CN101765750A

CN101765750A - 控制制冷剂分配的方法

Info

Publication number: CN101765750A
Application number: CN200880019844A
Authority: CN
Inventors: C·蒂博; R·威斯尼夫斯基
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2028-06-11
Also published as: RU2413908C1; DE602008006187D1; US20100242505A1; MX2009013339A; US8769976B2; JP2010529409A; CN101765750B; WO2008151629A1; ATE505698T1; EP2156112A1; EP2156112B1; JP5238022B2

Abstract

本发明涉及一种用于控制蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法，诸如制冷系统，例如包括至少两个蒸发器的空调系统。制冷剂分配决定了可用量的制冷剂在分配器之间的分配。在监测蒸发器共同出口处的过热度SH的同时，采用以下方式调整制冷剂的分配：到第一分配器的制冷剂的质量流以受控方式调整。然后观察对监测到的SH的影响，并用于获得第一蒸发器的性能的信息，该信息是控制参数形式。对于每一蒸发器重复操作，并根据控制参数调整制冷剂分配。影响可以是SH显著变化的形式。选择性地，控制参数可以反映由制冷剂分配的调整所产生的SH的变化。

Description

控制制冷剂分配的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法，诸如制冷系统，包括至少两个蒸发器。更具体地，本发明涉及一种控制制冷剂在至少两个蒸发器之间分配的方法，以便蒸发器的制冷能力能达到最大可能程度。

背景技术

有时必须提供一种蒸汽压缩系统，其中两个或更多蒸发器在压缩机和共同出口之间并行流体连通。例如在许多制冷系统中的情况，其包括两个或多个单独的制冷室、例如家用冰箱具有冷藏室和冷冻室。选择性地，两个或多个蒸发器可以布置成相同制冷容量中，例如以并排的结构。这种构造的一个实例是空调系统。当两个或多个蒸发器以此方式并联流体连通时，必须实现可用制冷剂在蒸发器之间的分配。理想的是，考虑蒸发器的各个独立因素再进行分配。这些独立因素包括独立的给定值温度、冷负荷、效率等。

人们做过许多尝试以实现在上述蒸汽压缩系统之一中理想的制冷剂分配。因而，DE 195 47 744披露了一种制冷系统，包括压缩机和两个并行流体连通到压缩机的蒸发器。穿过两蒸发器的制冷剂流由电磁阀控制。根据两个单独室内温度的测量来控制阀，其中每一个室由一个蒸发器制冷。因而，阀受控制，从而每一蒸发器接收正确量的制冷剂，以实现对应制冷室的理想滞环控制。该控制方法的缺点在于，每一个蒸发器部需要单独的温度传感器。另一缺点在于，不能确保每一蒸发器的潜在制冷能力发挥到最大可能程度。再一缺点在于，其不适合用于以下系统：蒸发器设置在相同制冷容量中，例如空调系统。

US 6,546,843公开了一种用于产生并分配冷饮的机器，其包括多个装冷饮的箱体。每一个箱体设置有用于制冷回路的蒸发器和混合器(mixer)。蒸发器通过连接和控制截流阀与同一压缩机连接。根据每一箱体中所测得的温度控制到每一蒸发器的制冷剂流。控制到单个的流体流的阀可以顺序地控制。必须在每一个箱体中放置温度传感器，且该机器中也会产生上述其它缺点。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于控制在包括两个以上蒸发器的蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法，该方法适用于这样的蒸汽压缩系统，其具有布置在相同制冷容量中的两个以上蒸发器。

本发明的另一任务是提供一种用于控制在包括两个以上蒸发器的蒸汽压缩系统中的制冷剂分配的方法，其中与相似现有技术的蒸汽压缩系统相比，蒸汽压缩系统中必要部件的数量可以减少。

本发明的再一任务是提供一种用于控制在包括两个以上蒸发器的蒸汽压缩系统中的制冷剂分配的方法，与相似现有技术的蒸汽压缩系统情况相比，可以更高效率利用每一蒸发器的潜在制冷能力。

根据本发明的第一方面，通过提供一种用于控制在蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法来实现上述及其它目标，其中所述蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、并联地流体连接在所述压缩机和共同出口之间的至少两个蒸发器，和用于控制穿过每一蒸发器的制冷剂流的装置，所述方法包括以下步骤：

a)监测共同出口处制冷剂的过热度SH；

b)调整通过蒸发器的制冷剂分配，从而改变通过第一蒸发器的制冷剂的质量流，并同时保持通过所有蒸发器的制冷剂的总质量流大致不变；

c)当SH发生显著变化时，探测基于b)步骤中所获得的通过第一蒸发器的制冷剂的质量流的变化的控制参数；

d)对于每一个其余的蒸发器重复步骤a)到步骤c)；且

e)根据探测到的控制参数，调整通过每一个蒸发器的制冷剂的分配。

在本文中，术语“蒸汽压缩系统”应当理解成指任意以下系统，制冷剂流在其中循环并交替地压缩和膨胀，由此提供一定量的制冷或者加热。因而，蒸汽压缩系统可以是制冷系统、空调系统和热泵等。

压缩机可以是单一压缩机，但其也可以是两个或多个压缩机、例如形成压缩机组(compressor rack)。

蒸汽压缩系统包括至少两个蒸发器，其并联设置，并优选地提供相同制冷容量。制冷剂分配确定一定量的可用制冷剂如何在蒸发器之间分配。

在监测SH的同时调整通过蒸发器的制冷剂的分配。调整通过以下方式执行：以特殊并受控的方式改变通过选择的、此处称为第一蒸发器的制冷剂质量流。由于可用制冷剂的总量未改变，因此必须调整通过其余蒸发器的制冷剂的质量流，以补偿通过第一蒸发器的质量流的受控调整。然而，其余蒸发器之间的相互分配保持基本不变。

当SH发生显著变化时，控制参数被探测。该控制参数由此将表明第一蒸发器对应于所执行的调整的性能。因而，控制参数提供关于该特定蒸发器的运行和性能的信息。例如，设N为蒸发器的数量。那么：

Distribtution_l，new＝Distribution_l，old+Δ

和

Distribution_i，new＝Distribution_i，old-Δ/(N-1)，i≠1

SH显著变化可以例如是SH的突然增加或减少。例如，如果通过第一蒸发器的质量流增加，那么当质量流充分大时SH会显著减少，以允许液体制冷剂最终通过蒸发器。因而，当探测到SH的这种减少时，控制参数被探测，且控制参数由此提供在此情况下关于第一蒸发器的性能的信息。理想地，蒸汽压缩系统应当以下述方式工作：每一个蒸发器接收恰好充分的制冷剂，以确保混合的气/液态制冷剂存在于蒸发器的整个长度上，而不允许液态制冷剂穿过蒸发器。如果可以实现此，每一个蒸发器的性能将是最佳的，且由此可以使蒸汽压缩系统的整体性能最优，而不增加系统的总能耗。另一方面，由于会损害制冷剂的换热系数，并由此使得蒸发器的潜在制冷能力不能以最佳方式实现，因此大量气态制冷剂处于蒸发器中是不合适的。另一方面，由于会损坏压缩机，因此不希望液态制冷剂穿过蒸发器。另外，允许液态制冷剂通过蒸发器会使得制冷剂的潜在制冷能力得不到充分利用，因为制冷因制冷剂经历相变而发生。为了实现最大可能程度地利用每一蒸发器的潜在制冷能力，首先要确保蒸发器具有大致相同的填充度。只要实现这一情况，就可以确保混合态的制冷剂存在于每一制冷剂的整个长度。这可以例如通过调节可用制冷剂量来实现。

通过对于每一其余的蒸发器重复步骤a)到步骤以c)，获得用于每一蒸发器的上述控制参数。由于是对于每一蒸发器都获得单独的信息，可以使用获得的信息，以通过考虑每一蒸发器的单独特征的方式来调整制冷剂分配。因此，可以选择制冷剂分配，以确保最大可能程度地利用每一蒸发器的潜在制冷能力。这是巨大优势，因为由此可以减少蒸汽压缩系统的总能耗，而不降低系统的性能。

另外，使用相同的测量设备可以获得每一蒸发器的单独控制参数，即，不必为每一蒸发器安装一组相关传感器。由此可以实现系统部件数量最少，且由此实现初始制造成本最低。

步骤b)可以包括逐渐增加通过第一蒸发器的制冷剂的质量流。这可以例如通过逐渐打开流体连接到所述蒸发器的阀而实现。根据该实施例，通过第一蒸发器的制冷剂的质量流被逐渐增加，同时通过减少通过每一其余的蒸发器的质量流来逐渐补偿质量流的增大，直到SH发生显著变化。如上所述，在此情况下，SH的显著变化，优选地是SH的显著减小，这是由液体制冷剂被允许通过第一蒸发器而促进的。

探测控制参数可以是开度差，例如上述限定的阀的开度。因而，在此情况下，探测控制参数提供关于在逐渐增加期间增加多少制冷剂通过第一蒸发器的质量流的信息。优选地，由此获得的控制参数提供关于在液态制冷剂通过蒸发器之前可以增加多少开度的信息。

选择性地，控制参数可以是到SH发生显著变化时所经过的时间间隔长度。这可以通过以下方式有利地实现。例如通过完全地打开流体连接到第一蒸发器的阀可以显著地增加通过第一蒸发器的制冷剂的质量流。同时启动计时器，当SH显著变化时、优选地由允许通过蒸发器的液态制冷剂所促进的SH的显著减少时，自质量流增加起经过的时间间隔被探测。优选地，由此获得的控制参数提供了从完全打开阀直到液态制冷剂通过蒸发器所花费的时间的信息。

方法可进一步包括重复步骤a)到e)的步骤。根据该实施例，制冷剂分配被重复地调整，并由此确保制冷剂分配保持最佳。步骤a)到步骤e)可以预定时间间隔重复，诸如规则地每小时、每15分钟、每5分钟等，取决于蒸汽压缩系统的运行状态中期望的变化。步骤也可以持续地重复。

选择性地，方法步骤的重复可以由过热控制器启动。根据该实施例，过热控制器能够探测表示制冷剂在蒸发器之间分配不是最优的信号。这例如可以是，过热控制器难以保持SH大致不变。过热控制器例如可以探测SH振荡或者循环，例如SH方差的增加。这可以表示：至少一个蒸发器允许液态制冷剂至少周期地通过。允许液态制冷剂通过一个蒸发器将引起SH突然减小，且当液态制冷剂不再通过蒸发器时，SH又将突然增大。通过调整制冷剂在蒸发器之间的分配可以解决这一问题。因此，如果过热控制器可以“请求”调整、即如果发生上述情况启动该方法步骤，那么这是有利的。这可以视为过热控制器请求分配调适算法。作为选择，如果发生运行条件下的已知变化，过热控制器会启动方法步骤。例如，如果通过蒸发器的第二流体流、例如在蒸汽压缩系统是空调系统的情况下、空气流被改变，那么过热控制器会启动方法步骤，从而实现制冷剂分配的调整，而该调整补偿已知要产生的该改变。应当注意，并不必然要求知道这种改变的精确值。知道相当大的改变产生就已足够。在此情况下，方法步骤的启动可以视为前馈策略(feed forwardstrategy)的一部分。

步骤a)可包括监测共同出口处制冷剂的温度T。根据该实施例，通过布置在共同出口处的单一温度传感器可以获得蒸发器中一个的性能的信息。

选择性地或者另外地，步骤a)可包括监测共同出口处制冷剂的压力P。通过测量蒸发器的共同进口处的制冷剂温度可以获得共同出口处的制冷剂的压力P。选择性地，可以直接测量压力P。

方法可进一步包括以下步骤：

-对于每一个蒸发器比较探测到的控制参数，和

-在蒸发器的探测到的控制参数与探测到的其余蒸发器的控制参数显著不同的情况下，产生故障警告信号给操作员。

如果蒸发器中的一个的控制参数与其余的蒸发器的控制参数显著不同，或者如果其仅与期望值显著不同，这可能表示该蒸发器未以合适方式运行。蒸发器例如会是失效的，或是脏的，或者需要除霜。在任何情况下，产生故障警报到操作员会引起操作员的注意，他/她然后会调查探测到的控制参数的不同的原因，并会采取必要操作以解决这些问题。

因而，该方法可进一步包括以下步骤：根据故障警报信号的产生，对具有显著不同控制参数的蒸发器启动除霜。如果操作员确定故障警报信号是由需要对相关的蒸发器进行除霜而产生，那么他/她可以手动地启动该步骤。选择性地，该步骤可以自动地启动，例如如果控制参数的差满足已知表示需要除霜的特定标准。这实现了对蒸汽压缩系统部分除霜的可能：通过暂时性地关闭制冷剂到相关蒸发器的供应，同时其余蒸发器保持运行，优选地以不降低蒸汽压缩系统的整体性能或者不显著降低的方式。由此可以进行除霜而不影响系统的运行。

通过根据由探测到的控制参数所确定的分配来调整制冷剂通过每一蒸发器的分配从而执行步骤e)。根据该实施例，制冷剂的分配可以通过以下方式调整：对于到距最佳运行相对较远的蒸发器的制冷剂质量流的调整大于相对到接近最佳运行的蒸发器的质量流的调整。由此，调整后的制冷剂的分配更接近确保所有蒸发器的潜在制冷能力的最佳利用。

选择性或者附加地，步骤e)可包括

-选择蒸发器中的一个，所述选择的蒸发器具有最低或者最高的探测控制参数；

-以固定量调整通过所选择的蒸发器分配的制冷剂的总质量流的份额；和

-调整分配到其余蒸发器的总质量流的份额，以补偿对分配到所选择蒸发器的质量流的调整。

根据该实施例，确认运行与其余蒸发器最不同的蒸发器。然后以固定量调整到确认的蒸发器的制冷剂的质量流，从而实现蒸发器以更相似的方式运行。在本文中，术语“固定量”表示分配到确认的蒸发器的可用制冷剂的百分比以固定量调整、例如固定的百分数。

为了保持通过所有蒸发器的制冷剂的总质量流大致不变，通过每一其余蒸发器的制冷剂的质量流被调整，从而补偿通过确认的蒸发器的制冷剂的质量流的变化。该调整可以有利地通过以下方式执行：其余蒸发器之间的相互分配被大致保持。

根据本发明的第二方面，通过提供一种用于控制蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法来实现上述和其它任务，所述蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、并联流体连接在压缩机和共同出口之间的至少两个蒸发器、和用于控制通过每一个蒸发器的制冷剂流的装置，所述方法包括以下步骤：

a)监测共同出口处制冷剂的过热度SH；

b)通过以下方式调整通过蒸发器的制冷剂的分配：以预定量改变通过第一蒸发器的制冷剂的质量流，同时保持通过所有蒸发器的制冷剂的总质量流大致不变；

c)探测基于步骤b)中所获得的通过第一蒸发器的制冷剂质量流的变化的控制参数，所述控制参数反映因制冷剂分配调整而产生的SH的变化；

d)对于每一个其余的蒸发器重复步骤a)到步骤c)；和

e)根据探测到的控制参数调整通过每一个蒸发器的制冷剂的分配。

应当注意，本领域技术人员会容易地认识到本发明第一方面的特征同样可以与本发明第二方面的特征结合，反之亦然。

本发明的第二方面的方法与本发明的第一方面的方法非常相似，因此已述特征不再详细描述。可以参考上述描述。

在根据本发明的第二方面的方法中，步骤b)和c)采用以下方式执行。首先，采用已知且受控方式以预定量改变通过第一蒸发器的制冷剂的质量流。这可以通过以固定量增加或减少通过第一蒸发器的制冷剂的质量流来执行。选择性地，其可以通过以下方式执行：采用已知且受控方式、例如采取正弦曲线图形变化通过第一蒸发器的制冷剂流。在此期间，通过每一个其余蒸发器的制冷剂质量流也被调整，以补偿通过第一蒸发器的质量流，由此保持通过所有蒸发器的制冷剂的总质量流基本不变。另外，在此步骤期间监测SH。

当制冷剂的分配已被如上调整时，控制参数被探测。控制参数反映因制冷剂分配的调整而产生的SH的变化。被探测的控制参数可以通过以下方式发现。如果制冷剂的温度作为蒸发器的长度的函数测量，会发现制冷剂的温度在蒸发器中制冷剂以液态或混合液/气态存在的部分中大致不变。在蒸发器中混合态结束而纯气态开始的位置处，制冷剂的温度开始增加，且温度的增加一直持续到到达蒸发器的出口。开始时，温度曲线的斜率相对陡，但温度会渐近地靠近周围空气的温度，即，斜率会作为沿蒸发器位置的函数而减小。

因此，如果混合态结束且气态开始的点相对靠近蒸发器的出口，制冷剂供应的变化，以及所述点位置必然对出口处制冷剂的温度产生相对显著的影响。另一方面，如果所述点距离出口相对较远，对出口处制冷剂温度的影响必然会较小，或者不那么显著。所测量的共同出口处的制冷剂温度的差因此提供了关于混合态结束且气态开始点距离出口远近的信息。由于希望所述点尽可能地靠近出口且不会使液态制冷剂通过蒸发器，测量的温度差是合适的控制参数。

步骤e)可包括确定哪一个蒸发器引起SH的最显著变化，并通过以下方式调整通过蒸发器的制冷剂的分配：对分配到所述蒸发器的制冷剂总量的份额的调整要大于对分配到其余蒸发器的制冷剂的总量的份额所做的调整。希望通过以下方式调整分配，即，所有蒸发器引起SH大致相同的变化。可以假设，引起SH最显著变化的蒸发器与其它蒸发器的运行不一样。因此，期望通过以使分配到该蒸发器的制冷剂的份额得到最大调整的方式来调整制冷剂的分配，从而实现使得蒸发器以更相似方式运行的分配。例如，如上所述，在到那个蒸发器的制冷剂的质量流被改变的情况下，非常接近最大填充位置、即纯气态开始点非常接近蒸发器末端的蒸发器将对共同出口处的制冷剂温度产生显著影响。另外，该蒸发器是最接近允许液态制冷剂通过蒸发器的那个蒸发器。因此，通过以下方式调整制冷剂的分配：较小质量流分配到那个蒸发器，且通过其余蒸发器的质量流增加以补偿此，这使得确认的蒸发器所获得的填充度更接近其余蒸发器的填充度。由此调整后的分配更接近最佳情形。另外，液体制冷剂通过蒸发器之一的风险也被减小。

本方法可进一步包括以下步骤：比较对于每一个蒸发器所获得的控制参数，并根据所述比较确定哪一个蒸发器最接近最大填充位置，且步骤e)可通过以下方式执行：对于分配到所述蒸发器的制冷剂的总量的份额的调整大于对分配到其余蒸发器的制冷剂的总量的份额所进行的调整。如上所述，在此情况下，最接近满液状态的蒸发器应当优选地调整，以接受较小份额的制冷剂总量。

比较控制参数的步骤可以包括比较每一蒸发器的SH的变化的符号。期望的是，如果第一蒸发器具有高填充度、即混合态结束且气态开始点相对靠近蒸发器的出口，那么，因步骤b)中所执行的制冷剂分配的调整所产生的SH的变化将受通过第一蒸发器的质量流变化的影响所支配。另一方面，如果第一蒸发器的填充度略微更低，那么必然期望SH的变化将由通过其余蒸发器的质量流变化的综合影响所支配。因此，如果在SH的变化由第一蒸发器的影响支配的情况下，通过第一蒸发器的制冷剂的质量流产生SH的正变化，且所测得的SH变化实际为正，那么通过第一蒸发器的质量流的变化对于所产生的测得SH具有显著影响。另一方面，如果测得的SH变化是负的，那么其余蒸发器的综合影响必然比第一蒸发器的影响要更显著。因此，SH变化符号提供了对于所述蒸发器而言对于所测得SH变化的影响程度的信息。因此，比较每一蒸发器SH变化的符号将提供每一蒸发器关于此点的显著性的信息，与其它蒸发器的显著性相比。

作为选择，SH变化的梯度或者SH的幅度可用作控制参数。如果通过第一蒸发器的质量流以正弦形式被调整，那么这是合适的。

本方法可进一步包括重复步骤a)到步骤e)的步骤。这通过以预定时间间隔重复步骤a)到e)而完成。选择性地，方法步骤可以由过热控制器启动。

步骤a)可包括监测共同出口处制冷剂的温度T，和/或步骤a)可以包括监测共同出口处制冷剂的压力P。可以通过测量蒸发器共同进口处的制冷剂温度来获得共同出口处制冷剂的压力P，或者也可以直接测量。

方法可进一步包括以下步骤：

-比较每一蒸发器的探测到的控制参数，和

-在探测到的蒸发器的控制参数与其余蒸发器的探测到的控制参数显著不同的情况下，发出故障警报信号到操作员。

本方法可进一步包括以下步骤：根据故障警报信号的产生，对具有显著不同控制参数的蒸发器启动除霜。

本发明可进一步应用于各种类型的制冷系统，包括以集中方式构造的系统，以及以分散方式构造的系统。在本文中，术语“以集中方式构造的系统”应当理解为指这样一种系统，其中一个或多个位于中间的压缩机提供制冷剂到多个制冷场所。这种系统的实例包括超市中通常使用的类型，或者在某些工业制冷系统中所采用的。

相似地，在本文中，术语“以分散方式构造的系统”应当理解为指这样的系统，其中一个或多个压缩机供应制冷剂到一个制冷场所。这种系统的实例包括制冷集装箱，空调系统等。

附图说明

现在参照附图进一步详细地说明本发明，其中：

图1显示了用于根据本发明实施例的方法的蒸汽压缩系统的示意图；

图2显示了作为蒸发器长度上位置的函数的蒸发器中制冷剂的温度；

图3显示了包括两个蒸发器的蒸汽压缩系统的部分示意图；

图4显示了作为时间函数、以及对应于连接到蒸发器之一的阀的开度的蒸汽压缩系统的蒸发器的共同出口处的制冷剂温度；和

图5显示了作为时间函数、对应于连接到蒸发器之一的阀的突然打开的蒸汽压缩系统的蒸发器的共同出口处的制冷剂的温度。

具体实施方式

图1是蒸汽压缩系统1的示意图，该蒸汽压缩系统诸如制冷系统。蒸汽压缩系统1包括压缩机2、冷凝器3、阀4和多个蒸发器5(所示为3个)，它们连接以形成制冷回路。蒸发器5并联地连接在阀4和共同出口6之间，其中共同出口6流体连接至压缩机2，且冷凝器3串联地连接在压缩机2和阀4之间。

阀4是这种类型的阀，其能够根据预定的分配要素(distributionkey)将制冷剂分配到每一个蒸发器5。

在共同出口6处、或者共同出口6的直接下游处，优选地设置温度传感器(未显示)，用于测量此位置处制冷剂的温度。因而，在温度传感器处，已通过各蒸发器5的制冷剂再次混合，因此该混合制冷剂的温度被测量。因此，通常并不期望从该温度的测量来获取关于单个蒸发器5的性质或性能的信息。然而，如上所述，使用本发明的方法能够实现上述目的。

图2是蒸发器5的示意图，以及显示制冷剂温度相对沿蒸发器5长度位置的图。蒸发器5包含液态制冷剂7和气态制冷剂8。蒸发器5显示有液态制冷剂7以及气态制冷剂8的部分应当理解成蒸发器5包含混合态制冷剂的部分。

混合态在点9终止，且产生纯气态8。纯气态8一直持续到到达蒸发器5的末端。这对于制冷剂的温度具有以下影响。

如图2上部分所示，在蒸发器5存在混合相制冷剂的区域中，制冷剂温度大致维持在温度T不变。当到达点9时，制冷剂温度开始增加。靠近点9时，增加相对陡，但当离开点9时，温度增加减缓，且温度渐近地接近周围空气温度T_a。

可以从图2看出，如果点9远离蒸发器5的末端，那么控制通过蒸发器5的制冷剂质量流以略微移动点9将不会显著地影响蒸发器5末端处制冷剂的温度。然而，如果点9非常接近蒸发器5的末端，那么制冷剂的温度将尚未达到T_a，并且控制通过蒸发器5的制冷剂的质量流以略微移动点9将影响蒸发器5末端处制冷剂的温度。

图3是蒸汽压缩系统的部分示意图，该蒸汽压缩系统包括两个蒸发器5，该两个蒸发器5并联地流体连接在阀4和共同出口6之间。图3进一步显示了当调整制冷剂在蒸发器之间分配以改变点9的位置时对共同出口6处制冷剂温度的影响，其中在该点9处，混合态结束而纯气态8开始。

从图3可以看出，蒸发器5b比蒸发器5a更靠近最大填充(maximumfilling)。如果分配到蒸发器5a的制冷剂质量流由以下方式调整：点9移动Δl、例如从点9a到点9b，那么共同出口6处的制冷剂的温度变化ΔT。如图10a所示，在此情况下，ΔT相对小，因为点9距离蒸发器5a的末端相对远。相似地，如果分配到蒸发器5b的制冷剂的质量流由以下方式改变：点9移动相同量Δl、例如从点9c到点9d，那么ΔT比图10b中所示略大。因此，以一定量改变通过蒸发器5b的制冷剂的质量流量所导致的对共同出口6处SH的影响将大于以相同量改变通过蒸发器5a的质量流量所产生的影响。因而，监测共同出口处6的制冷剂温度并同时以受控方式改变制冷剂分配到蒸发器将提供关于哪个蒸发器最靠近满液状态以及哪个蒸发器离最大填充位置最远的信息。

图4显示了蒸汽压缩系统的蒸发器的共同出口处的制冷剂温度，其是时间的函数，并对应于连接到蒸发器之一的阀的开度。上图显示了作为时间函数的阀的开度。可以看出，阀起初保持在恒定的、相对低的开度。在一定时间，开度的逐渐增大被启动。根据本发明的方法的实施例，开度的持续增大一直持续到探测到SH的显著变化。

下图显示了相同时间间隔期间共同出口处制冷剂的温度，其是时间函数。可以看出，当阀的开度保持在恒定的、相对低的水平时，共同出口处的制冷剂温度保持在相对高水平基本不变。另外，随着阀开度的增大被启动，温度保持在该水平。然而，当开度到达某水平时，会发生温度的剧烈变化。这表示阀的开度已达到其允许液体制冷剂通过蒸发器的水平，由此引起共同出口处制冷剂温度显著下降，以及SH的显著下降。当这一情况发生时，大致不变的开度和当前开度之间的差被探测到，因为其提供了关于在液体通过蒸发器之前阀开度可以增加的量的信息，以及关于相关蒸发器的填充度的信息。

图5显示了蒸汽压缩系统的蒸发器的共同出口处的制冷剂温度，其是时间函数、对应于连接到蒸发器之一的阀的突然打开。上图显示了作为时间函数的阀的开度。可以看出，阀起初保持在恒定的、相对低的开度。在某时间，阀以突然方式完全打开。根据本发明方法的实施例，系统然后被观测直到探测到SH的显著变化。

下图显示了相同时间间隔期间、作为时间函数的共同出口处的制冷剂温度。可以看出，当阀的开度保持在恒定且相对低的水平时，共同出口处的制冷剂温度大致维持在相对高水平不变。另外，由于阀突然打开，温度保持在该水平。然而，在经过特定允许时间间隔后，温度剧烈下降。这表示：与上述情况相似，液体制冷剂已被允许通过蒸发器。当该情况发生时，阀突然打开之后所经过的时间被探测并被用作控制参数。这是合适的控制参数，因为其提供了液态制冷剂靠近相关蒸发器端部的的程度的信息，以及关于所述蒸发器的填充程度的信息。

Claims

1.一种用于控制蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法，所述蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、并联地流体连接在所述压缩机和共同出口之间的至少两个蒸发器，和用于控制穿过每一所述蒸发器的制冷剂流的装置，所述方法包括以下步骤：

a)监测所述共同出口处制冷剂的过热度SH；

b)采用以下方式调整通过所述蒸发器的制冷剂分配：改变通过第一蒸发器的制冷剂的质量流，并同时保持通过所有蒸发器的制冷剂的总质量流大致不变；

c)当SH显著变化时，探测基于b)步骤中所获得的通过第一蒸发器的制冷剂的质量流变化的控制参数；

d)对于每一个其余的蒸发器重复步骤a)到c)；且

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)包括逐渐增加通过第一蒸发器的制冷剂的质量流。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述逐渐增加制冷剂的质量流这一步骤包括逐渐打开流体连接到所述蒸发器的阀。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述探测控制参数是开度差。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制参数是到SH发生显著变化时所经过的时间间隔长度。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，进一步包括重复步骤a)到e)的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，以预定时间间隔重复步骤a)到e)。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法步骤由过热控制器启动。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中步骤a)包括监测共同出口处制冷剂的温度T。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，步骤a)包括监测共同出口处制冷剂的压力P。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过测量蒸发器共同入口处制冷剂的温度来获得共同出口处制冷剂的压力P。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

-比较对于每一个蒸发器探测到的控制参数，和

-在蒸发器的探测到的控制参数与其它蒸发器的探测到的控制参数显著不同的情况下，产生故障警告信号到操作员。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：根据故障警告信号的产生，对具有显著不同的控制参数的蒸发器启动除霜。

14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，根据探测到的控制参数所限定的分配来调整通过每一个蒸发器的制冷剂的分配，从而执行步骤e)。

15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，步骤e)包括

-以固定量调整分配通过所选择的蒸发器的制冷剂总质量流的份额；和

16.一种用于控制蒸汽压缩系统中制冷剂分配的方法，所述蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、并联地流体连接在所述压缩机和共同出口之间的至少两个蒸发器、和用于控制通过每一个蒸发器的制冷剂流的装置，所述方法包括以下步骤：

a)监测所述共同出口处制冷剂的过热度SH；

d)对于每一个其余的蒸发器重复步骤a)到步骤c)；和

e)根据探测到的控制参数调整通过每一个蒸发器的制冷剂分配。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤e)包括确定产生最显著SH变化的蒸发器，并通过以下方式调整通过蒸发器的制冷剂的分配：对分配到所述蒸发器的制冷剂总量的份额的调整大于对分配到其余蒸发器的制冷剂总量的份额的调整。

18.根据权利要求16或17所述的方法，进一步包括以下步骤：比较对于每一个蒸发器所获得的控制参数，并根据所述比较确定最接近最大填充位置的蒸发器，且其中步骤e)通过以下方式执行：对分配到所述蒸发器的制冷剂的总量的份额的调整大于对分配到其余蒸发器的制冷剂的总量的份额的调整。

19.根据权利要求18所述的方法，其中比较控制参数的步骤包括比较每一个蒸发器的SH变化的符号。

20.根据权利要求16-19中任意一项所述的方法，进一步包括重复步骤a)到步骤e)的步骤。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，以预定时间间隔重复步骤a)到步骤e)。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法步骤由过热控制器启动。

23.根据权利要求16-22中的任意一项所述的方法，其中，步骤a)包括监测共同出口处制冷剂的温度T。

24.根据权利要求16-23中任意一项所述的方法，其中，步骤a)包括监测共同出口处制冷剂的压力P。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，通过测量蒸发器的共同进口处制冷剂的温度来获得共同出口处制冷剂的压力P。

26.根据权利要求16-25中任意一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

-比较每一个蒸发器的探测到的控制参数；和

-在蒸发器的探测控制参数与其余蒸发器的探测控制参数显著不同的情况下，产生故障警报信号到操作员。

27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括以下步骤：根据故障警报信号的产生，启动对具有显著不同的控制参数的蒸发器的除霜。