Digitalisierung von Verdichtern

Zur Datenerhebung an Kältemittelverdichtern bieten verschiedene Hersteller bereits kommerzielle und integrierte Lösungen an. Dabei werden unter anderem kältetechnische Kenngrößen im Kreislauf gemessen und in elektronischen Messsystemen zusammengeführt und verarbeitet. Für Kältemittelverdichter existieren ebenfalls erste Überwachungsmodule, die im Wesentlichen elektrische Kenngrößen mit Drücken und Temperaturen in der Maschine und im Kältekreislauf verarbeiten.

Die Aussagekraft auf Basis kontinuierlicher Messungen von Temperatur, Druck, elektrischen Größen und dem Ölstand im Gehäuse in Bezug auf einzelne Komponenten, insbesondere dem Verdichter, ist jedoch begrenzt. Auf der anderen Seite werden andere Messgrößen aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten oft nicht oder nur selten berücksichtigt. Dazu gehören z.B. mechanische Schwingungen oder der Dampfanteil in der Saugleitung. Diese können den Mehrwert bieten, eine spezifischere Aussage über weitere Primärgrößen zur Fehlerbestimmung machen zu können.

Im Rahmen dieser Präsentation werden bestehende Möglichkeiten zur Datenerhebung an einem Kältemittelverdichter vorgestellt. Des Weiteren werden drei Low-Cost Möglichkeiten zur Detektion von Flüssigkeitseintrag auf Saugseite des Verdichters diskutiert. Dabei handelt es sich um die optische Erfassung mittels Kamera und Bilderkennung, die optische Erfassung der Lichtintensität bei Durchleuchtung eines Schauglases durch eine IR-LED Matrix sowie die Änderung der Eigenfrequenz eines Biegebalkens im Kältemittelfluss mit einem MEMS-Beschleunigungsmesser. Darüber hinaus werden die Anforderungen an MEMS-Beschleunigungsmesser für die Aufnahme von mechanischen Schwingungen am Verdichter oder im Kältekreislauf präsentiert und mögliche Anwendungsszenarien vorgestellt.