DE102020203486A1

DE102020203486A1 - Method for operating a fluid delivery device

Info

Publication number: DE102020203486A1
Application number: DE102020203486.9A
Authority: DE
Inventors: Yuting TAN; Gunnar Eklund; Sebastian Grudemo Havregatan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-23
Also published as: EP3882466A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Fluidfördervorrichtung, insbesondere einer Fluidfördervorrichtung eines Wärmepumpensystems, welche zumindest ein Förderelement (16) umfasst, mit welchem in zumindest einem Verfahrensschritt ein Fluid (17) gefördert wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt ein aktueller Wert zumindest eines Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung ermittelt wird.Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung ein Risiko eines Strömungsabrisses des Fluids (17) von dem Förderelement (16) bewertet wird.The invention is based on a method for operating a fluid delivery device, in particular a fluid delivery device of a heat pump system, which comprises at least one delivery element (16) with which a fluid (17) is delivered in at least one method step, a current value at least in at least one method step It is proposed that in at least one method step, depending on the determined value of the operating parameter of the fluid delivery device, a risk of a stall of the fluid (17) from the delivery element (16) is assessed.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits ein Verfahren zum Betrieb einer Fluidfördervorrichtung, insbesondere einer Fluidfördervorrichtung eines Wärmepumpensystems, welche zumindest ein Förderelement umfasst, mit welchem in zumindest einem Verfahrensschritt ein Fluid gefördert wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt ein aktueller Wert zumindest eines Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung ermittelt wird, vorgeschlagen worden.A method for operating a fluid delivery device, in particular a fluid delivery device of a heat pump system, which comprises at least one delivery element with which a fluid is delivered in at least one method step, a current value of at least one operating parameter of the fluid delivery device being determined in at least one method step, is already proposed been.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Fluidfördervorrichtung, insbesondere einer Fluidfördervorrichtung eines Wärmepumpensystems, welche zumindest ein Förderelement umfasst, mit welchem in zumindest einem Verfahrensschritt ein Fluid gefördert wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt ein aktueller Wert zumindest eines Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung ermittelt wird.The invention is based on a method for operating a fluid delivery device, in particular a fluid delivery device of a heat pump system, which comprises at least one delivery element with which a fluid is delivered in at least one method step, a current value of at least one operating parameter of the fluid delivery device being determined in at least one method step .

Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung ein Risiko eines Strömungsabrisses des Fluids von dem Förderelement bewertet wird. Die Fluidfördervorrichtung umfasst zu einem Fördern des Fluids beispielsweise einen Ventilator, einen Kompressor und/oder eine Pumpe, bevorzugt einen Axialventilator, einen Axialverdichter und/oder eine Axialpumpe. Insbesondere fördert die Fluidfördervorrichtung das Fluid mittels einer zyklischen Bewegung des Förderelements. Vorzugsweise umfasst die Fluidfördervorrichtung zumindest eine elektrische Antriebseinheit, insbesondere einen Elektromotor, zu einer Erzeugung der zyklischen Bewegung des Förderelements. Insbesondere steht das Förderelement während eines Betriebs der Fluidfördervorrichtung in direktem Kontakt mit dem Fluid. Das Förderelement ist beispielsweise als Rotor oder als Teil eines Rotors, insbesondere als Rotorblatt oder als Rotorschaufel, der Fluidfördervorrichtung ausgebildet. Bevorzugt ist die Fluidfördervorrichtung zu einem Einsatz beispielsweise in einer Lüftungsanlage, in einer Klimaanlage, in einem Heizungssystem, besonders bevorzugt in einem Wärmepumpensystem, vorgesehen. Alternativ ist die Fluidfördervorrichtung zu einem Einsatz, beispielsweise als Lüfter und/oder zur Förderung eines Prozessguts, in einem Haushaltsgerät, in einem Elektrowerkzeug, in einer Werkzeugmaschine, in einer Industrieanlage oder dergleichen ausgebildet. Insbesondere ist die Fluidfördervorrichtung zu einer Förderung eines fluiden Wärmereservoirs, insbesondere Umgebungsluft, eines Wärmeträgers, insbesondere einem Heizmittel und/oder einem Kühlmittel, einem Treibstoff, einem Prozessgut, einem Abfallstoff, insbesondere Abgas oder Abwasser, von Betriebswasser, von Trinkwasser, zur Erzeugung eines Transportstroms, insbesondere eines Luftstroms oder eines Wasserstroms, oder dergleichen vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell eingerichtet, speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.It is proposed that in at least one method step, depending on the determined value of the operating parameter of the fluid delivery device, a risk of the fluid stalling from the delivery element is assessed. For conveying the fluid, the fluid delivery device comprises, for example, a fan, a compressor and / or a pump, preferably an axial fan, an axial compressor and / or an axial pump. In particular, the fluid delivery device delivers the fluid by means of a cyclical movement of the delivery element. The fluid delivery device preferably comprises at least one electric drive unit, in particular an electric motor, for generating the cyclical movement of the delivery element. In particular, the conveying element is in direct contact with the fluid during operation of the fluid conveying device. The conveying element is designed, for example, as a rotor or as part of a rotor, in particular as a rotor blade or as a rotor blade, of the fluid conveying device. The fluid delivery device is preferably provided for use, for example, in a ventilation system, in an air conditioning system, in a heating system, particularly preferably in a heat pump system. Alternatively, the fluid conveying device is designed for use, for example as a fan and / or for conveying a process item, in a household appliance, in an electric tool, in a machine tool, in an industrial plant or the like. In particular, the fluid conveying device is used to convey a fluid heat reservoir, in particular ambient air, a heat carrier, in particular a heating medium and / or a coolant, a fuel, a process material, a waste material, in particular exhaust gas or waste water, process water, drinking water, in order to generate a transport flow , in particular an air flow or a water flow, or the like is provided. “Provided” is to be understood as meaning, in particular, specially set up, specially programmed, specially designed and / or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Vorzugsweise wird als Betriebsparameter eine Größe oder ein Kennwert ermittelt, der eine Leistung der Fluidfördervorrichtung beschreibt oder charakterisiert. Bevorzugt ist der Betriebsparameter als aufgenommene elektrische Leistung, als erbrachte mechanische Förderleistung, als Wirkungsgrad oder als eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Leistungsgröße oder als Leistungskennwert ausgebildet. Alternativ kann als Betriebsparameter eine Drehzahl des Förderelements, eine durch die Fluidfördervorrichtung verursachte Druckdifferenz, ein von der Fluidfördervorrichtung verursachter Volumenstrom, ein elektrischer Stromfluss durch die Fluidfördervorrichtung, ein elektrischer Spannungsabfall an der Fluidfördervorrichtung oder eine andere Größe oder Kennzahl verwendet werden, von welcher eine Leistungsgröße oder eine Leistungskennzahl der Fluidfördervorrichtung abhängig ist.A variable or a characteristic value that describes or characterizes a performance of the fluid delivery device is preferably determined as the operating parameter. The operating parameter is preferably designed as an electrical power consumed, a mechanical delivery rate provided, an efficiency or another performance variable that appears sensible to a person skilled in the art, or as a performance parameter. Alternatively, a rotational speed of the conveying element, a pressure difference caused by the fluid conveying device, a volume flow caused by the fluid conveying device, an electrical current flow through the fluid conveying device, an electrical voltage drop on the fluid conveying device or another variable or characteristic number, of which a performance variable or can be used as operating parameters a performance indicator of the fluid delivery device is dependent.

Vorzugsweise umfasst die Fluidfördervorrichtung zumindest eine Steuereinheit. Insbesondere steuert oder regelt die Steuereinheit das Förderelement, insbesondere mittels der Antriebseinheit. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit den Betriebsparameter. Die Steuereinheit ermittelt den Betriebsparameter insbesondere mittels eines Auslesens zumindest einer Messgröße einer Sensoreinheit der Fluidfördervorrichtung und/oder mittels eines Auslesens von Einstellungen und/oder Steuersignalen der Steuereinheit. Beispiele für die Messgröße umfassen insbesondere die Drehzahl des Förderelements, die durch die Fluidfördervorrichtung verursachte Druckdifferenz, den von der Fluidfördervorrichtung verursachten Volumenstrom, den elektrischen Stromfluss durch die Fluidfördervorrichtung, den elektrischen Spannungsabfall und/oder die elektrische Leistung. Optional wird eine der Messgrößen mittels Kennlinien oder Korrelationen, welche insbesondere in einer Speichereinheit der Steuereinheit hinterlegt sind, aus einer weiteren der Messgrößen ermittelt, insbesondere anstelle direkt gemessen zu werden.The fluid delivery device preferably comprises at least one control unit. In particular, the control unit controls or regulates the conveying element, in particular by means of the drive unit. In particular, the control unit determines the operating parameter. The control unit determines the operating parameter in particular by reading out at least one measured variable of a sensor unit of the fluid delivery device and / or by reading out settings and / or control signals from the control unit. Examples of the measured variable include in particular the speed of the delivery element, the pressure difference caused by the fluid delivery device, the volume flow caused by the fluid delivery device, the electrical current flow through the fluid delivery device, the electrical voltage drop and / or the electrical power. Optionally, one of the measured variables is determined from another of the measured variables by means of characteristic curves or correlations, which are stored in particular in a memory unit of the control unit, in particular instead of being measured directly.

Insbesondere sind mögliche Arbeitspunkte der Fluidfördervorrichtung zumindest in einen stabilen Bereich und einen Strömungsabrissbereich unterteilt. Insbesondere erzeugt die Fluidfördervorrichtung bei einem Arbeitspunkt in dem stabilen Bereich eine quasi-laminare Strömung, insbesondere eine Strömung mit einer unterkritischen Reynoldszahl, des Fluids. Insbesondere erzeugt die Fluidfördervorrichtung bei einem Arbeitspunkt in dem Strömungsabrissbereich eine turbulente Strömung, insbesondere eine Strömung mit einer überkritischen Reynoldszahl, des Fluids. Insbesondere beschreibt oder charakterisiert das Risiko einen Abstand eines aktuellen Arbeitspunkts von dem instabilen Bereich, insbesondere von einer für die Fluidfördervorrichtung kritischen Reynoldszahl. Alternativ oder zusätzlich beschreibt oder charakterisiert das Risiko eine Eindringtiefe in den instabilen Bereich und/oder eine Betriebsdauer innerhalb des instabilen Bereichs. Die Steuereinheit kann den Betriebsparameter insbesondere kontinuierlich, in regelmäßigen Abständen und/oder nach einem auslösenden Ereignis, beispielsweise einer Änderung einer der Messgrößen, bezüglich des Risikos eines Strömungsabrisses bewerten.In particular, possible working points of the fluid delivery device are divided at least into a stable area and a flow stall area. In particular, the fluid delivery device generates at an operating point in the stable range, a quasi-laminar flow, in particular a flow with a subcritical Reynolds number, of the fluid. In particular, at an operating point in the stall area, the fluid delivery device generates a turbulent flow, in particular a flow with a supercritical Reynolds number, of the fluid. In particular, the risk describes or characterizes a distance between a current operating point and the unstable region, in particular from a Reynolds number that is critical for the fluid delivery device. Alternatively or additionally, the risk describes or characterizes a penetration depth into the unstable area and / or an operating time within the unstable area. The control unit can evaluate the operating parameter in particular continuously, at regular intervals and / or after a triggering event, for example a change in one of the measured variables, with regard to the risk of a stall.

Typischerweise erhöht sich das Risiko, insbesondere bei unveränderten Einstellungen der Fluidfördervorrichtung, durch eine, insbesondere allmähliche, Erhöhung eines Strömungswiderstands der Fluidfördervorrichtung und/oder eines an der Fluidfördervorrichtung angeschlossenen Leitungssystems, beispielsweise aufgrund eines Ansammelns von Eis, von Schmutz, von Staub und/oder von anderen Ablagerungen und/oder von Fremdobjekten. Insbesondere verschiebt die Erhöhung des Strömungswiderstands einen aktuellen Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung von dem stabilen Bereich in Richtung des Strömungsabrissbereichs. Vorzugsweise ordnet die Steuereinheit den aktuellen Arbeitspunkt anhand des aktuellen Werts des Betriebsparameters dem stabilen Bereich oder dem Strömungsabrissbereich zu.Typically, the risk increases, especially if the settings of the fluid delivery device are unchanged, due to an, in particular gradual, increase in a flow resistance of the fluid delivery device and / or a line system connected to the fluid delivery device, for example due to the accumulation of ice, dirt, dust and / or other deposits and / or foreign objects. In particular, the increase in the flow resistance shifts a current operating point of the fluid delivery device from the stable area in the direction of the stall area. The control unit preferably assigns the current operating point to the stable area or the stall area on the basis of the current value of the operating parameter.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft ein Betrieb der Fluidfördervorrichtung überwacht werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine potentiell gefährliche Situation, welche zu einer Beschädigung der Fluidfördervorrichtung führen kann, erkannt werden. Insbesondere können vorteilhaft Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Insbesondere kann die Fluidfördervorrichtung bei Vermeidung des Strömungsabrisses vorteilhaft verschleißarm betrieben werden. Insbesondere kann die Fluidfördervorrichtung bei Vermeidung des Strömungsabrisses vorteilhaft geräuscharm betrieben werden. Insbesondere kann die Fluidfördervorrichtung bei Vermeidung des Strömungsabrisses vorteilhaft energieeffizient betrieben werden.The configuration of the method according to the invention allows operation of the fluid delivery device to be monitored. In particular, a potentially dangerous situation which can lead to damage to the fluid delivery device can advantageously be recognized. In particular, countermeasures can advantageously be initiated. In particular, the fluid delivery device can advantageously be operated with little wear while avoiding the stall. In particular, the fluid delivery device can advantageously be operated with little noise while avoiding the stall. In particular, the fluid delivery device can advantageously be operated in an energy-efficient manner while avoiding the stall.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt der aktuelle Wert des Betriebsparameters mit einem Stabilitätswert des Betriebsparameters verglichen wird, um das Risiko zu bewerten. Vorzugsweise ist der Stabilitätswert ein Schwellenwert für den Betriebsparameter. Vorzugsweise geht die Steuereinheit davon aus, dass bei einem Überschreiten des Stabilitätswerts ein Strömungsabriss unmittelbar bevorsteht. Insbesondere löst die Steuereinheit bei Überschreiten des Stabilitätswerts ein Strömungsabrissprotokoll aus. Das Strömungsabrissprotokoll kann beispielsweise eine von der Fluidfördervorrichtung ausführbare Gegenmaßnahme umfassen, um das Risiko zu senken, und/oder eine Schutzmaße, wie etwa eine automatische Leistungsdrosselung oder Notabschaltung, um eine Beschädigung zu vermeiden. Optional vergleicht die Steuereinheit den Betriebsparameter mit mehreren gestaffelten Stabilitätswerten, welche insbesondere unterschiedlich weit beabstandet von dem Strömungsabrissbereich sind. Vorzugsweise ist der Stabilitätswert abhängig von der Drehzahl des Förderelements. Insbesondere korreliert der Stabilitätswert positiv mit der Drehzahl. Vorzugsweise berechnet die Steuereinheit den Stabilitätswert in Abhängigkeit von der, insbesondere eingestellten und/oder gemessenen, Drehzahl des Förderelements. Alternativ ist der Stabilitätswert in der Speichereinheit der Steuereinheit, beispielsweise in tabellarischer Form, drehzahlspezifisch hinterlegt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das Risiko vorteilhaft einfach und/oder vorteilhaft reproduzierbar bewertet werden.It is further proposed that, in at least one method step, the current value of the operating parameter is compared with a stability value of the operating parameter in order to assess the risk. The stability value is preferably a threshold value for the operating parameter. The control unit preferably assumes that a stall is imminent if the stability value is exceeded. In particular, the control unit triggers a stall log when the stability value is exceeded. The stall log can include, for example, a countermeasure that can be implemented by the fluid delivery device to reduce the risk, and / or a protective measure, such as an automatic power throttling or emergency shutdown, to avoid damage. Optionally, the control unit compares the operating parameter with a number of staggered stability values, which in particular are at different distances from the stall area. The stability value is preferably dependent on the speed of the conveyor element. In particular, the stability value correlates positively with the speed. The control unit preferably calculates the stability value as a function of the, in particular set and / or measured, rotational speed of the conveying element. Alternatively, the stability value is stored in the memory unit of the control unit, for example in tabular form, specific to the speed. Due to the configuration according to the invention, the risk can advantageously be assessed in a simple and / or advantageously reproducible manner.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in einem Kalibrierungsschritt zumindest ein Referenzwert aus einem stabilen Bereich einer Kennlinie der Fluidfördervorrichtung ermittelt wird, um den aktuellen Wert zu bewerten. Beispielsweise ist der Referenzwert gleich einem Wert des Betriebsparameters aus dem stabilen Bereich. Alternativ ist der Referenzwert eine Funktion, beispielsweise ein Mittelwert, mehrerer Werte des Betriebsparameters aus dem stabilen Bereich. Vorzugsweise wird der Referenzwert abhängig von der Drehzahl des Förderelements ermittelt. Insbesondere korreliert der Referenzwert positiv mit der Drehzahl. In dem Kalibrierungsschritt kann der Referenzwert insbesondere von der Sensoreinheit und der Steuereinheit direkt oder von einem externen Messgerät ermittelt werden. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit den Referenzwert in Abhängigkeit von der, insbesondere eingestellten und/oder gemessenen, Drehzahl des Förderelements. Insbesondere werden in dem Kalibrierungsschritt, insbesondere theoretische oder gemessene, Werte des Betriebsparameters aus dem stabilen Bereich in der Speichereinheit der Steuereinheit drehzahlspezifisch hinterlegt. Optional aktualisiert die Steuereinheit die in der Speichereinheit hinterlegten Werte des Betriebsparameters während eines regulären Betriebs der Fluidfördervorrichtung in dem stabilen Bereich. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit während eines regulären Betriebs der Fluidfördervorrichtung den Stabilitätswert abhängig von dem Referenzwert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Bewertung des aktuellen Werts vorteilhaft spezifisch auf die Fluidfördervorrichtung abgestimmt werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft präzise Bewertung des Risikos erreicht werden.It is further proposed that in a calibration step at least one reference value is determined from a stable range of a characteristic curve of the fluid delivery device in order to evaluate the current value. For example, the reference value is equal to a value of the operating parameter from the stable range. Alternatively, the reference value is a function, for example a mean value, of several values of the operating parameter from the stable range. The reference value is preferably determined as a function of the speed of the conveyor element. In particular, the reference value correlates positively with the speed. In the calibration step, the reference value can in particular be determined by the sensor unit and the control unit directly or by an external measuring device. The control unit preferably determines the reference value as a function of the, in particular set and / or measured, rotational speed of the conveying element. In particular, in the calibration step, in particular theoretical or measured values of the operating parameter from the stable range are stored in the memory unit of the control unit in a speed-specific manner. Optionally, the control unit updates the values of the operating parameter stored in the storage unit during regular operation of the fluid delivery device in the stable range. The control unit preferably determines the stability value as a function of the reference value during regular operation of the fluid delivery device. With the embodiment according to the invention, an evaluation of the current value can advantageously be specific the fluid delivery device can be matched. In particular, an advantageously precise assessment of the risk can be achieved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in einem Kalibrierungsschritt eine Abhängigkeit des Betriebsparameters von einem weiteren Betriebsparameter der Fluidfördervorrichtung in einem Stabilitätsübergangsbereich erfasst wird. Insbesondere trennt der Stabilitätsübergangsbereich den stabilen Bereich und den Strömungsabrissbereich voneinander. Optional überlappt der Stabilitätsübergangsbereich teilweise mit dem stabilen Bereich und/oder dem Strömungsabrissbereich. Vorzugsweise wird die Fluidfördervorrichtung in dem Kalibrierungsschritt in dem Stabilitätsübergangsbereich betrieben. Beispielsweise wird der aktuelle Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung durch teilweises Schließen eines Durchflusskontrollelements der Fluidfördereinheit oder des an der Fluidfördereinheit angeschlossenen Leitungssystems aus dem stabilen Bereich in den Stabilitätsübergangsbereich gebracht. Das Durchflusskontrollelement ist beispielsweise als Regelventil, als Drosselklappe oder dergleichen ausgebildet. Beispielsweise wird der aktuelle Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung durch teilweises Öffnen des Durchflusskontrollelements der Fluidfördereinheit oder des an der Fluidfördereinheit angeschlossenen Leitungssystems aus dem Strömungsabrissbereich in den Stabilitätsübergangsbereich gebracht. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit in dem Stabilitätsübergangsbereich den aktuellen Wert des Betriebsparameters und hinterlegt diesen insbesondere in der Speichereinheit der Steuereinheit. Bevorzugt ermittelt die Steuereinheit den Betriebsparameter in Abhängigkeit von der Drehzahl als weiteren Betriebsparameter, insbesondere bei konstanter Einstellung des Durchflusskontrollelements. Optional ermittelt die Steuereinheit den Betriebsparameter in Abhängigkeit von dem Volumenstrom und/oder der Druckdifferenz als weiteren Betriebsparameter, insbesondere bei verschiedenen Einstellungen des Durchflusskontrollelements. Vorzugsweise wird der Stabilitätswert in Abhängigkeit von den in dem Stabilitätsübergangsbereich ermittelten Werten des Betriebsparameters ermittelt. Insbesondere ist der Stabilitätswert bis auf einen optionalen, anwendungsabhängigen Sicherheitsfaktor gleich zu dem im Stabilitätsübergangsbereich ermittelten Werten des Betriebsparameters. Bevorzugt ermittelt die Steuereinheit oder eine externe Kalibrierungsrecheneinheit eine, insbesondere von dem weiteren Betriebsparameter abhängige, Korrelationsfunktion zwischen den im Stabilitätsübergangsbereich ermittelten Werten und dem Referenzwert. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit während eines regulären Betriebs der Fluidfördervorrichtung den Stabilitätswert in Abhängigkeit von der Korrelationsfunktion und dem Referenzwert. Besonders bevorzugt gibt die Korrelationsfunktion, insbesondere bei einer bestimmten Drehzahl des Förderelements, ein Leistungsverhältnis eines Arbeitspunkts im stabilen Arbeitsbereich, insbesondere bei dieser Drehzahl, zu einem Arbeitspunkt im Stabilitätsübergangsbereich, insbesondere bei derselben Drehzahl, wieder. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Betriebsparameter, insbesondere der Stabilitätswert, aus dem weiteren Betriebsparameter zu einer Bewertung ermittelt werden. Ferner kann vorteilhaft eine obere Schranke für den Betriebsparameter, insbesondere für den Stabilitätswert, ermittelt werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft zuverlässige Bewertung des Risikos erreicht werden.It is also proposed that, in a calibration step, a dependency of the operating parameter on a further operating parameter of the fluid delivery device is recorded in a stability transition area. In particular, the stability transition area separates the stable area and the stall area from one another. Optionally, the stability transition area partially overlaps with the stable area and / or the stall area. The fluid delivery device is preferably operated in the calibration step in the stability transition region. For example, the current operating point of the fluid delivery device is brought from the stable area into the stability transition area by partially closing a flow control element of the fluid delivery unit or the line system connected to the fluid delivery unit. The flow control element is designed, for example, as a control valve, a throttle valve or the like. For example, the current operating point of the fluid delivery device is brought from the flow stall area into the stability transition area by partially opening the flow control element of the fluid delivery unit or the line system connected to the fluid delivery unit. In particular, the control unit determines the current value of the operating parameter in the stability transition area and stores this in particular in the memory unit of the control unit. The control unit preferably determines the operating parameter as a function of the speed as a further operating parameter, in particular with a constant setting of the flow control element. Optionally, the control unit determines the operating parameter as a function of the volume flow and / or the pressure difference as a further operating parameter, in particular with different settings of the flow control element. The stability value is preferably determined as a function of the values of the operating parameter determined in the stability transition region. In particular, apart from an optional, application-dependent safety factor, the stability value is the same as the values of the operating parameter determined in the stability transition area. The control unit or an external calibration computing unit preferably determines a correlation function, in particular dependent on the further operating parameter, between the values determined in the stability transition area and the reference value. In particular, during regular operation of the fluid delivery device, the control unit determines the stability value as a function of the correlation function and the reference value. Particularly preferably, the correlation function, in particular at a certain speed of the conveyor element, reproduces a power ratio of an operating point in the stable operating range, in particular at this speed, to an operating point in the stability transition range, in particular at the same speed. As a result of the configuration according to the invention, the operating parameter, in particular the stability value, can be determined from the further operating parameter for an evaluation. Furthermore, an upper limit for the operating parameter, in particular for the stability value, can advantageously be determined. In particular, an advantageously reliable assessment of the risk can be achieved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Abhängigkeit des Betriebsparameters von dem weiteren Betriebsparameter mittels einer Regressionsfunktion genähert wird. Insbesondere wird die Korrelationsfunktion durch eine Regressionsfunktion genähert. Die Regressionsfunktion kann insbesondere von der Steuereinheit oder der externen Kalibrierungsrecheneinheit erstellt werden. Vorzugsweise wird die Regressionsfunktion in dem Kalibrierungsschritt als Rechenvorschrift für die Steuereinheit in dem Speicher der Steuereinheit hinterlegt. Insbesondere wird die Regressionsfunktion nach einem an sich bekannten Verfahren ermittelt, beispielsweise einem Verfahren basierend auf der Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf der Maximum-Likelihood-Methode, basierend auf einer Gaußprozess-Regression oder dergleichen. Besonders bevorzugt ist die Regressionsfunktion ein Polynom, insbesondere zumindest zweiter Ordnung, vorzugsweise zumindest dritter Ordnung, in dem weiteren Betriebsparameter. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Betriebsparameter, insbesondere der Stabilitätswert, vorteilhaft lückenlos aus dem weiteren Betriebsparameter, insbesondere für eine beliebige Drehzahl, ermittelt werden. Es kann eine vorteilhaft einfache, insbesondere vorteilhaft schnell auszuwertende und vorteilhaft wenig Speicherplatz benötigende, Rechenvorschrift für den Betriebsparameter, insbesondere den Stabilitätswert, bereitgestellt werden.It is also proposed that the dependency of the operating parameter on the further operating parameter is approximated by means of a regression function. In particular, the correlation function is approximated by a regression function. The regression function can in particular be created by the control unit or the external calibration computing unit. The regression function is preferably stored in the calibration step as a computation rule for the control unit in the memory of the control unit. In particular, the regression function is determined according to a method known per se, for example a method based on the least squares method, based on the maximum likelihood method, based on a Gaussian process regression or the like. The regression function is particularly preferably a polynomial, in particular at least the second order, preferably at least the third order, in the further operating parameter. As a result of the configuration according to the invention, the operating parameter, in particular the stability value, can advantageously be determined without gaps from the further operating parameter, in particular for any speed. An advantageously simple, in particular advantageously quickly evaluated and advantageously requiring little memory space, arithmetic rule for the operating parameter, in particular the stability value, can be provided.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Gegenmaßnahme ergriffen wird, um das Risiko zu senken. Die Gegenmaßnahme ist insbesondere dazu vorgesehen, den Strömungswiderstand der Fluidfördervorrichtung und/oder des an der Fluidfördervorrichtung angeschlossenen Leitungssystems zu senken. Vorzugsweise wird die Gegenmaßnahme automatisch, insbesondere ohne Eingriff eines Bedieners, von der Steuereinheit ausgeführt. Vorzugsweise löst die Steuereinheit die Gegenmaßnahme aus, wenn der aktuelle Wert des Betriebsparameters den Stabilitätswert erreicht und/oder überschreitet. Beispielsweise werden/wird die Fluidfördervorrichtung und/oder das Leitungssystem als Gegenmaßnahme enteist oder gereinigt. Eine automatische Enteisung kann beispielsweise mittels eines elektrischen Heizelements der Fluidfördervorrichtung durchgeführt werden und/oder, bei einem Einsatz in einem Wärmepumpensystem, durch eine temporäre Umkehrung einer Wärmepumprichtung des Wärmepumpensystems. Eine automatische Reinigung kann beispielsweise mittels einer temporären Umkehrung einer Förderrichtung der Fluidfördervorrichtung, mittels eines mechanischen Reinigungselements der Fluidfördervorrichtung, beispielsweise einem/r elektrisch angetriebenen Stößel, Schaber, Spirale oder dergleichen, mittels Einspeisung eines Hochdruckfluids und/oder mittels eines Wechsels eines Filters der Fluidfördervorrichtung durchgeführt werden. Als temporäre Gegenmaßnahme, insbesondere zur Sicherstellung eines Betriebs der Fluidfördervorrichtung ohne unmittelbare Behebung einer Ursache des Risikos, kann beispielsweise ein Bypass geöffnet werden und/oder eine Kompensation mittels einer Anpassung der Drehzahl des Förderelements und/oder mittels einer Anpassung eines Verkippungswinkels des Förderelements relativ zu einer Drehachse des Rotors durchgeführt werden. Insbesondere zusätzlich, ist es denkbar, dass die Steuereinheit einen Bediener und/oder einen Wartungsdienst informiert, um das Risiko manuell zu senken, insbesondere wenn nach der automatischen Gegenmaßnahme der aktuelle Wert des Betriebsparameters immer noch über dem Stabilitätswert liegt und/oder nicht gesenkt werden konnte. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Betrieb der Fluidfördervorrichtung in dem Strömungsabrissbereich in einer vorteilhaft großen Anzahl an Situationen vermieden werden.In addition, it is proposed that a countermeasure be taken in at least one method step in order to reduce the risk. The countermeasure is provided in particular to lower the flow resistance of the fluid delivery device and / or of the line system connected to the fluid delivery device. The countermeasure is preferably carried out automatically by the control unit, in particular without the intervention of an operator. The control unit preferably triggers the countermeasure when the current value of the operating parameter reaches and / or exceeds the stability value. For example, the fluid delivery device and / or the line system are / is de-iced or cleaned as a countermeasure. An automatic de-icing can be carried out for example by means of an electrical heating element of the fluid delivery device and / or, when used in a heat pump system, by a temporary reversal of a heat pump direction of the heat pump system. Automatic cleaning can be carried out, for example, by temporarily reversing a conveying direction of the fluid conveying device, by means of a mechanical cleaning element of the fluid conveying device, for example an electrically driven plunger, scraper, spiral or the like, by feeding in a high-pressure fluid and / or by changing a filter of the fluid conveying device will. As a temporary countermeasure, in particular to ensure operation of the fluid delivery device without immediately eliminating a cause of the risk, for example a bypass can be opened and / or compensation by means of an adjustment of the speed of the delivery element and / or by means of an adjustment of a tilt angle of the delivery element relative to a Rotation axis of the rotor are carried out. In addition, in particular, it is conceivable that the control unit informs an operator and / or a maintenance service in order to reduce the risk manually, in particular if the current value of the operating parameter is still above the stability value and / or could not be reduced after the automatic countermeasure . The configuration according to the invention makes it possible to avoid operation of the fluid delivery device in the flow stall area in an advantageously large number of situations.

Weiter wird eine Fluidfördervorrichtung, insbesondere eines Wärmepumpensystems, mit einer, insbesondere der bereits genannten, Steuereinheit zu einem Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer, insbesondere der bereits genannten, Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Die Fluidfördervorrichtung umfasst zumindest das Förderelement, insbesondere eine Vielzahl an Förderelementen. Die Fluidfördervorrichtung umfasst zumindest die elektrische Antriebseinheit, zu einem Antrieb des Förderelements. Vorzugsweise ist die elektrische Antriebseinheit als Elektromotor ausgebildet. Die Fluidfördervorrichtung umfasst optional ein fluiddurchlässiges Schutzelement, welches insbesondere zu einem Schutz des Förderelements vor Objekten und/oder Staub vorgesehen ist. Das Schutzelement ist insbesondere stromaufwärts des Förderelements angeordnet. Das Schutzelement ist beispielsweise als, insbesondere grobmaschiges, Gitter, insbesondere als Drahtgitter, Stangengitter und/oder Lamellengitter, und/oder als, insbesondere feinmaschiger, Filter ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft verschleißarme, vorteilhaft energieeffiziente, vorteilhaft geräuscharme und/oder vorteilhaft langlebige Fluidfördervorrichtung bereitgestellt werden.Furthermore, a fluid delivery device, in particular a heat pump system, with a control unit, in particular the control unit already mentioned, for carrying out a method according to the invention is proposed. A “control unit” should be understood to mean, in particular, a unit with at least one control electronics. “Control electronics” should be understood to mean, in particular, a unit with a processor unit and with a memory unit, in particular the memory unit already mentioned, and with an operating program stored in the memory unit. The fluid delivery device comprises at least the delivery element, in particular a plurality of delivery elements. The fluid delivery device comprises at least the electric drive unit for driving the delivery element. The electric drive unit is preferably designed as an electric motor. The fluid conveying device optionally comprises a fluid-permeable protective element, which is provided in particular to protect the conveying element from objects and / or dust. The protective element is arranged in particular upstream of the conveying element. The protective element is designed, for example, as a, in particular, coarse-meshed grid, in particular as a wire grid, bar grating and / or lamellar grid, and / or as, in particular, a fine-meshed filter. The configuration according to the invention makes it possible to provide an advantageously low-wear, advantageously energy-efficient, advantageously low-noise and / or advantageously long-life fluid delivery device.

Des Weiteren wird ein Wärmepumpensystem mit zumindest einer Verdampfereinheit und einer an der Verdampfereinheit angeschlossenen erfindungsgemäßen Fluidfördervorrichtung vorgeschlagen. Insbesondere ist das Wärmepumpensystem als Kompressionswärmepumpe ausgebildet. Insbesondere umfasst das Wärmepumpensystem einen Fluidkreislauf mit einem Wärmeträger. Das Wärmepumpensystem umfasst insbesondere einen Kompressor zu einem Umwälzen und insbesondere einer Druckbeaufschlagung, insbesondere Verdichten, des Wärmeträgers. Das Wärmepumpensystem umfasst zumindest eine Kondensatoreinheit zu einem Kondensieren des Wärmeträgers und insbesondere zu einer Übertragung von Kondensationswärme auf einen Sekundärkreislauf. Der Sekundärkreislauf kann beispielsweise als Heizkörperkreislauf oder zu einer Temperierung eines Brauchfluids, insbesondere Betriebswasser und/oder Trinkwasser, ausgebildet sein. Das Wärmepumpensystem umfasst insbesondere zumindest eine Drossel zu einem Entspannen des Wärmeträgers. Die Verdampfereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, den Wärmeträger zu verdampfen. Insbesondere ist die Verdampfereinheit dazu vorgesehen, eine notwendige Verdampfungswärme dem von der Fluidfördervorrichtung geförderten Fluid, insbesondere ohne Stoffaustausch, zu entnehmen. Insbesondere ist die Fluidfördervorrichtung dazu vorgesehen, ein fluides Wärmereservoir, insbesondere Umgebungsluft und/oder Wasser, der Verdampfungseinheit zuzuführen. Vorzugsweise umfasst das Wärmepumpensystem eine Wärmepumpensteuereinheit. Die Steuereinheit der Fluidfördervorrichtung und die Wärmepumpensteuereinheit können insbesondere ineinander integriert sein und/oder als eigenständige Module ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit und die Wärmepumpensteuereinheit jeweils zumindest eine Datenschnittstelle zu einem Datenaustausch zwischen der Steuereinheit und der Wärmepumpensteuereinheit. Beispielsweise sind die Datenschnittstellen zu einer Übermittlung eines Förderleistungsbedarfs von der Wärmepumpensteuereinheit zu der Steuereinheit vorgesehen. Insbesondere stellt die Steuereinheit die Drehzahl des Förderelements in Abhängigkeit von dem übermittelten Förderleistungsbedarf ein. Besonders bevorzugt regelt die Steuereinheit und/oder die Wärmepumpensteuereinheit die Drehzahl proportional zu einer Temperaturdifferenz zwischen einer Umgebungstemperatur und einer Verdampfertemperatur. Optional ist ein Sollwert für die Temperaturdifferenz abhängig von der Umgebungstemperatur, insbesondere bei ansteigender Umgebungstemperatur ebenfalls ansteigend, wobei der Sollwert insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 0°C und 6°C ein lokales Minimum aufweist. Vorzugsweise ist eine Heizleistung des Wärmepumpensystems, insbesondere im Verhältnis zu einer Nennleistung des Wärmepumpensystems, als Vorsteuerung für eine Regelung der Drehzahl vorgesehen. Beispielsweise sind die Datenschnittstellen zu einer Übermittlung eines Enteisungsbedarfs von der Steuereinheit zu der Wärmepumpensteuereinheit vorgesehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft verschleißarmes, vorteilhaft energieeffizientes, vorteilhaft geräuscharmes und/oder vorteilhaft langlebiges Wärmepumpensystem bereitgestellt werden.Furthermore, a heat pump system with at least one evaporator unit and a fluid delivery device according to the invention connected to the evaporator unit is proposed. In particular, the heat pump system is designed as a compression heat pump. In particular, the heat pump system comprises a fluid circuit with a heat transfer medium. The heat pump system comprises, in particular, a compressor for circulating and in particular applying pressure, in particular compressing, the heat carrier. The heat pump system comprises at least one condenser unit for condensing the heat carrier and in particular for transferring condensation heat to a secondary circuit. The secondary circuit can be designed, for example, as a radiator circuit or to control the temperature of a service fluid, in particular process water and / or drinking water. The heat pump system includes in particular at least one throttle for relieving the heat transfer medium. The evaporator unit is provided in particular to evaporate the heat transfer medium. In particular, the evaporator unit is provided to extract a necessary heat of evaporation from the fluid conveyed by the fluid conveying device, in particular without mass transfer. In particular, the fluid delivery device is provided to supply a fluid heat reservoir, in particular ambient air and / or water, to the evaporation unit. The heat pump system preferably comprises a heat pump control unit. The control unit of the fluid delivery device and the heat pump control unit can in particular be integrated into one another and / or be designed as independent modules. The control unit and the heat pump control unit each preferably comprise at least one data interface for data exchange between the control unit and the heat pump control unit. For example, the data interfaces are provided for transmitting a delivery capacity requirement from the heat pump control unit to the control unit. In particular, the control unit sets the speed of the conveyor element as a function of the conveyed output requirement. Particularly preferably, the control unit and / or the heat pump control unit regulates the speed proportionally to a temperature difference between an ambient temperature and an evaporator temperature. Optionally, a setpoint for the temperature difference is dependent on the ambient temperature, especially when the ambient temperature rises likewise increasing, the setpoint having a local minimum in particular in a temperature range between 0 ° C and 6 ° C. A heating output of the heat pump system, in particular in relation to a nominal output of the heat pump system, is preferably provided as a precontrol for regulating the speed. For example, the data interfaces are provided for transmitting a defrosting requirement from the control unit to the heat pump control unit. The configuration according to the invention makes it possible to provide an advantageously low-wear, advantageously energy-efficient, advantageously low-noise and / or advantageously long-life heat pump system.

Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Abstand eines stabilen Arbeitspunkts der Fluidfördereinheit von einem, insbesondere dem bereits genannten, Strömungsabrissbereich einer Kennlinie der Fluidfördereinheit einen wesentlichen Teilabschnitt eines, insbesondere des bereits genannten, stabilen Bereichs dieser Kennlinie bildet. Unter einem „wesentlichen Teilabschnitt“ soll insbesondere ein Abschnitt einer Strecke verstanden werden, der zumindest 25 %, bevorzugt zumindest 33 %, besonders bevorzugt zumindest 45 % umfasst, wobei der Abschnitt insbesondere weniger als 90 %, besonders bevorzugt weniger als 75 %, der Strecke umfasst. Die, insbesondere auslegungsspezifische und charakteristische, Kennlinie der Fluidfördereinheit gibt eine Korrelation zwischen einer Förderhöhe und/oder der Druckdifferenz der Fluidfördereinheit und einer Fördermenge, typischerweise dem Volumenstrom, bei konstanter Drehzahl des Förderelements an. Die Korrelation der Kennlinie ist zumindest im stabilen Bereich typischerweise negativ. Insbesondere im Strömungsabrissbereich kann die Korrelation der Kennlinie streckenweise positiv sein. Vorzugsweise entspricht der Stabilitätswert einem Wert des Betriebsparameters an einem lokalen Maximum oder Sattelpunkt der Kennlinie. Der aktuelle Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung wird insbesondere durch eine Systemkennlinie des an der Fluidfördervorrichtung angeschlossenen Leitungssystems vorgegeben. Beispielsweise kann eine Vergrößerung des stabilen Bereichs, insbesondere eine Verschiebung des lokalen Maximums oder des Sattelpunkts in Richtung niedriger Fördermengen und insbesondere weg von der Systemkennlinie, durch eine Verkleinerung des Durchmessers des gesamten Rotors der Fluidfördervorrichtung und/oder durch eine Erhöhung der Anzahl an Förderelementen pro Rotor der Fluidfördervorrichtung erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der stabile Bereich vorteilhaft groß gehalten werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft lange Zeitdauer zwischen zwei Gegenmaßnahmen erreicht werden.Furthermore, it is proposed that a distance between a stable operating point of the fluid delivery unit and one, in particular the already mentioned, stall area of a characteristic curve of the fluid delivery unit forms an essential part of a, in particular the already mentioned, stable region of this characteristic curve. A “substantial subsection” is to be understood in particular as a section of a route which comprises at least 25%, preferably at least 33%, particularly preferably at least 45%, the section in particular less than 90%, particularly preferably less than 75%, of the route includes. The, in particular design-specific and characteristic, characteristic curve of the fluid delivery unit indicates a correlation between a delivery head and / or the pressure difference of the fluid delivery unit and a delivery rate, typically the volume flow, at a constant speed of the delivery element. The correlation of the characteristic curve is typically negative, at least in the stable range. In the stall area in particular, the correlation of the characteristic curve can be positive in some areas. The stability value preferably corresponds to a value of the operating parameter at a local maximum or saddle point of the characteristic curve. The current operating point of the fluid delivery device is specified in particular by a system characteristic curve of the line system connected to the fluid delivery device. For example, an enlargement of the stable area, in particular a shift of the local maximum or the saddle point in the direction of lower flow rates and in particular away from the system characteristic, can be achieved by reducing the diameter of the entire rotor of the fluid conveying device and / or by increasing the number of conveying elements per rotor the fluid delivery device can be achieved. As a result of the configuration according to the invention, the stable area can advantageously be kept large. In particular, an advantageously long period of time can be achieved between two countermeasures.

Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Fluidfördervorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Wärmepumpensystem sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Fluidfördervorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Wärmepumpensystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The method according to the invention, the fluid delivery device according to the invention and / or the heat pump system according to the invention should / should not be restricted to the application and embodiment described above. In particular, the method according to the invention, the fluid delivery device according to the invention and / or the heat pump system according to the invention can have a number that differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned herein in order to fulfill a mode of operation described herein. In addition, in the case of the value ranges specified in this disclosure, values lying within the stated limits should also be deemed disclosed and can be used in any way.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems mit einer erfindungsgemäßen Fluidfördervorrichtung,
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein schematisches Diagramm unterschiedlicher Stabilitätsbereiche der Fluidfördervorrichtung.

Show it:

1 a schematic representation of a heat pump system according to the invention with a fluid delivery device according to the invention,
2 a schematic representation of a method according to the invention and
3 a schematic diagram of different stability ranges of the fluid delivery device.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt ein Wärmepumpensystem 14. Das Wärmepumpensystem 14 umfasst insbesondere einen geschlossen Fluidkreislauf für einen Wärmeträger 42. Das Wärmepumpensystem 14 umfasst, insbesondere in dem Fluidkreislauf, zumindest eine Verdampfereinheit 30. Vorzugsweise umfasst das Wärmepumpensystem 14, insbesondere in dem Fluidkreislauf, zumindest einen Kompressor 38. Bevorzugt umfasst das Wärmepumpensystem 14, insbesondere in dem Fluidkreislauf, zumindest eine Drossel 40. Vorzugsweise umfasst das Wärmepumpensystem 14, insbesondere in dem Fluidkreislauf, zumindest eine Kondensatoreinheit 36. Insbesondere ist die Kondensatoreinheit 36 an einem Sekundärkreislauf 44 angeschlossen, insbesondere zu einem Wärmeaustausch zwischen dem Fluidkreislauf und dem Sekundärkreislauf 44. Das Wärmepumpensystem 14 umfasst zumindest eine Fluidfördervorrichtung 12, insbesondere zu einer Förderung eines Fluids 17. Beispielsweise ist das Fluid 17 als Umgebungsluft ausgebildet. Die Fluidfördervorrichtung 12 ist an der Verdampfereinheit 30 angeschlossenen, insbesondere zu einem Wärmeaustausch zwischen dem Fluid 17 und dem Fluidkreislauf. Die Fluidfördervorrichtung 12 umfasst zumindest ein Förderelement 16. Beispielsweise ist das Förderelement 16 als Rotorblatt eines Ventilators ausgebildet. Die Fluidfördervorrichtung 12 umfasst eine Steuereinheit 28. Die Steuereinheit 28 ist zu einem Durchführen eines Verfahrens 10 vorgesehen, welches insbesondere in 2 näher erläutert wird. Insbesondere ist die Steuereinheit 28 zu einer Steuerung des Förderelements 16 vorgesehen. Optional ist die Steuereinheit 28 zusätzlich als Wärmepumpensteuereinheit ausgebildet, insbesondere zu einer Steuerung des Kompressors 38. Optional umfasst die Fluidfördervorrichtung 12 zumindest ein Schutzelement 46, beispielsweise ein Lamellengitter. Vorzugsweise umfasst die Fluidfördervorrichtung 12 zumindest eine Sensoreinheit, zu einer Erfassung einer Drehzahl des Förderelements 16 und eines leitstungsbezogenen Betriebsparameters, insbesondere einer aufgenommenen elektrischen Leistung, der Fluidfördervorrichtung 12. 1 shows a heat pump system 14th . The heat pump system 14th comprises in particular a closed fluid circuit for a heat transfer medium 42 . The heat pump system 14th comprises, in particular in the fluid circuit, at least one evaporator unit 30th . Preferably the heat pump system comprises 14th , in particular in the fluid circuit, at least one compressor 38 . The heat pump system preferably comprises 14th , in particular in the fluid circuit, at least one throttle 40 . Preferably the heat pump system comprises 14th , in particular in the fluid circuit, at least one condenser unit 36 . In particular, the condenser unit 36 on a secondary circuit 44 connected, in particular to a heat exchange between the fluid circuit and the secondary circuit 44 . The heat pump system 14th comprises at least one fluid delivery device 12th , in particular to promote a fluid 17th . For example, the fluid is 17th as Ambient air formed. The fluid delivery device 12th is on the evaporator unit 30th connected, in particular to a heat exchange between the fluid 17th and the fluid circuit. The fluid delivery device 12th comprises at least one conveying element 16 . For example, the conveyor element 16 designed as a rotor blade of a fan. The fluid delivery device 12th includes a control unit 28 . The control unit 28 is about to carry out a procedure 10 provided, which is particularly in 2 is explained in more detail. In particular, the control unit 28 to a control of the conveying element 16 intended. The control unit is optional 28 additionally designed as a heat pump control unit, in particular for controlling the compressor 38 . The fluid delivery device optionally comprises 12th at least one protective element 46 , for example a louvred grille. The fluid delivery device preferably comprises 12th at least one sensor unit for detecting a speed of the conveying element 16 and a line-related operating parameter, in particular a consumed electrical power, of the fluid delivery device 12th .

2 zeigt das Verfahren 10 zum Betrieb der Fluidfördervorrichtung 12. Das Verfahren 10 umfasst zumindest einen Kalibrierungsschritt 18, insbesondere zu einer Charakterisierung der Fluidfördervorrichtung 12. Das Verfahren 10 umfasst vorzugweise einen Korrelationsschritt 48, insbesondere zu einer Auswertung des Kalibrierungsschritts 18. Das Verfahren 10 umfasst einen regulären Betrieb 50, in welchem die Fluidfördervorrichtung 12 das Fluid 17 fördert. Vorzugsweise umfasst das Verfahren 10 zumindest einen Überprüfungsschritt 52, insbesondere zu einer Bewertung eines Risikos eines Strömungsabrisses anhand eines aktuellen Werts des Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung 12. Das Verfahren 10 umfasst zumindest eine Gegenmaßnahme 26 zu einer Senkung des Risikos. 2 shows the procedure 10 for operating the fluid delivery device 12th . The procedure 10 comprises at least one calibration step 18th , in particular to characterize the fluid delivery device 12th . The procedure 10 preferably comprises a correlation step 48 , in particular for an evaluation of the calibration step 18th . The procedure 10 includes regular operation 50 , in which the fluid delivery device 12th the fluid 17th promotes. Preferably the method comprises 10 at least one verification step 52 , in particular for an assessment of a risk of a stall on the basis of a current value of the operating parameter of the fluid delivery device 12th . The procedure 10 includes at least one countermeasure 26th to lower the risk.

Vorzugsweise wird zu einer Bewertung des Risikos eine elektrische Leistungsaufnahme der Fluidfördervorrichtung 12 als Betriebsparameter ermittelt. In dem Kalibrierungsschritt 18 wird zumindest ein Referenzwert aus einem stabilen Bereich 20 einer Kennlinie 22, 22', 22", 22"', 22"" (vgl. 3) der Fluidfördervorrichtung 12 ermittelt, um den aktuellen Wert, insbesondere in dem Überprüfungsschritt 52, zu bewerten. Beispielsweise ist der Referenzwert eine elektrische Leistungsaufnahme der Fluidfördervorrichtung 12 an einem stabilen Arbeitspunkt 32 (vgl. 3) aus dem stabilen Bereich 20. Vorzugsweise stellt die Steuereinheit 28 in dem Kalibrierungsschritt 18 unterschiedliche Drehzahlen des Förderelements 16 ein, bei welchen der Referenzwert jeweils drehzahlspezifisch ermittelt wird. Vorzugsweise wird in dem Kalibrierungsschritt 18 der Referenzwert, insbesondere zusammen mit der zugehörigen Drehzahl, in einer Speichereinheit der Steuereinheit 28 hinterlegt.An electrical power consumption of the fluid delivery device is preferably used for an assessment of the risk 12th determined as an operating parameter. In the calibration step 18th becomes at least one reference value from a stable range 20th a characteristic 22nd , 22 ' , 22 " , 22 "' , 22 "" (see. 3 ) the fluid delivery device 12th determined to the current value, in particular in the verification step 52 , to rate. For example, the reference value is an electrical power consumption of the fluid delivery device 12th at a stable working point 32 (see. 3 ) from the stable range 20th . The control unit preferably provides 28 in the calibration step 18th different speeds of the conveyor element 16 for which the reference value is determined speed-specifically in each case. Preferably in the calibration step 18th the reference value, in particular together with the associated speed, in a memory unit of the control unit 28 deposited.

In dem Kalibrierungsschritt 18 wird eine Abhängigkeit des Betriebsparameters von einem weiteren Betriebsparameter, insbesondere der Drehzahl, der Fluidfördervorrichtung 12 in einem Stabilitätsübergangsbereich 24 (vgl. 3) erfasst. Insbesondere wird in dem Kalibrierungsschritt 18 ein aktueller Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung 12 auf einen Grenzarbeitspunkt 62 (vgl. 3) durch Anpassung eines Strömungswiderstands der Fluidfördervorrichtung 12 verschoben. Insbesondere liegen der Grenzarbeitspunkt 62 und der stabile Arbeitspunkt 32, bei welchem der Referenzwert ermittelt wird, auf derselben Kennlinie 22". Vorzugsweise wird der Betriebsparameter an dem Grenzarbeitspunkt 62 ermittelt. Vorzugsweise stellt die Steuereinheit 28 in dem Kalibrierungsschritt 18 unterschiedliche Drehzahlen des Förderelements 16 ein, bei welchen der Betriebsparameter des Grenzarbeitspunkts 62 jeweils drehzahlspezifisch ermittelt wird. Vorzugsweise wird in dem Kalibrierungsschritt 18 der Wert des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62, insbesondere zusammen mit der zugehörigen Drehzahl, in einer Speichereinheit der Steuereinheit 28 hinterlegt.In the calibration step 18th becomes a dependency of the operating parameter on a further operating parameter, in particular the speed, of the fluid delivery device 12th in a stability transition area 24 (see. 3 ) recorded. In particular, in the calibration step 18th a current operating point of the fluid delivery device 12th to a limit working point 62 (see. 3 ) by adapting a flow resistance of the fluid delivery device 12th postponed. In particular, the limit working point lies 62 and the stable working point 32 , at which the reference value is determined, on the same characteristic 22 " . The operating parameter is preferably at the limit operating point 62 determined. The control unit preferably provides 28 in the calibration step 18th different speeds of the conveyor element 16 one at which the operating parameter of the limit operating point 62 is determined speed-specifically in each case. Preferably in the calibration step 18th the value of the operating parameter at the limit operating point 62 , in particular together with the associated speed, in a memory unit of the control unit 28 deposited.

In dem Korrelationsschritt 48 stellt die Steuereinheit 28 den Wert des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62 dem Referenzwert, welcher insbesondere mit derselben Drehzahl ermittelt wurde, gegenüber. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit 28 in dem Korrelationsschritt 48 eine Korrelationsfunktion zwischen dem Wert des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62 und dem Referenzwert, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl des Förderelements 16. Die Abhängigkeit des Betriebsparameters von dem weiteren Betriebsparameter wird mittels einer Regressionsfunktion genähert. Insbesondere beschreibt die Regressionsfunktion ein Verhältnis des Werts des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62 zu dem Referenzwert als Funktion der Drehzahl. Vorzugsweise verwendet die Steuereinheit 28 für die Regressionsfunktion ein Polynom zumindest zweiter, vorzugsweise dritter Ordnung, in der Drehzahl. Beispielsweise verwendet die Steuereinheit 28 das Modell: $P_{G A} (n) = p (n) * P_{R e f} (n),$

wobei PGA der Wert des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62, n die Drehzahl, p die Regressionsfunktion und P_Ref der Referenzwert sind. Insbesondere verwendet die Steuereinheit 28 zu einer Bestimmung der Regressionsfunktion die in dem Kalibrierungsschritt 18 ermittelten Werte des Betriebsparameters und des Referenzwerts. Für eine Abhängigkeit des Referenzwerts von der Drehzahl kann die Steuereinheit 28 einen, insbesondere an sich bekannten, analytischen Ausdruck, eine weitere Regressionsfunktion oder ein Tabellenwerk verwenden, welche/s insbesondere auf den in dem Kalibrierungsschritt 18 ermittelten Werten beruht. Optional ist das Modell zusätzlich abhängig von einem durch die Fluidfördervorrichtung 12 erzeugten Volumenstrom 54 und/oder einer Druckdifferenz 56 (vgl. 3).In the correlation step 48 represents the control unit 28 the value of the operating parameter at the limit operating point 62 the reference value, which was determined in particular with the same speed. The control unit preferably determines 28 in the correlation step 48 a correlation function between the value of the operating parameter at the limit operating point 62 and the reference value, in particular as a function of the speed of the conveyor element 16 . The dependency of the operating parameter on the further operating parameter is approximated by means of a regression function. In particular, the regression function describes a ratio of the value of the operating parameter at the limit operating point 62 to the reference value as a function of the speed. Preferably used the control unit 28 for the regression function a polynomial of at least the second, preferably third order, in the speed. For example, the control unit uses 28 the model:

{P.}_{G A.} (n) = p (n) * {P.}_{R. e f} (n),

where PGA is the value of the operating parameter at the limit operating point 62 , n is the speed, p is the regression function and P _{Ref is} the reference value. In particular, the control unit uses 28 to determine the regression function in the calibration step 18th determined values of the operating parameter and the reference value. For a dependency of the reference value on the speed, the control unit 28 use an analytical expression, in particular known per se, a further regression function or a set of tables, which in particular relates to the in the calibration step 18th determined values. Optionally, the model is additionally dependent on one produced by the fluid delivery device 12th generated volume flow 54 and / or a pressure difference 56 (see. 3 ).

In dem regulären Betrieb 50 fördert die Fluidfördervorrichtung 12 das Fluid 17, insbesondere zu der Verdampfereinheit 30 hin. Vorzugsweise regelt die Steuereinheit 28 die Drehzahl des Förderelements 16, insbesondere in Abhängigkeit von einer Verdampfertemperatur der Verdampfereinheit 30, einer Heizleistung des Wärmepumpensystems 14 und einer Umgebungstemperatur. Vorzugsweise betreibt die Steuereinheit 28 die Fluidfördervorrichtung 12 in dem regulären Betrieb 50 auf einem Arbeitspunkt des stabilen Bereichs 20. Situationsabhängig kann ein aktueller Arbeitspunkt während des regulären Betriebs 50, beispielsweise durch eine Vereisung der Verdampfereinheit 30, in Richtung eines Strömungsabrissbereichs 34 verschoben werden.In regular operation 50 promotes the fluid delivery device 12th the fluid 17th , especially to the evaporator unit 30th there. The control unit preferably regulates 28 the speed of the conveyor element 16 , in particular as a function of an evaporator temperature of the evaporator unit 30th , a heating output of the heat pump system 14th and an ambient temperature. Preferably the control unit operates 28 the fluid delivery device 12th in regular operation 50 at an operating point of the stable area 20th . Depending on the situation, a current operating point during regular operation 50 , for example due to the evaporator unit icing up 30th , toward a stall area 34 be moved.

In dem Überprüfungsschritt 52 wird der aktuelle Wert des Betriebsparameters ermittelt. In dem Überprüfungsschritt 52 wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Betriebsparameters der Fluidfördervorrichtung 12 ein Risiko eines Strömungsabrisses des Fluids 17 von dem Förderelement 16 bewertet. Vorzugsweise überprüft die Steuereinheit 28 in dem Überprüfungsschritt 52 zumindest, ob ein aktueller Arbeitspunkt noch in dem stabilen Bereich 20 liegt. Optional ermittelt die Steuereinheit 28 in dem Überprüfungsschritt 52, wie weit entfernt der aktuelle Arbeitspunkt von dem Strömungsabrissbereich 34, insbesondere von dem Grenzarbeitspunkt 62, ist. Optional ermittelt die Steuereinheit 28 in dem Überprüfungsschritt 52 eine verbleibende Zeitdauer bis zu einem Erreichen des Strömungsabrissbereichs 34, insbesondere durch Extrapolation einer Historie des Betriebsparameters. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit 28 in dem Überprüfungsschritt 52 einen Stabilitätswert des Betriebsparameters. insbesondere ermittelt die Steuereinheit 28 den Stabilitätswert anhand des Modells P_GA(n) für den Wert des Betriebsparameters an dem Grenzarbeitspunkt 62. Optional multipliziert die Steuereinheit 28 das Modell P_GA(n) für den Wert des Betriebsparameters mit einem Sicherheitsfaktor, dessen Betrag insbesondere kleiner 1 ist. In dem Überprüfungsschritt 52 wird der aktuelle Wert des Betriebsparameters mit dem Stabilitätswert des Betriebsparameters verglichen, um das Risiko zu bewerten. Insbesondere wenn der aktuelle Wert kleiner als der Stabilitätswert ist, wird der reguläre Betrieb 50 aufrechterhalten. Insbesondere wenn der aktuelle Wert größer als der Stabilitätswert ist, löst die Steuereinheit 28 die Gegenmaßnahme 26 aus, um das Risiko eines Strömungsabrisses zu senken. Beispielsweise ist die Gegenmaßnahme 26 als, insbesondere an sich bekannte, automatische Enteisung der Verdampfereinheit 30 ausgebildet.In the verification step 52 the current value of the operating parameter is determined. In the verification step 52 is dependent on the determined value of the operating parameter of the fluid delivery device 12th a risk of fluid stall 17th from the conveying element 16 rated. The control unit preferably checks 28 in the verification step 52 at least whether a current operating point is still in the stable range 20th lies. The control unit optionally determines 28 in the verification step 52 how far away the current operating point is from the stall area 34 , in particular from the limit operating point 62 , is. The control unit optionally determines 28 in the verification step 52 a remaining time until the stall area is reached 34 , in particular by extrapolating a history of the operating parameter. The control unit preferably determines 28 in the verification step 52 a stability value of the operating parameter. in particular, the control unit determines 28 the stability value based on the model P _GA (n) for the value of the operating parameter at the limit operating point 62 . Optionally, the control unit multiplies 28 the model P _GA (n) for the value of the operating parameter with a safety factor, the amount of which is in particular less than 1. In the verification step 52 the current value of the operating parameter is compared with the stability value of the operating parameter in order to assess the risk. In particular, when the current value is smaller than the stability value, the regular operation becomes 50 maintain. In particular, if the current value is greater than the stability value, the control unit triggers 28 the countermeasure 26th to reduce the risk of stalling. For example, the countermeasure is 26th as, in particular known per se, automatic defrosting of the evaporator unit 30th educated.

3 zeigt beispielhaft ein Kennliniendiagramm des Wärmepumpensystems 14. Insbesondere ist in dem Kennliniendiagramm die von der Fluidfördervorrichtung 12 erzeugte Druckdifferenz 56 gegen den erzeugten Volumenstrom 54 aufgetragen. Die Kennlinie 22, 22', 22", 22"', 22"" gibt insbesondere die Abhängigkeit von Druckdifferenz 56 und Volumenstrom 54 bei konstanter Drehzahl an. Ausprägungen der Kennlinie 22, 22', 22", 22"', 22"" für unterschiedlicher Drehzahl sind zu einer Unterscheidung mit Apostroph (') gekennzeichnet. Insbesondere ist die Kennlinie 22, 22', 22", 22"', 22"" in den stabilen Bereich 20 und den Strömungsabrissbereich 34 unterteilt. Insbesondere liegt zwischen dem stabilen Bereich 20 und dem Strömungsabrissbereich 34 der Stabilitätsübergangsbereich 24. Ein aktueller Arbeitspunkt der Fluidfördervorrichtung 12 ergibt sich insbesondere aus einem Schnittpunkt der Kennlinie 22, 22', 22", 22"', 22"" mit einer Systemkennlinie 58, 60, 64 des Wärmepumpensystems 14. Die Systemkennlinie 58, 60, 64 beschreibt insbesondere einen Strömungswiderstand eines an der Fluidfördervorrichtung 12 angeschlossenen Leitungssystems des Wärmepumpensystems 14. Bei dem regulären Betrieb 50 liegt die Systemkennlinie 58 vorzugsweise in dem stabilen Bereich 20 und gibt beispielsweise den stabilen Arbeitspunkt 32 vor. Ein Abstand des stabilen Arbeitspunkts 32 der Fluidfördervorrichtung 12 von dem Strömungsabrissbereich 34 der Kennlinie 22"', insbesondere von dem Grenzarbeitspunkt 62, der Fluidfördervorrichtung 12 bildet einen wesentlichen Teilabschnitt des stabilen Bereichs 20 dieser Kennlinie 22"'. Beispielsweise durch Vereisung, verschiebt sich die Systemkennlinie 60 in Richtung des Stabilitätsübergangsbereichs 24, insbesondere bis der Grenzarbeitspunkt 62 erreicht wird. Vorzugsweise leitet die Steuereinheit 28 spätestens zu dem Zeitpunkt, da der Grenzarbeitspunkt 62 erreicht wird, die Gegenmaßnahme 26, insbesondere ein Enteisen, ein. Insbesondere ohne, bei zu schwacher oder zu später Gegenmaßnahme 26, kann die Systemkennlinie 64 in den Strömungsabrissbereich 34 abgleiten, wodurch das Förderelement 16 vorzeitig verschleißt und/oder beschädigt werden kann. 3 shows an example of a characteristic diagram of the heat pump system 14th . In particular, that of the fluid delivery device is in the characteristic diagram 12th generated pressure difference 56 against the volume flow generated 54 applied. The characteristic 22nd , 22 ' , 22 " , 22 "' , 22 "" gives in particular the dependence on the pressure difference 56 and volume flow 54 at constant speed. Characteristics of the characteristic 22nd , 22 ' , 22 " , 22 "' , 22 "" for different speeds are marked with an apostrophe (') to distinguish them. In particular, the characteristic is 22nd , 22 ' , 22 " , 22 "' , 22 "" in the stable area 20th and the stall area 34 divided. In particular, lies between the stable range 20th and the stall area 34 the stability transition area 24 . A current working point of the fluid delivery device 12th results in particular from an intersection of the characteristic curve 22nd , 22 ' , 22 " , 22 "' , 22 "" with a system characteristic 58 , 60 , 64 of the heat pump system 14th . The system characteristic 58 , 60 , 64 describes in particular a flow resistance of a on the fluid delivery device 12th connected pipe system of the heat pump system 14th . In regular operation 50 is the system characteristic 58 preferably in the stable range 20th and gives, for example, the stable operating point 32 before. A distance from the stable operating point 32 the fluid delivery device 12th from the stall area 34 the characteristic 22 "' , in particular from the limit operating point 62 , the fluid delivery device 12th forms a substantial section of the stable area 20th this characteristic 22 "' . For example, due to icing, the system characteristic shifts 60 in the direction of the stability transition area 24 , especially up to the limit working point 62 is achieved. Preferably the control unit conducts 28 at the latest at the point in time when the limit operating point 62 is achieved, the countermeasure 26th , especially a de-icing. Especially without, if the countermeasure is too weak or too late 26th , the system characteristic 64 into the stall area 34 slide, causing the conveying element 16 prematurely worn and / or damaged.

Claims

Method for operating a fluid delivery device, in particular a fluid delivery device of a heat pump system, which comprises at least one delivery element (16) with which a fluid (17) is delivered in at least one method step, a current value of at least one operating parameter of the fluid delivery device being determined in at least one method step , characterized in that in at least one method step as a function of the determined value of the operating parameter of the fluid delivery device, a risk of a stall of the fluid (17) from the delivery element (16) is assessed.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that, in at least one method step, the current value of the operating parameter is compared with a stability value of the operating parameter in order to assess the risk.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that in a calibration step (18) at least one reference value from a stable range (20) of a characteristic curve (22, 22 ', 22 ", 22"', 22 "") of the fluid delivery device is determined in order to determine the current value evaluate.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a calibration step (18) a dependency of the operating parameter on a further operating parameter of the fluid delivery device is detected in a stability transition area (24).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the dependency of the operating parameter on the further operating parameter is approximated by means of a regression function.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a countermeasure (26) is taken in at least one method step in order to reduce the risk.

Fluid delivery device, in particular a heat pump system, with a control unit (28) for carrying out a method according to one of the Claims 1 until 6th .

Heat pump system with at least one evaporator unit (30) and a fluid delivery device connected to the evaporator unit (30) according to Claim 7 .

Heat pump system according to Claim 8 , characterized in that a distance between a stable operating point (32) of the fluid delivery device and a stall area (34) of a characteristic curve (22 '") of the fluid delivery device forms an essential section of a stable region (20) of this characteristic curve (22"').