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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kühlschrankregelung mit 2 Temperatursensoren


Autor: Michael Microchip (pic2move)
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Moin,

ich möchte eine Temperaturregelung mit zwei Temperatursensoren für 
meinen Kombikühlschrank bauen.

Das Gerät:
Kombigerät mit obenliegendem Kühlteil (ca. 350l) und untenliegendem 
Tiefkühlteil (ca. 150l). Zwei Türen. Ein Kompressor, ein Temp-Sensor, 
welcher sich im Tiefkühlteil befindet

Das Problem:
Die Temperatur im Kühlteil schwankt start, von 0 bis 8 Grad. Teilweise 
gefrieren Lebensmittel. Die Regelung hat anscheinend eine Macke, für 
normale Toleranz ist es etwas viel finde ich.

Die Lösung:
Zwei Temperatursensoren (Kühl- und Tiefkühlteil) mit 
Zweipunktreglerfunktionalität (Ein/Ausschalttemperatur). Das Ergebnis 
dieser beiden Regler ODER verknüpfen und durch Kompressorschutzfunktion 
schicken. Diese Funktion überwacht Einschaltzeit und Sperrzeit. Um 
vereisen des Verdampfers zu verhindern wird die Sperrzeit alle n 
(Abtauinterval) Kompressoraktivierungen durch eine längere Abtauzeit 
ersetzt.

Die Hardware:
Wird wahrscheinlich bestehen aus zwei SHT15 und PIC 16F628.

Die Parameter:
Sensor 1 : Kühlteil, Sensor 2 : Tiefkühlteil
Einschalttemperatur 1 : 8 Grad    Einschalttemperatur 2 : -20 Grad
Ausschalttemperatur 2 : 5 Grad    Ausschalttemperatur 2 : -22 Grad
Einschaltzeit : 10 min
Sperrzeit : 10 min
Abtauinterval : 5
Abtauzeit : 45 min

Über Kommentare und Anmerkungen würde ich mich sehr freuen.
Das Projekt ist erst in der Planung, es ist noch nichts gebaut.

Vielen Dank schon mal und viele Grüße aus dem Norden der
Republik,
Michael

Autor: MaWin (Gast)
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> SHT15

Das sind schweineteure Luftfeuchtemesser, was willst du mit denen ?

> Zwei Türen. Ein Kompressor

Ein halben Zentimeter nachdenken sollte auch dir klar machen, daß damit 
eine unabhängige Regelung des Kühlteils vom Gefrierteil nicht möglich 
ist.

Der einzige Weg ist, so lange zu kühlen bis der Gefrierteil kalt genug 
ist.

Und wenn derweil der Kühlteil schon kalt genug ist, muss der eben 
geheizt werden, was viele Kühlschränke machen, in dem sie dort die Lampe 
einschalten.

> Die Temperatur im Kühlteil schwankt start,

Wahrscheinlich ist einfach deine Lampe kaputt.

Autor: Otto (Gast)
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O.O gibt es wirklich Kühlschränke welche mit der Lampe heizen während 
der Kompressor versucht zu kühlen ?

In diesem fall würde ich keinen einzigen Euro in eine neue Steuerung 
stecken und mir aus geldspargründen einen neuen mit 2 Kompressoren 
kaufen oder noch besser 2 getrennte Geräte

Ich selber habe meinen Kühlschrank mit einem Avr ausgerüstet da nach 
einem Umzug das Thermostat nichtmehr wollte und ich auf die schnelle 
kein passendes gefunden hatte fühler wie früher im kühlschrankbereich 
und das gefrierfach ist nicht überwach aber das is auch klein genug

liebe grüße

Autor: Michael Microchip (pic2move)
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Hallo MaWin,

danke für deine Antwort.

SHT15 :
Habe ich noch welche rumliegen, deswegen werde ich den nehmen. Nebenbei 
interessiert mich auch mal der Zusammenhang zwischen Länge der 
Türöffnung und stärke der Vereisung durch Luftfeuchteeintrag.

>> Zwei Türen. Ein Kompressor
>
> Ein halben Zentimeter nachdenken sollte auch dir klar machen, daß damit
> eine unabhängige Regelung des Kühlteils vom Gefrierteil nicht möglich
> ist.

Natürlich ist mir klar das damit keine unabhängige Regelung möglich ist!
Deswegen soll die Elektronik/Software so intelligent sein und etwas 
komplexer agieren als ein einfacher Regler.
Szenario 1 :
Unten -20 Grad, Oben 7 Grad : Tür oben wird geöffnet.
Im jetzigen Zustand (ein Sensor unten) bekommt es der Kühlschrank
gar nicht mit das die Temperatur oben zu hoch ist. Die neue Regelung
soll nun dem Kompressor einschalten und die Temoeratur oben im 
Sollbereich halten, auch wenn es dann unten kälter wird. Dem Gefriergut 
macht es nicht allzuviel aus wenn es einige Grad kälter wird. Kontra: 
Energieverbrauch. Ist mir aber bewußt und hält sich (hoffentlich) in 
Grenzen.

Szenario 2 :
Unten -22 Grad, Oben 6 Grad : Tür unten wird geöffnet.
Wenn die Zeit kurz genug ist, steigt die Temperatur nicht über -18,
d.h. Kompressor bleibt aus => Temp. oben auch konstant und nicht zu 
kalt.

Szenario 3 :
Unten -19 Grad, Oben 6 Grad : Tür unten wird geöffnet.
Hier kann nicht verhindert werden, das der Kompressor anspringt
und es u.U. oben auch zu kalt wird. Die Lösung mit der Lampe
als Heizung ist Energieverschwendung in Reinkultur, kommt nicht in 
Frage.

Szenario 4 :
Unten -20 Grad, Oben 7 Grad : Türen bleiben geschlossen
Kompressor geht an und kühlt. Normalbetrieb.

>> Die Temperatur im Kühlteil schwankt start,
>
> Wahrscheinlich ist einfach deine Lampe kaputt.

Lampe ist heil.

Wahrscheinlich habe ich mein Vorhaben nicht ausführlich genug 
beschrieben, hoffe du kannst es Dir jetzt besser vorstellen.

Freue mich trotzdem über weitere Anmerkungen und/oder evtl. 
Denkfehler....

Gruss, Michael

Autor: Michael Microchip (pic2move)
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Hallo Otto,

auch dir vielen Dank für deine Antwort.

> O.O gibt es wirklich Kühlschränke welche mit der Lampe heizen während
> der Kompressor versucht zu kühlen ?
>
> In diesem fall würde ich keinen einzigen Euro in eine neue Steuerung
> stecken und mir aus geldspargründen einen neuen mit 2 Kompressoren
> kaufen oder noch besser 2 getrennte Geräte

Für a.) fehlen die finanziellen Mittel, obwohl meine Frau gerne einen 
neuen hätte... am liebsten den Liebherr CBNPes 3956 .. ;-)
Für b.) zwei Geräte fehlt uns leider der Platz in der Küche. Und 
Gefrierschrank im Keller ist uns zu umständlich.

Autor: Michael_ (Gast)
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Vielleicht mußt du doch einen neuen kaufen. Ich habe auch das Problem an 
einen Ariston-Einbaukühlschrank.
Im Gemüsefach gefriert es und er schaltet nicht ab. Im oberen Teil wird 
es nicht kälter als 9°C. Den Thermoschalter habe ich bereits getauscht.
Es deutet auf ungenügende Kompressorleistung hin. Da wird die Reperatur 
teurer als ein neuer Kühlschrank.

Autor: MaWin (Gast)
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Feuchtemessung mit dem SHT15 um und unter 0 ist Unsinn,
weil der da nichts sinnvolles misst.
Sicher, die Temperatur bekommt er noch mit, aber dazu
täte es auch ein 10ct NTC.

Verkauf lieber die teuren Chips über eBay

Ebay-Artikel Nr. 250585790598

und kauf dir vom Erlös einen neuen Kühlschrank.

Ebay-Artikel Nr. 380305123827

Ebay-Artikel Nr. 170585803663

Falls die Lampe heil ist, könnte dein Kühlschrank auch eine 
extra-Heizfolie oben haben, schau halt mal in den Schaltplan (bei 
besseren Herstellern, wie Samsung, in der Bediehnungsanleitung) und 
reparier' es.

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Man sollte bei dem Vorhaben bedenken, dass es durchaus möglich ist, dass 
die beiden Temperaturen (Gefrierfach und Kühlfach) technisch erzwungen 
linear abhängig sein können.

Das wird normal über ein Zweiphasen-Kältemittel gemacht, z.B. R407C.

Schau mal nach, was da für ein Kältemittel drin ist.

Im Verdampfer herrscht ja üblicherweise überall der gleiche Druck. Wenn 
man jetzt zwei Kältemittel mischt, das eine mit einem Siedepunkt von 
-20°C bei diesem Druck und das andere bei +5°C, und das in 
entsprechendem Mengenverhältnis, dann wird im Gefrierfach zuerst der 
niedrigsiedende Teil verdampft. Im Kühlfach verdampft dann der ganze 
Rest.

Somit bringt man Kälte in das Gefrierfach ein, solange im Kühlfach eine 
bestimmte Temperatur nicht überschritten wird, denn sonst ist der Druck 
zu hoch und das gesamte Kältemittel verdampft im Kühlfach und kühlt nur 
dieses.

Umgekehrt geht das aber nicht. Wenn das Kühlfach zu kalt ist, ändert das 
erstmal nichts daran, dass der erstsiedende Teil im Gefrierfach 
verdampft und dieses weiterkühlt.

Grüße,

Peter

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Die Kältemittel mit solchen Eigenschaften beginnen übrigens alle mit R4 
(zeotrope Kältemittel).

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Otto schrieb:
> O.O gibt es wirklich Kühlschränke welche mit der Lampe heizen während
> der Kompressor versucht zu kühlen ?

ja, das ist üblich bei nur einem Kühlkreislauf.

Auch wenn es technisch vollkommener Humbug ist!
Während oben mit viel Energieaufwand gekühlt wird, was das Zeug
hält, wird unten mit der Glühlampe dagegen geheizt, woraufhin
natürlich wieder mehr gekühlt werden muß.
Ein Ingenieur, der so einen Rotz baut, gehört aus der Gilde geworfen.

Und vor allem: Trotzdem werden diese Drecksdinger ggf. als ganz
toll energiesparend verkauft, mit A und irgendwelchen + dran.
Weil es natürlich genau so ausgelegt ist, daß genau bei den
Meßbedingungen das Problem nicht auftritt und die Aufteilung
gerade aufgeht; ansonsten kann man ja immer noch solange die
Glühlampe rausdrehen.

Damit ist es nicht nur technischer Humbug, sondern auch noch
glatter Betrug von Siemens und den anderen Profis.

Bei dem Thema kommt mir wirklich die Galle hoch.

So ein Drecksding von Siemens hatte ich auch mal (wenigstens
nicht gekauft, sondern anderweitig übergeblieben).
Was für ein Schwachsinn das ist, ging mir erst auf, als
ein großer Block Käse nach zwei Tagen vollkommen vergammelt
war, weil er zufällig neben der Lampe lag.
Da wird mitten im Kühlschrank bei stromgetriebenen +4° gleichzeitig 
Käsefondue gemacht.
Das ist so krank, daß man sich gar nicht genug aufregen kann.

Wenn sowas als deutsche Qualität angepriesen wird, muß mir
Siemens erst noch erklären, was daran besser sein soll als
irgendein Billigteil made in pingpong.

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Michael Microchip schrieb:
>> In diesem fall würde ich keinen einzigen Euro in eine neue Steuerung
>> stecken und mir aus geldspargründen einen neuen mit 2 Kompressoren
>> kaufen oder noch besser 2 getrennte Geräte
>
> Für a.) fehlen die finanziellen Mittel, obwohl meine Frau gerne einen
> neuen hätte... am liebsten den Liebherr CBNPes 3956 .. ;-)

Dann rechen erstmal dagegen, was dich der Unsinn mit einem
Kühlkreislauf im Jahr an Strom kostet.

> Für b.) zwei Geräte fehlt uns leider der Platz in der Küche. Und
> Gefrierschrank im Keller ist uns zu umständlich.

In der geheizten Wohnung ist eine Gefriertruhe (oder -schrank)
auch nicht gerade gut aufgehoben. Keller ist rein energetisch
deutlich besser, auch wenn der WAF kritisch ist.

Autor: MaWin (Gast)
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> In der geheizten Wohnung ist eine Gefriertruhe (oder -schrank)
> auch nicht gerade gut aufgehoben. Keller ist rein energetisch
> deutlich besser, auch wenn der WAF kritisch ist.

Vorsicht, eben gerade nicht:

Schau mal in deine Bedienungsanleitung, da steht dann hoffentlich so 
was:

"geeignet für normalklima mit umgebungstemperaturen von 16°c bis 32°c"

Bei 10 GradC im Keller funktionieren die Dinger nicht mehr ordentlich.

Und im Sommer (man erinnere sich an die ICE Bahn) auch nicht mehr.

So ist das mit der Technik.

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Meine steht in einem Anbau, wo es dieses Jahr auch schon -10° hatte.
Das Gefrorene war auch da noch gefroren :-)

Ich habe sie auch kaum dabei erwischt, als sie kühlen musste.

Autor: Michael Microchip (pic2move)
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Hallo in die Runde,

vielen Dank für alle Eure Antworten.
Sie haben mir wirklich sehr geholfen.

Seit ca. 2 Wochen sind wir nun Besitzer eines neuen

Panasonic NR-B30FX1.

Damit hat sich das Problem mit dem alten Kühlschrank erledigt.
Der steht jetzt im Gartenhaus und wartet darauf, die Getränke
für die nächste Party zu kühlen ! ;-)

Vielen Dank nochmal an alle Antwortenden. Die Diskussion hat
viele A-Ha Effekte :-)

Michael

Autor: Uwe R. (aisnmann)
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Otto schrieb:

> Ich selber habe meinen Kühlschrank mit einem Avr ausgerüstet da nach
> einem Umzug das Thermostat nichtmehr wollte und ich auf die schnelle

Da ich heute fuer ein paar tage wegfahre und der Kuehlschrank 
(Thermostat) gestern den geist aufgegeben hat, habe ich ihm erstmal ne 
schaltuhr spendiert ;o)

bye Uwe, der noch raetselt ob das Tastverhaeltniss von 15 min alle 2 
Stunden ueber das Wochenende reicht... ;o)

Autor: MaWin (Gast)
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> Panasonic NR-B30FX1

Für 1100.- einen A++ mit 220kWh/a
statt für 650.- einen A+++ wie KG36AW40 der nur 150kWh/a braucht ?
Klingt irgendwie wie ein Fehlkauf.

> der noch raetselt ob das Tastverhaeltniss von 15 min
> alle 2 Stunden ueber das Wochenende reicht... ;o)

Je nach Alter des Kühlschranks. Hier ist einen ausgefallen als es
über 30 Grad hatte. Der Kompressor lief und lief wurde heiss und
komprimierte nichts mehr, lief nur noch im Kreis.

Nach abschalten und abkühlen kühlte er wieder, aber zur Verhinderung
daß er noch mal heissläuft (immerhin gibt es Kühlschränke die schon
mal Wohnungen angezündet haben) habe ich genau das gemacht: Eine
Zeitschaltuhr. Die steht aber auf 15min ein 30 min aus und schafft
es gerade eben die Nenntemperaturen zu halten, d.h. er schaltet
nie vor Ablauf der 15min aus. Macht 1.4khW/Tag, wie für ein Modell
des Alters angemessen.

Weil der Kühlschrank auch noch ein Modell ist, bei dem zwar nur 1
Kompressor aber ein umschaltbarer Kühlkreslauf dran ist, der zuerst
den Kühlteil kühlt, ist der kaöt genug auf den Gefrierteil
umschaltet und erst wenn auch der kalt genug ist abschaltet, geht
ein zu kurzes Einschalten immer auf den Gefrierteil. Der hat
zumindest 20 Grad Puffer.

Die Frage ist noch offen, warum er an den heissen Tagen heiss lief,
eventuell schaltet dessen Elektronik gar nicht mehr ab, vielleicht
sollte ich mal die Elkos checken, steht aber nicht hier.

Autor: Michael Microchip (pic2move)
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MaWin schrieb:
>> Panasonic NR-B30FX1
>
> Für 1100.- einen A++ mit 220kWh/a
> statt für 650.- einen A+++ wie KG36AW40 der nur 150kWh/a braucht ?
> Klingt irgendwie wie ein Fehlkauf.

Der Preis ist stark angestiegen in den letzten 3 Wochen. Ich habe den 
noch für 770 EUR bekommen.
Der Hacken bei den neuen A+++ ist, das die kein NoFrost haben. Das war 
für uns aber ein 'Muss-Kriterium'. Da wir eine offene Wohnküche haben, 
war zudem die Lautstärke ein wichtiges Kaufargument. Der Panasonic ist 
dank Inverter mit 36db dabei. Gibt keinen der leiser ist.

Nun aber Schluss mit der Werbung, man könnt ja denken ich bekomm' 
Provision ;-)

Fazit : Nach jetzt 4 Wochen definitiv KEIN Fehlkauf. Energieverbrauch 
ist eben nicht alles.

Gruss, Michael

Autor: MaWin (Gast)
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> Der Hacken bei den neuen A+++ ist, das die kein NoFrost haben.

Das stimmt so nicht
http://www.amazon.de/LG-GB7143AESF-K%C3%BChlgefrie...
http://www.hamp-hausgeraete.de/Kuehlsysteme/Gefrie...

> Der Panasonic ist dank Inverter mit 36db dabei. Gibt keinen der
> leiser ist.

http://www.bosch-home.com/de/KGE39AW40.html

38dB. Du hast Recht :-)

Ich geh davon aus, daß man auch bei diesem kein Problem mit Eisbildung 
hat, schliesslich hat er einen Innenventilator und damit beste 
Voraussetzungen für NoFrost. Schon mein uralter Kühlschrank hat nur Eis 
gebildet, wenn Kinder die Tür offen gelassen haben...

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