Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, mit wenigstens einem regenerativ betriebenen primären Kühlkreislauf, wobei der Kühlkreislauf wenigstens einen Kompressor, wenigstens einen Kondensator, wenigstens einen Verdampfer, wenigstens einen Kühlraum, wenigstens einen Temperatursensor zur Messung der Kühlraumtemperatur im Kühiraum, und eine Steuerung aufweist, wobei in der Steuerung ein Temperatursoilwert des Kühlraums und ein Temperaturvergleichswert hinterlegbar sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Kühlvorrichtung.

Für gewöhnlich werden solche Kühlvorrichtungen in abgelegenen Gebieten, insbesondere in Entwicklungsländern eingesetzt, in welchen eine stabile und sichere Energieversorgung unter normalen Umständen nicht gewährleistet werden kann. Deshalb hat es sich als praktikabel herausgestellt, die für den Betrieb notwendige Energie photovoliaisch zu erzeugen, da die solare Einstrahlung in den meisten Entwicklungsländern über das gesamte Jahr ausreichend hoch ist. Somit können auch empfindliche Güter, wie beispielsweise kühlungsbedürftige medizinische Produkte oder Lebensmittel, sicher gelagert werden, wodurch die Lebensqualität der dort ansässigen Menschen verbessert werden kann.

Hierzu hat die Weltgesundheitsorganisation (World Health Organisation WHO) einen Katalog mit Mindestkriterien aufgestellt, welcher von der verwendeten Kühlvorrichtung und von der verwendeten Kühlausrüstung für den Transport und die Lagerung von medizinischen Produkten zu erfüllen ist. Hierbei ist es auch eine Vorgabe, dass die Kühltemperatur im Wesentlichen im Bereich zwischen +2 °C und +8 °C liegt, und dieser Temperaturbereich auch unabhängig von der Energieversorgung über mindestens drei Tage gehalten werden kann.

Dies deutet aber auch unmittelbar auf den größten Nachteil der photovoitaisch betriebenen Kühlvorrichtungen hin, nämlich dass eine Kühlung während der sonneneinstrahlungsfreien Zeit (z.B. Nachts oder bei Wolken) nicht möglich ist bzw. nur über eine externe Energiequelle sichergestellt werden kann. Genau letzteres ist aber in der Regel eben nicht möglich. Auch der Einsatz von Batterien ist wenig praktikabel, da diese die Anschaffungskosten deutlich erhöhen würden, eine Ersatzteilversorgung und Instandhaltung sich schwierig gestaltet und eine umweltbewusste Entsorgung der Altbatterien schier nicht zu bewerkstelligen ist. Auch ergibt sich so eine gewisse Anforderung an die Steuerung des eigentlichen Kühlungsverfahrens, da die nur limitiert zur Verfügung stehende Energie möglichst intelligent zur Kühlung eingesetzt werden muss.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird daher auf eine hohe thermische Masse der Kühlelemente zur Speicherung der Kälte gesetzt. Hierbei läuft der Kompressor bei vorhandener Sonneneinstrahlung dauerhaft, um eine ausreichende Kälteleistung zu erzeugen. Die gespeicherte Kälte wird dann zumeist über ein Gebläse in den eigentlichen Kühlraum eingebracht, in welchem die medizinischen Produkte gelagert werden. Damit die Kühlraumtemperatur hierbei nicht unter eine Temperatur von 0 "C fällt, bei welcher es zu einer Schädigung der in der Kühlvorrichtung lagernden medizinischen Produkte kommen würde, verfügen derartige Kühlvorrichtungen über eine Heizung, die bedarfsweise Wärmeenergie zur Verfügung stellt.

Diese Systeme haben sich in langjährigen Feldtests als äußerst praktikabel herausgestellt. Jedoch wird bei diesen Systemen durch die notwendige thermische Masse zur Speicherung der Kälte die Lagerkapazität für die medizinischen Produkte entsprechend einschränkt. Des Weiteren sind eine Vielzahl an Komponenten, wie beispielsweise die Heizeinrichtung und das Gebläse, notwendig, deren Ersatzteilversorgung bzw. Wartung mitunter Probleme mit sich bringen kann. Ferner ist es auch so, dass sich ein gleichmäßiges Durchfrieren der thermischen Masse bzw. der hierzu verwendeten Kühlelemente sich nicht oder nur nach sehr langer Betriebsdauer einstellen kann.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung aufzuzeigen, bei welcher die oben genannten Kriterien der WHO eingehalten werden können, wobei eine ausreichende Lagerkapazität der Kühlvorrichtung bei Verzicht auf eine zusätzliche Heizung zur Verfügung gestellt werden kann und ein gleichmäßiges und vollständiges Durchfrieren der verwendeten Kühlelemente gewährleistet wird. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Kühlvorrichtung aufzuzeigen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zur Steuerung einer Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kühlvorrichtungen dadurch aus, dass die Kühlung des Kühlraums durch die Steuerung unterbrechbar ist, und der Temperaturvergleichswert durch die Steuerung in Abhängigkeit der Zeit und/oder der Kühlraumtemperatur veränderbar ist. Dies hat den Vorteil, dass es nicht zu einer dauerhaften Kühlleistung kommt, sondern die Kühlung unterbrochen werden kann, wenn eine ge- wünschte Kühlraumtemperatur erreicht ist. Dies wird durch einen Vergleich des Temperaturvergleichswerts mit der Kühlraumtemperatur erreicht. Wenn nach einer gewissen Zeit noch Energie zur Verfügung steht bzw. die gewünschte Temperatur noch nicht erreicht ist, kann die Steuerung den Temperaturvergleichswert reduzieren, sodass eine weitere Kühlung des Kühiraums bzw. der verwendeten Kühleiemente erfolgt. Um hier nicht in einen kritischen Bereich zu kommen, in welchem eine Schädigung des gekühlten Guts zu erwarten ist, wird eine Unterbrechung der Kühlung auch in Abhängigkeit der tatsächlichen Kühlraumtemperatur ermöglicht. Somit erfolgt also bei vorhandener Energie eine Kühlung, die jedoch unterbrochen wird, sobald eine Schädigung des gekühlten Guts durch zu tiefe Temperaturen zu erwarten ist.

Zweckmäßigweise weist der primäre Kühlkreislauf wenigstens einen Extra-Kühl räum und wenigstens einen dem Extra-Kühlraum zugeordneten Extra-Verdampfer auf. Der Extra-Verdampfer ist über ein Ventil am primären Kühlkreislauf angeschlossen, und die Kühlung des Kühlraums ist zweckmäßigerweise durch Schaltung des Ventils unterbrechbar. Somit kann bei vorhandenerer Energie trotz bereits ausreichend tiefer Temperaturen im Kühlraum eine weitere Kühlung erfolgen. Denkbar ist hier, dass der Extra-Kühlraum einen Pufferspeicher aufweist, mit welchem der Kühlraum bei nicht vorhandenerer Energie gekühlt werden kann. Alternativ kann der Extra-Kühlraum auch ein Gefrierfach zur Kühlung von Eisbeuteln oder dergleichen sein. Letztere können zum Transport der medizinischen Produkte über kurze Strecken verwendet werden.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Kühlvorrichtung einen zweiten Kühlkreislauf mit einem zweiten Kompressor zur Kühlung eines zweiten Kühlraums aufweist, wobei der zweite Kompressor über einen Schalter mit Energie versorgbar ist. Somit kann bei einem weiteren Überschuss an Energie ein zweiter Kühlkreislauf zur Kühlung eines weiteren Kühlraums verwendet werden. Der zweite Kühlraum kann beispielsweise einen Pufferspeicher aufweisen oder auch ein Gefrierfach sein.

Zweckmäßigerweise weist die Kühlvorrichtung eine Zusatzschaltung auf, wobei die Steuerung über die Zusatzschaltun mit Energie versorgt werden kann. Damit ist die Energieversorgung der Steuerung unabhängig von der Energieversorgung des Kühlkreislaufs.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Zusatzschaitung einen Gleichstromwandler aufweist. Dadurch kann auch bei einem Spannungsabfall bei der Eingangsspannung eine konstante Ausgangsspannung aufrechterhalten werden. Dies verhindert eine Abschaltung der Steuerung auch bei einem Spannungsabfall, der beispielsweise durch den Einschaltvorgang des Kompressors bedingt sein kann.

Es ist zweckmäßig, wenn die Zusatzschaltung wenigstens einen Kondensator aufweist. Dadurch kann die Steuerung auch dann mit Energie versorgt werden, wenn tatsächlich keine Energie mehr zur Verfügung steht, beispielsweise bei einer durch Wolken bedingten sonneneinstrahlungsfreien Zeit. Verfahrensseitig gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass der Tem eraturvergleichswert beim Anschalten der Steuerung dem Temperatursol!wert entspricht, und die Kühlung des Kühlraums unterbrochen wird wenn die tatsächliche Kühlraumtemperatur den Temperaturvergleichswert erreicht hat, wobei der Temperaturvergleichswert nach einem vorgegebenen Zeitraum um einen hinterlegten Korrekturwert reduziert wird, sofern die tatsächliche Kühlraumtemperatur nicht innerhalb des vorgegebenen Zeitraums den Temperaturvergleichswert erreicht hat. Wenn also die gewünschte Kühlraumtemperatur nach dem vorgegebenen Zeitraum noch nicht erreicht ist, wird der Temperaturvergleichswert reduziert. Hintergrund hierbei ist es, dass ein Nichterreichen des Temperatursollwerts innerhalb des vorgegebenen Zeitraums auch auf eine relative hohe Anfangs- bzw. Außentemperatur hindeutete, sodass der Kühtraum zweckmäßigerweise stärker und über einen längeren Zeitraum gekühlt wird, sodass die verwendeten Kühleiemente auch vollständig durchfrieren. Hierbei ist darauf zu achten, dass der Korrekturwert nicht so groß gewählt wird, dass die Temperatur im Kühlraum unter einen kritischen Bereich fällt, in welchem es zu einer Schädigung des gekühlten Guts kommen kann.

Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn die Kühlung des Kühlraums durch Abschalten des Kompressors des primären Kühlkreislaufs unterbrochen wird. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn der Kompressor beim Unterschreiten des Temperaturvergleichswerts durch die tatsächliche Kühlraumtemperatur um einen Hysteresenwert abgeschaltet wird und der Kompressor beim Überschreiten des Temperaturvergteichswerts durch die tatsächliche Kühlraumtemperatur um den Hysteresen wert angeschaltet wird. Somit wird eine zu starke Abkühlung bzw. eine zu starke Erwärmung des Kühlraums verhindert. Mit anderen Worten oszilliert die tatsächliche Kühlraumtemperatur um den Temperaturvergleichswert, wobei die Schwankungen dem Hysteresenwert entsprechen. Dadurch kann auch einem verzögerten Ansprechen des Kühl kreis lauf s bzw. des Kompressors Rechnung getragen werden.

Zweckmäßigerweise wird der Temperaturvergleichswert schrittweise um einen Betrag des hinterlegten Korrekturwerts angehoben, bis der Temperaturvergleichswert dem Temperatursollwert entspricht, wobei der Temperaturvergieichswert bei einer Abschaltung des Kompressors um den nächsten Schritt erhöht wird. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kompressor so lange wie möglich läuft und die zur Kühiung des Kühlraums verwendeten Kühlelemente komplett durchgefroren sind, bevor der Temperatursollwert erreicht wird.

Es ist zweckmäßig, wenn die Kühlung des Kühlraums durch Schaltung des Ventils unterbrochen wird. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das Ventil beim Unterschreiten des Temperaturvergleichswerts durch die tatsächliche Kühlraumtemperatur um einen Hysteresenwert geschaltet wird und das Ventil beim Überschreiten des Temperaturvergleichswerts durch die tatsächliche Kühlraumtemperatur um den Hysteresenwert geschaltet wird. Das bedeutet, dass durch Schaltung des Ventils der Extra-Kühlraum durch den Extra- Verdampfer solange gekühlt wird, bis das Ventil wieder schaltet und wieder eine Kühlung des Kühlraums durch den Verdampfer erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass der Kompressor ununterbrochen läuft und in Phasen in denen der Kühlraum nicht gekühlt werden muss, der Extra-Kühlraum gekühlt wird.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Temperaturvergieichswert schrittweise um einen Betrag des hinterlegten Korrekturwerts angehoben wird, bis der Temperaturvergleichswert dem Temperatursollwert entspricht, wobei der Temperaturvergieichswert bei einer Schaltung des Ventils um den nächsten Schritt erhöht wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Kompressorlaufzeit maximal ist und möglichst viel Kälte gespeichert werden kann.

Ferner ist es als vorteilhaft anzusehen, dass der zweite Kompressor mit Energie versorgt wird, wenn der Kompressor des primären Kühlkreislaufs abgeschaltet ist. Wenn ausreichend Energie zur Verfügung steht, ist es insbesondere zweckmäßig wenn der Kompressor des primären Kühlkreislaufs und der zweite Kompressor simultan mit Energie versorgt werden. So kann eine maximale Kälteausbeu- te aus der zur Verfügung stehenden Energie erreicht werden.

Zweckmäßigerweise wird die Ausgangsspannung der der Zusatzschaltung durch den Gleichstromwandler unabhängig von der Eingangsspannung konstant gehalten. Somit schattet die Steuerung nicht ab, wenn die Eingangsspannung beispielsweise durch den Einschaitvorgang des Kompressors kurzzeitig abfällt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn kurzzeitig zu wenig Energie, beispielsweise durch eine Wolke, zur Verfügung steht und der Kompressor deswegen abschaltet. Somit ergibt sich der Vorteil, dass der in der Steuerung hinterlegte und unter Umständen bereits reduzierte oder angehobene aktuell gültige Temperaturvergieichswert nicht verlorengeht. Ferner ist so auch gewährleistet, dass die bereits abgelaufene Zeit des vorgegebenen Zeitraums bis zur Reduzierung des Temperaturvergleichswerts erhalten bleibt. Andernfalls würde dies dazu führen, dass diese Zeitspanne nach Abschaltung der Steuerung jedes Mal neu zu laufen beginnt. Es kann somit also verhindert werden, dass der Temperatursollwert erreicht wird, bevor die Kühlelemente vollständig durchgefroren sind.

Es ist von Vorteil, wenn eine Abschaltung der Steuerung über einen kritischen Zeitraum durch den wenigstens einen Kondensator der Zusatzschaltung verhindert wird. Als kritischer Zeitraum kann hier der Zeitraum verstanden werden, bei dem trotz Sonneneinstrahlung, d.h. tagsüber, keine Energie zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere durch Wolken oder vor dem Solarmodul stehende Tiere oder Fahrzeuge der Fall. Die Kapazität des wenigstens einen Kondensators sollte so gewählt werden, dass ein normalerweise zu erwartender kritischer Zeitraum überbrückt werden kann.

Es kann als vorteilhaft angesehen werden, wenn beim Anschalten der Steuerung der Temperaturvergieichswert auf den Temperatursoilwert gesetzt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigen schematisch: Fig.1 eine Prinzipskizze des Aufbaus der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;

Fig. 2 ein Verfahrensbild einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit einem primären

Kühlkreislauf und einem zweiten Kühlkreislauf;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm für die Kühlraumtemperatur, für den Temperaturvergleichswert und die Kompressorlaufzeit für eine Kühlvorrichtung mit einem primären Kühlkreislauf ab Inbetriebnahme;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm für die Kühlraumtemperatur, für den Tem eraturvergleichs wert und die Kompressorlaufzeit für eine Kühlvorrichtung mit einem primären Kühikreis- lauf nach der Inbetriebnahme; und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm für die Kühlraumtemperatur, für den Temperaturvergleichswert, die Kompressoriaufzeit und die Ventilstellung für eine Kühlvorrichtung mit einem primären Kühlkreislauf mit zwei Verdampfern.

Fig. 1 zeigt eine Skizze des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 1. Die dargestellte Kühlvorrichtung 1 weist einen primären Kühlkreislauf 2 (siehe hierzu Fig. 2), eine Steuerung 6 und eine Zusatzschaltung 11 auf. Die Steuerung 6 ist über Steuerleitungen 18 mit verschiedenen Komponenten des Kühlkreislaufs 2 verbunden. Das dargestellte Kühlsystem 1 wird regenerativ mit Energie versorgt, indem ein Solarmodul 16 das Licht der Sonne in elektrische Energie umwandelt. Die Energieversorgung erfolgt dann über die Leitungen 17, wobei die Steuerung 6 unabhängig vom restlichen Kühlkreislauf 2 über die Zusatzschaltung 11 mit Energie versorgt wird. Hierzu weist die Zusatzschaltung 11 einen (nicht dargestellten) Gleichstromwandler und eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Kondensatoren auf, um die Ausgangspannung zur Versorgung der Steuerung 6 auch bei einem Abfall der Eingangsspannung aufrechtzuerhalten. Die Kondensatoren ermöglichen auch eine Energieversorgung der Steuerung 6, wenn die Einstrahlung der Sonne nicht ausreichend Energie zum Betrieb zur Verfügung stellt. Insbesondere soll durch die Kondensatoren so beispielsweise eine längere Wolken eriode oder dergleichen überbrückt werden können.

In Fig. 2 ist ein Verfahrensbild einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit einem primären Kühf- kreislauf 2 und einem zweiten Kühlkreisiauf 9 dargestellt. Der primäre Kühlkreislauf 2 besteht aus einem Kompressor 3, einem Kondensator 4, einem Filtertrockner 14 sowie zwei Verdampfern 5, 7, die über ein Ventil 8 am Kühlkreislauf 2 angeschlossen sind. Zwischen dem Ventil 8 und den Verdampfern 5, 7 ist jeweils eine Drossel 15 angeordnet. Über den Verdampfer 5 wird der (nicht dargestellte) Kühlraum gekühlt, und über den Extra-Verdampfer 7 wird der (nicht dargestellte) Extra- Kühlraum gekühlt. Letzterer kann beispielsweise ein Pufferspeicher oder auch ein Gefrierfach sein. Die Steuerung 6 ist über eine erste Steuerleitung 19 mit dem Kompressor 3 verbunden, sodass der Kompressor 3 von der Steuerung ein- und ausgeschaltet werden kann. Das Ventil 8 - welches insbesondere ein 3-Wege-Magnetventil ist - ist über eine zweite Steuerleitung 20 mit der Steuerung 6 verbunden, sodass die Steuerung 6 den Kühlkreisiauf entweder auf den Verdampfer 5 oder auf den Extra-Verdampfer 7 schalten kann. Mit anderen Worten kann durch Schaltung des Ventils 8 durch die Steuerung 6 entschieden werden, ob der Kühlraum oder der Extra-Kühtraum gekühlt werden soli. Hierzu wird durch die Steuerung 6 über Temperatursensoren die tatsächliche Temperatur in den Kühlräumen erfasst, um so eine optimale Kühlung zu erhalten.

Des Weiteren ist in Fig. 2 ein zweiter Kühlkreislauf 9 mit einem zweiten Kompressor 10, einem zweiten Kondensator 13, einem Filtertrockner 14 und einem zweiten Verdampfer 12 dargestellt. Vor dem zweiten Verdampfer 12 ist eine Drossel 15 angeordnet. Dieser zweite Kühlkreisiauf 9 wird zur Kühlung eines zweiten (nicht dargestellten) Kühlraums verwendet, der beispielsweise ein Pufferspeicher oder ein Gefrierfach sein kann. Der zweite Kompressor 0 ist über eine dritte Steuerleitung 21 mit der Steuerung 6 verbunden, sodass der zweite Kompressor 10 durch die Steuerung 6 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Steuerung 6 kann also in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbel- spiei die Kühlung von insgesamt drei Kühiräumen durch Ein- und Ausschalten der Kompressoren 3, 10 und/ oder durch Schalten des Ventils 8 regeln.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm für die Kühlung einer Kühlvorrichtung, mit einem primären Kühlkreislauf und einem Kühlraum bei Inbetriebnahme der Kühlvorrichtung. Bei Aufstellung der Kühlvorrichtung entspricht die Temperatur im Kühlraum T _AIF der Umgebungstemperatur. Sobald die Kühlvorrichtung in Betrieb genommen wird schaltet die Steuerung den Kompressor an {C on) und der Kühlkreislauf beginnt den Kühlraum zu kühlen, wodurch die Kühlraumtemperatur T _air sinkt. Hierzu sind in der Steuerung ein Temperatursoiiwert SET, ein Temperaturvergieichswert T _SET und ein Hyste- resenwert HW hinterlegt. Bei Inbetriebnahme entspricht der Temperaturvergieichswert T _SET dem Temperatursollwert SET. Ferner misst die Steuerung über einen Temperatursensor die Temperatur im Kühiraum T _AIR und gleicht diese mit dem Temperaturvergieichswert T _SET ab. Wenn die Temperatur im Kühlraum T _AIR nach einem vorgegebenen Zeitraum t ₀ noch nicht den Temperaturvergieichswert Tser erreicht hat, reduziert die Steuerung den Temperaturvergieichswert T _SE T um einen hinterlegten Korrekturwert dseT- Der hinterlegte Korrekturwert d _S ET ist so gewählt, dass es nicht zu einer Reduzierung des Temperaturvergleichswerts T _SET unter 0 °C kommt. Die Kühlung des Kühlraums wird nun solange fortgesetzt, bis die Temperatur im Kühlraum T _AIR den nun reduzierten Temperaturvergieichswert T _SET abzüglich des Hysteresenwerts HW erreicht hat. Die Steuerung schaltet den Kompressor aus (C off). Als nächstes wird der Temperaturvergieichswert T _SET schrittweise angehoben. Jede Anhebung des Temperaturvergleichswerts T _SET in n Schritten entspricht hierbei dem n-ten Teil des Korrekturwerts d _SET . Da jetzt keine Kühlung erfolgt, steigt die Temperatur im Kühlraum T _AIR an. Sobald die Temperatur im Kühlraum den nun um d _SET /n angehobenen Temperaturvergieichswert TSET zuzüglich des Hysteresenwerts HW erreicht hat, wird der Kompressor wieder angeschaltet (C on) und der Kühiraum wird wieder gekühlt. Die Temperatur im Kühiraum T _air sinkt. Wenn diese nun den Temperaturvergieichswert TSET abzüglich des Hysteresenwerts HW erreicht hat, wird der Kompressor wieder ausgeschaltet (C off) und der Temperaturvergieichswert T _S ET um den nächsten Be- trag d _SET /n angehoben. Dieser Vorgang wiederholt sich nun, bis der Temperaturvergleichwert T _SE T wieder dem Temperatursollwert SET entspricht. Da die Steuerung eine unabhängige Energieversorgung vom Kompressor hat, wird auch bei einer kurzzeitigen Abschaltung des Kompressors durch fehlende Solareinstrahlung der Zyklus nicht jedes Mal neu gestartet, sondern an der Stelle der Unterbrechung fortgefahren. Sollte am Ende des Solarzyklus, also bei Einbruch der Nacht, nicht alle n Schritte voltendet worden sein, dann wird der Temperaturvergleichswert T _S ET dennoch für den nächsten So!arzyk!us zurück auf den Temperatursoüwert SET gesetzt. Dadurch wird die Kompressorlaufzeit rnaximiert und gewährleistet, dass die Kühlelemente vollständig und homogen durchfrieren.

Im Folgenden wird die Funktionsweise anhand eines Zahienbeispieis näher erläutert. Hierbei sind

Kühlraumtemperatur bei Inbetriebnahme T _air :

Temperatursollwert SET:

Temperaturvergieichswert bei Inbetriebnahme

Korrekturwert d _SE T:

Hysteresen wert HW:

Anzahl der Schritte n:

vorgegebene Zeitperiode

Bei Inbetriebnahme der Kühlvorrichtung wird der Kompressor eingeschaltet und die Kühlraumtemperatur T _air von 30 "C beginnt zu sinken. Wenn nach 6 h die Kühlraumtemperatur T _air z. B. 9 "C beträgt, und somit größer ist als der Temperaturvergleichswert T _S ET von 5° C, wird der Temperaturvergleichswert T _SET um den Korrekturwert d _SE T auf 3 °C reduziert. Sobald die Kühlraumtemperatur T _air nun einen Wert von 2.9 °C erreicht hat (T _S ET - HW = 3 °C - 0.1 ^* C), wird der Kompressor abgeschaltet und der Temperaturvergleichswert um 0.5 °C {d _SE T n = 2 °C/4) auf 3.5 °C erhöht. Die Kühlraumtemperatur T _air beginnt zu steigen. Sobald die Kühlraumtemperatur T _air einen Wert von 3.6 °C (TSET ⁺ HW = 3.5 °C + 0.1 °C) erreicht hat, wird der Kompressor wieder angeschaltet und die Kühlraumtemperatur Τ^ _Γ sinkt wieder. Wenn die Kühlraumtemperatur 3.4 °C (T _SET - HW = 3.5 °C - 0.1 °C) erreicht hat, wird der Kompressor wieder ausgeschaltet und der Temperaturvergleichswert wird auf 4 °C erhöht (T _SET ⁺ dsE-r/n = 3.5 °C + 2 °C/4). Dieser Ablauf wiederholt sich insgesamt n = 4-mal, bis der Temperaturvergleichswert T _SE T wieder dem Temperatursollwert SET von 5°C entspricht. Dann wird der Kompressor bei einer Temperatur im Kühlraum T _aif von 5.1 °C (T _SET + HW = 5°C + 0.1 °C) eingeschaltet und bei einer Kühiraumtemperatur von 4.9 °C (T _SET - HW = 5°C - 0.1 °C) ausgeschaltet.

In Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, welches das Zeitdiagramm aus Fig. 3 fortsetzt, in dieser Darstellung ist der Temperaturvergleichs wert T _SE T bereist wieder mit Temperatursollwert SET identisch und der Kompressor wird wie oben dargelegt an- und ausgeschaltet. Die Temperatur im Kühlraum Tair oszilliert um den Temperaturvergieichswert T _SET . Wenn es nun zu einer längeren Unterbrechung der Energieversorgung kommt, beispielsweise in der Nacht, wird der Kompressor abgeschal- tet (C off) und die Temperatur im Kühlraum T _a i _r steigt an. Sobald wieder Energie zur Verfügung steht wird der Kompressor angeschaltet (C on) und der in Fig. 3 beschriebene Zyklus beginnt erneut. Der Temperaturvergleichswert T _S ET entspricht dem Temperatursoliwert SET. Die Kühlraumtemperatur T _air erreicht den Temperaturvergleichswert T _SET innerhalb der Zeit t, wobei diese Zeitspanne t kleiner ist als der vorgegebene Zeitraum t ₀ . Somit wird der Temperaturvergleichswert T _SE T nicht um den Korrekturwert d _SE T reduziert, sondern bleibt mit dem Temperatursollwert SET identisch.

Fig. 5 zeigt prinzipiell das gleiche Zeitdiagramm wie in Fig. 3, wobei in diesem Beispiel zusätzlich ein über ein Ventil (V) ansteuerbarer Extra-Verdampfer und ein Extra-Kühlraum vorgesehen sind. Der Temperatur des Extra-Kühlraum T _buffer entspricht bei Inbetriebnahme der Umgebungstemperatur und somit der Kühlraumtemperatur T _afr . Im Unterschied zu dem im Fig. 3 dargestellten Zeitdiagramm wird in diesem Beispiel nicht der Kompressor ausgeschaltet, wenn die Kühlraumtemperatur T _air dem Temperaturvergleichswert T _S ET entspricht, sondern das Ventil so geschaltet, dass eine Kühlung des Extra-Kühiraums erfolgt (V on) und die Temperatur im Extra-Kühlraum T^m» sinkt. Bei einer Schaltung des Ventils erfolgt auch die schrittweise Anhebung der Temperaturvergleichswerts T _S ET um den n-Teii des Korrekturwerts d _SE T. Sobald die Temperatur im Kühlraum den nun angehobenen Temperaturvergleichswert TSET zuzüglich dem Hysteresenwert HW entspricht, wird das Ventil wieder geschaltet (V off) und eine Kühlung des Kühfraums erfolgt, wodurch die Kühlraumtem eratur T _air wieder sinkt. Das Ventil wird erst wieder geschaltet, wenn die Kühlraumtemperatur T _alr den Temperaturvergleichswert TSET abzüglich des Hysteresenwerts HW erreicht hat. Dieser Vorgang wird dann insgesamt n-mai wiederholt, bis der Temperaturvergleichswert T _SE T wieder dem Temperatursollwert SET entspricht. Wie man in diesem Beispiel gut erkennen kann, wird der Kompressor während des gesamten Zyklus nicht ausgeschaltet, sondern bleibt dauerhaft angeschaltet {C on).

Bez u gszeichenl iste

1 Kühlvorrichtung

2 primärer Kühlkreislauf

3 Kompressor

4 Kondensator

5 Verdampfer

6 Steuerung

7 Extra-Verdampfer

8 Ventil

9 zweiter Kühlkreisiauf

10 Kompressor

11 Zusatzschaltung

12 zweiter Vedampfer

13 Kondensator

14 Ritertrockner

15 Drossel

16 Solarmodul

17 Leitung

18 Steuerieitungen

19 erste Steuerleitung

20 zweite Steuerieitung

21 dritte Steuerleitung

Tarr Kühlraumtemperatur

TsET Tem peraturvegleichswert

Tbuffer Pufferspeichertem peratur

SET Tem peratursoliwert dsET Korrekturwert to vorgegebener Zeitraum t Zeit

n Schritte

C Kompressorschaltung

V Ventilschaitung