本發(fā)明涉及一種用于控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的方法。更具體地講，在本發(fā)明的方法中，制冷劑供應(yīng)是基于參考溫度來控制的，該參考溫度已經(jīng)基于溫度測(cè)量值被計(jì)算出來。

背景技術(shù)：

蒸氣壓縮系統(tǒng)(諸如制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)或者熱泵)通常包括沿著制冷劑路徑安排的至少一個(gè)壓縮機(jī)、至少一個(gè)冷凝器、至少一個(gè)膨脹裝置(例如呈膨脹閥的形式)、以及至少一個(gè)蒸發(fā)器。制冷劑在制冷劑路徑中循環(huán)并被交替地膨脹和壓縮，并且在這些冷凝器和這些蒸發(fā)器中發(fā)生熱交換。經(jīng)膨脹的制冷劑以氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑的混合態(tài)進(jìn)入這些蒸發(fā)器。當(dāng)制冷劑穿過這些蒸發(fā)器時(shí)，該制冷劑在與跨每個(gè)蒸發(fā)器的次級(jí)流體流(諸如空氣流)交換熱量時(shí)蒸發(fā)。為了最大程度地利用給定蒸發(fā)器的潛在制冷能力，希望沿著蒸發(fā)器的整個(gè)長(zhǎng)度都存在液態(tài)制冷劑。另一方面，不希望液態(tài)制冷劑穿過蒸發(fā)器并進(jìn)入抽吸管線，因?yàn)槿绻簯B(tài)制冷劑到達(dá)壓縮機(jī)則可能對(duì)這些壓縮機(jī)造成損壞。因此希望控制到這些蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，其方式為使得在給定蒸發(fā)器中，在混合相制冷劑與氣態(tài)制冷劑之間的邊界恰好在蒸發(fā)器的出口處。

為了獲得這點(diǎn)，通常測(cè)量和/或計(jì)算離開這些蒸發(fā)器的制冷劑的過熱度。過熱度是離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度與離開蒸發(fā)器的制冷劑的露點(diǎn)之差。因此，低的過熱度值表明離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度接近露點(diǎn)，而高的過熱度值表明離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度顯著高于露點(diǎn)、并且表明蒸發(fā)器的相當(dāng)大的一部分因此包含氣態(tài)制冷劑。在蒸發(fā)器的包含氣態(tài)制冷器的部分中，周圍環(huán)境與在蒸發(fā)器中流動(dòng)的制冷劑之間的熱傳遞顯著低于在蒸發(fā)器的包含氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑的混合物的部分中的熱傳遞。因此，在蒸發(fā)器的相當(dāng)大的一部分包含氣態(tài)制冷劑時(shí)，蒸發(fā)器的總效率降低。因此試圖控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，其方式為使得將過熱度值維持在小而正的水平處。

wo2012/052019a1描述了一種用于控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的方法，其中sh＝0點(diǎn)可以純粹地基于測(cè)量的溫度信號(hào)來確定。對(duì)部件(諸如膨脹閥、風(fēng)扇或者壓縮機(jī))進(jìn)行致動(dòng)，其方式為使得蒸發(fā)器的干燥區(qū)改變。對(duì)代表離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度的溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和分析，例如，包括得出變化率信號(hào)。然后確定在所致動(dòng)的部件與所測(cè)量的溫度信號(hào)之間的傳遞函數(shù)的增益從最大值下降到最小值時(shí)的溫度值。所確定的溫度值被定義為對(duì)應(yīng)于零過熱度值(sh＝0)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提供一種用于控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的方法，其中可以動(dòng)態(tài)地計(jì)算出參考溫度。

本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供一種用于控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的方法，其中即便運(yùn)行情況改變也可以獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的最佳過熱度。

本發(fā)明提供了一種用于控制到蒸氣壓縮系統(tǒng)的蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的方法，該蒸氣壓縮系統(tǒng)包括安排在制冷劑路徑中的至少一個(gè)蒸發(fā)器、至少一個(gè)壓縮機(jī)、至少一個(gè)冷凝器以及至少一個(gè)膨脹閥，該方法包括以下步驟：

-開始系統(tǒng)識(shí)別階段，在該系統(tǒng)識(shí)別階段中，該膨脹閥的開度被交替地增大和減小，

-在該系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，監(jiān)測(cè)離開該蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2以及跨該蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣在空氣流動(dòng)遠(yuǎn)離該蒸發(fā)器的位置處的溫度s4，并且確定在這些所監(jiān)測(cè)的溫度之間的最大溫度差(s4-s2)最大，

-一旦完成該系統(tǒng)識(shí)別階段，就通過以下方式來控制到該蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)：

-監(jiān)測(cè)離開該蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2以及流動(dòng)遠(yuǎn)離該蒸發(fā)器的空氣的溫度s4，

-基于流動(dòng)遠(yuǎn)離該蒸發(fā)器的空氣的所監(jiān)測(cè)的溫度s4以及在該系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中確定的最大溫度差(s4-s2)最大來計(jì)算參考溫度s2，參考，并且

-基于計(jì)算出的參考溫度s2，參考并且為了獲得與計(jì)算出的參考溫度s2，參考基本上相等的離開該蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2來控制到該蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

在本文的上下文中，術(shù)語‘蒸氣壓縮系統(tǒng)’應(yīng)當(dāng)被解釋為意指以下任何系統(tǒng)：其中一種流體介質(zhì)流(諸如制冷劑)循環(huán)并且被交替地壓縮和膨脹，由此提供對(duì)一定體積的制冷或加熱。因此，該蒸氣壓縮系統(tǒng)可以是制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、熱泵等。

該蒸氣壓縮系統(tǒng)包括至少一個(gè)蒸發(fā)器、至少一個(gè)壓縮機(jī)、至少一個(gè)冷凝器以及至少一個(gè)膨脹閥。因此，該蒸氣壓縮系統(tǒng)可以僅包括每種這些部件中的一個(gè)，或者該蒸氣壓縮系統(tǒng)可以包括任何這些部件中的兩個(gè)或更多個(gè)。例如，該蒸氣壓縮系統(tǒng)可以包括單個(gè)壓縮機(jī)，或者它可以包括例如被安排在一個(gè)壓縮機(jī)機(jī)組中的兩個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)。類似地，該蒸氣壓縮系統(tǒng)可以僅包括一個(gè)蒸發(fā)器，或者它可以包括兩個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器。在后一種情況下，每個(gè)蒸發(fā)器可以被安排成為單獨(dú)的制冷體積提供制冷。這些單獨(dú)的制冷體積可以例如是超市的多個(gè)單獨(dú)的展示柜。無論如何，每個(gè)蒸發(fā)器被優(yōu)選地連接到單獨(dú)的膨脹閥上，該單獨(dú)的膨脹閥控制到該蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，該制冷劑供應(yīng)獨(dú)立于到其他蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。此外，蒸發(fā)器單元可以包括單個(gè)區(qū)段、或者可以包括串聯(lián)連接或并聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段。

根據(jù)本發(fā)明的方法與經(jīng)由相應(yīng)的膨脹閥控制到單個(gè)蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)有關(guān)。然而，可以將這種蒸發(fā)器很好地安排在包括一個(gè)或多個(gè)附加蒸發(fā)器的蒸氣壓縮系統(tǒng)中，在這種情況下分別控制到這些附加蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的方法，首先開始系統(tǒng)識(shí)別階段。在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，膨脹閥的開度被交替地增大和減小，即，膨脹閥的開度進(jìn)行調(diào)整或脈動(dòng)。在本文的上下文中，術(shù)語‘系統(tǒng)識(shí)別階段’應(yīng)當(dāng)被解釋為意指時(shí)間段，在這個(gè)時(shí)間段中，可以識(shí)別出蒸氣壓縮系統(tǒng)的各種特性(例如蒸氣壓縮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài))以便在操作蒸氣壓縮系統(tǒng)時(shí)考慮這樣的特性。

在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，監(jiān)測(cè)離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2以及跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣在空氣流動(dòng)遠(yuǎn)離該蒸發(fā)器的位置處的溫度s4。溫度s2與離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱度有關(guān)。溫度s4是跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣在已經(jīng)與流動(dòng)穿過蒸發(fā)器的制冷劑發(fā)生了熱交換之后(即，空氣已經(jīng)被蒸發(fā)器冷卻)的溫度。因此，溫度s4反映了在制冷體積中占主導(dǎo)的溫度以及蒸發(fā)器的瞬時(shí)冷卻功率，因?yàn)楦呃鋮s功率將降低這個(gè)溫度。

例如，可以借助于被安排在適當(dāng)位置處的多個(gè)溫度傳感器來測(cè)量溫度s2和s4。

基于所監(jiān)測(cè)的溫度s2和s4來確定在所監(jiān)測(cè)的溫度之間的最大溫度差(s4-s2)最大。膨脹閥的開度在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中交替地增大和減小導(dǎo)致了所監(jiān)測(cè)的溫度交替地升高和降低。然而，離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2的變化預(yù)期大于跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度s4的變化。由此，在所監(jiān)測(cè)的溫度s2與s4之間的差值在膨脹閥的開度增大或減小的期間變化。對(duì)于每個(gè)時(shí)間段，確定所監(jiān)測(cè)的溫度之間的最大差值。隨后，最大溫度差(s4-s2)最大被確定為每個(gè)時(shí)間段確定的溫度差的最大值。

因此，最大溫度差(s4-s2)最大提供了給定情形下關(guān)于離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2距最佳過熱度值有多遠(yuǎn)的信息、以及由此的關(guān)于在蒸發(fā)器沒有溢流風(fēng)險(xiǎn)的情況下(即，液態(tài)制冷劑被允許穿過蒸發(fā)器)溫度s2可以被進(jìn)一步降低多少的信息。在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，蒸發(fā)器在若干嘗試或若干時(shí)間段中將幾乎溢流。合理的是試圖將操作點(diǎn)移動(dòng)到其預(yù)期的冷區(qū)域。當(dāng)蒸發(fā)器幾乎溢流時(shí)，離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2接近露點(diǎn)溫度附近的水平。在這種情況下，提供了對(duì)露點(diǎn)溫度的良好估算。同時(shí)，流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4接近其可能的最低水平。當(dāng)蒸發(fā)器幾乎填滿液態(tài)制冷劑并且制冷空間被冷卻時(shí)，在相同時(shí)間段中在s4的最低值與s2的最低值之間的差距提供了對(duì)于制冷劑露點(diǎn)與s4測(cè)量值之間預(yù)期溫度差的估算測(cè)量。這種差距使得我們能夠限定離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2的設(shè)定點(diǎn)，該設(shè)定點(diǎn)適當(dāng)?shù)亟咏饵c(diǎn)溫度，同時(shí)避免了蒸發(fā)器的溢流。

一旦完成系統(tǒng)識(shí)別階段，就通過以下方式來控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

基本上如上所述，監(jiān)測(cè)離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2以及在遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的方向上跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度s4。

然后，基于所監(jiān)測(cè)的溫度s4以及在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中確定的最大溫度差(s4-s2)最大來計(jì)算參考溫度s2，參考。因此，在操作蒸氣壓縮系統(tǒng)(包括控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng))的過程中動(dòng)態(tài)地計(jì)算參考溫度s2，參考。因此，如果所監(jiān)測(cè)的溫度s4改變，那么計(jì)算出的參考溫度s2，參考也相應(yīng)地改變。為此目的，溫度s4是適當(dāng)?shù)膮?shù)，因?yàn)樵谡魵鈮嚎s系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)操作中，溫度s4是最冷的信號(hào)，并且溫度s4的變化與離開蒸發(fā)器的制冷劑的露點(diǎn)溫度直接相關(guān)。因此，如果離開蒸發(fā)器的制冷劑的露點(diǎn)溫度升高，那么流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4也升高。類似地，如果(例如，由于吸入壓力降低)離開蒸發(fā)器的制冷劑的露點(diǎn)溫度下降，那么流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4也降低。

此外，由于參考溫度s2，參考是基于最大溫度差(s4-s2)最大來計(jì)算的，因此該參考溫度如上所述同樣反映了離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2可以進(jìn)一步安全地降低多少。

計(jì)算參考溫度s2，參考的步驟可以例如使用計(jì)算器來執(zhí)行，該計(jì)算器可以例如是或形成控制器或微處理器的一部分。

最后，基于計(jì)算出的參考溫度s2，參考并且為了獲得與計(jì)算出的參考溫度s2，參考基本上相等的離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2來控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。由此確保了控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，其方式為將離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱度維持在安全水平，而不必計(jì)算過熱度值或測(cè)量離開蒸發(fā)器的制冷劑的壓力。

計(jì)算參考溫度s2，參考的步驟可以包括在預(yù)定義的前一時(shí)間間隔過程中計(jì)算流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4的平均溫度根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在適當(dāng)長(zhǎng)度的時(shí)間間隔過程中獲得溫度s4的平均值或均值，并且使用所獲得的平均值代替瞬時(shí)測(cè)量的溫度s4來計(jì)算參考溫度s2，參考。由此，當(dāng)計(jì)算參考溫度s2，參考時(shí)應(yīng)用的溫度值代表在空氣遠(yuǎn)離蒸發(fā)器流動(dòng)的位置處跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣中占主導(dǎo)的典型溫度，并且沒有考慮短時(shí)間內(nèi)的任何擾動(dòng)或變化。

預(yù)定義的前一時(shí)間段可以例如簡(jiǎn)單地是在緊接當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)之前消逝的給定長(zhǎng)度的時(shí)間段。作為替代方案，預(yù)定義的前一時(shí)間段可以是前一個(gè)夜間時(shí)間或前一個(gè)日間時(shí)間。在這種情況下，在日間可以應(yīng)用一個(gè)平均溫度并且在夜間可以應(yīng)用另一個(gè)平均溫度。

在這種情況下，參考溫度s2，參考可以被計(jì)算為：

其中，δ是恒定安全值。

根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，參考溫度s2，參考被計(jì)算為在流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度的平均值與系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中確定的最大溫度差(s4-s2)最大之間的差值。原則上，這將提供與零過熱度值(sh＝0)相對(duì)應(yīng)的參考溫度s2，參考。然而，為了提供離開蒸發(fā)器的制冷劑的受控溫度的安全裕量，由此確保離開蒸發(fā)器的制冷劑的過熱度值不會(huì)變得極低而冒有液態(tài)制冷劑穿過蒸發(fā)器的風(fēng)險(xiǎn)，增加了恒定安全值δ。因此，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，其方式為獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的最佳過熱度值。

可以使用比例積分(pi)調(diào)節(jié)器來執(zhí)行控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的步驟。這是標(biāo)準(zhǔn)部件，并且它提供了非常簡(jiǎn)單的方式來控制蒸氣壓縮系統(tǒng)。將計(jì)算出的參考溫度s2，參考和離開蒸發(fā)器的制冷劑的所測(cè)量的溫度s2供應(yīng)至pi調(diào)節(jié)器，并且基于此對(duì)到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)進(jìn)行控制，其方式為在所測(cè)量的溫度s2高于參考溫度s2，參考的情況下增加制冷劑供應(yīng)，在所測(cè)量的溫度s2低于參考溫度s2，參考的情況下減少制冷劑供應(yīng)。

作為替代方案，可以應(yīng)用其他傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器。

該方法還可以包括以下步驟：在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，確定一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)、將這些系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)供應(yīng)到比例積分(pi)調(diào)節(jié)器、并且根據(jù)這些系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)比例積分(pi)調(diào)節(jié)器。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，pi調(diào)節(jié)器是根據(jù)關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的實(shí)際信息來設(shè)計(jì)的。這確保了準(zhǔn)確控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)可以例如包括蒸氣壓縮系統(tǒng)的各種時(shí)間常數(shù)、時(shí)間延遲和/或增益。

控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的步驟還可以包括以下步驟：

-獲得跨蒸發(fā)器的空氣流的空氣溫度t空氣，

-將所獲得的空氣溫度t空氣與參考值t空氣，參考進(jìn)行對(duì)比，并且

-基于比較步驟并且基于計(jì)算出的參考溫度s2，參考來控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)，以便獲得跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的希望溫度。這將典型地對(duì)應(yīng)于制冷體積內(nèi)部的空氣的溫度。因此，對(duì)到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)進(jìn)行控制，以便獲得制冷體積內(nèi)部的希望溫度。

空氣溫度t空氣可以是朝向蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣(即，在空氣被蒸發(fā)器冷卻之前)的溫度、流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣(即，緊接空氣已經(jīng)被蒸發(fā)器冷卻之后)的溫度、或者朝向蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度與流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度的加權(quán)值。以此方式考慮空氣溫度確保了膨脹閥的開度和由此到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)以平滑且連續(xù)的方式變化。

考慮到離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度以及空氣溫度，使用單個(gè)pi調(diào)節(jié)器可以控制到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中

圖1是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的蒸氣壓縮系統(tǒng)的一部分的簡(jiǎn)圖，

圖2是展示了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法操作蒸氣壓縮系統(tǒng)的過程中膨脹閥的開度與各種溫度測(cè)量值的曲線圖，并且

圖3是展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的框圖。

具體實(shí)施方式

圖1是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的蒸氣壓縮系統(tǒng)1的一部分的簡(jiǎn)圖。蒸氣壓縮系統(tǒng)1包括蒸發(fā)器2，該蒸發(fā)器連同一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)(未示出)和一個(gè)或多個(gè)冷凝器(未示出)被安排在制冷劑路徑中。膨脹閥3也被安排在該制冷劑路徑中，以用于控制到蒸發(fā)器2的制冷劑供應(yīng)。

蒸氣壓縮系統(tǒng)1還包括許多溫度傳感器。第一溫度傳感器4被安排在該制冷劑路徑中在蒸發(fā)器2的出口后。因此，第一溫度傳感器4測(cè)量溫度信號(hào)s2，該溫度信號(hào)代表離開蒸發(fā)器2的制冷劑的溫度。

第二溫度傳感器5被安排在跨蒸發(fā)器2的次級(jí)空氣流中、在空氣到達(dá)蒸發(fā)器2之前的位置處。因此，第二溫度傳感器5測(cè)量溫度信號(hào)s3，該溫度信號(hào)代表朝向蒸發(fā)器2流動(dòng)的空氣的溫度。應(yīng)當(dāng)注意，為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的目的，第二溫度傳感器5可以省去。

第三溫度傳感器6被安排在跨蒸發(fā)器2的次級(jí)空氣流中、在空氣已經(jīng)通過蒸發(fā)器2之后的位置處。因此，第三溫度傳感器6測(cè)量溫度信號(hào)s4，該溫度信號(hào)代表流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器2的空氣的溫度。

在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，膨脹閥3的開度被交替地增大和減小。同時(shí)地，監(jiān)測(cè)溫度信號(hào)s2和s4，并且將其供應(yīng)到參考溫度計(jì)算器7。在參考溫度計(jì)算器7中，基于所測(cè)量的溫度信號(hào)s2和s4確定最大溫度差(s4-s2)最大。以下將參照?qǐng)D2更詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行描述。參考溫度計(jì)算器7可以例如是或形成控制器或微處理器的一部分。

當(dāng)已經(jīng)完成系統(tǒng)識(shí)別階段時(shí)，監(jiān)測(cè)溫度信號(hào)s4并將其供應(yīng)到參考溫度計(jì)算器7。然后參考溫度計(jì)算器7基于所監(jiān)測(cè)的溫度s4以及在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中確定的最大溫度差(s4-s2)最大來計(jì)算參考溫度s2，參考。參考溫度s2，參考可以例如被計(jì)算為：

其中，是在預(yù)定義的前一時(shí)間間隔過程中獲得的s4的平均值，并且δ是恒定安全值。以這種方式計(jì)算出的參考溫度s2，參考代表離開蒸發(fā)器2的制冷劑的溫度，該溫度提供了制冷劑的最佳過熱度。

計(jì)算出的參考溫度s2，參考被供應(yīng)到比例積分(pi)調(diào)節(jié)器8。此外，監(jiān)測(cè)溫度信號(hào)s2并且將其供應(yīng)到pi調(diào)節(jié)器8?；诖?，pi調(diào)節(jié)器8生成用于膨脹閥3的控制信號(hào)。響應(yīng)于控制信號(hào)，膨脹閥3調(diào)整開度以及由此的到蒸發(fā)器2的制冷劑供應(yīng)，以便獲得與計(jì)算出的參考溫度s2，參考基本上相等的離開蒸發(fā)器2的制冷劑的溫度s2。

此外，將溫度信號(hào)s3和s4供應(yīng)到傳感器選擇單元9。傳感器選擇單元9選擇：是將溫度信號(hào)s3和s4中的一者選擇作為代表在制冷體積內(nèi)部占主導(dǎo)的溫度的空氣溫度t空氣還是選擇這兩個(gè)溫度信號(hào)s3和s4的加權(quán)值。該選擇可以例如基于傳感器5和6的可用性、或者基于安裝者的選擇?；谠撨x擇，生成溫度信號(hào)t空氣，并且將t空氣供應(yīng)到空氣跟蹤單元10。

同樣將參考空氣溫度t空氣，參考供應(yīng)到空氣跟蹤單元10。參考空氣溫度t空氣，參考代表制冷體積內(nèi)部(即，跨蒸發(fā)器2流動(dòng)的空氣中)希望的參考或目標(biāo)溫度。

空氣跟蹤單元10將溫度信號(hào)t空氣與參考空氣溫度t空氣，參考進(jìn)行對(duì)比并且生成被供應(yīng)到pi調(diào)節(jié)器8的信號(hào)。所生成的信號(hào)表明了實(shí)際空氣溫度t空氣到參考空氣溫度t空氣，參考的接近程度。因此，當(dāng)pi調(diào)節(jié)器8生成用于膨脹閥3的控制信號(hào)時(shí)，考慮到還可能需要對(duì)膨脹閥3的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)以便獲得跨蒸發(fā)器2流動(dòng)的空氣的希望溫度。因此，對(duì)膨脹閥3的開度和由此的到蒸發(fā)器2的制冷劑供應(yīng)進(jìn)行控制，以便獲得離開蒸發(fā)器2的制冷劑的參考溫度s2，參考并且以便獲得制冷體積內(nèi)部跨蒸發(fā)器2流動(dòng)的空氣的參考溫度t空氣，參考。

蒸氣壓縮系統(tǒng)1還配備有安全邏輯11以便檢測(cè)可能的誤差或安全問題。例如，安全邏輯11可以檢測(cè)是否存在蒸發(fā)器2溢流的風(fēng)險(xiǎn)，即，離開蒸發(fā)器2的制冷劑的過熱度值是否接近于零。

圖2是展示了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法操作蒸氣壓縮系統(tǒng)的過程中膨脹閥的開度與各種溫度測(cè)量值的曲線圖。蒸氣壓縮系統(tǒng)可以例如是圖1中所展示的蒸氣壓縮系統(tǒng)。

圖2的曲線圖展示了對(duì)蒸氣壓縮系統(tǒng)的三個(gè)不同的控制階段，即，降溫階段、系統(tǒng)識(shí)別階段以及正常控制階段。

在降溫階段之前，蒸氣壓縮系統(tǒng)已經(jīng)在一段時(shí)間內(nèi)不工作。因此，在蒸氣壓縮系統(tǒng)中占主導(dǎo)的所有溫度s2、s3和s4已經(jīng)均衡在基本上相同的溫度水平上。

在降溫階段開始時(shí)，膨脹閥的開度12被設(shè)定為最大值以便盡可能快地填充蒸發(fā)器，由此驅(qū)動(dòng)測(cè)量的溫度下降。溫度信號(hào)s2代表離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度，溫度信號(hào)s3代表朝向蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度，并且溫度s4代表流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度，如以上參照?qǐng)D1所描述的。

從圖2可以看出，在降溫階段的過程中，相比于其他測(cè)量的溫度s2和s3，流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4初始降低得更快。這是由于蒸發(fā)器以有效率的方式冷卻跨蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣。朝向蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度s3和離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2也降低，但是速率較低。

在某一時(shí)間點(diǎn)，離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2急劇降低。這表明了液態(tài)制冷劑遍及蒸發(fā)器的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度，并且正在接近零過熱度情況。因此，降溫階段結(jié)束，并且開始系統(tǒng)識(shí)別階段。

在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中，膨脹閥的開度12在最大值與最小值之間交替地增大和減小。此外，對(duì)溫度信號(hào)s2、s3和s4進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

由圖2可以看出膨脹閥的開度12的交替增大和較小導(dǎo)致了離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2顯著的降低和升高。這是由于蒸發(fā)器幾乎被填滿了液態(tài)制冷劑，膨脹閥的開度12以及由此的到蒸發(fā)器的制冷劑供應(yīng)的變化由此顯著地影響了離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2。

由于空氣被蒸發(fā)器冷卻，流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4同樣在系統(tǒng)識(shí)別階段的過程中變化，并且流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4因此取決于蒸發(fā)溫度。然而，流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4的變化小于離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2的變化。

最后，朝向蒸發(fā)器流動(dòng)的空氣的溫度s3在系統(tǒng)識(shí)別階段過程中簡(jiǎn)單地持續(xù)降低，只具有不顯著的變化。

對(duì)于膨脹閥的開度12的每個(gè)增大和減小的時(shí)間段，監(jiān)測(cè)在離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2與流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的溫度s4之間的溫度差(s4-s2)，并且確定溫度差的最大值。一旦完成系統(tǒng)識(shí)別階段，最大溫度差(s4-s2)最大就被確定為是在增大和減小膨脹閥的開口度12的時(shí)間段過程中確定的溫度差(s4-s2)的最大值。最大溫度差(s4-s2)最大被供應(yīng)到參考溫度計(jì)算器，并且被用于以上述方式計(jì)算參考溫度s2，參考。

因此，最大溫度差(s4-s2)最大提供了給定情形下關(guān)于離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2距最佳過熱度值有多遠(yuǎn)的信息、以及由此的關(guān)于在蒸發(fā)器沒有溢流風(fēng)險(xiǎn)的情況下(即，液態(tài)制冷劑被允許穿過蒸發(fā)器)溫度s2可以被進(jìn)一步降低多少的信息?；谧畲鬁囟炔?s4-s2)最大計(jì)算出的用于離開蒸發(fā)器的制冷劑的參考溫度s2，參考因此考慮了這一信息。

最后，開始正?？刂齐A段。在這個(gè)階段過程中，對(duì)膨脹閥的開度12進(jìn)行控制，以便獲得離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2，該溫度基本上等于參考溫度s2，參考?；谠谙到y(tǒng)識(shí)別階段的過程中確定的最大溫度差(s4-s2)最大并且基于流動(dòng)遠(yuǎn)離蒸發(fā)器的空氣的所監(jiān)測(cè)的溫度s4來連續(xù)計(jì)算參考溫度s2，參考。

圖3是展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的例如用于控制圖1的蒸氣壓縮系統(tǒng)的方法的框圖。

空氣溫度t空氣和參考空氣溫度t空氣，參考例如參考圖1以上述方式被供應(yīng)到空氣跟蹤單元10的比較器13。比較器13的輸出經(jīng)過過濾器14，并且在信號(hào)從空氣跟蹤單元10供應(yīng)到比例積分(pi)調(diào)節(jié)器8的積分部分之前給信號(hào)施加增益15。

此外，參考溫度計(jì)算器7計(jì)算離開蒸發(fā)器的制冷劑的參考溫度s2，參考?；旧弦陨鲜龇绞接?jì)算參考溫度s2，參考，并且將其供應(yīng)到比較器16，該參考溫度在比較器處與離開蒸發(fā)器的制冷劑的測(cè)量溫度s2進(jìn)行對(duì)比。

比較器16的輸出被供應(yīng)至pi調(diào)節(jié)器8?；趶目諝飧檰卧?0和參考溫度計(jì)算器7接收的輸入，pi調(diào)節(jié)器8生成用于膨脹閥的控制信號(hào)，以便控制膨脹閥的開度，其方式為使得離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度s2基本上等于計(jì)算出的參考溫度s2，參考，并且其方式為獲得與參考空氣溫度t空氣，參考相等的空氣溫度t空氣。從空氣跟蹤單元10接收的輸入確保以平滑的方式控制膨脹閥的開度。