本發(fā)明涉及一種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)(比如制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)或熱泵)的方法,其方式為使得離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值較低,而不會有蒸發(fā)器溢流的風險。
背景技術(shù):
1、比如制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)或熱泵等蒸氣壓縮系統(tǒng)通常包括被布置在制冷劑路徑中的具有一個或多個壓縮機的壓縮機組、排熱換熱器、至少一個膨脹裝置和至少一個蒸發(fā)器。在制冷劑路徑中流動的制冷劑在被供應(yīng)到排熱換熱器之前被壓縮機組的壓縮機壓縮。在排熱換熱器中,在制冷劑與周圍環(huán)境或跨排熱換熱器的次級流體流之間發(fā)生熱交換,其方式為使得熱量從制冷劑排出。
2、離開排熱換熱器的制冷劑被供應(yīng)至膨脹裝置,在該膨脹裝置處制冷劑經(jīng)受膨脹、然后被供應(yīng)至蒸發(fā)器。被供應(yīng)至蒸發(fā)器的制冷劑呈液態(tài)制冷劑和氣態(tài)制冷劑的混合物的形式。當通過蒸發(fā)器時,制冷劑的液態(tài)部分至少部分地蒸發(fā),同時制冷劑的液態(tài)部分與周圍環(huán)境或跨蒸發(fā)器的次級流體流發(fā)生熱交換,其方式為由制冷劑吸收熱量。最后,制冷劑再次被供應(yīng)至壓縮機組。
3、因此,在制冷劑路徑中流動的制冷劑被壓縮機交替地壓縮、并且被膨脹裝置膨脹,同時分別在排熱換熱器和蒸發(fā)器中發(fā)生熱交換。
4、期望的是,液態(tài)制冷劑沿著蒸發(fā)器的整個長度存在,因為由此蒸發(fā)器的整個長度都用于蒸發(fā)制冷劑,并且由此充分利用蒸發(fā)器提供冷卻的潛在容量。這提供了蒸氣壓縮系統(tǒng)的節(jié)能操作。
5、另一方面,應(yīng)當避免的是液態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器,因為這可能導致液態(tài)制冷劑到達壓縮機組,并且這可能對壓縮機造成損壞。液態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器的情況有時被稱為蒸發(fā)器溢流。
6、因此,通常嘗試控制蒸氣壓縮系統(tǒng)、特別是膨脹裝置的開度,其方式為使得所有液態(tài)制冷劑在到達蒸發(fā)器的出口之前不久已經(jīng)蒸發(fā)。
7、為了實現(xiàn)這一點,可以監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值。過熱被定義為蒸發(fā)溫度與離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度之間的溫度差。因此,高過熱值指示離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度顯著高于蒸發(fā)溫度。這表明所有液態(tài)制冷劑在到達蒸發(fā)器的出口之前已經(jīng)被蒸發(fā),并且因此能量用于加熱通過蒸發(fā)器的制冷劑的氣態(tài)部分,蒸發(fā)器中發(fā)生的熱交換不是最佳的,并且蒸氣壓縮系統(tǒng)因此不是以節(jié)能的方式操作。
8、另一方面,零過熱指示離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度等于蒸發(fā)溫度。這表明液態(tài)制冷劑沿著蒸發(fā)器的整個長度存在,并且蒸發(fā)器的潛在容量由此被充分利用并且蒸氣壓縮系統(tǒng)以節(jié)能的方式操作。然而,在零過熱下,無法確定就在到達蒸發(fā)器的出口時所有制冷劑是否已經(jīng)蒸發(fā),或者實際上是否允許大量的液態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器并且潛在地到達壓縮機。
9、相應(yīng)地,通常嘗試以獲得較小但為正值(即大于零)的過熱值的方式控制蒸氣壓縮系統(tǒng)。由此獲得的是,蒸氣壓縮系統(tǒng)以節(jié)能的方式操作而沒有液態(tài)制冷劑到達壓縮機的風險。
10、為了以上述方式控制蒸氣壓縮系統(tǒng),可以選擇適當?shù)膮⒖歼^熱值,并且為了使實際過熱值接近參考過熱值,可以基于離開蒸發(fā)器的制冷劑的實際過熱值與所選擇的參考過熱值之間的比較來操作蒸氣壓縮系統(tǒng)的膨脹裝置。
11、通常根據(jù)借助于適當傳感器獲得的一個或多個測量值來確定實際過熱值。這些測量值可以例如包括溫度值和/或壓力值。例如,可以根據(jù)離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度的測量結(jié)果以及以下中的一項或多項的測量結(jié)果來計算過熱值:蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,進入蒸發(fā)器的制冷劑的溫度,以及離開或進入蒸發(fā)器的制冷劑的壓力。
12、在us?10,612,826?b2中了描述這種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法的一個示例,其公開了一種hvac系統(tǒng),該系統(tǒng)包括電子膨脹閥(eev)以及與eev通信的控制器。對過熱進行測量并將其與基本上固定的過熱設(shè)定點進行比較,并且對eev進行控制,以使所測量的過熱值接近過熱設(shè)定點。為此,eev的設(shè)定點位置值被計算為最大eev設(shè)定點位置值和最小eev設(shè)定點位置值的平均值,并且eev在這個位置處操作。最大eev設(shè)定點位置是eev的這樣一個位置,在該位置,所測量的過熱值比過熱設(shè)定點小指定誤差值,并且最小eev設(shè)定點位置值是eev的這樣一個位置,在該位置,所測量的過熱值比過熱設(shè)定點大指定誤差值。因此,eev的位置被選擇成使得過熱值保持在由過熱設(shè)定點+/-指定誤差值所限定的范圍內(nèi)。誤差值可以例如是2°f。
13、在被應(yīng)用于確定實際過熱值的傳感器之一發(fā)生故障或者提供錯誤的、不準確的或偏移的測量值的情況下,基于其所確定的實際過熱值也將是錯誤的、不準確的或偏移的。這可能會導致這樣一種情況:即實際上已經(jīng)達到零過熱,但從測量值來看,實際過熱值高于參考過熱值。在這種情況下,控制器將嘗試控制蒸氣壓縮系統(tǒng)來進一步降低過熱值,以使其接近參考過熱值。然而,由于實際上已經(jīng)達到零過熱,因此這將不會使所測量的過熱值降低。而是,所采用的控制措施可能會使蒸發(fā)器溢流并引入液態(tài)制冷劑離開蒸發(fā)器且進入吸入管線的風險,其程度可能會對壓縮機造成損壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的實施例的目的是提供一種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法,在該方法中降低了蒸發(fā)器發(fā)生溢流的風險。
2、本發(fā)明的實施例的另一目的是提供一種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法,在該方法中傳感器可能發(fā)生故障或錯誤的情況得到應(yīng)對,而不會降低該系統(tǒng)以節(jié)能方式操作的能力。
3、本發(fā)明提供了一種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法,該蒸氣壓縮系統(tǒng)包括布置在制冷劑路徑中的壓縮機組、排熱換熱器、膨脹裝置和蒸發(fā)器,該方法包括以下步驟:
4、-?監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值,
5、-?計算表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量,
6、-?將所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值進行比較,并且操作膨脹裝置,以便獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的與參考過熱值基本上相等的過熱值,
7、-?只要所監(jiān)測的過熱值展現(xiàn)出高于參考過熱值和低于參考過熱值的值,就降低參考過熱值,以及
8、-?在所監(jiān)測的過熱值僅展現(xiàn)出高于過熱下限的值(其中,過熱下限是低于參考過熱值一定量的過熱水平,該量與表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量相對應(yīng))的情況下,停止降低參考過熱值。
9、因此,根據(jù)本發(fā)明的方法是一種用于控制蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法。在本發(fā)明上下文中,術(shù)語“蒸氣壓縮系統(tǒng)”應(yīng)當被解釋為意指流體介質(zhì)流(比如制冷劑)循環(huán)并且被交替地壓縮和膨脹,由此提供一定體積的制冷或加熱的任何系統(tǒng)。因此,蒸氣壓縮系統(tǒng)可以是制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、熱泵等。
10、蒸氣壓縮系統(tǒng)包括布置在制冷劑路徑中的壓縮機組、排熱換熱器、膨脹裝置、以及蒸發(fā)器,該壓縮機組包括一個或多個壓縮機。在制冷劑路徑中循環(huán)的制冷劑在被供應(yīng)到排熱換熱器之前被壓縮機組的壓縮機壓縮。在排熱換熱器中,在制冷劑與周圍環(huán)境或跨排熱換熱器的次級流體流之間發(fā)生熱交換,其方式為使得熱量從制冷劑排出。排熱換熱器可以是冷凝器的形式,在這種情況下,制冷劑在通過排熱換熱器時被至少部分地冷凝。作為替代方案,排熱換熱器可以是氣體冷卻器的形式,在這種情況下,通過排熱換熱器的制冷劑被冷卻、但保持呈氣態(tài)或跨臨界狀態(tài)。
11、離開排熱換熱器的制冷劑被供應(yīng)至膨脹裝置,在該膨脹裝置處制冷劑經(jīng)受膨脹、然后被供應(yīng)至蒸發(fā)器。被供應(yīng)至蒸發(fā)器的制冷劑處于氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑的混合狀態(tài)。在蒸發(fā)器中,制冷劑的液態(tài)部分至少部分地蒸發(fā),同時在制冷劑與周圍環(huán)境或跨蒸發(fā)器的次級流體流之間發(fā)生熱交換,其方式為由制冷劑吸收熱量。最后,離開蒸發(fā)器的制冷劑經(jīng)由吸入管線被供應(yīng)至壓縮機組。
12、蒸氣壓縮系統(tǒng)可以包括兩個或更多個膨脹裝置以及兩個或更多個蒸發(fā)器。在這種情況下,每個膨脹裝置將制冷劑供應(yīng)至這些蒸發(fā)器中的一個蒸發(fā)器,并且這些蒸發(fā)器連同它們相應(yīng)的膨脹裝置一起流體并聯(lián)地布置在排熱換熱器與吸入管線之間。例如,這與具有若干冷卻實體的制冷系統(tǒng)(比如具有若干展示柜或機柜的超市制冷系統(tǒng))相關(guān)。在這種情況下,每個蒸發(fā)器被布置為與這些冷卻實體之一的冷凍冷藏體積(refrigerated?volume)熱接觸。
13、因此,在制冷劑路徑中循環(huán)的制冷劑交替地被壓縮機組的壓縮機壓縮并且被膨脹裝置膨脹、同時在排熱換熱器和蒸發(fā)器中發(fā)生熱交換。
14、在根據(jù)本發(fā)明的方法中,監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值。如上所述,離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值被定義為制冷劑的蒸發(fā)溫度與離開蒸發(fā)器的制冷劑的實際溫度之間的溫度差。此外,如上所述,過熱值是用于確保蒸氣壓縮系統(tǒng)的節(jié)能操作并且用于防止液態(tài)制冷劑到達壓縮機組的相關(guān)控制參數(shù)。過熱值可以直接測量,或者它可以從兩個測量參數(shù)中導出。這將在下面進一步詳細描述。
15、此外,計算表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量。該量可以例如是所監(jiān)測的過熱值的適當方差。作為替代方案,它可以是與過熱值相關(guān)的另一個參數(shù)(例如離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度)的方差。
16、在任何情況下,計算得出的量表示所監(jiān)測的過熱值的方差,并且由此它反映了過熱值的變化或波動方式以及變化或波動程度。低方差指示過熱值是穩(wěn)定的,而高方差指示過熱值是不穩(wěn)定的。
17、例如,表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量可以是表示過熱值在至少95%的時間內(nèi)位于由方差定義的平均過熱值附近的范圍內(nèi)的類型,或者表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量可以表示所測量的過熱值的分布的標準偏差,側(cè)如乘以適當?shù)囊蜃印?/p>
18、將所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值進行比較,并且操作膨脹裝置,以便獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的與參考過熱值基本上相等的過熱值。相應(yīng)地,操作膨脹裝置以便控制對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng),其方式為使得獲得參考過熱值。這可以例如包括調(diào)整膨脹裝置的開度或調(diào)制膨脹裝置的占空比。因此,對膨脹裝置的控制可以是以參考過熱值作為設(shè)定點的標準設(shè)定點控制。該參考過熱值表示期望獲得的過熱值,例如以便確保蒸氣壓縮系統(tǒng)的節(jié)能操作。
19、如上所述,當離開蒸發(fā)器的制冷劑的實際過熱值較小但為正時,蒸氣壓縮系統(tǒng)的節(jié)能操作得以實現(xiàn)。因此,令人期望的是應(yīng)用盡可能低的參考過熱值,以便使實際過熱值也盡可能地低。相應(yīng)地,當執(zhí)行上述對蒸氣壓縮系統(tǒng)的控制時,逐漸降低參考過熱值,例如連續(xù)地或以逐步方式降低。只要所監(jiān)測的過熱值展現(xiàn)出高于參考過熱值和低于參考過熱值的值,就可以這樣做。
20、在對過熱進行監(jiān)測時,獲取或采樣離散的測量值或推導值。這些值不相同,而是將在一定程度上波動,并且限定具有均值和方差的分布,例如正態(tài)分布。理想地,所測量的或所推導的值將在與參考過熱值相同或接近的平均值附近波動。當實際上是這種情況時,一些所測量的或所推導的值將高于參考過熱值,而一些所測量的或所推導的值將低于參考過熱值,即,所監(jiān)測的過熱值展現(xiàn)出高于和低于參考過熱值的值。當這種情況發(fā)生時,表明蒸氣壓縮系統(tǒng)能夠?qū)嶋H過熱值降低到當前應(yīng)用的參考過熱值所表示的水平。相應(yīng)地,進一步降低實際過熱值可能是安全的、而不會有蒸發(fā)器溢流的風險,因此進一步降低參考過熱值。
21、另一方面,如果所有所測量的或所推導的過熱值例如都高于參考過熱值,則這表明蒸氣壓縮系統(tǒng)不能進一步降低實際過熱值,并且蒸發(fā)器可能會發(fā)生溢流或正接近溢流。所測量的或所推導的過熱值本身并不表示已經(jīng)達到零過熱,因此在實際的真實過熱值與所測量的或所推導的過熱值之間可能存在差異,這可能是例如由一個或多個故障的、錯誤的或偏移的傳感器引起的。在這種情況下,進一步降低參考過熱值可能是不安全的。此外,如果所測量的或所推導的過熱值中的明顯更多的值高于參考過熱值而不是低于參考過熱值,則這可以表明上述情況正在接近。
22、相應(yīng)地,在所監(jiān)測的過熱值僅展現(xiàn)出高于過熱下限的值的情況下,停止降低參考過熱值。這種情況可能例如表明蒸氣壓縮系統(tǒng)不能將過熱值下降到過熱下限以下,并且相應(yīng)地,即使所測量的或所推導的過熱值指示正的過熱,過熱下限也可以被視為表示零過熱。過熱下限是低于參考過熱值一定量的過熱水平,該量與表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量相對應(yīng)。
23、因此,假設(shè)所測量的或所推導的過熱值在某個帶或區(qū)間內(nèi)在處于或接近參考過熱值的平均值附近波動,其中,帶或區(qū)間的大小取決于所監(jiān)測的過熱值的方差。在接近這種情況的情況下,即,所測量的或所推導的過熱值中的明顯更多的值高于而不是低于參考過熱值,并且所監(jiān)測的過熱值分布的平均值因此開始“遠離”參考過熱值的情況下,可以預期,在某個點處,將不再存在低于過熱下限的所測量的或所推導的過熱值。因此,當這種情況發(fā)生時,很好地表明參考過熱值不應(yīng)進一步降低,并且即使所監(jiān)測的過熱值指示更高的過熱,當前應(yīng)用的參考過熱值實際上也表示了最小的安全且令人期望的過熱值。如上所述,這可能是由于傳感器故障、錯誤或偏移所致,并且根據(jù)本發(fā)明的方法對此進行適當應(yīng)對并將其考慮在內(nèi)。如果傳感器被放錯位置和/或絕緣不良,則可能例如出現(xiàn)偏移。
24、因此,根據(jù)本發(fā)明的方法允許蒸氣壓縮系統(tǒng)在非常低的實際過熱值下操作,從而實現(xiàn)高度節(jié)能,而不會有蒸發(fā)器溢流的風險。特別地,為了應(yīng)對傳感器測量結(jié)果可能出現(xiàn)的錯誤或偏移,不需要對參考過熱值應(yīng)用安全裕度。
25、在降低參考過熱值的步驟期間,可以基于表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量和最小可接受過熱值來計算參考過熱值,其中,最小可接受過熱值表示確保蒸氣壓縮系統(tǒng)的安全和/或適當操作(例如關(guān)于防止液態(tài)制冷劑到達壓縮機組)的過熱值范圍的下邊界。典型地,最小可接受過熱值可以較小但為正值,比如1k至5k,例如大約為2k或3k,從而確保過熱保持為正。例如,可以通過將表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量與最小可接受過熱值相加來計算參考過熱值。
26、根據(jù)此實施例,參考過熱值的計算應(yīng)考慮最小可接受過熱值,并且同時考慮過熱值的方差。由此,可以選擇參考過熱值,其方式為使得過熱值的方差將不會致使過熱值降低到低于最小可接受過熱值,除非在極少數(shù)情況下和/或短暫情況下。
27、作為替代方案,可以通過將計算得出的表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量與最小測量過熱值相加來計算參考過熱值。在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語“最小測量過熱值”應(yīng)被解釋為是指在預定的前一時間間隔內(nèi)所測量的最低過熱值。相應(yīng)地,最小測量過熱值可以被視為表示在所測量的過熱值的平均值附近的過熱值范圍的下邊界,在該下邊界內(nèi),過熱值實際上是在預定的前一時間間隔內(nèi)所測量的。相應(yīng)地,選擇這樣的參考過熱值向零過熱提供適當?shù)陌踩6龋?,該參考過熱值高于下邊界且與下邊界的差與所監(jiān)測的過熱值的方差相對應(yīng)。該實施例類似于上述實施例,不同之處在于,在這種情況下,被選擇為“最小可接受過熱值”的過熱水平是可變實體,它取決于實際測量的過熱值,而不是固定值。
28、該方法可以進一步包括以下步驟:在所監(jiān)測的過熱值在預定時間段內(nèi)僅展現(xiàn)出高于過熱下限的值的情況下,增加參考過熱值。根據(jù)該實施例,當所監(jiān)測的過熱值開始“遠離”參考過熱值時,不僅停止參考過熱值的降低,還增加參考過熱值,以使蒸氣壓縮系統(tǒng)從存在蒸發(fā)器溢流風險的操作狀態(tài)快速移開。
29、作為替代方案,該方法可以進一步包括以下步驟:在所監(jiān)測的過熱值在預定時間段內(nèi)僅展現(xiàn)出高于參考過熱值的值的情況下,增加參考過熱值。
30、在蒸發(fā)器實際上發(fā)生溢流或接近發(fā)生溢流的情況下,這可能導致所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差,該差非常顯著以至于基本上所有所測量的或所推導的過熱值都高于參考過熱值。在這種情況下,可以得出結(jié)論,參考過熱值已經(jīng)降低太多,例如降低到實際上與實際過熱的負值相對應(yīng)的水平。因此,為了防止液態(tài)制冷劑離開蒸發(fā)器并進入吸入管線,停止降低參考過熱值可能是不夠的。因此,當檢測到這種情況時,增加參考過熱值,以便使其達到表示正的實際過熱值的水平。然而,只要所監(jiān)測的過熱值展現(xiàn)出低于參考過熱值但高于過熱下限的值,僅保持當前應(yīng)用的參考過熱值即可。
31、該方法可以進一步包括以下步驟:在表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量降低到預定閾值以下的情況下,停止降低參考過熱值。
32、根據(jù)該實施例,進一步監(jiān)測表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量的行為。當過熱值接近零過熱時,預計過熱值的方差較高。然而,如果達到零過熱并且可能發(fā)生蒸發(fā)器溢流,則過熱值變得穩(wěn)定,即,過熱值的方差顯著降低。因此,當觀察到這種行為時,更具體地當方差降低到某個閾值以下時,表明已經(jīng)達到零過熱,并且因此應(yīng)當停止參考過熱值的降低。
33、計算表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量的步驟可以包括計算所監(jiān)測的過熱值的方差。根據(jù)該實施例,計算所監(jiān)測的過熱值的實際方差。該實際方差可以直接應(yīng)用作為表示所監(jiān)測的過熱值的方差的量,以用于計算過熱下限。作為替代方案,被應(yīng)用于計算過熱下限的量可以從實際方差中推導出,例如通過將實際方差乘以適當?shù)囊蜃?。替代性地,可以計算另一合適的量,例如離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度的方差。如上所述,過熱值是蒸發(fā)溫度與離開蒸發(fā)器的制冷劑的實際溫度之間的溫度差??梢灶A期的是,離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度變化到比蒸發(fā)溫度更大的程度。因此,離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度的方差可以被認為是過熱值的方差的合適表示。作為另一個替代方案,計算得出的量可以是與過熱值的方差或離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度的方差成比例的量。
34、操作膨脹裝置以便獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的與參考過熱值基本上相等的過熱值的步驟可以包括調(diào)整膨脹裝置的開度。膨脹裝置的開度限定了對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng),這意味著開度的增加使得對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)增加而開度的減小使得對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)減少。相應(yīng)地,調(diào)整膨脹裝置的開度是用于調(diào)整對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)以增加或降低過熱值的合適方式。
35、該方法可以進一步包括以下步驟:
36、-?監(jiān)測膨脹裝置的開度,以及
37、-?在膨脹裝置的開度的增加超過閾值增加值的情況下,增加參考過熱值。
38、根據(jù)該實施例,在蒸氣壓縮系統(tǒng)操作的同時,對膨脹裝置的開度進行監(jiān)測,以便確定是否可能已經(jīng)達到零過熱,而所監(jiān)測的過熱值并不表明是這種情況。如果實際上已經(jīng)達到零過熱,而所監(jiān)測的過熱值仍高于參考過熱值,則蒸氣壓縮系統(tǒng)的控制器將指令膨脹裝置增加開度,以便增加對蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng),從而降低過熱值以嘗試達到參考過熱值。然而,由于實際上已經(jīng)達到零過熱,增加開度將不提供期望的結(jié)果,因此控制器可以指令膨脹裝置進一步增加開度。因此,當這種情況發(fā)生時,可以觀察到膨脹裝置的開度明顯增加。相應(yīng)地,如果膨脹裝置的開度的增加超過閾值增加值,則這表明實際上已經(jīng)達到零過熱,因此增加參考過熱值以避免蒸發(fā)器發(fā)生溢流是適合的。
39、閾值增加值可以取決于所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差。根據(jù)該實施例,閾值增加值不是固定值,而是根據(jù)所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值的接近程度而變化。例如,在所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差較大的情況下,可以應(yīng)用相對較高的閾值增加值。另一方面,在所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差較小的情況下,則可以應(yīng)用略微低的閾值增加值。這是由于以下事實所致:當所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差較大時,可以預期需要大幅增加膨脹裝置的開度,以便使所監(jiān)測的過熱值接近參考過熱值。然而,當所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差較小時,可以預期僅需要小幅增加膨脹閥的開度。
40、替代性地或附加地,閾值增加值可以取決于膨脹裝置的開度與所監(jiān)測的過熱值之間的比率。這與上述實施例類似。例如,如果在所監(jiān)測的過熱值較低時大幅增加開度,這表明可能會發(fā)生溢流,因此增加參考過熱值是適合的。
41、根據(jù)一個實施例,可以根據(jù)膨脹裝置的開度與所監(jiān)測的過熱值之間的比率乘以所監(jiān)測的過熱值與參考過熱值之間的差來計算閾值增加值。
42、操作膨脹裝置的步驟可以借助于比例積分(pi)控制器來執(zhí)行。根據(jù)此實施例,根據(jù)標準pi控制策略以參考過熱值作為設(shè)定點值來操作膨脹裝置。替代性地,可以應(yīng)用另一種合適的控制策略。
43、監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值的步驟可以包括測量離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度和蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,并且根據(jù)測量得出的溫度來計算過熱值。
44、如上所述,過熱值是蒸發(fā)溫度與離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度之間的溫度差。因此,如果測量了離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度和蒸發(fā)溫度,則可以通過從測量得出的制冷劑溫度中減去測量得出的蒸發(fā)溫度來容易地導出過熱值。
45、溫度可以例如借助于分別布置在制冷劑路徑中、在蒸發(fā)器的出口處和蒸發(fā)器內(nèi)部的溫度傳感器來測量。
46、作為替代方案,監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值的步驟可以包括測量離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度和離開或進入蒸發(fā)器的制冷劑的壓力,并且根據(jù)測量得出的溫度和壓力來計算過熱值。
47、對于給定的制冷劑,蒸發(fā)溫度取決于蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力。因此,已知在蒸氣壓縮系統(tǒng)中應(yīng)用的制冷劑的類型,蒸發(fā)溫度可以從在蒸發(fā)器中存在的壓力中導出。蒸發(fā)器的入口處或出口處的壓力提供了對蒸發(fā)器中存在的壓力的合適度量。相應(yīng)地,蒸發(fā)溫度可以至少近似地從在蒸發(fā)器的入口處或出口處測量的制冷劑壓力中導出。這允許以上述方式導出過熱值。
48、作為另一個替代方案,監(jiān)測離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱值的步驟可以包括測量離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度和進入蒸發(fā)器的制冷劑的溫度,并且根據(jù)測量得出的溫度計算過熱值。
49、類似于上述實施例,蒸發(fā)溫度還可以從進入蒸發(fā)器的制冷劑的溫度中導出。如上所述,進入蒸發(fā)器的制冷劑處于混合的氣液態(tài),即,它處于兩相狀態(tài)。因此,對于純物質(zhì)而言,在蒸發(fā)器的入口處測量的制冷劑溫度實際上是蒸發(fā)溫度。然而,一些制冷劑由更多種物質(zhì)組成,這意味著溫度取決于質(zhì)量(液體和氣體的分數(shù)),被稱為滑移。對于此類制冷劑,仍然可以從蒸發(fā)器入口處的制冷劑溫度中導出蒸發(fā)溫度。因此,還可以以上述方式基于所導出的蒸發(fā)溫度導出過熱值。