Thermocontrol für Absorberkühlschränke

Autoren: Nicolas-Pascal Kosellek & Hendrik Schlemmer

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Mirek Göbel & Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider

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Thermocontrol für Absorberkühlschränke

Einleitung

Da die Kühlleistung von Absorberkühlschränken stark von der Umgebungstemperatur an den Kühlrippen abhängt, ist es von Vorteil, diese über Temperatursensoren zu überwachen und aktiv in einem Temperaturfenster zuhalten. Gerade im Wohnmobilbereich sind diese Kühlschränke häufig serienmäßig verbaut, sodass hier oft das Problem eines Hitzestaus im Abluftbereich entsteht. Dies wirkt sich negativ auf die Kühlleistung des Absorberkühlschrankes aus. Erhöhte Außentemperaturen, wie sie in südlichen Urlaubsregionen auftreten, verschärfen die Problematik. Außentemperaturen im Bereich der Frostgrenze erschweren wiederum das Erreichen des optimalen Temperaturfensters.

Anforderungen

MUSS-Anforderungen

• Messung der Außentemperatur

• Messung der Kühlrippentemperatur

• Ansteuerung der Lüftungsklappen mittels eines Servomotors

• Regelung der Lüfterdrehzahl

• Ausgabe der Sensorwerte auf einem Display

• Stromversorgung über 12V-Boardspannung

• Notstellung der Lüftungsgitter

KANN-Anforderungen:

• USV-Versorgung zur Notsteuerung bei Ausfall der 12V-Boardspannung

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Die Regelung des Temperaturfensters wird realisiert über eine zusammenhängende Steuerung der Luftauslassklappe in Verbindung mit zwei parallel laufenden Lüftern zur Erzeugung eines optimierten Abluftstroms.

Für die Steuerung des Lüftungsgitters wird ein Servomotor benötigt, welcher die Luftzufuhr regelt. Die zwei vorhandenen Temperatursensoren messen die Temperatur oberhalb der Kühlrippen und die Außentemperatur. Die Erzeugung des Abluftstroms erfolgt über zwei, in der Drehzahl regelbare Lüfter. Die Regelung der Lüfterdrehzahl wird durch den Arduino zum Erhalt der Temperatur, im optimalen Arbeitsbereich, gesteuert.

Die aktuellen Temperaturen, Lüfterdrehzahl und der Öffnungsgrad des Lüftungsgitters werden für den Benutzer sichtbar auf einem LCD-Display ausgegeben. Sollten Fehler in der Regelung oder beim Verstellen des Lüftungsgitters auftreten, wird der Benutzer durch einen Signalton gewarnt und eine Notstellung angefahren.

Die Thermocontrol wird durch ein geschaltetes Plus-Signal vom Kühlschrank mit Spannung versorgt und beginnt die Regelung automatisiert.

Abbildung Nr.1: Funktionaler Systementwurf - Thermocontrol Absorberkühlschrank

Umsetzung (HW/SW)

Abbildung Nr.X: PWM-Signal Verlauf über die Lamellentemperatur

Projektunterlagen

Projektplan

Abbildung Nr.X: GANTT-Diagramm

YouTube Video

Video1 : Thermocontrol - Projektvorstellung

Literatur

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