EP3647681A1 - System and method for controlling and monitoring cold generation for a unit - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Es ist ein System (1) und ein Verfahren zur Regelung der Kälteerzeugung bei mindestens einer Einheit (2) offenbart. Die Kälte wird mit einer Kältemaschine (4) erzeugt. Ein Kältemittel (7) wird von der Kältemaschine (4) zu einer Einheit (2) geführt, um die Kälte an die Einheit (2) abzugeben. Der Kältemaschine (4) ist ein Schaltkasten (10) zugeordnet. Die Elektronik im Schaltkasten (10) ist mit mehreren Sensoren (20₁, 20₂,...,20_N) zur Bestimmung unterschiedlicher Parameter des Systems (1) kommunikativ verbunden. An Hand der gemessenen Parameter kann mittels des Schaltkastens (10) die Regelung des Systems (1) durchgeführt werden.A system (1) and a method for regulating the refrigeration in at least one unit (2) is disclosed. The cold is generated with a chiller (4). A refrigerant (7) is led from the refrigeration machine (4) to a unit (2) in order to deliver the cold to the unit (2). A control box (10) is assigned to the refrigerating machine (4). The electronics in the switch box (10) are equipped with several sensors (20 ₁, 20 ₂, ..., 20 _N) for determining different parameters of the system (1) communicatively connected. The control of the system (1) can be carried out on the basis of the measured parameters by means of the switch box (10).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein System zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit. Insbesondere umfasst das System eine Kältemaschine mit einem Ausgang, der über eine erste Leitung fluide mit der Einheit verbunden ist. Über die Leitung gelangt ein Kältemittel, auch Kälteträger genannt, zu der Einheit. Die Einheit ist über eine zweite Leitung fluide mit der Kältemaschine verbunden. Die zweite Leitung führt dabei über einen Tank für das Kältemittel. Dem Tank ist eine Pumpe nachgeschaltet, die das Kältemittel zu einem Eingang der Kältemaschine führt.The invention relates to a system for controlling refrigeration for a unit. In particular, the system comprises a refrigerator with an output which is fluidly connected to the unit via a first line. A refrigerant, also called a coolant, reaches the unit via the line. The unit is fluidly connected to the chiller via a second line. The second line runs through a tank for the refrigerant. A pump is connected downstream of the tank, which leads the refrigerant to an inlet of the refrigerator.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regelung der Kälteerzeugung bei mindestens einer Einheit. Der Einheit ist ein System zugeordnet, das eine Kältemaschine mit einem Ausgang aufweist, der über eine erste Leitung fluide mit der Einheit verbunden ist, um ein Kältemittel der Einheit zuzuführen. Die Einheit ist über eine zweite Leitung fluide mit der Kältemaschine verbunden, wobei die zweite Leitung mit einem Tank für das Kältemittel, auch Kälteträger genannt, verbunden ist. Dem Tank ist eine Pumpe nachgeschaltet, die das Kältemittel zu einem Eingang der Kältemaschine führt.The invention further relates to a method for regulating the generation of refrigeration in at least one unit. The unit is assigned a system which has a refrigeration machine with an outlet which is fluidly connected to the unit via a first line in order to supply a refrigerant to the unit. The unit is fluidly connected to the refrigeration machine via a second line, the second line being connected to a tank for the refrigerant, also called the coolant. A pump is connected downstream of the tank, which leads the refrigerant to an inlet of the refrigerator.

Die deutsche OffenlegungsschriftDE 22 58 157 A1 offenbart ein Verfahren und ein Gerät zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Eisbahn. Die Eislaufbahn ist aus einer Vielzahl von Matten gebildet, die im verbundenen Zustand ein Rohrsystem bilden, in dem ein Kältemittel, wie z.B. Äthylenglykol, geführt wird. Die flexiblen Kunststoffrohre des Rohrsystems haben einen inneren Durchmesser von 3,2 mm bis 9,5 mm. Durch den geringen Querschnitt der flexiblen Kunststoffrohre können Einsparungen in der Pumpleistung der Pumpe erzielt werden, die das Kältemittel durch das Rohrsystem pumpt. Weitere Energieeinsparungen durch eine gezielte Steuerung und Regelung sind nicht vorgesehen.The German publishedapplication DE 22 58 157 A1 discloses a method and apparatus for creating and maintaining an ice rink. The ice rink is made up of a large number of mats which, when connected, form a pipe system in which a refrigerant, such as ethylene glycol, is guided. The flexible plastic pipes of the pipe system have an inner diameter of 3.2 mm to 9.5 mm. Thanks to the small cross-section of the flexible plastic pipes, savings can be made in the pumping capacity of the pump that pumps the refrigerant through the pipe system. Further energy savings through targeted control and regulation are not planned.

Die deutsche PatentanmeldungDE 10 2008 051 512 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Präparieren einer Eisfläche. Die Vorrichtung zum Präparieren einer Eisfläche ist mit einer Einrichtung zum Aufbereiten der Eisfläche versehen. Die Aufbereitungseinrichtung umfasst eine Eisflächenheizeinrichtung, mittels welcher die Eisfläche zumindest angetaut werden kann. Die Aufbereitungseinrichtung umfasst zumindest einen mit Brennstoff betriebenen Brenner mit einer Vielzahl von in einer Reihe entlang einer Breite angeordneten Brennköpfen. Es ist keine Lösung zur Einsparung von Energie offenbart.The Germanpatent application DE 10 2008 051 512 A1 discloses an apparatus and method for preparing an ice surface. The device for preparing a Ice surface is provided with a device for preparing the ice surface. The preparation device comprises an ice surface heating device, by means of which the ice surface can at least be thawed. The processing device comprises at least one fuel-operated burner with a plurality of burner heads arranged in a row along a width. No energy saving solution is disclosed.

Daher liegt der gegenwärtigen Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit zur schaffen, das einen energieeffizienten und Ressourcen schonenden Betrieb der Einheit ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a system for regulating the refrigeration for a unit, which enables the unit to be operated in an energy-efficient and resource-saving manner.

Diese Aufgabe wird durch ein System zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.This object is achieved by a system for regulating the refrigeration for a unit, which comprises the features ofclaim 1.

Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit zu schaffen, das einen energieeffizienten und Ressourcen schonenden Betrieb der Einheit ermöglicht.It is also an object of the present invention to provide a method for regulating the refrigeration of a unit, which enables the unit to be operated in an energy-efficient and resource-saving manner.

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 7 umfasst.The above object is achieved by a method for regulating the refrigeration for a unit, which comprises the features ofclaim 7.

Das erfindungsgemäße System zur Regelung der Kälteerzeugung kann bei einer Einheit, in der bzw. für die Kälte erzeugt werden muss, Verwendung finden. Das System weist dabei zumindest eine Kältemaschine mit einem Ausgang auf, der über eine erste Leitung fluide mit der Einheit verbunden ist, um ein Kältemittel (Kälteträger) der Einheit zuzuführen. Über eine zweite Leitung ist die Einheit fluide mit der Kältemaschine verbunden, wobei die zweite Leitung mit einem Tank für das Kältemittel verbunden ist. Dem Tank ist eine Pumpe nachgeschaltet, die das Kältemittel aus dem Tank zum Eingang der Kältemaschine führt. Zur Steuerung und Regelung der Kältemaschine ist dieser ein Schaltkasten zugeordnet. Mit der im Schaltkasten vorgesehenen Elektronik kann somit der Zustand der Kältemaschine, der Pumpe und der Einheit überwacht und geregelt werden. Ferner sind mehrere Sensoren zur Bestimmung unterschiedlicher Parameter kommunikativ mit der Elektronik im Schaltkasten verbunden. Mit den Sensoren kann in Verbindung mit der Elektronik des Schaltkastens die Regelung des Systems durchgeführt werden. Die im Schaltkasten verbaute Elektronik kann mit der Kältemaschine kommunizieren und z.B. automatisch die Leistung der Kältemaschine anpassen, um damit den Energieverbrauch zu reduzieren.The system according to the invention for regulating the generation of cold can be used in a unit in or for which cold must be generated. The system has at least one refrigeration machine with an outlet, which is fluidly connected to the unit via a first line in order to supply a refrigerant (refrigerant) to the unit. The unit is fluidly connected to the refrigeration machine via a second line, the second line being connected to a tank for the refrigerant. A pump is connected downstream of the tank, which leads the refrigerant from the tank to the entrance of the chiller. A control box is assigned to control and regulate the chiller. With the electronics provided in the control box, the condition of the chiller, the pump and the unit can be monitored and regulated. Furthermore, several sensors for determining different parameters are communicatively connected to the electronics in the control box. In conjunction with the electronics of the control box, the sensors can be used to control the Systems are carried out. The electronics installed in the control box can communicate with the chiller and, for example, automatically adjust the chiller output in order to reduce energy consumption.

Bei einer möglichen Ausführungsform des Systems ist die zu kühlende Einheit eine Eislaufbahn (stationär oder mobil). Die wesentlichen Sensoren, die mit dem Schaltkasten verbunden sind, ermöglichen es, die Parameter, wie z. B. die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchte der Umgebung, die Eistemperatur und das Niveau des Kältemittels im Tank, zu überwachen. Als Kältemittel bzw. Kälteträger kann z.B. Monoethylenglykol, Polypropylenglycol etc. verwendet werden. Ebenso können auch noch mit weiteren Sensoren die Sonneneinstrahlung und die Windstärke gemessen werden. Diese gemessenen Parameter können zusätzlich für die Regelung der Eislaufbahn herangezogen werden.In one possible embodiment of the system, the unit to be cooled is an ice rink (stationary or mobile). The essential sensors, which are connected to the control box, make it possible to determine the parameters, such as. B. to monitor the ambient temperature, the ambient humidity, the ice temperature and the level of the refrigerant in the tank. As a refrigerant or coolant, e.g. Monoethylene glycol, polypropylene glycol etc. can be used. Likewise, solar radiation and wind strength can also be measured with other sensors. These measured parameters can also be used to control the ice rink.

Im Schaltkasten ist eine Stromversorgung vorgesehen, die mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung mit Überspannungsschutz versehen ist. Somit kann die Elektronik im Schaltkasten auch bei einem Ausfall der Stromversorgung weiter betrieben werden. Die Elektronik im Schaltkasten umfasst im Wesentlichen einen Computer, einen Ein-/Ausgabe-Kontroller und ein Modem mit mindestens einer Antenne. Das Modem kann ein LTE - Modem mit einer SIM-Karte sein. Der Computer hat eine spezielle Software installiert, die alle Kontrollalgorithmen implementiert hat. Ebenso kann der Computer z.B. ein WEB-interface besitzen, damit ein Zugriff auf das System via das Internet möglich ist. Der Computer kann auch permanent mit dem Internet verbunden sein. Hierzu besitzt der Computer ein eingebautes LTE - Modem mit der SIM-Karte.A power supply is provided in the switch box, which is provided with an uninterruptible power supply with surge protection. This means that the electronics in the control box can continue to be operated even if the power supply fails. The electronics in the control box essentially comprise a computer, an input / output controller and a modem with at least one antenna. The modem can be an LTE modem with a SIM card. The computer has installed special software that has implemented all control algorithms. Likewise, the computer can e.g. have a WEB interface so that the system can be accessed via the Internet. The computer can also be permanently connected to the Internet. For this purpose, the computer has a built-in LTE modem with the SIM card.

Die Sensoren sind mit dem Ein-/Ausgabe-Kontroller kommunikativ verbunden. Mit Sensoren können verschiedene für die Steuerung, Einstellung und Regelung des Systems erforderliche Parameter erfasst werden. Der Ein-/Ausgabe-Kontroller ist mit dem Computer verbunden, so dass diesem die von den Sensoren bestimmten Messwerte übergeben werden können.The sensors are communicatively connected to the input / output controller. Various parameters required for controlling, setting and regulating the system can be recorded with sensors. The input / output controller is connected to the computer so that the measured values determined by the sensors can be transferred to it.

Für den Einsatz im Freien ist es erforderlich, dass der Schaltkasten wetterbeständig und wasserdicht ist. Der Schaltkasten kann Draußen in der Nähe der Kältemaschine oder direkt an der Kältemaschine vorgesehen sein. Alle für den Betrieb des Systems notwendigen Kabel (Stromkabel, Sensorkabel, das Kabel des RS485 - Interface der Kältemaschine) sind mit wasserdichten Steckern verbunden.For outdoor use, the switch box must be weatherproof and waterproof. The switch box can be provided outside in the vicinity of the chiller or directly on the chiller. All cables necessary for the operation of the system (power cable, sensor cable, the cable of the RS485 interface of the chiller) are connected with watertight plugs.

Ebenso ist mit dem Schaltkasten ein elektrischer Leistungsmesser verbunden, der den Energieverbrauch der Kältemaschine bestimmt. Der aktuelle Energieverbrauch der Kältemaschine wird dem Computer im Schaltkasten zugeführt. Dadurch ist es möglich, die aktuelle Leistung und den Energieverbrauch der Kältemaschine bzw. des Systems zu bestimmen. Zur Bestimmung des Energieverbrauchs werden Stromwandler an den Stromleitungen angebracht.An electrical power meter is also connected to the control box, which determines the energy consumption of the refrigerator. The current energy consumption of the chiller is fed to the computer in the control box. This makes it possible to determine the current output and the energy consumption of the chiller or the system. Current transformers are attached to the power lines to determine energy consumption.

Wie bereits oben erwähnt, ist der Computer mittels des Modems mit dem Internet verbunden. Mit dem Internet ist mindestens ein Remote-Client verbunden, der z.B. einem Nutzer des Systems zugeordnet ist. Auf dem Remote-Client können Informationen über die Kältemaschine und die zu kühlende Einheit des Systems visualisiert werden. Ein Remote-Client kann z.B. ein PC, ein Tablet oder ein Smartphone sein.As mentioned above, the computer is connected to the Internet via the modem. At least one remote client is connected to the Internet, e.g. is assigned to a user of the system. Information about the chiller and the system unit to be cooled can be visualized on the remote client. A remote client can e.g. be a PC, a tablet or a smartphone.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann dem Schaltkasten ein Touch-Panel zugeordnet sein. Über das Touch-Panel kann der Benutzer verschiedene Eingaben machen und Informationen abrufen.According to a further embodiment of the invention, a touch panel can be assigned to the switch box. The user can make various entries and call up information via the touch panel.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann neben der Kältemaschine für die Erzeugung von Kälte für Eis auch eine Kältemaschine für eine Anlage der Luft- und Klimatechnik über den Schalkasten gesteuert und geregelt werden. Mit der Erfindung ist es also möglich mehr als zwei Anlagen über den Schaltkasten energieeffizient zu steuern und zu regeln.According to a further possible embodiment of the invention, in addition to the chiller for the production of cold for ice, a chiller for an air and air conditioning system can also be controlled and regulated via the formwork box. With the invention it is therefore possible to control and regulate more than two systems in an energy-efficient manner via the switch box.

Die auf dem Computer im Schaltkasten installierte Software ermöglicht es somit, dass einem Benutzter der Zustand zumindest der Kältemaschine, der zu kühlenden Einheit und die Werte einiger gemessener Parameter auf dem Remote-Client dargestellt werden. Im Falle eines Alarms wird eine E-Mail an den Remote-Client gesendet. Ebenso werden im Speicher des Computers, einer Zentrale oder einer Cloud die zeitlichen Verläufe der gemessenen Parameter (wie z.B. Temperaturen, Alarme, etc.) gespeichert. Der Benutzer kann sich die Informationen hierzu jederzeit auf dem Remote-Client visuell darstellen lassen.The software installed on the computer in the control box thus enables a user to be shown the status of at least the refrigerator, the unit to be cooled and the values of some measured parameters on the remote client. In the event of an alarm, an email is sent to the remote client. Likewise, the temporal courses of the measured parameters (such as temperatures, alarms, etc.) are stored in the memory of the computer, a control center or a cloud. The user can have this information displayed visually on the remote client at any time.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Regelung der Kälteerzeugung bei mindestens einer zu kühlenden Einheit. Der Einheit ist ein System zugeordnet, das eine Kältemaschine mit einem Ausgang aufweist, der über eine erste Leitung fluide mit der Einheit verbunden ist. Über die erste Leitung wird der Einheit, die gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung eine Eislaufbahn sein kann, ein Kältemittel zugeführt. Die Einheit ist über eine zweite Leitung fluide mit der Kältemaschine verbunden, wobei die zweite Leitung mit einem Tank für das Kältemittel verbunden ist. Dem Tank ist eine Pumpe nachgeschaltet, die das Kältemittel zu einem Eingang der Kältemaschine führt.The method according to the invention relates to the regulation of refrigeration in at least one unit to be cooled. The unit is assigned a system which has a refrigerator with an outlet which is fluidly connected to the unit via a first line. A refrigerant is supplied to the unit, which can be an ice rink according to a possible embodiment of the invention. The unit is fluidly connected to the refrigeration machine via a second line, the second line being connected to a tank for the refrigerant. A pump is connected downstream of the tank, which leads the refrigerant to an inlet of the refrigerator.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Tageszeit abhängige Einstellung von Sollwerten von Parametern des Systems vorgenommen. Es werden dabei die Sollwerte der Parameter, die für die Dauer der Nacht (Nachtbetrieb) und für die Dauer des Tages (Tagbetrieb) gelten, eingestellt. Die Istwerte der Parameter werden kontinuierlich gemessen. Für die Ausführungsform der Eislaufbahn bedeutet der Nachtbetrieb, dass kein Eislaufen stattfindet. Das Eis wird nicht genutzt, sondern nur für den nächsten Tag vorbereitet. Der Tagbetrieb für die Eislaufbahn bedeutet, dass die Eislaufbahn genutzt wird und Menschen auf ihr Schlittschuh laufen.In the method according to the invention, a time of day dependent setting of target values of parameters of the system is carried out. The setpoints of the parameters that apply for the duration of the night (night mode) and for the duration of the day (day mode) are set. The actual values of the parameters are measured continuously. For the embodiment of the ice rink, night operation means that no ice skating takes place. The ice is not used, but only prepared for the next day. Day-to-day operation for the ice rink means that the ice rink is used and people are skating.

Zur kontinuierlichen Bestimmung der Istwerte der Parameter werden mehrere Sensoren vorgesehen. Die gemessen Istwerte der Parameter werden in Abhängigkeit von den Sollwerten für die Regelung des Systems verwendet. Bei dem Ausführungsbeispiel der als Eislaufbahn ausgebildeten Einheit, ist der Sollwert der Kältemaschine die Temperatur des Kältemittels in der Eislaufbahn. Mit anderen Worten ist der Sollwert die gewünschte Temperatur, auf die die Kältemaschine das Kältemittel herunterkühlen muss, wenn es die Kältemaschine durchläuft. Bei einer Abweichung der gemessen Istwerte der Parameter von den entsprechenden Sollwerten, wird eine Regelung des Systems vorgenommen. Die Regelung erfolgt unter Berücksichtigung der sich gemäß der Tageszeit ändernden Sollwerte. In Abhängigkeit von den bestimmten Parametern wird mindestens ein Energieverbraucher des Systems abgeschaltet oder zumindest dessen Leistung reduziert.Several sensors are provided for the continuous determination of the actual values of the parameters. The measured actual values of the parameters are used depending on the setpoints for the control of the system. In the exemplary embodiment of the unit designed as an ice rink, the setpoint of the refrigeration machine is the temperature of the refrigerant in the ice rink. In other words, the setpoint is the desired temperature to which the refrigerator must cool the refrigerant when it passes through the refrigerator. If the measured actual values of the parameters deviate from the corresponding target values, the system is controlled. The regulation takes into account the according to the setpoints that change the time of day. Depending on the specific parameters, at least one energy consumer of the system is switched off or at least its output is reduced.

Die gemessenen Istwerte der Parameter werden über einen Ein-/Ausgabe-Kontroller einem Computer zugeführt. Anhand der gemessenen Istwerte der Parameter werden mehrere Regelgrößen für das System ermittelt, mit denen der Energieverbrauch des Systems gesenkt wird. Die einzustellenden Sollwerte des Systems können zumindest die Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Kältemaschine, die Temperatur des Kältemittels am Eingang der Kältemaschine, die Temperatur des Kältemittels im Tank, das Niveau des Kältemittels im Tank, die Temperatur der Umgebung der zu kühlenden Einheit, die Sonneneinstrahlung auf die Einheit und die Windstärke im Bereich der Einheit umfassen.The measured actual values of the parameters are fed to a computer via an input / output controller. Based on the measured actual values of the parameters, several control variables for the system are determined, with which the energy consumption of the system is reduced. The setpoints of the system to be set can at least include the temperature of the refrigerant at the outlet of the refrigeration machine, the temperature of the refrigerant at the inlet of the refrigeration machine, the temperature of the refrigerant in the tank, the level of the refrigerant in the tank, the temperature of the surroundings of the unit to be cooled and the solar radiation to include the unit and the wind force in the area of the unit.

Während des Betriebs des Systems werden zumindest die Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Kältemaschine, die Temperatur des Kältemittels am Eingang der Kältemaschine, die Temperatur des Kältemittels im Tank und das Niveau des Kältemittels im Tank gemessen.During operation of the system, at least the temperature of the refrigerant at the outlet of the refrigerator, the temperature of the refrigerant at the entrance of the refrigerator, the temperature of the refrigerant in the tank and the level of the refrigerant in the tank are measured.

Mit einem elektrischen Leistungsmesser kann der Energieverbrauch der Kältemaschine ständig ermittelt werden. Die Messergebnisse des elektrischen Leistungsmessers werden einem Computer in einem Schaltkasten zugeführt, der der Kältemaschine zugeordnet ist.The energy consumption of the chiller can be continuously determined with an electrical power meter. The measurement results of the electrical power meter are fed to a computer in a switch box which is assigned to the refrigerator.

Eine Information über den Status bzw. Zustand des Systems kann an einen Remote - Client ausgegeben werden. Die Daten die ausgegeben werden, können zumindest die gemessene Temperatur des Kältemittels am Ausgang der Kältemaschine, die gemessene Temperatur des Kältemittels am Eingang der Kältemaschine, die gemessene Temperatur des Kältemittels im Tank, das Niveau des Kältemittels im Tank, den gemessenen Energieverbrauch der Kältemaschine und die Abweichung der gemessenen Istwerte der Parameter von den entsprechenden Sollwerten umfassen. Der Betriebszustand des Systems kann somit auf einem Remote-Client in Form einer graphischen Darstellung ausgegeben werden.Information about the status or status of the system can be output to a remote client. The data that are output can at least include the measured temperature of the refrigerant at the outlet of the refrigerator, the measured temperature of the refrigerant at the entrance of the refrigerator, the measured temperature of the refrigerant in the tank, the level of the refrigerant in the tank, the measured energy consumption of the refrigerator and the Deviation of the measured actual values of the parameters from the corresponding target values include. The operating state of the system can thus be output on a remote client in the form of a graphic representation.

Gemäß einer möglichen weiteren Ausführungsform des Systems kann jeder Computer von mehreren Systemen mittels des jeweiligen Modems mit dem Internet verbunden sein. Das Internet ist mit einer Zentrale (die Zentrale kann z. B. in der Cloud realisiert sein) bidirektional verbunden. Somit kann die Überwachung und Regelung eines jeden einzelnen Systems von der Zentrale aus durchgeführt werden. Jeder Remote-Client eines jeden einzelnen Systems ist kommunikativ mit dem Internet verbunden, so dass lokal Meldungen auf dem Remote-Client von der Zentrale empfangen werden können. Dadurch ist auch eine Fernsteuerung der Kältemaschine des Systems möglich.According to a possible further embodiment of the system, each computer of several systems can be connected to the Internet by means of the respective modem. The Internet is bidirectionally connected to a control center (the control center can be implemented in the cloud, for example). Monitoring and control of each individual system can thus be carried out from the central office. Each remote client of each individual system is communicatively connected to the Internet so that messages can be received locally from the control center on the remote client. This also enables remote control of the system's chiller.

Es ist somit eine online-Überwachung des Systems in real-time möglich. An den Remote-Client können die Alarmmeldungen per Email oder SMS gesendet werden. Durch die Überwachung der einzelnen Elemente des Systems kann man eine frühzeitige Diagnostik der Fehlfunktion erzielen. Durch die Speicherung der gemessenen Parameter erhält man eine Gesamthistorie, die in Form von Tabellen oder Diagrammen wiedergegeben werden kann.It is therefore possible to monitor the system online in real time. The alarm messages can be sent to the remote client by email or SMS. By monitoring the individual elements of the system, early diagnosis of the malfunction can be achieved. By storing the measured parameters, an overall history is obtained, which can be reproduced in the form of tables or diagrams.

Nachstehend sind die Einstellwerte der Sollparameter eines Systems beschrieben, bei dem die zu kühlende Einheit eine Eislaufbahn ist. Je niedriger der Sollwert für das Kühlmittel ist, desto mehr Energie wird in der Kältemaschine des Systems verbraucht. Folglich wird erfindungsgemäß der Sollwert für die Temperatur des Kältemittels, das die Kältemaschine verlässt, in Abhängigkeit von der Tageszeit verändert.The setting values of the target parameters of a system in which the unit to be cooled is an ice skating rink are described below. The lower the setpoint for the coolant, the more energy is consumed in the system's chiller. Consequently, according to the invention, the setpoint for the temperature of the refrigerant leaving the refrigerator is changed as a function of the time of day.

So kann z.B. beim Nachtbetrieb der Sollwert auf einen Wert (z.B. -5°C) festgesetzt werden, der höher ist als der gewöhnliche Wert. Beim Tagbetrieb wird der Sollwert des die Kältemaschine verlassenden Kältemittels kontinuierlich an die herrschende Tagestemperatur angepasst.For example, during night operation, the setpoint is set to a value (e.g. -5 ° C) that is higher than the normal value. During daytime operation, the setpoint of the refrigerant leaving the refrigerator is continuously adapted to the prevailing daytime temperature.

Falls die Umgebungstemperatur kleiner als -2°C ist, hat der Sollwert den höchsten Wert von ca. -7°C. Falls die Umgebungstemperatur größer als +4°C ist, hat der Sollwert den geringsten Wert von ca. -10°C. Falls die Umgebungstemperatur zwischen -2°C und +4°C ist, wird der Sollwert zwischen -7 bis -10°C linear interpoliert. Ebenso können die Sonneneinstrahlung und die Windgeschwindigkeit berücksichtigt werden. Falls diese über einem kritischen Wert liegen, kann der Sollwert den geringsten Wert, nämlich - 10°C annehmen.If the ambient temperature is less than -2 ° C, the setpoint has the highest value of approx. -7 ° C. If the ambient temperature is greater than + 4 ° C, the setpoint has the lowest value of approx. -10 ° C. If the ambient temperature is between -2 ° C and + 4 ° C, the setpoint is linearly interpolated between -7 to -10 ° C. The solar radiation and the wind speed can also be taken into account. If this the setpoint can assume the lowest value, namely - 10 ° C.

Ebenso ist es vorstellbar, dass die Kältemaschine und die Pumpe in der Nacht komplett abgeschaltet werden. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn die Umgebungstemperatur im Nachtbetrieb geringer als +2°C ist. Falls die Umgebungstemperatur im Nachtbetrieb über +3°C steigt, werden die Kältemaschine und die Pumpe gestartet.It is also conceivable that the chiller and the pump are switched off completely at night. This is e.g. the case when the ambient temperature during night operation is less than + 2 ° C. If the ambient temperature rises above + 3 ° C during night operation, the chiller and the pump are started.

Es ist selbstverständlich, dass alle Sollwerte des Systems mittels der WEB-interfaces durch den Benutzer bzw. Betreiber der Eisbahn geändert werden können.It goes without saying that all setpoints of the system can be changed by the user or operator of the ice rink using the WEB interfaces.

Das erfindungsgemäße System und Verfahren haben den Vorteil, dass dadurch Energie eingespart werden kann, was folglich auch die CO₂-Belastung der Umwelt reduziert. Die Energieeinsparung liegt im Bereich von 20-30%.The system and method according to the invention have the advantage that energy can be saved thereby, which consequently also reduces the CO₂ pollution of the environment. The energy saving is in the range of 20-30%.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun die Erfindung und ihre Vorteile durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf das gezeigte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung eines Systems gemäß dem Stand der Technik, das eine Kältemaschine zur Erzeugung von Kälte ist;

Figur 2

eine schematische Darstellung eines Systems gemäß der Erfindung, das eine Kältemaschine zur Erzeugung von Kälte ist;

Figur 3

eine schematische Darstellung des inneren Aufbaus der Schaltkastens, der der Kältemaschine zugeordnet ist;

Figur 4

eine schematische Darstellung der Weiterleitung von Informationen über den Zustand der Kältemaschine und dessen Einsatz an Remote-Clients;

Figur 5

eine schematische Darstellung der Weiterleitung von Informationen über den Zustand der Kältemaschine an Remote-Clients, wobei eine weitere Ausführungsform des Schaltkastens dargestellt ist;

Figur 6

eine schematische Darstellung des Informationsgehalts einer graphischen Darstellung der Real-Time-Überwachung der Parameter, die für den Betrieb der Kältemaschine in Verbindung mit einer Eislaufbahn erforderlich sind;

Figur 7

eine graphische Darstellung der Überwachung der Kältemaschine hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs der Eistemperatur der Eislaufbahn;

Figur 8

eine graphische Darstellung der Veränderung des Sollwerts der Kältemaschine in Abhängigkeit von der Lufttemperatur; und

Figur 9

eine schematische Darstellung der Überwachung und Steuerung mehrerer Kältemaschinen.

The invention and its advantages will now be explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, without thereby restricting the invention to the exemplary embodiment shown. The size relationships in the figures do not always correspond to the real size relationships, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration. Show:

Figure 1

is a schematic representation of a system according to the prior art, which is a refrigerator for generating cold;

Figure 2

is a schematic representation of a system according to the invention, which is a refrigerator for generating cold;

Figure 3

is a schematic representation of the internal structure of the control box, which is assigned to the refrigerator;

Figure 4

a schematic representation of the forwarding of information about the state of the refrigerator and its use to remote clients;

Figure 5

is a schematic representation of the forwarding of information about the state of the refrigerator to remote clients, wherein another embodiment of the control box is shown;

Figure 6

is a schematic representation of the information content of a graphical representation of the real-time monitoring of the parameters that are required for the operation of the refrigerator in connection with an ice rink;

Figure 7

a graphic representation of the monitoring of the refrigerator with regard to the time course of the ice temperature of the ice rink;

Figure 8

a graphic representation of the change in the setpoint of the refrigerator as a function of the air temperature; and

Figure 9

a schematic representation of the monitoring and control of several chillers.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die Figuren stellen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, ohne jedoch die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu beschränken.Identical reference numerals are used for identical or identically acting elements of the invention. Furthermore, for the sake of clarity, only reference numerals are shown in the individual figures which are necessary for the description of the respective figure. The figures only show exemplary embodiments of the invention, but without restricting the invention to the exemplary embodiments shown.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1 gemäß dem Stand der Technik. Das System 1 umfasst eine Kältemaschine 4 zur Erzeugung von Kälte für eine Einheit 2. Die Einheit 2 ist über eine erste Leitung 3L mit einem Ausgang 3 der Kältemaschine 4 verbunden. Von der Einheit 2 führt eine zweite Leitung 5L zurück zu einem Eingang 5 der Kältemaschine 4. Die zweite Leitung 5L mündet zunächst in einen Tank 6 für ein Kältemittel 7. Vom Tank 6 wird das Kältemittel 7 mittels einer Pumpe 8 zum Eingang 5 der der Kältemaschine 4 geführt. In der Kältemaschine 4 wird die Temperatur der Kältemittel 7 auf die für die Einheit 2 erforderliche Temperatur abgesenkt.Figure 1 shows a schematic representation of asystem 1 according to the prior art. Thesystem 1 comprises arefrigeration machine 4 for generating refrigeration for aunit 2. Theunit 2 is connected to anoutlet 3 of therefrigeration machine 4 via afirst line 3L. From theunit 2, asecond line 5L leads back to aninlet 5 of therefrigeration machine 4. Thesecond line 5L initially opens into atank 6 for arefrigerant 7. From thetank 6, therefrigerant 7 becomes ainlet 5 of the refrigeration machine by means of apump 8 4 led. In therefrigerator 4, the temperature of therefrigerants 7 is reduced to the temperature required for theunit 2.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1 gemäß der Erfindung. Der Unterschied zum Stand der Technik ist, dass gemäß der Erfindung der Kältemaschine 4 ein Schaltkasten10 zugeordnet ist. Mit dem Schaltkasten 10, der der Kältemaschine 4 zugeordnet ist, sind mehrere Sensoren 20₁, 20₂,...,20_N (sieheFigur 3) zur Bestimmung unterschiedlicher Parameter kommunikativ verbunden. Anhand der unterschiedlichen Parameter kann mittels des Schaltkastens 10 die Regelung des Systems 1 durchgeführt werden. Durch die parameterabhängige Regelung kann ein effizienter Energieeinsatz bei der Erzeugung der Kälte für die Einheit 2 erzielt werden. Mit der effizienten Erzeugung der Kälte ist somit auch eine Energieeinsparung bei der Kältemaschine 4 verbunden. Obwohl die nachstehende Beschreibung auf eine Eislaufbahn als Einheit 2 ausgerichtet ist, die zur Bildung und Aufrechterhaltung des Eis der Einlaufbahn die Kälte (gekühltes Kältemittel) von der Kältemaschine 4 empfängt, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist selbstverständlich, dass die gegenwärtige Erfindung bei sämtlichen Kältemaschinen Verwendung finden kann, um das Einsparpotential an elektrischer Energie auszunutzen.Figure 2 shows a schematic representation of asystem 1 according to the invention. The difference from the prior art is that, according to the invention, aswitch box 10 is assigned to therefrigerator 4. With theswitch box 10, which is assigned to therefrigeration machine 4, a plurality of sensors 20₁ , 20₂ , ..., 20_N (see Figure 3 ) communicatively connected to determine different parameters. Based on the different parameters, the control of thesystem 1 can be carried out by means of theswitch box 10. The parameter-dependent control enables efficient use of energy to generate the cold forunit 2. The efficient generation of the cold is therefore also associated with an energy saving in thecooling machine 4. Although the description below is directed to an ice rink asunit 2 which receives the cold (cooled refrigerant) from therefrigerator 4 to form and maintain the ice of the ice rink, this should not be construed as a limitation of the invention. It goes without saying that the present invention can be used in all refrigeration machines in order to exploit the potential savings in electrical energy.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung des inneren Aufbaus des Schaltkastens 10, der der Kältemaschine 4 (sieheFig. 2) zugeordnet ist. Im Schaltkasten 10 ist eine Stromversorgung 11 vorgesehen, der eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Überspannungsschutz 12 zugeordnet ist. Die Stromversorgung 11 dient im Wesentlichen zur Stromversorgung eines Computers 15, eines Ein-/Ausgabe - Kontrollers 16 und eines Modems 13, die alle im Schaltkasten 10 angeordnet sind. Mit dem Ein-/Ausgabe - Kontroller 16 sind eine Vielzahl von Sensoren 20₁, 20₂,...,20_N kommunikativ verbunden. Der Ein-/Ausgabe - Kontroller 16 ist mit dem Computer 15 verbunden, um die von den Sensoren 20₁, 20₂,...,20_N ermittelten Parameter zur Verarbeitung und Ermittlung von Regelgrößen an den Computer 15 zu senden. Bei der Ausführungsform der Einheit 2 als Eislaufbahn können die Sensoren 20₁, 20₂,...,20_N eine Vielzahl von Parametern überwachen. Mögliche zu überwachende Parameter sind: die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchte in der Umgebung, die Eistemperatur, das Niveau des Kältemittels 7 im Tank 6, die Sonneneinstrahlung oder die Windrichtung und Windstärke.Figure 3 shows a schematic representation of the internal structure of thecontrol box 10, that of the refrigerator 4 (see Fig. 2 ) assigned. Apower supply 11 is provided in theswitch box 10 and is associated with an uninterruptible power supply withsurge protection 12. Thepower supply 11 essentially serves to power a computer 15, an input /output controller 16 and amodem 13, all of which are arranged in theswitch box 10. A multitude of sensors 20₁ , 20₂ ,..., 20_{N are} communicatively connected to the input /output controller 16. The input /output controller 16 is connected to the computer 15 in order to send the parameters determined by the sensors 20₁ , 20₂ ,..., 20_N to the computer 15 for processing and determining control variables. In the embodiment of theunit 2 as an ice rink, the sensors 20₁ , 20₂ , ..., 20_N can monitor a large number of parameters. Possible parameters to be monitored are: the ambient temperature, the air humidity in the environment, the ice temperature, the level of the refrigerant 7 in thetank 6, the solar radiation or the wind direction and wind strength.

Das Modem 13 ist mit dem Computer 15 verbunden. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Überspannungsschutz 12 stellt zum einen sicher, dass bei Stromausfall der Betrieb des Computers 15, des Modems 13 und des Ein-/Ausgabe - Kontrollers 16 fortgeführt werden können. Hinzu kommt, dass die unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Überspannungsschutz 12 zumindest den Computer 15 vor Überspannungen im Stromnetz schützt. Auf dem Computer 15 ist eine spezielle Software installiert, die Steueralgorithmen, zur Steuerung und Regelung der Kältemaschine 4 installiert hat. Ebenso stellt der Computer 15 ein WEB-Interface bereit, damit das erfindungsgemäße System 1 über das Internet 22 (sieheFig. 4) zugänglich ist. Das Modem 13 kann als LTE-Modem ausgebildet sein und verfügt über eine SIM-Karte und mindestens eine Antenne 14.Themodem 13 is connected to the computer 15. The uninterruptible power supply withovervoltage protection 12 firstly ensures that the operation of the computer 15, themodem 13 and the input /output controller 16 can continue in the event of a power failure. In addition, the uninterruptible power supply withovervoltage protection 12 at least protects the computer 15 against overvoltages in the power grid. A special software is installed on the computer 15, which has installed control algorithms for controlling and regulating therefrigerator 4. Likewise, the computer 15 provides a WEB interface so that thesystem 1 according to the invention can be accessed via the Internet 22 (see Fig. 4 ) is accessible. Themodem 13 can be designed as an LTE modem and has a SIM card and at least oneantenna 14.

Der schematischen Darstellung ausFigur 4 kann die Weiterleitung von Informationen über den Zustand der Kältemaschine 4 und dessen Betrieb an Remote-Clients 24 (Empfangsgeräte eines Nutzers der Kältemaschine 4) entnommen werden. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist der Schaltkasten 10 der Kältemaschine 4 zugeordnet. Mit dem Schaltkasten 10 ist ein elektrischer Leistungsmesser 18 verbunden, mit dem ständig die Aufnahme der elektrischen Leistung der Kältemaschine 4 überwacht wird. Die erfassten Werte werden an den Computer 15 im Schaltkasten 10 übergeben. Über das Modem 13 im Schaltkasten 10 ist der Schaltkasten 10 ständig mit dem Internet 22 verbunden. Über das Internet 22 kann die Information über den Zustand der Kältemaschine 4, den Energieverbrauch der Kältemaschine 4 und die gesetzten Sollwerte der Parameter auf mindestens einem Remote-Client 24 dargestellt werden. Als Remote-Client 24 ist z.B. ein PC, ein Laptop, ein Tablet PC oder ein Smartphone denkbar.The schematic representationFigure 4 the forwarding of information about the state of thechiller 4 and its operation to remote clients 24 (receiving devices of a user of the chiller 4) can be found. As already mentioned above, theswitch box 10 is assigned to therefrigerator 4. Anelectrical power meter 18 is connected to theswitch box 10, with which the consumption of the electric power of therefrigeration machine 4 is continuously monitored. The recorded values are transferred to the computer 15 in theswitch box 10. Theswitch box 10 is constantly connected to theInternet 22 via themodem 13 in theswitch box 10. The information about the state of thechiller 4, the energy consumption of thechiller 4 and the set values of the parameters can be displayed on at least oneremote client 24 via theInternet 22. Aremote client 24 is, for example, a PC, a laptop, a tablet PC or a smartphone.

Für den Fall, dass der Schaltkasten 10 an der Kältemaschine 4 angebracht ist, sollte der Schaltkasten 10 wetterfest ausgebildet sein. Alle Kabel, wie z.B. Strom, Sensorkabel, oder das RS485 Interface der Kältemaschine 4, sind mit wasserdichten Steckern mit der Kältemaschine 4 verbunden.In the event that theswitch box 10 is attached to therefrigerator 4, theswitch box 10 should be weatherproof. All cables, e.g. Power, sensor cable, or the RS485 interface of thechiller 4 are connected to thechiller 4 with waterproof plugs.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Weiterleitung von Informationen über den Zustand der Kältemaschine 4 an Remote-Clients 24, wobei eine weitere Ausführungsform des Schaltkastens 10 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist direkt am Schaltkasten 10 ein Display 17 angebracht. Das Display 17 kann als Touch ausgestaltet sein und stellt somit einen lokale Benutzerschnittstelle (Mensch-Maschine Schnittstelle) dar. Der Benutzer der Kältemaschine 4 kann somit lokal Eingaben und/oder Veränderungen der Istwerte der Parameter vornehmen.Figure 5 shows a schematic representation of the forwarding of information about the state of therefrigerator 4 toremote clients 24, a further embodiment of theswitch box 10 being shown. In this embodiment adisplay 17 is attached directly to theswitch box 10. Thedisplay 17 can be designed as a touch and thus represents a local user interface (human-machine interface). The user of therefrigeration machine 4 can thus make local entries and / or changes in the actual values of the parameters.

Figur 6 zeigt beispielhaft eine schematische Darstellung des Informationsgehalts einer graphischen Darstellung 19, die auf einem Display 17 oder mindestens einem Remote-Client 24 dargestellt werden kann, um die verschiedenen Parameter, die für den Betrieb der Kältemaschine 4 in Verbindung mit einer Eislaufbahn 2 relevant sind, zu visualisieren. Bei der inFigur 6 beschriebenen Ausführungsform der graphischen Darstellung 19 auf dem Display 17, ist diese in einen ersten Bereich 41, einen zweiten Bereich 42 und einen dritten Bereich 43 unterteilt.Figure 6 shows, by way of example, a schematic representation of the information content of agraphic representation 19, which can be shown on adisplay 17 or at least oneremote client 24, in order to show the various parameters that are relevant for the operation of therefrigerator 4 in connection with anice rink 2 visualize. At the in Figure 6 Embodiment of thegraphic representation 19 described on thedisplay 17, this is divided into afirst area 41, asecond area 42 and athird area 43.

Der erste Bereich 41 der graphischen Darstellung 19 zeigt schematisch die fluide Verbindung der Kältemaschine 4 mit der Eislaufbahn 2. Am Ausgang der Kältemaschine 4 wird die Temperatur des die Kältemaschine 4 verlassenden Kältemittels angezeigt. In der zweiten Leitung, die von der Eislaufbahn 2 zum Eingang der Kältemaschine 4 führt, ist der Tank für das Kältemittel vorgesehen. Hier werden das Niveau des Kältemittels im Tank und die Temperatur des Kältemittels im Tank angezeigt. Mittels der Pumpe wird das Kältemittel über den Eingang zurück zur Kältemaschine 4 befördert. Die Temperatur des Kältemittels am Eingang wird angezeigt. Ferner umfasst der erste Bereich 41 eine Statusanzeige 44 der Kältemaschine 4. Die Statusanzeige 44 umfasst die Information, ob die Kältemaschine in Betrieb ist, ob eine Warnung vorliegt oder ob ein Alarm vorliegt.Thefirst area 41 of thegraph 19 shows schematically the fluid connection of therefrigeration machine 4 to theice rink 2. At the outlet of therefrigeration machine 4, the temperature of the refrigerant leaving therefrigeration machine 4 is displayed. The tank for the refrigerant is provided in the second line, which leads from theice rink 2 to the entrance of therefrigeration machine 4. The level of the refrigerant in the tank and the temperature of the refrigerant in the tank are displayed here. By means of the pump, the refrigerant is conveyed back to therefrigerator 4 via the entrance. The temperature of the refrigerant at the inlet is displayed. Furthermore, thefirst area 41 comprises astatus display 44 of therefrigeration machine 4. Thestatus display 44 includes the information as to whether the refrigeration machine is in operation, whether there is a warning or whether there is an alarm.

Der zweite Bereich 42 der graphischen Darstellung 19 zeigt eine graphische Darstellung der mit den Sensoren für den Wind, die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchte und den Niederschlag aktuell gemessenen Werte. Ein beweglicher Zeiger 45 zeigt dabei die aktuelle Lage des Messwerts innerhalb eines den Messbereich darstellenden Balkens 46 an.Thesecond area 42 of thegraphic representation 19 shows a graphic representation of the values currently measured with the sensors for the wind, the ambient temperature, the air humidity and the precipitation. Amovable pointer 45 shows the current position of the measured value within abar 46 representing the measuring range.

Der dritte Bereich 43 der graphischen Darstellung 19 zeigt an, ob der ECO-mode eingeschaltet ist oder nicht. Hier kann auch die Umschaltung des ECO-modes zwischen "ON" und "OFF" vorgenommen werden. Ebenso kann die Dauer der Nacht eingestellt werden. In der hier gezeigten Ausführungsform ist die Nacht von 0:00 Uhr bis 6:30 Uhr festgelegt. Hier kann der Sollwert der Eistemperatur bei Nacht angegeben werden. Im vorliegenden Fall ist der Sollwert der Eistemperatur bei Nacht -5°C. Im dritten Bereich 43 kann ebenfalls eingegeben werden, ob die Kältemaschine 4 bei Nacht vollkommen abgeschaltet werden soll. Mit einem Schalter 47 kann man zwischen "ON" und "OFF" umschalten. Falls der Schalter 47 auf "ON" gestellt ist, erfolgt im hier dargestellten Beispiel z.B. die Abschaltung der Kältemaschine 4 bei einer Lufttemperatur von <2°C. Die Kältemaschine würde bei Nacht wieder starten, wenn die Lufttemperatur von >3°C ist.Thethird area 43 of thegraphic representation 19 shows whether the ECO mode is switched on or not. Here you can also switch the ECO mode between "ON" and "OFF". The duration of the night can also be set will. In the embodiment shown here, the night is set from 0:00 a.m. to 6:30 a.m. The setpoint of the ice temperature at night can be specified here. In the present case the setpoint of the ice temperature at night is -5 ° C. In thethird area 43 it can also be entered whether therefrigerator 4 should be switched off completely at night. With aswitch 47 you can switch between "ON" and "OFF". If theswitch 47 is set to "ON", in the example shown here therefrigerator 4 is switched off, for example, at an air temperature of <2 ° C. The chiller would start again at night when the air temperature is> 3 ° C.

Bei Tag erfolgt die Abschaltung der Kältemaschine 4 bei einer Lufttemperatur ≤ -2°C, wobei der Sollwert bei -7°C liegt. Die Kältemaschine 4 läuft am Tag wieder an, wenn die Lufttemperatur ≥ 4°C oder der Wind ≥7m/s ist. Der Sollwert liegt bei -10°C. Die Lufttemperatur, die Windstärke und die Sollwerte sind lediglich als Beispiele zu verstehen und sind nicht als beschränkend für die Erfindung aufzufassen. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Anzahl der zu messenden bzw. einzustellenden Parameter an die mittels der Kältemaschine 4 zu kühlende Einheit 2 angepasst werden können.During the day, therefrigeration machine 4 is switched off at an air temperature -2 -2 ° C, the setpoint being -7 ° C. Thechiller 4 starts up again during the day when the air temperature is ≥ 4 ° C or the wind is ≥7m / s. The setpoint is -10 ° C. The air temperature, the wind strength and the target values are only to be understood as examples and are not to be interpreted as limiting the invention. It is self-evident for a person skilled in the art that the number of parameters to be measured or set can be adapted to theunit 2 to be cooled by means of therefrigeration machine 4.

Figur 7 zeigt eine graphische Darstellung der Überwachung der Kältemaschine 4 hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs der Eistemperatur 52 der Eislaufbahn 2. Auf der Abszisse X ist die Zeit t und auf der Ordinate Y die Temperatur T aufgetragen. Bei der inFigur 7 gezeigten Darstellung können verschiedene Aktionen bzw. Darstellungsarten 50 der gemessen Werte ausgewählt werden. Die Eistemperatur 52 soll unabhängig von der Zeit t konstant bei -2°C sein. Im Nacht-Modus 26 nimmt die Temperatur 54 des Kältemittels, das die Kältemaschine 4 verlässt, etwas ab, um die Eistemperatur 52 bei - 2°C zu halten. Zu Beginn des Tag-Modus 28 sinkt die Temperatur 54 des Kältemittels, das die Kältemaschine 4 verlässt weiter, um dann in einer Wellenbewegung bis zum Ende des Tag-Modus 28 wieder anzusteigen. Im Nacht-Modus 26 ist die Temperatur 54 des Kältemittels, das die Kältemaschine 4 verlässt, höher als sie Temperatur 54 des Kältemittels im Tag-Modus 28. Dies hat den Vorteil, dass der Nacht-Modus 26 eine Energieeinsparung bewirkt, da das Kältemittel 54 mit einer höheren Temperatur die Kältemaschine 4 verlässt, als im Tag-Modus 28.Figure 7 shows a graphical representation of the monitoring of therefrigeration machine 4 with respect to the time course of theice temperature 52 of theice rink 2. The time t is plotted on the abscissa X and the temperature T on the ordinate Y. At the in Figure 7 Various actions or types ofpresentation 50 of the measured values can be selected. Theice temperature 52 should be constant at -2 ° C. regardless of the time t. Innight mode 26, thetemperature 54 of the refrigerant leaving therefrigerator 4 decreases somewhat in order to keep theice temperature 52 at −2 ° C. At the beginning of theday mode 28, thetemperature 54 of the refrigerant which leaves therefrigeration machine 4 continues to decrease, in order then to rise again in a wave motion until the end of theday mode 28. In thenight mode 26, thetemperature 54 of the refrigerant leaving therefrigerator 4 is higher than thetemperature 54 of the refrigerant in theday mode 28. This has the advantage that thenight mode 26 is a Energy savings result because the refrigerant 54 leaves therefrigerator 4 at a higher temperature than in theday mode 28.

Figur 8 zeigt eine graphische Darstellung der Veränderung des Sollwerts 55 der Kältemaschine 4 in Abhängigkeit von der Lufttemperatur 53. Für die Dauer des Nacht-Modus 26 wird der Sollwert 55 für die Kältemaschine 4 auf einen konstanten Wert festgesetzt. Während des Tag-Modus 28 ändert sich der Sollwert 55 für die Kältemaschine 4 in Abhängigkeit von der Lufttemperatur 53. Dies bedeutet, je höher die Lufttemperatur 53 ist, desto niedriger ist der Sollwert 55. Die Kältemaschine 4 regelt die Temperatur des Kältemittels 54 derart, dass sie immer von einem höheren Wert auf den niedrigeren Wert des Sollwerts 55 regelt.Figure 8 shows a graphical representation of the change in thesetpoint 55 of therefrigerator 4 as a function of theair temperature 53. For the duration of thenight mode 26, thesetpoint 55 for therefrigerator 4 is set to a constant value. During theday mode 28, thesetpoint 55 for therefrigerator 4 changes as a function of theair temperature 53. This means that the higher theair temperature 53, the lower thesetpoint 55. Therefrigerator 4 regulates the temperature of the refrigerant 54 in such a way that that it always regulates from a higher value to the lower value of thesetpoint 55.

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der zentralen Überwachung und Steuerung mehrerer Kältemaschinen 4, die jeweils mehreren unterschiedlichen Systemen 1₁, 1₂,..., 1_N zugeordnet sind. Jeder Schaltkasten 10 der mehreren Systeme 1₁, 1₂, ..., 1_M ist über das Internet 22 mit einer Zentrale 30 bidirektional verbunden. Über die Zentrale 30 erfolgt die Überwachung und Regelung eines jeden einzelnen Systems 1₁, 1₂, ..., 1_M. Jeder Remote-Client 24 eines jeden einzelnen Systems 1₁, 1₂, ..., 1_M ist kommunikativ mit dem Internet 22 verbunden, um Meldungen von der Zentrale 30 zu empfangen. In der Zentrale 30 ist mindestens ein Arbeitsplatz 32 vorgesehen, an dem die einzelnen Systeme 1₁, 1₂, ..., 1_M überwacht werden können. Dies hat den Vorteil, dass durch die zentrale Überwachung bereits im Vorfeld auf eine mögliche Fehlfunktion von mindestens einem der Systeme 1₁, 1₂, ..., 1_M hingewiesen werden kann. Der Benutzer erhält auf dem Remote-Client 24 eine entsprechende Meldung. Über die Zentrale 30 ist auch ein Zugriff auf die einzelnen Systeme 1₁, 1₂, ..., 1_M gegeben, so dass über die Zentrale 30 Einfluss auf die Steuerung genommen werden kann.Figure 9 shows a schematic representation of a possible embodiment of the central monitoring and control ofseveral chillers 4, each of which is assigned to severaldifferent systems 1₁ , 1₂ , ..., 1_N. Eachswitch box 10 of themultiple systems 1₁ , 1₂ , ..., 1_M is bidirectionally connected to acenter 30 via theInternet 22. The monitoring and control of eachindividual system 1₁ , 1₂ , ..., 1_M takes place via thecontrol center 30. Eachremote client 24 of eachindividual system 1₁ , 1₂ , ..., 1_M is communicatively connected to theInternet 22 in order to receive messages from thecontrol center 30. At least onework station 32 is provided in thecontrol center 30, at which theindividual systems 1₁ , 1₂ ,... 1_M can be monitored. This has the advantage that the central monitoring can indicate in advance a possible malfunction of at least one of thesystems 1₁ , 1₂ , ..., 1_M. The user receives a corresponding message on theremote client 24. Access to theindividual systems 1₁ , 1₂ ,... 1_{M is also} provided via thecontrol center 30, so that the control can be influenced via thecontrol center 30.

BezugszeichenlisteReference list

11

Systemsystem

1₁, 1₂, ..., 1_M1₁ , 1₂ , ..., 1_st

SystemeSystems

22nd

Eislaufbahn, EinheitSkating rink, unit

33rd

Ausgangexit

3L3L

erste Leitungfirst line

44th

KältemaschineChiller

55

Eingangentrance

5L5L

zweite Leitungsecond line

66

Tanktank

77

KältemittelRefrigerant

88th

Pumpepump

1010th

SchaltkastenControl box

1111

StromversorgungPower supply

1212th

unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Überspannungsschutzuninterruptible power supply with surge protection

1313

Modemmodem

1414

Antenneantenna

1515

Computercomputer

1616

Ein-/Ausgabe - KontrollerI / O controller

1717th

DisplayDisplay

1818th

elektrischer Leistungsmesserelectrical power meter

1919th

graphische Darstellunggraphical representation

20₁, 20₂,...,20_N20₁ , 20₂ , ..., 20_N

Sensorsensor

2222

InternetInternet

2424th

Remote-ClientRemote client

2626

Nacht-ModusNight mode

2828

Tag-ModusDay mode

3030th

ZentraleHeadquarters

3232

ArbeitsplatzWorkplace

4141

erster Bereichfirst area

4242

zweiter Bereichsecond area

4343

dritter Bereichthird area

4444

StatusanzeigeStatus display

4545

Zeigerpointer

4646

Balkenbar

4747

Schaltercounter

5050

Aktionen bzw. DarstellungsartenActions or display types

5252

EistemperaturIce temperature

5353

LufttemperaturAir temperature

5454

Temperatur des KältemittelsRefrigerant temperature

5555

SollwertSetpoint

TT

Temperaturtemperature

tt

Zeittime

XX

Abszisseabscissa

YY

Ordinateordinate

Claims (15)

Translated fromGerman

System (1) zur Regelung der Kälteerzeugung für eine Einheit (2), wobei das System (1) eine Kältemaschine (4) mit einem Ausgang (3) aufweist, der über eine erste Leitung (3L) fluide mit der Einheit (2) verbunden ist, um ein Kältemittel (7) der Einheit (2) zuzuführen, und wobei die Einheit (2) über eine zweite Leitung (5L) fluide mit der Kältemaschine (4) verbunden ist, wobei die zweite Leitung (5L) mit einem Tank (6) für das Kältemittel (7) verbunden und dem Tank (6) eine Pumpe (8) nachgeschaltet ist, die das Kältemittel (7) zu einem Eingang (5) der Kältemaschine (4) führt,
gekennzeichnet durch,
einen Schaltkasten (10), der der Kältemaschine (4) zugeordnet und mit mehreren Sensoren (20₁, 20₂,...,20_N) zur Bestimmung unterschiedlicher Parameter kommunikativ verbunden ist, an Hand denen mittels des Schaltkastens (10) die Regelung des Systems (1) durchführbar ist.System (1) for regulating the generation of refrigeration for a unit (2), the system (1) having a refrigeration machine (4) with an outlet (3) which is fluidly connected to the unit (2) via a first line (3L) to supply a refrigerant (7) to the unit (2) and the unit (2) is fluidly connected to the refrigeration machine (4) via a second line (5L), the second line (5L) being connected to a tank ( 6) for the refrigerant (7) and a tank (6) is followed by a pump (8) which leads the refrigerant (7) to an inlet (5) of the refrigerator (4),
marked by,
a control box (10) which is assigned to the refrigeration machine (4) and communicatively connected to a plurality of sensors (20₁ , 20₂ , ..., 20_N ) for determining different parameters, on the basis of which the control is carried out by means of the control box (10) of the system (1) can be carried out.System (1) nach Anspruch 1, wobei der Schaltkasten (10) eine Stromversorgung (11), eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Überspannungsschutz (12) für die Stromversorgung (11), einen Computer (15), einen Ein-/Ausgabe-Kontroller (16), der mit den mehreren Sensoren (20₁, 20₂,...,20_N), mit denen Parameter, die für die Einstellung und Regelung des Systems (1) erfassbar sind, kommunikativ verbunden ist und wobei der Ein-/Ausgabe-Kontroller (16) mit dem Computer (15) verbunden ist, und ein Modem (13) mit mindestens einer Antenne (14) umfasst.System (1) according to claim 1, wherein the switch box (10) a power supply (11), an uninterruptible power supply with surge protection (12) for the power supply (11), a computer (15), an input / output controller (16 ), which is communicatively connected to the plurality of sensors (20₁ , 20₂ , ..., 20_N ) with which parameters that can be recorded for the setting and control of the system (1) and with the input / output Controller (16) is connected to the computer (15), and comprises a modem (13) with at least one antenna (14).System (1) nach Anspruch 2, wobei ein elektrischer Leistungsmesser (18), der den Energieverbrauch der Kältemaschine (4) bestimmt, mit dem Computer (15) im Schaltkasten (10) verbunden ist.System (1) according to claim 2, wherein an electrical power meter (18), which determines the energy consumption of the refrigerator (4), is connected to the computer (15) in the switch box (10).System (1) nach Anspruch 2, wobei der Computer (15) mittels des Modems (13) mit dem Internet (22) verbunden ist, so dass auf mindestens einem Remote-Client (24) Informationen über die Kältemaschine (4) und die zu kühlende Einheit (2) des Systems (1) visualisierbar sind.The system (1) according to claim 2, wherein the computer (15) is connected to the Internet (22) by means of the modem (13), so that information about the refrigerating machine (4) and the information is provided on at least one remote client (24) cooling unit (2) of the system (1) can be visualized.System (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Systeme (1₁, 1₂, ..., 1_M) über das Internet (22) mit einer Zentrale (30) bidirektional verbunden sind, so dass die Überwachung und Regelung eines jeden einzelnen Systems (1₁, 1₂, ..., 1_M) erfolgt und wobei jeder Remote-Client (24) eines jeden einzelnen Systems (1₁, 1₂, ..., 1_M) kommunikativ mit dem Internet (22) verbunden ist, um Meldungen von der Zentrale (30) zu empfangen.System (1) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of systems (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) are bidirectionally connected to a center (30) via the Internet (22), so that the monitoring and control of a each individual system (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) and each remote client (24) of each individual system (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) communicates with the Internet ( 22) is connected to receive messages from the control center (30).System (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einheit (2) eine stationäre Eislaufbahn oder eine mobile Eislaufbahn ist.System (1) according to one of the preceding claims, wherein the unit (2) is a stationary ice rink or a mobile ice rink.Verfahren zur Regelung der Kälteerzeugung bei mindestens einer Einheit (2), der ein System (1) zugeordnet ist, das eine Kältemaschine (4) mit einem Ausgang (3) aufweist, der über eine erste Leitung (3L) fluide mit der Einheit (2) verbunden ist, um ein Kältemittel (7) der Einheit (2) zuzuführen, und wobei die Einheit (2) über eine zweite Leitung (5L) fluide mit der Kältemaschine (4) verbunden ist, wobei die zweite Leitung (5L) mit einem Tank (6) für das Kältemittel (7) verbunden und dem Tank (6) eine Pumpe (8) nachgeschaltet ist, die das Kältemittel (7) zu einem Eingang (5) der Kältemaschine (4) führt, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:• dass eine Tageszeit abhängige Einstellung von Sollwerten von Parametern, des Systems (1) für die kontinuierlich zu messenden Istwerte der Parameter vorgenommen werden;• dass mit mehreren Sensoren (20₁, 20₂,...,20_N) die Istwerte der Parameter kontinuierlich gemessen werden, die für die Regelung des Systems (1) verwendet werden; und• dass bei einer Abweichung der gemessen Istwerte der Parameter von den entsprechenden Sollwerten und unter Berücksichtigung der Tageszeit abhängigen Sollwerte, eine Regelung des Systems (1) vorgenommen wird, sodass mindestens ein Energieverbraucher des Systems (1) abgeschaltet oder zumindest dessen Leistung reduziert wird.Method for regulating the generation of refrigeration in at least one unit (2), to which a system (1) is assigned, which has a refrigeration machine (4) with an outlet (3) which is fluidly connected to the unit (2 ) is connected to supply a refrigerant (7) to the unit (2), and wherein the unit (2) is fluidly connected to the refrigeration machine (4) via a second line (5L), the second line (5L) being connected to a Tank (6) for the refrigerant (7) is connected and the tank (6) is followed by a pump (8) which leads the refrigerant (7) to an inlet (5) of the refrigerator (4), the method being carried out by the following Steps is marked: • that a setpoint-dependent setting of parameters, parameters, of the system (1) for the continuously measured actual values of the parameters are carried out; • that with several sensors (20₁ , 20₂ , ..., 20_N ) the actual values of the parameters are continuously measured, which are used for the control of the system (1); and • that the system (1) is regulated in the event of a deviation of the measured actual values of the parameters from the corresponding setpoints and taking into account the time-dependent setpoints, so that at least one energy consumer of the system (1) is switched off or at least its output is reduced.Verfahren nach Anspruch 7, wobei die gemessenen Istwerte der Parameter über einen Ein-/Ausgabe-Kontroller (16) einem Computer (15) zugeführt werden, wobei anhand der gemessenen Istwerte der Parameter mehrere Regelgrößen für das System (1) ermittelt werden, mit denen der Energieverbrauch des Systems (1) gesenkt wird,Method according to claim 7, wherein the measured actual values of the parameters are fed to a computer (15) via an input / output controller (16), with a plurality of control variables for the system (1) being determined with the aid of the measured actual values of the parameters the energy consumption of the system (1) is reduced,Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die einzustellenden Sollwerte des Systems (1) zumindest die Temperatur der Umgebung der zu kühlenden Einheit (2), die Temperatur des Kältemittels (7) am Ausgang (3) der Kältemaschine (4), die Temperatur des Kältemittels (7) am Eingang (5) der Kältemaschine (4), die Temperatur des Kältemittels (7) im Tank (6), das Niveau des Kältemittels (7) im Tank (6), die Sonneneinstrahlung auf die Einheit (2), und die Windstärke im Bereich der Einheit (2) umfassen.Method according to one of claims 7 to 8, wherein the setpoints to be set of the system (1) at least the temperature of the environment of the unit to be cooled (2), the temperature of the refrigerant (7) at the outlet (3) of the refrigerator (4), the Temperature of the refrigerant (7) at the inlet (5) of the refrigeration machine (4), the temperature of the refrigerant (7) in the tank (6), the level of the refrigerant (7) in the tank (6), the solar radiation on the unit (2 ), and the wind force in the area of the unit (2).Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, wobei während des Betriebs des Systems (1) zumindest die Temperatur (54) des Kältemittels am Ausgang (3) der Kältemaschine (4), die Temperatur (54) des Kältemittels am Eingang (3) der Kältemaschine (4), die Temperatur (54) des Kältemittels im Tank (6) und das Niveau des Kältemittels (7) im Tank (6) gemessen werden.Method according to one of the preceding claims 7 to 9, wherein during operation of the system (1) at least the temperature (54) of the refrigerant at the outlet (3) of the refrigerator (4), the temperature (54) of the refrigerant at the inlet (3) the refrigerating machine (4), the temperature (54) of the refrigerant in the tank (6) and the level of the refrigerant (7) in the tank (6) are measured.Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein zeitlicher Verlauf jeweils eines der gemessen Istwerte der Paramater in einem Computer (15) eines Schaltkastens (10), der der Kältemaschine (4) des Systems (1) zugeordnet ist, gespeichert wird.Method according to claim 7, wherein a time profile of one of the measured actual values of the parameters is stored in a computer (15) of a control box (10) which is assigned to the refrigeration machine (4) of the system (1).Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei mit einem elektrischen Leistungsmesser (18), der Energieverbrauch der Kältemaschine (4) ständig ermittelt wird und der elektrische Leistungsmesser (18) mit einem Computer (15) eines Schaltkastens (10) der Kältemaschine (4) verbunden ist.Method according to one of claims 7 to 10, wherein the energy consumption of the refrigeration machine (4) is continuously determined with an electrical power meter (18) and the electrical power meter (18) with a computer (15) of a control box (10) of the refrigeration machine (4 ) connected is.Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei zumindest aus der gemessen Temperatur (54) des Kältemittels am Ausgang (3) der Kältemaschine (4), aus der gemessen Temperatur (54) des Kältemittels am Eingang (5) der Kältemaschine (4), aus der gemessenen Temperatur (54) des Kältemittels im Tank (6), dem Niveau des Kältemittels (7) im Tank (6), dem gemessenen Energieverbrauch der Kältemaschine (4) und der Abweichung der gemessen Istwerte der Parameter von den entsprechenden Sollwerten, unter Berücksichtigung der sich in Abhängigkeit von der Tageszeit ändernden Sollwerten, der Betriebszustand des Systems (1) auf einem Remote-Client (24) in Form einer graphischen Darstellung (19) ausgegeben wird.Method according to one of claims 10 to 12, wherein at least from the measured temperature (54) of the refrigerant at the outlet (3) of the refrigerator (4), from the measured temperature (54) of the refrigerant at the inlet (5) of the refrigerator (4) , from the measured temperature (54) of the refrigerant in the tank (6), the level of the Refrigerant (7) in the tank (6), the measured energy consumption of the refrigerator (4) and the deviation of the measured actual values of the parameters from the corresponding setpoints, taking into account the setpoints that change depending on the time of day, the operating state of the system (1) is output on a remote client (24) in the form of a graphic representation (19).Verfahren nach einen der vorangehenden Ansprüche 7 bis 13, wobei ein Computer (15) von mehreren Systemen (1₁, 1₂, ..., 1_M) mittels des jeweiligen Modems (13) mit einem Internet (22) verbunden ist, das mit einer Zentrale (30) bidirektional verbunden ist, so dass die Überwachung und Regelung eines jeden einzelnen Systems (1₁, 1₂, ..., 1_M) von der Zentrale 30 durchgeführt wird und wobei jeder Remote-Client (24) eines jeden einzelnen Systems (1₁, 1₂, ..., 1_M) kommunikativ mit dem Internet (22) verbunden ist, so dass lokal Meldungen von der Zentrale (30) empfangen werden.Method according to one of the preceding claims 7 to 13, wherein a computer (15) of several systems (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) is connected to an Internet (22) by means of the respective modem (13) is bidirectionally connected to a central unit (30), so that the monitoring and control of each individual system (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) is carried out by the central unit 30 and each remote client (24) has one each individual system (1₁ , 1₂ , ..., 1_M ) is communicatively connected to the Internet (22) so that local messages are received from the control center (30).Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 14, wobei die Einheit (2) eine stationäre Eislaufbahn oder eine mobile Eislaufbahn ist.Method according to one of the preceding claims 7 to 14, wherein the unit (2) is a stationary ice rink or a mobile ice rink.

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