使用过冷值操作蒸汽压缩系统的方法技术方案

公开了操作蒸汽压缩系统（1）的方法。蒸汽压缩系统（1）包括沿制冷剂路径设置的压缩机（2）、冷凝器（3）、膨胀装置（4）以及蒸发器（5），所述膨胀装置例如采用膨胀阀的形式。所述方法包括以下步骤：获得过热值，所述过热值表示进入所述压缩机（2）的制冷剂的过热；获得过冷值，所述过冷值表示进入所述膨胀装置（4）的制冷剂的过冷；以及基于所获得的过热值和基于所获得的过冷值来操作所述膨胀装置（4）。有利的是当操作膨胀装置（4）时考虑到该过冷值，这是因为在膨胀装置（4）的给定开度下过冷值的变化对蒸发器（5）的制冷能力具有显著影响。因此当考虑过冷值时得到蒸汽压缩系统（1）的更稳定操作。蒸汽压缩系统（1）有利地还可包括例如采用抽吸管线热交换器形式的内部热交换器（6）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及操作蒸汽压缩系统、尤其是包括抽吸管线热交换器的蒸汽压缩系统的方法。与现有技术方法相比，本专利技术的方法允许蒸汽压缩系统、尤其是包括抽吸管线热交换器的蒸汽压缩系统以更稳定的方式操作。本专利技术还涉及包括抽吸管线热交换器的蒸汽压缩系统。
技术介绍
蒸汽压缩系统通常包括沿制冷剂路径设置的压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器。在制冷剂路径中流动的制冷剂被交替地压缩和膨胀，由此向一容积提供冷却或加热。为了最大可能程度地利用蒸发器的蒸发能力，期望的是控制通过蒸发器的制冷剂流，使得在整个蒸发器中存在液态制冷剂。然而，在液态制冷剂被允许经过蒸发器的情况下，存在该液态制冷剂可能到达压缩机的风险。这可能导致对压缩机的损坏，因此是不期望的。因此，通常试图操作蒸汽压缩系统，使得液态制冷剂几乎存在于整个蒸发器中。为此，测量过热，即离开蒸发器的制冷剂的温度与离开蒸发器的制冷剂的露点之间的温差，并且控制对蒸发器的制冷剂供应，以便获得小的但正的过热。上述控制策略的一个缺点在于，蒸发器的蒸发能力未被完全使用，这是因为离开蒸发器的制冷剂的过热必须是正的，以便确保液态制冷剂不会到达压缩机。为了解决该问题，可以在蒸汽压缩系统的抽吸管线中(即在蒸发器和压缩机之间)设置内部热交换器。在该情况下，离开蒸发器的制冷剂在内部热交换器中被加热。因此，在小量液态制冷剂离开蒸发器的情况下，该液态制冷剂在内部热交换器中被蒸发。由此，液态制冷剂能够存在于整个蒸发器中，而不存在液态制冷剂到达压缩机的风险。在A.Tambovtsev 等人在北京举办的 International Congress ofRefrigeration 2007发表的“COP improvement by transfer of the superheating intothe internal heat exchanger”中，公开了一种制冷系统。该制冷系统包括抽吸管线热交换器，在该抽吸管线热交换器中，热交换流体平行地流动以便稳定该系统。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种操作蒸汽压缩系统的方法，在该方法中，与现有技术方法相比，蒸汽压缩系统的操作更稳定。本专利技术实施方式的又一目的在于提供一种操作蒸汽压缩系统的方法，在该方法中，与现有技术方法相比，对蒸发器的制冷剂供应以更精确且最佳的方式被控制。本专利技术实施方式的又一目的在于提供一种蒸汽压缩系统，在蒸汽压缩系统中，能够最大可能程度地利用蒸发器的潜在制冷能力，而不会导致蒸汽压缩系统的操作的不稳定。根据第一方面，本专利技术提供一种操作蒸汽压缩系统的方法，所述蒸汽压缩系统包括沿制冷剂路径设置的压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器，所述方法包括以下步骤: -获得过热值，所述过热值表示进入所述压缩机的制冷剂的过热； -获得过冷值，所述过冷值表示进入所述膨胀装置的制冷剂的过冷；以及 -基于所获得的过热值和基于所获得的过冷值来操作所述膨胀装置。在本文中，术语“蒸汽压缩系统”应当被解释为意味着其中制冷剂流循环并且被交替地压缩和膨胀的任何系统，由此向一容积提供制冷或加热。因此，蒸汽压缩系统可以是制冷系统、空气调节系统、热泵等。压缩机可以采用单个压缩机的形式，或者压缩机可以是包括两个或更多个压缩机的压缩机组。冷凝器和蒸发器都是设置成与环境介质(例如，空气流或液体流)交换热的热交换器。冷凝器和/或蒸发器可以包括单条制冷剂流路，制冷剂经由该单条制冷剂流路流过冷凝器/蒸发器。作为替代，冷凝器和/或蒸发器可以包括在入口歧管和出口歧管之间流体平行地设置的两条或更多条制冷剂流路。这些平行制冷剂流路可以采用两个或更多个平行冷凝器/蒸发器的形式和/或采用设置在单个冷凝器/蒸发器中的两个或更多个管或盘管的形式。制冷剂流路可以采用一个或多个微通道的形式。膨胀装置可以是膨胀阀或包括膨胀阀，例如电子控制的膨胀阀或热力膨胀阀。在该情况下，对蒸发器的制冷剂供应能够通过控制膨胀阀的开度来控制。作为替代，膨胀装置可以是或包括节流孔、毛细管或任何其他合适类型的膨胀装置。根据本专利技术的方法，初始获得代表进入压缩机的制冷剂的过热的过热值。该过热值可以是这样的过热，即，朝向压缩机流动的制冷剂的温度与朝向压缩机流动的制冷剂的露点之间的温差。作为替代，该过热值可以是代表过热的另一合适值，例如简单地是朝向压缩机流动的制冷剂的温度。过热值可以被直接测量，或者可以基于另一测量参数被计算或估计。例如，在过热值简单地是朝向压缩机流动的制冷剂的温度的情况下，该过热值可以有利地被直接测量。在另一方面，在过热值是实际过热的情况下，该过热值可以基于其他测量参数(例如，朝向压缩机流动的制冷剂的温度和压力)有利地被计算或估计。接下来，获得代表进入膨胀装置的制冷剂的过冷的过冷值。过冷值可以是这样的过冷，即进入膨胀装置的制冷剂的温度与进入膨胀装置的制冷剂的饱和温度之间的温差。作为替代，该过冷值可以是表示过冷的另一合适值，例如简单地是进入膨胀装置的制冷剂的液体部分的温度。应当注意的是，对于一些目的，获得提供过冷变化的信息的值(即，相对过冷值而不是绝对过冷值)就已足够。为此，进入膨胀装置的制冷剂的液体温度是合适值。过冷值可以被直接测量，或者可以基于另一测量参数被计算或估计。最后，膨胀装置基于所获得的过热值并基于所获得的过冷值来操作。由此，当膨胀装置被操作时考虑过热值以及过冷值。由于考虑过热值，因此膨胀装置能够操作以使得对蒸发器的制冷剂供应提供进入压缩机的制冷剂的最佳或期望过热，例如，小但是正的过热或零过热，这取决于蒸汽压缩系统的设计。因此，如上所述，能够最佳地使用蒸发器的潜在制冷能力。基于获知膨胀装置的特征，包括膨胀装置通常对于测量参数的变化如何反应，执行膨胀装置的操作。这种特征例如可以凭经验建立或者可以由制造商计算或估计。此外，有利的是当操作膨胀装置时考虑过冷值，这是因为进入蒸发器的制冷剂的过冷在给定制冷剂质量流量的情况下对蒸发器的制冷能力具有影响。例如，在膨胀装置是热力膨胀阀或包括热力膨胀阀的情况下，膨胀阀的开度确定被供应到蒸发器的制冷剂的质量流量。然而，对于膨胀阀的给定开度，在进入蒸发器的制冷剂的过冷增加的情况下蒸发器的制冷能力增加。因此，基于过冷或至少部分地基于表示过冷的值来控制膨胀装置允许考虑到该效应。为了达成该目的，将足够的是，过冷值提供关于过冷变化的信息，即可以不必要获得关于绝对过冷值的信息。在任何情况下，在获知过冷或过冷变化与蒸发器的制冷能力之间的关系的情况下，能够调节开度，从而获得离开蒸发器的制冷剂的最佳过热，而与进入蒸发器的过冷无关。由此，膨胀装置的操作变得更精确，并且在该时间的更大部分内能够获得最佳过热。这是极大的优势。获得过冷值的步骤可以包括:测量进入所述膨胀装置的制冷剂的温度。根据该实施方式，测量温度可以用于计算进入蒸发器的制冷剂的过冷。在该情况下，还有必要测量或估计制冷剂的压力。作为替代，测量温度可以被直接用作过冷值，这是因为进入蒸发器的制冷剂的温度变化对应于过冷变化。有利的是直接使用测量温度，这是因为与使用测量温度来计算过冷的绝对值相比简单地测量该温度要容易得多，并且还因为获得关于过冷变化的信息最常见地就已足够，以便能够正确地调节膨胀装置的操作。 蒸汽压缩系统还可以包括内部热交换器，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.30 DK PA2010005771.一种操作蒸汽压缩系统(I)的方法，所述蒸汽压缩系统(I)包括沿制冷剂路径设置的压缩机(2)、冷凝器(3)、膨胀装置(4)以及蒸发器(5)，所述方法包括以下步骤: -获得过热值，所述过热值表示进入所述压缩机(2)的制冷剂的过热； -获得过冷值，所述过冷值表示进入所述膨胀装置(4)的制冷剂的过冷；以及 -基于所获得的过热值以及基于所获得的过冷值来操作所述膨胀装置(4 )。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得过冷值的步骤包括:测量进入所述膨胀装置(4)的制冷剂的温度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述蒸汽压缩系统(I)还包括内部热交换器(6 )，所述内部热交换器设置成在从所述蒸发器(5 )朝向所述压缩机(2 )流动的制冷剂与从所述冷凝器(3)朝向所述膨胀装置(4)流动的制冷剂之间提供热交换，且其中，获得过热值的步骤包括测量沿朝向所述压缩机(2)的方向离开所述内部热交换器(6)的制冷剂的温度，并且获得过冷值的步骤包括测量沿朝向所述膨胀装置(4)的方向离开所述内部热交换器(6)的制冷剂的温度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述蒸发器(5)朝向所述压缩机(2)流动的所述制冷剂与从所述冷凝器(3)朝向所述膨胀装置(4)流动的所述制冷剂在所述内部热交换器(6)中平行地流动。5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括测量从所述蒸发器(5)朝向所述内部热交换器(6)流动的制冷剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F施密特，
申请(专利权)人：丹福斯有限公司，
类型：
国别省市：