CN109964091B - 在气体旁通阀故障期间控制蒸气压缩系统的方法 - Google Patents

在气体旁通阀故障期间控制蒸气压缩系统的方法 Download PDF

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Abstract

披露了一种用于控制蒸气压缩系统(1)的方法。记录气体旁通阀(8)出现故障。基于该蒸气压缩系统(1)的一个或多个控制参数推导出该气体旁通阀(8)的实际开度以及该气体旁通阀(8)的目标开度。将该实际开度与该目标开度进行比较，并且基于该比较并且为使得穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量与该气体旁通阀(8)的实际开度相匹配而控制该蒸气压缩系统(1)。

Description

在气体旁通阀故障期间控制蒸气压缩系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制比如制冷系统、热泵或空调系统等蒸气压缩系统的方法，其中，允许蒸气压缩系统在气体旁通阀出现故障的情况下保持运行，该气体旁通阀使接收器的气体出口与压缩机的入口互连。
背景技术
例如制冷系统、热泵或空调系统等蒸气压缩系统通常受到控制以便以尽可能节能的方式提供所需的冷却或加热能力。一些蒸气压缩系统设置有接收器，该接收器在制冷剂路径中相对于排热换热器的出口布置在下游、并且相对于被布置用于向蒸发器供应制冷剂的膨胀装置布置在上游。在接收器中，制冷剂被分离成液体制冷剂和气态制冷剂。制冷剂的液体部分经由接收器的液体出口被供应到膨胀装置。制冷剂的气态部分中的至少一些可以经由接收器的气体出口和气体旁通阀被直接供应到压缩机的入口。可以通过控制气体旁通阀的开度来控制从接收器的气体出口朝向压缩机的入口的气态制冷剂的质量流量。
在气体旁通阀出现故障的情况下，该气体旁通阀可能卡在限定了阀的某一开度的某一位置上。在这种情况下，不能再对从接收器的气体出口朝向压缩机的入口的气态制冷剂的质量流量进行控制。在蒸气压缩系统的正常运行期间，气体旁通阀的开度可能发生很大程度的变化，以便满足系统需求、适应于周围环境条件、并且允许蒸气压缩系统提供所需的冷却或加热能力。因此，由出现故障的气体旁通阀所限定的开度大部分时候都不能与所期望的开度相匹配。这样可能导致一些情况，其中如果蒸气压缩系统在没有控制气体旁通阀的开度的情况下继续运行，则蒸气压缩系统将变得不稳定或不能提供所需的冷却或加热能力。因此，可能有必要关闭蒸气压缩系统并且要求立即对系统进行检修。这是非常不期望发生的并且可能是非常昂贵的。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种用于控制蒸气压缩系统的方法，其中，允许该蒸气压缩系统在气体旁通阀出现故障的情况下继续运行。
本发明的实施例的另一个目的是提供一种用于控制蒸气压缩系统的方法，其中，相比于现有技术方法，停机事件的数量减少。
本发明提供了一种用于控制蒸气压缩系统的方法，该蒸气压缩系统包括布置在制冷剂路径中的至少一个压缩机、排热换热器、高压膨胀装置、接收器、蒸发器膨胀装置、蒸发器、以及气体旁通阀，该方法包括以下步骤：
-记录该气体旁通阀出现故障，
-推导出该气体旁通阀的实际开度，
-基于该蒸气压缩系统的一个或多个控制参数推导出该气体旁通阀的目标开度，
-将该气体旁通阀的实际开度与该气体旁通阀的目标开度进行比较，并且
-基于该比较并且为使得穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量与该气体旁通阀的实际开度相匹配而控制该蒸气压缩系统。
根据本发明的方法是一种用于控制蒸气压缩系统的方法。在本文的上下文中，术语“蒸气压缩系统”应当被解释为意指比如制冷剂等流体介质流在其中循环并且交替地受到压缩和膨胀而由此提供一定容量的制冷或加热的任何系统。因而，蒸气压缩系统可以例如是制冷系统、空调系统、或热泵。
该蒸气压缩系统包括布置在制冷剂路径中的至少一个压缩机、排热换热器、高压膨胀装置、接收器、蒸发器膨胀装置、蒸发器、以及气体旁通阀。在制冷剂路径中流动的制冷剂被压缩机压缩，然后被供应至排热换热器。在排热换热器中，在制冷剂与环境或流过排热换热器的辅助流体流之间发生热交换，其方式为从流动穿过排热换热器的制冷剂中排出热量。排热换热器可以是冷凝器的形式，在这种情况下，穿过排热换热器的制冷剂的至少一部分被冷凝，并且在这种情况下，离开排热换热器的制冷剂至少部分地呈液态。作为替代方案，排热换热器可以是气体冷却器的形式，在这种情况下，穿过排热换热器的制冷剂被冷却、但保持呈气态。
离开排热换热器的制冷剂在被供应至接收器之前穿过高压膨胀装置。在高压膨胀装置中，制冷剂经历膨胀，并且因此被接纳在接收器中的制冷剂是液体制冷剂和气态制冷剂的混合物。高压膨胀装置可以呈例如高压阀的形式。作为替代方案，高压膨胀装置可以是喷射器形式。作为另一个替代方案，高压膨胀装置可以包括至少一个高压阀以及并行布置的至少一个喷射器。
在接收器中，制冷剂被分离成液体部分和气态部分。制冷剂的液体部分经由接收器的液体出口被供应至蒸发器膨胀装置。蒸发器膨胀装置控制制冷剂至蒸发器的供应，并且制冷剂在穿过蒸发器膨胀装置时经历膨胀。因此，被供应至蒸发器的制冷剂是液体制冷剂和气态制冷剂的混合物。蒸发器膨胀装置可以是例如膨胀阀的形式。
在蒸发器中，制冷剂的液体部分被蒸发，同时在制冷剂与周围环境或流过蒸发器的辅助流体流之间发生热交换，其方式为由穿过蒸发器的制冷剂来吸收热量。最后，制冷剂被供应至压缩机的入口。
接收器中的制冷剂的气态部分的至少一部分可以经由接收器的气体出口和气体旁通阀被直接供应至压缩机的入口。因此，气体旁通阀控制气态制冷剂从接收器至压缩机的供应。
根据本发明的方法，最初记录的是气体旁通阀出现故障。如上所述，当气体旁通阀出现故障时，不可能再控制气态制冷剂从接收器至压缩机的供应。
接下来，推导出气体旁通阀的实际开度。实际开度可以例如是气体旁通阀卡住的开度。可以从用于控制气体旁通阀的控制器中取出气体旁通阀的实际开度。然而，当气体旁通阀出现故障时，控制器记录的开度可能与实际开度不同，例如因为气体旁通阀卡住并因此没有将开度调节到控制器指定的位置。因此，总是有必要以另一种方式推导出实际开度。将在下文进行更详细地描述。
此外，基于该蒸气压缩系统的一个或多个控制参数推导出该气体旁通阀的目标开度。因而，气体旁通阀的目标开度是在主导操作条件下提供从接收器的气体出口朝向压缩机的入口的气态制冷剂的最佳质量流量的开度。因此，如果气体旁通阀未曾出故障，气体旁通阀的开度应已经设定到目标开度。
接下来，将该气体旁通阀的实际开度与该气体旁通阀的目标开度进行比较。由此显示出气体旁通阀的实际开度相对于目标开度有多少偏差。
最后，基于该比较并且为使得穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量与该气体旁通阀的实际开度相匹配而控制该蒸气压缩系统。
在气体旁通阀完全可操作的蒸气压缩系统正常运行的情况下，控制气体旁通阀的开度来提供从接收器的气体出口朝向压缩机的入口的、与给定运行条件相匹配的气态制冷剂的质量流量。然而，当气体旁通阀出现故障时，蒸气压缩系统替代性地以如下方式运行，即，将运行条件调节成与气体旁通阀的实际开度相匹配，从某种意义上说，将穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量调节成与气体旁通阀的实际开度相匹配。由此避免了与运行条件同卡在固定开度的气体旁通阀之间的不匹配相关的缺点，并且蒸气压缩系统可以继续运行至少有限时间段，直到检修人员抵达进行修理或更换出现故障的气体旁通阀。由此避免蒸气压缩系统停机以及可能的对储存在具有蒸气压缩系统的展示柜中的商品所造成的损伤。
基于该比较而控制该蒸气压缩系统的步骤可以包括以下步骤：
-在该比较显示出该气体旁通阀的实际开度大于该气体旁通阀的目标开度的情况下，控制该蒸气压缩系统来增加穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量，并且
-在该比较显示出该气体旁通阀的实际开度小于该气体旁通阀的目标开度的情况下，控制该蒸气压缩系统来降低穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。
根据本实施例，在显示出气体旁通阀的实际开度大于气体旁通阀的目标开度的情况下，于是气体旁通阀具有的能力比当前运行条件所需的能力更大。因此，在这种情况下，希望的是以增加穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量的方式调节运行条件。由此，穿过气体旁通阀的气态制冷剂的实际流量被调节成与气体旁通阀的实际开度所限定的较高能力相匹配。
相似的，在显示出气体旁通阀的实际开度小于气体旁通阀的目标开度的情况下，于是气体旁通阀具有的能力比当前运行条件所需的能力更小。因此，在这种情况下，希望的是以降低穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量的方式调节运行条件。由此，穿过气体旁通阀的气态制冷剂的实际流量被调节成与气体旁通阀的实际开度所限定的较低能力相匹配。
增加穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量的步骤可以包括降低离开该排热换热器的制冷剂的压力和/或增加离开该排热换热器的制冷剂的温度。
当离开排热换热器的制冷剂的压力降低时，接收器中的制冷剂的气液比增加。由此穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量增加。
例如通过增加高压膨胀装置的开度，可以使离开排热换热器的制冷剂的压力降低。
当离开排热换热器的制冷剂的温度增加时，接收器中的制冷剂的气液比增加。由此穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量增加。
例如通过增加对流过排热换热器的辅助流体流进行控制的风扇的风扇速度，可以使离开该排热换热器的制冷剂的温度降低。
相似的，降低穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量的步骤可以包括增加离开该排热换热器的制冷剂的压力和/或降低离开该排热换热器的制冷剂的温度。
当离开排热换热器的制冷剂的压力增加时，接收器中的制冷剂的气液比降低。由此穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量降低。
例如通过降低高压膨胀装置的开度，可以使离开该排热换热器的制冷剂的压力增加。
当离开排热换热器的制冷剂的温度降低时，接收器中的制冷剂的气液比降低。由此穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量降低。
例如通过降低对流过排热换热器的辅助流体流进行控制的风扇的风扇速度，可以使离开排热换热器的制冷剂的温度增加。
基于该比较而控制该蒸气压缩系统的步骤可以包括：调节该高压膨胀装置的开度、调节流过该(这些)排热换热器的辅助流体流和/或调节该压缩机的压缩机能力。
如上所述，调节高压膨胀装置的开度将导致穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量发生变化，因为增加高压膨胀装置的开度导致离开排热换热器的制冷剂的压力降低，并且降低高压膨胀装置的开度导致离开排热换热器的制冷剂的压力增加。
此外，如上所述，例如通过调节对辅助流体流进行控制的风扇的风扇速度来调节流过排热换热器的辅助流体流将会导致穿过气体旁通阀的制冷剂的质量流量发生变化。更具体地，流过排热换热器的辅助流体流增加导致离开排热换热器的制冷剂的温度降低，并且流过排热换热器的辅助流体流减少导致离开排热换热器的制冷剂的温度增加。
最后，调节压缩机的压缩机能力导致吸入管线中的压力发生变化，并且由此导致跨气体旁通阀的压力差发生变化。因此，增加压缩机能力导致吸入管线中的压力降低，并且由此导致跨气体旁通阀的压力差增加。这进而导致穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量增加。相似的，降低压缩机能力导致吸入管线中的压力增加，并且由此导致跨气体旁通阀的压力差降低。这进而导致穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量降低。
蒸气压缩系统可以是包括一个或多个主压缩机和一个或多个接收器压缩机的类型。在这种情况下，该(这些)主压缩机经由气体旁通阀连接到蒸发器的出口以及接收器的气体出口，并且该(这些)接收器压缩机直接连接到接收器的气体出口。在这种情况下，调节压缩机能力可以包括调节接收器压缩机的压缩机能力。增加接收器压缩机的压缩机能力导致从接收器到接收器压缩机的气态制冷剂的质量流量增加。由此，在接收器内占主导的压力降低，由此跨气体旁通阀的压力差降低并且穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量降低。相似的，降低接收器压缩机的压缩机能力导致从接收器到接收器压缩机的气态制冷剂的质量流量降低。由此，在接收器内占主导的压力增加，由此跨气体旁通阀的压力差增加并且穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量增加。
推导出该气体旁通阀的实际开度的步骤可以包括以下步骤：
-获得沿该制冷剂路径的所选定位置处的一个或多个制冷剂压力值和一个或多个制冷剂温度值，
-基于所获得的(一个或多个)制冷剂压力值和(一个或多个)制冷剂温度值来估计穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量，并且
-基于估计出的穿过该气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量来推导出该气体旁通阀的实际开度。
根据本实施例，根据沿该制冷剂路径的所选定位置处的主导制冷剂压力和/或制冷剂温度的测量值来估计穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。例如，基于在接收器内占主导的压力和在吸入管线中占主导的压力可以推导出跨气体旁通阀的压力差。根据该压力差可以推导出穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。但是，可以用其他制冷剂压力值和/或制冷剂温度值来估计蒸气压缩系统的相关部分中的制冷剂的质量流量，并且可以用该质量流量来估计穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。
一旦已经以这种方式获得所估计出的穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量，就可以推导出气体旁通阀的导致该质量流量的实际开度。这可以例如使用提供气体旁通阀的开度与穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量之间的关系的模型来完成。模型可以例如以经验方式在蒸气压缩系统的正常运行期间获得。
推导出该气体旁通阀的实际开度的步骤可以基于该气体旁通阀的在该气体旁通阀正常运行期间所获取的阀特征来执行。这可以例如用上述方式执行。
推导出该气体旁通阀的目标开度的步骤可以至少基于所获得的在该接收器内占主导的压力的值。通常基于在接收器内占主导的压力并且为在接收器内获得适当压力水平而控制气体旁通阀。例如，在接收器内占主导的压力过高的情况下，气体旁通阀的开度可以增加以便增加从接收器朝向压缩机的气态制冷剂的质量流量，由此减小在接收器内占主导的压力。相似的，在接收器内占主导的压力过低的情况下，气体旁通阀的开度可以降低以便降低从接收器朝向压缩机的气态制冷剂的质量流量，由此增大在接收器内占主导的压力。因此，在接收器内占主导的压力为气体旁通阀提供关于目标开度的合适的指示，该目标开度应与主导运行条件相匹配。
执行控制该蒸气压缩系统的步骤的方式可以为不允许压缩机的压缩机能力降低到最小压缩机能力水平以下。根据本实施例，总是确保至少一个压缩机至少以最小压缩机速度运行。在压缩机的压缩机能力降低到某一最小水平以下的情况下，存在使得蒸气压缩系统进入不能提供所需冷却或加热能力的状态、并且蒸气压缩系统可能停止运行的风险。在这种情况下可能有必要手动重启蒸气压缩系统。通过确保不允许压缩机的压缩机能力降低到最小压缩机能力水平以下而避免了此类情况发生。
替代性地或此外，该方法可以进一步包括强制压缩机以预定义的时间间隔启动的步骤。这也将确保避免以上描述的情况。
附图说明
现在将参考附图进一步详细地描述本发明，在附图中：
图1是使用根据本发明的第一实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统的简图，
图2是使用根据本发明的第二实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统的简图，
图3是使用根据本发明的第三实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统的简图，
图4是展示了根据本发明的实施例的方法的logP-h图，并且
图5是展示了根据本发明的替代性实施例的方法的logP-h图。
具体实施方式
图1是使用根据本发明的第一实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统1的简图。蒸气压缩系统1包括压缩机单元，该压缩机单元包括布置在制冷剂路径中的多个压缩机2(示出了其中两个压缩机)、排热换热器3、高压膨胀装置4、接收器5、膨胀阀形式的蒸发器膨胀装置6、蒸发器7、气体旁通阀8、以及吸入管线接收器9。
在制冷剂路径中流动的制冷剂被压缩机2压缩，然后被供应至排热换热器3。在排热换热器3中，与流过排热换热器的辅助流体流3发生热交换，其方式为从制冷剂中排出热量。在排热换热器3呈冷凝器的形式的情况下，穿过该排热换热器3的制冷剂至少部分地被冷凝。在排热换热器3呈气体冷却器的形式的情况下，穿过排热换热器3的制冷剂被冷却、但是保持呈气态。
离开排热换热器3的制冷剂在被供应至接收器5之前穿过高压膨胀装置4。高压膨胀装置4可以例如呈高压阀的形式、喷射器的形式、或高压阀与喷射器并行布置的形式。不管怎样，穿过高压膨胀装置4的制冷剂都经历膨胀。
在接收器5中，制冷剂被分离成液体部分和气态部分。制冷剂的液体部分被供应至蒸发器膨胀装置6，在此该液体部分在被供应至蒸发器7之前经历膨胀。在蒸发器7中，与流过蒸发器7的辅助流体流发生热交换，其方式为由制冷剂吸收热量、同时制冷剂至少部分地被蒸发。离开蒸发器7的制冷剂被供应至吸入管线接收器9，在此该制冷剂被分离成液体部分和气态部分。制冷剂的气态部分被供应至压缩机2。
接收器5中的制冷剂的气态部分的至少一部分经由气体旁通阀8被供应至吸入管线接收器9。因而，离开蒸发器7的制冷剂与从接收器5供应至吸入管线接收器9中的气态制冷剂混合。从接收器5朝向吸入管线接收器9、并且由此朝向压缩机2的气态制冷剂的质量流量在正常运行条件下通过控制气体旁通阀8的开度而受到控制。
蒸气压缩系统1进一步设置有布置在沿制冷剂路径的选定位置上的多个传感器。压力传感器10被布置在排热换热器3的出口附近以便测量离开排热换热器3的制冷剂的压力。温度传感器11被布置在排热换热器3的出口附近以便测量离开排热换热器3的制冷剂的温度。压力传感器12被布置在接收器5中以便测量在接收器5内占主导的压力。压力传感器13被布置在压缩机2的入口附近以便测量吸入管线中的制冷剂压力。温度传感器14被布置在压缩机2的入口附近以便测量吸入管线中的制冷剂温度。
基于传感器10、11、12、13、14中的至少一些传感器所执行的测量来控制蒸气压缩系统1。例如，可以基于压力传感器10所执行的测量和/或压力传感器12所执行的测量来控制高压膨胀装置4。可以基于压力传感器13所执行的测量和温度传感器14所执行的测量来控制蒸发器膨胀装置6。可以基于压力传感器12所执行的测量和/或压力传感器13所执行的测量来控制气体旁通阀8。
在气体旁通阀8出现故障的情况下不能再控制经由气体旁通阀8将气态制冷剂从接收器5朝向吸入管线接收器9供应、并且由此朝向压缩机2供应。根据本发明的方法，用以下方式允许了蒸气压缩系统1继续运行。
最初，推导出该气体旁通阀8的实际开度。这可以例如包括：基于借助于传感器10、11、12、13、14中的一者或多者所执行的测量来估计穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量，以及随后基于估计出的质量流量推导出气体旁通阀8的实际开度。
此外，基于蒸气压缩系统1的一个或多个控制参数推导出气体旁通阀8的目标开度。因此，气体旁通阀8的目标开度表示与当前运行条件相匹配的开度，并且如果气体旁通阀8适当地运行则应选择该目标开度。
接下来，将气体旁通阀8的实际开度与气体旁通阀8的目标开度进行比较。最后，基于这种比较并且为使得穿过气体旁通阀8的气态制冷剂的流量与气体旁通阀8的实际开度相匹配而控制蒸气压缩系统1。因而，由于不能将气体旁通阀8的开度控制成提供穿过气体旁通阀8的、与当前运行条件相匹配的制冷剂的质量流量，因此替代性地调节运行条件来提供穿过气体旁通阀8的、与气体旁通阀8的实际开度相匹配的制冷剂的质量流量。
特别地，在这种比较显示出气体旁通阀8的实际开度大于气体旁通阀8的目标开度的情况下，蒸气压缩系统1被控制成增加穿过气体旁通阀8的制冷剂的质量流量。这可以例如通过降低离开排热换热器3的制冷剂的压力和/或通过增加离开排热换热器3的制冷剂的温度来获得。
类似地，在这种比较显示出气体旁通阀8的实际开度小于气体旁通阀8的目标开度的情况下，蒸气压缩系统1被控制成降低穿过气体旁通阀8的制冷剂的质量流量。这可以例如通过增加离开排热换热器3的制冷剂的压力和/或降低离开排热换热器3的制冷剂的温度来获得。
例如通过调节高压膨胀装置4的开度和/或通过调节压缩机2的压缩机能力，可以调节离开排热换热器3的制冷剂的压力。例如通过调节对流过排热换热器3的辅助流体流进行驱动的风扇的风扇速度，可以调节离开排热换热器3的制冷剂的温度。
图2是使用根据本发明的第二实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统1的简图。图2的蒸气压缩系统1与图1的蒸气压缩系统1很相似，并且因此将不在此对其进行详细描述。
在图2的蒸气压缩系统1中，高压膨胀装置呈高压阀15的形式。此外，蒸气压缩系统1包括接收器压缩机16。气态制冷剂从接收器5被直接供应至接收器压缩机16。因此，这种气态制冷剂没有经历当制冷剂穿过气体旁通阀8并且与离开蒸发器9的制冷剂混合时所引入的压力下降。这样减少了对制冷剂进行压缩所需的能量。
在气体旁通阀8出现故障的情况下，以如上参考图1描述的方式可以基本上确保蒸气压缩系统1继续运行。
图3是使用根据本发明的第三实施例的方法来进行控制的蒸气压缩系统1的简图。图3的蒸气压缩系统1与图2的蒸气压缩系统1非常相似，并且因此将不在此对其进行详细描述。
在图3的蒸气压缩系统1中，高压膨胀装置呈并行布置的高压阀15和喷射器17的形式。因此，在被供应至接收器5之前，离开排热换热器3的制冷剂中的一些制冷剂穿过高压阀15，并且一些制冷剂穿过喷射器17。喷射器17的辅助入口18连接至吸入管线。由此制冷剂从吸入管线被吸入喷射器17中，从而减小了压缩机2上的负载。这样甚至进一步减少了蒸气压缩系统1的能量消耗。
在气体旁通阀8出现故障的情况下，以如上参考图1描述的方式可以基本上确保蒸气压缩系统1继续运行。
图4是展示了根据本发明的实施例的方法的logP-h图。受到控制的蒸气压缩系统可以是例如图1至图3中所示的蒸气压缩系统之一。
从点19到点20，制冷剂被压缩机压缩，导致焓和压力增加。从点20到点21，制冷剂穿过排热换热器，导致制冷剂的温度降低、并且由此焓降低，而压力保持基本不变。从点21到点22，制冷剂穿过高压膨胀装置，导致压力降低，而焓保持基本不变。从点23到点24，制冷剂的液体部分穿过蒸发器膨胀装置，也导致压力降低，而焓保持基本不变。从点24到点25，制冷剂穿过蒸发器，导致制冷剂的温度增加、并且由此焓增加，而压力保持基本不变。从点26到点25，接收器中的制冷剂的气态部分穿过气体旁通阀，导致压力降低，而焓保持基本不变。
在图4中，展示了与离开排热换热器的制冷剂的三个不同压力值相对应的三条不同路径。在三条路径中，离开排热换热器的制冷剂的温度是相同的，用等温线27展示。第一路径(点19至点20a至点21a至点22a)与低压力值相对应。第二路径(点19至点20b至点21b至点22b)与中压力值相对应。第三路径(点19至点20c至点21c至点22c)与高压力水平相对应。点22沿焓轴的位置反映出接收器中的气液比。点22a的位置展示了高气液比的情况，点22b的位置展示了中气液比的情况，并且点22c的位置展示了低气液比的情况。接收器中的气液比影响穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。
因此，通过调节离开排热换热器的制冷剂的压力，可以调节接收器中的气液比，由此调节穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。更具体地，增加离开排热换热器的制冷剂的压力导致接收器中的制冷剂的气液比降低，并且由此降低穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。同样地，降低离开排热换热器的制冷剂的压力导致接收器中的制冷剂的气液比增加，并且由此增加穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。
图5是展示了根据本发明的替代性实施例的方法的logP-h图。图5的logP-h图与图4的logP-h图相似，并且因此将不在此对其进行详细描述。
在图5中，展示了与离开排热换热器的制冷剂的三个不同温度值相对应的三条不同路径，用三条等温线27d、27e、27f展示。在三条路径中，离开排热换热器的制冷剂的压力是相同的。第一路径(点19至点20至点21d至点22d)与高温度值相对应。第二路径(点19至点20至点21e至点22e)与中温度值相对应。第三路径(点19至点20至点21f至点22f)与低温度值相对应。如上所述，点22沿焓轴的位置反映出接收器中的气液比，该气液比影响穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。
因此，通过调节离开排热换热器的制冷剂的温度，可以调节接收器中的气液比，由此调节穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。更具体地，增加离开排热换热器的制冷剂的温度导致接收器中的制冷剂的气液比增加，并且由此增加穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。同样地，降低离开排热换热器的制冷剂的温度导致接收器中的制冷剂的气液比降低，并且由此降低穿过气体旁通阀的气态制冷剂的质量流量。

Claims (10)

1.一种用于在气体旁通阀故障期间控制蒸气压缩系统(1)的方法，该蒸气压缩系统(1)包括布置在制冷剂路径中的至少一个压缩机(2，16)、排热换热器(3)、高压膨胀装置(4，15，17)、接收器(5)、蒸发器膨胀装置(6)、蒸发器(7)、以及气体旁通阀(8)，该方法包括以下步骤：
-记录该气体旁通阀(8)出现故障，
-推导出该气体旁通阀(8)的实际开度，
-基于该蒸气压缩系统(1)的一个或多个控制参数推导出该气体旁通阀(8)的目标开度，
-将该气体旁通阀(8)的实际开度与该气体旁通阀(8)的目标开度进行比较，并且
-基于该比较并且为使得穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量与该气体旁通阀(8)的实际开度相匹配而控制该蒸气压缩系统(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于该比较而控制该蒸气压缩系统(1)的步骤包括以下步骤：
-在该比较显示出该气体旁通阀(8)的实际开度大于该气体旁通阀(8)的目标开度的情况下，控制该蒸气压缩系统(1)来增加穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量，并且
-在该比较显示出该气体旁通阀(8)的实际开度小于该气体旁通阀(8)的目标开度的情况下，控制该蒸气压缩系统(1)来降低穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，增加穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量的步骤包括降低离开该排热换热器(3)的制冷剂的压力和/或增加离开该排热换热器(3)的制冷剂的温度。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，降低穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量的步骤包括增加离开该排热换热器(3)的制冷剂的压力和/或降低离开该排热换热器(3)的制冷剂的温度。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，基于该比较而控制该蒸气压缩系统(1)的步骤包括：调节该高压膨胀装置(4，15，17)的开度、调节流过该排热换热器(3)的辅助流体流和/或调节所述至少一个压缩机(2，16)的压缩机能力。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，推导出该气体旁通阀(8)的实际开度的步骤包括以下步骤：
-获得沿该制冷剂路径的所选定位置处的一个或多个制冷剂压力值和一个或多个制冷剂温度值，
-基于所获得的所述一个或多个制冷剂压力值和所述一个或多个制冷剂温度值来估计穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量，并且
-基于估计出的穿过该气体旁通阀(8)的气态制冷剂的质量流量来推导出该气体旁通阀(8)的实际开度。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，推导出该气体旁通阀(8)的实际开度的步骤是基于该气体旁通阀(8)的在该气体旁通阀(8)正常运行期间所获取的阀特征来执行的。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，推导出该气体旁通阀(8)的目标开度的步骤至少基于所获得的在该接收器(5)内占主导的压力的值。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，执行控制该蒸气压缩系统(1)的步骤的方式为不允许所述至少一个压缩机(2，16)的压缩机能力降低到最小压缩机能力水平以下。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，进一步包括强制所述至少一个压缩机(2，16)以预定义的时间间隔启动的步骤。
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