[发明专利]用于控制蒸汽压缩系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制诸如制冷系统的蒸汽压缩系统的方法，例如空调系统。更具体地，本发明涉及一种用于控制包括至少两个蒸发器的蒸汽压缩系统的方法。

背景技术

在包括仅一个蒸发器的蒸汽压缩系统中，通常试图以最大可能程度利用蒸发器潜在制冷能力的方式来控制提供到蒸发器的制冷剂的质量流。一方面，蒸发器中存在大量气态制冷剂是不合适的，由于制冷是由蒸发器中的制冷剂相变而进行，因此大量气态制冷剂会降低蒸发器的制冷能力。另一方面，也不期望允许液态制冷剂通过蒸发器，因为不能实现制冷剂的完全制冷能力，并且由于其会损坏压缩机。因此希望通过以下方式控制到蒸发器的制冷剂质量流：混合态制冷剂，即包括气态以及液态的制冷剂延伸到尽可能靠近蒸发器出口的位置，但不允许液态制冷剂通过蒸发器。为此，蒸发器出口处的过热度(SH)经常被测量并用作控制参数。高过热度是有太多气态制冷剂存在于蒸发器中的迹象。过热度为零则表示液态制冷剂被允许通过蒸发器。因此，通常试图以获得最小但为正的过热度的方式控制提供到蒸发器的制冷剂的质量流。

在包括两个以上蒸发器的蒸汽压缩系统中，难以采用以合适方式运行每一蒸发器的方式来控制系统中的制冷剂流，且蒸汽压缩系统整体高效运行，例如以上述标准。更具体地，期望通过以下方式控制这样的蒸汽压缩系统：每一蒸发器的SH控制成尽可能接近零，但不允许液态制冷剂通过任意蒸发器。另外，希望在不显著增加系统部件数量的情况下实现上述目的。

发明内容

因而，本发明的任务是提供一种用于控制蒸汽压缩系统的方法，所述蒸汽压缩系统包括至少两个蒸发器，所述方法允许最大可能程度地利用每一个蒸发器的潜在制冷能力。

本发明的另一任务是提供一种用于控制包括至少两个蒸发器的蒸汽压缩系统的方法，该方法允许蒸汽压缩系统整体高效地运行。

根据本发明，通过提供一种用于控制蒸汽压缩系统的方法实现上述及其它任务，所述蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、并联地流体连接在压缩机和共同出口之间的至少两个蒸发器，和控制通过每一蒸发器的制冷剂流的膨胀装置，所述方法包括以下步骤：

-获得决定可用制冷剂在蒸发器之间分配的分配因素；

-监测共同出口处的过热度SH；

-对应于SH控制可用制冷剂量，并从而获得最佳SH值；

-根据分配因素、并通过膨胀装置在蒸发器之间分配可用制冷剂。

在本文中，术语“蒸汽压缩系统”应当理解为指制冷剂流在其中循环并交替压缩和膨胀从而提供制冷或制热的任意系统。因而，蒸汽压缩系统可以是制冷系统、空调系统、热泵等。

压缩机可以是一个压缩机，但也可以是两个以上压缩机，例如形成压缩机组。

蒸汽压缩系统包括并联布置的至少两个蒸发器，它们优选地布置成提供相同制冷容量。

分配因素决定可用制冷剂在蒸发器之间的分配。因而，假设一定量的可用制冷剂，分配因素确定每一个蒸发器将接收到多大部分的可用制冷剂。分配因素由以下方式产生：考虑每一个蒸发器的特定操作条件从而对于所有蒸发器都获得最佳填充度。优选地能够在运行期间调整分配因素，例如为了经常地考虑运行状态下的变化。然而，分配因素也可初始固定。

因而，分配因素可以在刚开始获得，例如通过存储装置或查找表(非蒸汽压缩系统的一部分)提供，或者分配因素可以动态地获得，例如根据一个或多个测量数量。

膨胀装置确保根据分配因素在蒸发器之间分配可用制冷剂。

运行期间，监测共同出口处的SH。因而，在监测SH处，已循各流动路径并通过各个蒸发器的制冷剂再次混合以形成共同制冷剂流。因此，监测的SH值是对整体蒸汽压缩系统性能的测量，而不是对单个蒸发器的性能的测量。响应于监测的SH控制可用制冷剂量，并从而获得最佳SH值。如上所述，最佳SH值可以是尽可能小的值，但不是零。由此确保整体蒸汽压缩系统高效地运行。

因而，根据本发明的方法，蒸汽压缩系统通过以下方式运行：确保蒸汽压缩系统整体高效运行，且同时确保最大可能程度地利用每一蒸发器的潜在制冷能力。

膨胀装置可以包括至少一个阀。例如，膨胀装置可以包括用于每一个蒸发器的一个阀，其中打开阀使得制冷剂被供应到连接到该阀的蒸发器，而关闭阀则阻止该制冷剂的提供。因此，阀的打开时间和/或打开程度提供可用制冷剂在蒸发器之间的分配。