohl zur Energieversorgung als auch für den Empfang von Steuersignalen an die
Steuereinheit 300 angeschlossen ist.
[0061] Die Kühleinrichtung 200 kann beispielsweise, wie in dem Ausführungsbeispiel von Fig.
4 gezeigt, als Deckenluftkühler ausgebildet sein und dient zur Kühlung der Luft in
einer Kühlzelle. Hierfür weist der Deckenluftkühler einen Verdichter, Wärmetauscher
und einen Ventilator sowie weitere Komponenten auf, die nicht und in Fig. 4 nur teilweise
dargestellt sind. So sind in den Fig. 2 bis 4 für sämtliche Komponenten die Anschlüsse
an einen Kältemittelkreislauf und einen Kühlmittelkreislauf 410 sowie ein Kältemittelkreislauf
und der Kühlmittelkreislauf 410 nicht oder nur schematisch dargestellt.
[0062] Die Steuereinheit 100 benötigt für die Verdichtermodule 100 nur eine einzige Schnittstelle
320, da die Verdichtermodule 100 über ihre ersten und zweiten Schnittstellen 110,
120 in Reihe geschaltet sind. Aufgrund der Ausbildung der Verdichtermodule 100 wird
damit ein Einschaltbefehl über die jeweiligen Verzögerungsschaltungen 130 in den Verdichtermodulen
100 verzögert weitergegeben und die Phasen L1-L3 werden an den zweiten Schnittstellen
120 vertauscht weitergegeben, sodass eine Stromzufuhr bei 3 hintereinander in Reihe
geschalteten Verdichtermodulen 100 für die jeweiligen Verdichtermodule 100 derart
erfolgt, dass das erste Verdichtermodul 100 mit der Phase L1 mit Strom versorgt wird,
das nächste, zweite Verdichtermodul 100 mit der Phase L3 mit Strom versorgt wird und
das nächste, dritte Verdichtermodul 100 mit der Phase L2 mit Strom versorgt wird.
Weitere darauffolgende Verdichtermodule 100 werden dann entsprechend der vorstehend
genannten Reihenfolge über die jeweiligen Phasen L1-L3 mit Strom aufgrund der Ausbildung
der Verdichtermodule 100 versorgt.
[0063] Bei Veränderungen des Kühlsystems 400 im Hinblick auf die Anzahl der Verdichtermodule
100 sind daher keine Umprogrammierung der Steuerung der Steuereinheit 300 oder ein
Austausch der Steuereinheit 300 erforderlich, weil die Steuereinheit 300 unabhängig
von der Anzahl der in Reihe geschalteten Verdichtermodule 100 betrieben werden kann.
[0064] Die Verdichtermodule 100 weisen jeweils einen Kältemittelkreislauf auf. Der Kältemittelkreislauf
ist mit einem Wärmeübertrager gekoppelt, der mit dem Kühlmittelkreislauf 410 thermisch
gekoppelt ist. Die Verdichtermodule 100 weisen Anschlüsse für Leitungen des Kühlmittelkreislaufs
410 auf. Auch die Kühleinrichtung 200 weist Anschlüsse für Leitungen des Kühlmittelkreislaufs
410 auf. Im Kühlmittelkreislauf 410 wird ein Kühlmittel geführt, welches über das
Kältemittel im Kältemittelkreislauf gekühlt wird und in der Kühleinrichtung 200 Wärme
der Umgebungsluft in der Kühlzelle aufnimmt. Somit wird in Abhängigkeit der Temperatur
des Kältemittels und des Kühlmittels die Temperatur in der Kühlzelle beeinflusst.
Im Weiteren beeinflussen die Verdichterleistung der Verdichter 140 und die Drehzahl
der Ventilatoren 150 in den Verdichtermodulen 100 die Temperatur des Kältemittels
und somit des Kühlmittels. Ferner wird die Temperatur in der Kühlzelle nach Maßgabe
der Verdichterleistung des Verdichters und eines Ventilators der Kühleinrichtung 200
beeinflusst. Der Verdichter der Kühleinrichtung dient als Pumpe, welche das Kühlmittel
im Kühlmittelkreislauf fördert. Die Pumpe kann zur Regelung der Kühlleistung wie auch
der Ventilator in seiner Drehzahl regelbar sein.
[0065] Die Reihenschaltung der Verdichtermodule 100 ermöglicht eine schnelle Kühlung des
Kältemittels und damit des Kühlmittels. Da in der Regel keine unterschiedliche Ansteuerung
von im Wesentlichen identisch ausgebildeten Verdichtermodulen 100 für die Kühlung
erforderlich ist, wird mit einer Reihenschaltung der Verdichtermodule 100 und aufgrund
der Ausbildung der Verdichtermodule 100 gegenüber dem Stand der Technik eine einfachere,
veränderbare und ressourcenschonende Kühlung einer Kühlzelle oder auch einer anderen
Kühleinrichtung (z.B. Kühlmöbel etc.) erreicht. Das hierin beschriebene Kühlsystem
400 kann auch entsprechend auf ein Heizsystem übertragen werden, ohne vom hierin beschriebenen
Konzept abzuweichen.
[0066] Die einzelnen in Reihe geschalteten Verdichtermodule 100 sind gegenüber der Kühleinrichtung
200 gemäß einer Tichelmann-Schaltung miteinander verbunden, so dass die Gesamtlänge
von Vorlauf und Rücklauf für jedes Verdichtermodul 100 gegenüber der Kühleinrichtung
200 gleich lang ist. Damit wird auf einfache Art und Weise ein hydraulischer Abgleich
der Verdichtermodule 100 erreicht.
[0067] Die als Deckenluftkühler ausgebildete Kühleinrichtung 200 kann mit weiteren Deckenluftkühler
zusammengeschaltet sein, um eine größere Kühlleistung bereitstellen zu können. Die
Schaltung kann die Steuerung über die Signalleitung 420 und Energieversorgung und/oder
den Anschluss an den Kühlmittelkreislauf 410 betreffen.
[0068] Zum Druckausgleich für das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf 410 kann das Kühlsystem
400 zusätzlich ein Membranausdehnungsgefäß, eine Entlüftungsvorrichtung sowie zum
Befüllen eine Befülleinheit für das Kühlmittel aufweisen.
[0069] Fig. 4 zeigt einen schematischen Schaltplan eines Teils eines Kühlsystems 400 gemäß
einer weiteren Ausführungsform mit einer Kühleinrichtung 200 und einem Verdichtermodul
100, welches über eine erste Schnittstelle 110 an eine Steuereinheit 300 angeschlossen
ist und über eine zweite Schnittstelle 120 mit weiteren Verdichtermodulen 100 in Reihe
geschaltet werden kann.
[0070] Das in Fig. 4 gezeigte Kühlsystem 400 ist zum Kühlen eines Raums, wie bspw. einer
Kühlzelle, ausgebildet. Der dargestellte Teil des Kühlsystems 400 weist eine Steuereinheit
300, welche die Steuerung zum Betrieb von Kühleinrichtungen 200 enthält, ein Verdichtermodul
100 und eine als Deckenluftkühler ausgebildete Kühleinrichtung 200 auf.
[0071] Die Steuereinheit 300 weist einen Drehstrom-Anschluss mit 3 Phasen auf. Die Steuereinheit
300 weist wenigstens eine Steuerung auf, welche den Betrieb von Komponenten zur Kühlung,
wie bspw. den Deckenluftkühler und Kühleinrichtungen, die über das Verdichtermodul
100 geregelt werden, steuert.
[0072] Hierzu hat die Steuereinheit 300 entsprechende Anschlüsse bzw. Schnittstellen 310,
320 (Phasen L1-L3, PE, N und Signalleitung).
[0073] Das Verdichtermodul 100 weist eine erste Schnittstelle 110 und eine zweite Schnittstelle
120 auf. Über die erste Schnittstelle 110 und entsprechend ausgebildete Leitungen
ist das Verdichtermodul 100 mit einer korrespondierenden Schnittstelle 320 der Steuereinheit
300 verbunden. Über die erste Schnittstelle 110 erfolgt sowohl die Energieversorgung
für das Verdichtermodul 100 und einen Verdichter 140 als auch die Übertragung von
Steuerbefehlen.
[0074] Über die zweite Schnittstelle 120 kann ein zusätzliches Verdichtermodul 100 angeschlossen
werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Anbindung weiterer Verdichtermodule 100 über
eine Reihenschaltung der Verdichtermodule 100. Dadurch müssen an der Steuereinheit
300 keine zusätzlichen Anschlüsse vorgesehen werden, welche beim Anschluss weiterer
Verdichtermodule 100 zusätzlich eine Umprogrammierung erforderlich machen würden.
[0075] Steuerbefehle zum Kühlen des Raums der Kühlzelle werden über die Steuereinheit 300
an ein erstes Verdichtermodul 100 übertragen, welches dann einen zugehörigen Verdichter
140 entsprechend ansteuert. Der Steuerbefehl wird über eine Verzögerungsschaltung
130 des Verdichtermoduls 100 und eine Signalleitung an die zweite Schnittstelle 120
gelegt. Damit wird der Steuerbefehl verzögert an ein weiteres Verdichtermodul 100
weitergegeben, welches über die zweite Schnittstelle 120 an das erste Verdichtermodul
100 angeschlossen ist. An der zweiten Schnittstelle 120 der Verdichtermodule 100 sind
zusätzlich die Phasen vertauscht, wobei die Phase L1 auf L2, die Phase L2 auf L3 und
die Phase L3 auf L1 gelegt sind.
[0076] Bei einer Verbindung zweier Verdichtermodule 100 über eine zweite Schnittstelle 120
und eine erste Schnittstelle 110 sind somit die Phasen "verdreht". Dies hat zur Folge,
dass die Einschaltströme und die Phasenbelastung im Stromnetz gleichmäßig verteilt
sind. Es kommt daher bei einem Einschalten durch das Vertauschen der Phasen von einem
Verdichtermodul 100 auf das nächste Verdichtermodul 100 und durch den verzögerten
Steuerbefehl über die Verzögerungsschaltung 130 zu einem versetzten und verzögerten
Einschalten von Verdichtern 140, die den in Reihe nachgeschalteten Verdichtermodulen
100 zugehörig sind.
[0077] Die Verdichter 140 selbst regeln durch ihre Drehzahl die Förderung eines Kältemittels,
sodass sich die Kühlleistung von Kühlgeräten, wie der Kühleinrichtung 200, durch die
Drehzahl regeln oder zumindest zusätzlich beeinflussen lässt.
[0078] Die Erfindung zeichnet sich insbesondere durch die Einfachheit und die beliebige
Erweiterbarkeit des Kühlsystems 400 und der Verdichtermodule 100 aus. Zudem werden
die Energieversorgung zuverlässig geregelt und starke Schwankungen sowie hohe Einschaltströme
vermieden.
[0079] Obwohl die Erfindung im Detail durch die vorteilhaften Ausführungsbeispiele näher
illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten
Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet
werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt
sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern
es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und
Teilkombinationen aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.
Bezugszeichenliste
[0080]
- 10
- Kühlsystem
- 12
- Steuereinheit
- 13
- Schnittstelle
- 14
- Kühleinrichtung
- 15
- Kühlmittelkreislauf
- 16
- Verdichtermodul
- 18
- Schnittstelle
- 100
- Verdichtermodul
- 110
- erste Schnittstelle
- 120
- zweite Schnittstelle
- 130
- Verzögerungsschaltung
- 140
- Verdichter
- 150
- Ventilator
- 200
- Kühleinrichtung
- 300
- Steuereinheit
- 310
- erste Schnittstelle
- 320
- zweite Schnittstelle
- 330
- Schnittstelle
- 400
- Kühlsystem
- 410
- Kühlmittelkreislauf
- 420
- Signalleitung
1. Verdichtermodul zur Regelung eines Verdichters eines Heiz- und/oder Kühlsystems, wobei
- das Verdichtermodul (100) mindestens eine erste Schnittstelle (110), eine zweite
Schnittstelle (120), eine Verzögerungsschaltung (130) und eine Einrichtung zur Regelung
einer dem Verdichtermodul (100) zugeordneten Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200)
aufweist, welche zum Einstellen einer über Steuerbefehle vorgebbaren Kühl- und/oder
Heizleistung dient,
- das Verdichtermodul (100) über die erste Schnittstelle (110) mit einer Steuerung
oder einem in Reihe vorgeschalteten Verdichtermodul (100) zum Empfang von Steuerbefehlen
und zur Energieversorgung verbindbar ist, und über die zweite Schnittstelle (120)
eine Reihenschaltung mit weiteren Verdichtermodulen (100) herstellbar ist,
- über die Verzögerungsschaltung (130) ein Steuerbefehl für ein nachgeschaltetes Verdichtermodul
(100) verzögert weitergebar ist, und
- die erste Schnittstelle (110) und die zweite Schnittstelle (120) Anschlüsse für
einen Drehstrom aufweisen, und die Phasen an der zweiten Schnittstelle (120) vertauscht
sind.
2. Verdichtermodul nach Anspruch 1, wobei das Verdichtermodul (100) Anschlüsse für einen
Kühlmittelkreislauf (410) zwischen dem Verdichtermodul (100) und einer Kühl- und/oder
Heizeinrichtung (200) aufweist, wobei das in dem Kühlmittelkreislauf (410) geführte
Kühlmittel durch die Einrichtung zur Regelung einer dem Verdichtermodul (100) zugeordneten
Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200) direkt oder indirekt auf eine einstellbare Temperatur
bringbar ist.
3. Verdichtermodul nach Anspruch 2, aufweisend einen Kältemittelkreislauf, wobei ein
Kältemittel des Kältemittelkreislaufs über die Einrichtung zur Regelung einer dem
Verdichtermodul (100) zugeordneten Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200) auf eine einstellbare
Temperatur bringbar und ein Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs (410) über einen mit
dem Kühlmittelkreislauf (410) und dem Kältemittelkreislauf in Verbindung stehenden
Wärmeübertrager auf eine einstellbare Temperatur bringbar ist.
4. Verdichtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung zur Regelung
einer dem Verdichtermodul (100) zugeordneten Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200)
mindestens einen Wärmeübertrager, einen Verdichter (140) und/oder einen Ventilator
(150) aufweist.
5. Verdichtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Schnittstelle (110)
und die zweite Schnittstelle (120) einen Anschluss für eine Steuerleitung zum Empfang
und zum Weiterleiten von Steuerbefehlen aufweisen, und wobei die Verzögerungsschaltung
(130) einen Eingang aufweist, der mit der Steuerleitung verbunden ist.
6. Verdichtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Verdichter (140) des Verdichtermoduls
(100) mit einer der drei Phasen des Anschlusses für den Drehstrom an der ersten Schnittstelle
(110) verbunden ist.
7. Verdichtermodul nach Anspruch 6, wobei die Verzögerungsschaltung (130) einen Ausgang
aufweist, der die Stromzufuhr über die entsprechende Phase zu dem Verdichter (140)
des Verdichtermoduls (100) schaltet.
8. Kühl- und/oder Heizsystem mit einer Steuerung, mindestens zwei Verdichtermodulen (100)
nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mindestens einer zugehörigen Kühl- und/oder Heizeinrichtung
(200), wobei die Verdichtermodule (100) dazu ausgebildet sind, die Kühl- und/oder
Heizleistung der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200) zu regeln,
wobei
- die Verdichtermodule (100) jeweils mindestens eine erste Schnittstelle (110), eine
zweite Schnittstelle (120), eine Verzögerungsschaltung (130) und Einrichtungen zur
Regelung der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200) aufweisen, welche
zum Einstellen einer über Steuerbefehle vorgebbaren Kühl- und/oder Heizleistung dienen,
- die mindestens zwei Verdichtermodule (100) in Reihe geschaltet sind,
- ein erstes Verdichtermodul (100) über die erste Schnittstelle (110) mit der Steuerung
verbunden ist und von der Steuerung über die erste Schnittstelle (110) Steuerbefehle
empfängt und eine Energieversorgung erfolgt,
- ein zweites Verdichtermodul (100) über dessen erste Schnittstelle (110) an der zweiten
Schnittstelle (120) des ersten Verdichtermoduls (100) angeschlossen ist,
- die von der Steuereinheit empfangenen Steuerbefehle für das mindestens eine zweite
Verdichtermodul (100) über die Verzögerungsschaltung (130) des ersten Verdichtermoduls
(100) verzögert weitergegeben werden, und
- die ersten und zweiten Schnittstellen (110, 120) Anschlüsse für einen Drehstrom
aufweisen, und die Phasen an den zweiten Schnittstellen (120) gegenüber den ersten
Schnittstellen (110) bei jedem Verdichtermodul (100) vertauscht sind.
9. Kühl- und/oder Heizsystem nach Anspruch 8, wobei das erste Verdichtermodul (100) und
das mindestens eine zweite Verdichtermodul (100) sowie die mindestens eine Kühl- und/oder
Heizeinrichtung (200) an einen Kühlmittelkreislauf (410) angeschlossen sind, und ein
hydraulischer Abgleich zwischen den mindestens zwei Verdichtermodulen (100) gegenüber
der mindestens einen Kühl- und/oder Heizeinrichtung (200) über ein Tichelmann-System
vorherrscht.
10. Verfahren zum Betreiben eines Kühl- und/oder Heizsystems (400) nach Anspruch 8 oder
9, aufweisend mindestens zwei Verdichtermodule (100) nach einem der Ansprüche 1 bis
7, wobei
- ein Steuerbefehl für mindestens ein zweites Verdichtermodul (100) durch die Verzögerungsschaltung
(130) eines ersten oder in Reihe davor geschalteten Verdichtermoduls (100) verzögert
über die entsprechenden Schnittstellen (110, 120) weitergegeben wird, und
- die Phasen des Drehstroms über die zweite Schnittstelle (120) vertauscht weitergegeben
werden.