CN116391099A - 用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车 - Google Patents

用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车 Download PDF

Info

Publication number
CN116391099A
CN116391099A CN202180070542.4A CN202180070542A CN116391099A CN 116391099 A CN116391099 A CN 116391099A CN 202180070542 A CN202180070542 A CN 202180070542A CN 116391099 A CN116391099 A CN 116391099A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
temperature
refrigerant
coolant
difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180070542.4A
Other languages
English (en)
Inventor
C·雷宾格尔
D·施罗德
H·罗腾科尔布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN116391099A publication Critical patent/CN116391099A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00907—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant changes and an evaporator becomes condenser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00928—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00949—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising additional heating/cooling sources, e.g. second evaporator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00957—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising locations with heat exchange within the refrigerant circuit itself, e.g. cross-, counter-, or parallel heat exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3263—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at an evaporating unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3266—Cooling devices information from a variable is obtained related to the operation of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/3285—Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor

Abstract

本发明涉及一种用于运行用于机动车的具有热泵功能的制冷设备(10)的方法(500)，制冷设备(10)包括：制冷剂压缩机(12)，其与初级支路(14)和二级支路(16)连接或能与之连接；直接或间接作用的外部热交换器(18)，其布置在初级支路(14)中；蒸发器(22)，其布置在初级支路(14)中；至少一个作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器(26)，其布置在二级支路(16)中；布置在制冷剂压缩机(12)与外部热交换器(18)之间的初级支路阀(A4)；布置在制冷剂压缩机(12)与作为热源的另外的热交换器之间的二级支路阀(A3)；作为水热泵工作的、直接或间接作用的第三热交换器(28)、尤其是深冷器。在此，方法(500)包括以下步骤：设定(S502)热泵运行，在其中将制冷剂从制冷剂压缩机(12)导引到二级支路(16)中；调整(S503)分配给第三热交换器(28)的膨胀阀(AE1)，使得制冷剂的总质量流流过第三热交换器(28)；检测(S504)第三热交换器(28)中的冷却剂的温度(Tkw)；其中，如果冷却剂的温度(Tkw)大于上限温度(Tgo)，则将制冷剂的总质量流导引通过第三热交换器(28)。

Description

用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、 制冷设备和具有这种制冷设备的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行用于机动车的具有热泵功能的制冷设备的方法、一种制冷设备和一种具有这种制冷设备的机动车。
背景技术
具有热泵功能的制冷设备通常包括：制冷剂压缩机，其与初级支路和二级支路连接或可与之连接；直接或间接作用的外部热交换器，其布置在初级支路中；蒸发器，其布置在初级支路中；至少一个作为热源起作用的另外的热交换器、尤其是加热调风器/加热百叶风口(Heizregister)，其布置在二级支路中；布置在制冷剂压缩机与外部热交换器之间的初级支路阀；布置在制冷剂压缩机与至少一个另外的热交换器、尤其是加热调风器之间的二级支路阀。
例如从文献DE 10 2019 203 295 A1或US 2014/075966 A1中已知这种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备。在该制冷设备中，根据热源的极限温度切换或使用不同的热源。例如从文献DE 10 2017 204 116 A1和WO 2019/158316A1中已知具有多个热泵的其他制冷设备。补充地，还参考文献DE 10 2013 206 630 A1、DE 10 2011 010 807 A1以及DE10 2013 111 454A1。
在这里考虑的方法中，重点是制冷设备的热泵运行、即尤其是对内部空间的送风进行加热或/和在个别情况下还进行除湿的运行状态。
在对用于机动车的这种制冷设备的加热功率需求很高时，尤其在冷启动的情况下，例如热源非常快地冷却冷却剂，即，从冷却剂提取的热量大于输入冷却剂的热量，例如以电存储器或负载的余热的形式。制冷设备的制冷剂然后从冷却剂提取所吸收的余热，这导致热泵的较低的效率或加热功率。尤其还应考虑到，通过冷却剂、例如冷却水(水-乙二醇混合物)来冷却的高效的电气部件可能没有向冷却剂提供足够的(余)热补给，使得其温度足以满足高效的、尤其是高性能的运行。
发明内容
本发明的目的在于提出一种方法，在该方法中避免用于蒸发制冷剂的热源、尤其是冷却介质的过度冷却。由此应总体上优化能量消耗，并且尤其是还改善电能的消耗。
该目的通过具有相应的独立专利权利要求的特征的方法、制冷设备和机动车来实现。在从属专利权利要求中给出了有利的设计方案和适宜的改进方案。
因此，提出了用于运行用于机动车的具有热泵功能的制冷设备的方法，其中，制冷设备包括：制冷剂压缩机，其与初级支路和二级支路相连接或可与之连接；直接或间接起作用的外部热交换器，其布置在初级支路中；蒸发器，其布置在初级支路中；至少一个作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器，其布置在二级支路中；布置在制冷剂压缩机与外部热交换器之间的初级支路阀；布置在制冷剂压缩机与作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器之间的二级支路阀；作为水热泵运转的、直接或间接起作用的第三热交换器、尤其是深冷器/制冷机(Chiller)。在此规定，方法包括以下步骤：
开始/设定热泵运行，在该热泵运行中将制冷剂从制冷剂压缩机导引到二级支路中；
调整为第三热交换器、尤其是深冷器分配的膨胀阀，使得制冷剂的总质量流流过第三热交换器，并在第三热交换器中通过在第三热交换器中循环的冷却剂的余热而蒸发；
检测在第三热交换器中或处的冷却剂的温度；
其中，如果冷却剂的温度大于上限温度，则将制冷剂的总质量流导引通过第三热交换器。
通过监测冷却剂温度可确保，当冷却剂还具有足够的潜力以交付热并使制冷剂蒸发时，将全部的制冷剂质量流仅导引通过第三热交换器。此外，可由此确保冷却剂不会因在第三热交换器中的热提取而被冷却到使得冷却剂不能在其冷却剂回路中被例如机动车的电气部件的余热再次充分升温的程度。
冷却剂不应过度冷却的另一原因是，随着冷却剂温度的降低，冷却剂的粘度增加，并且因此可能出现冷却剂体积流的中断。结果不再可保证所需的或要求的最低体积流。
在该方法中，可将为外部热交换器分配的膨胀阀调整成，使得部分质量流流过作为空气热泵运转的外部热交换器，同时，将为第三热交换器分配的膨胀阀调整成，使得制冷剂的部分质量流继续流过第三热交换器。通过接通另一热源(环境空气)来蒸发外部热交换器中的制冷剂，可减轻或停止冷却剂中的温度下降。此外，还可通过这种措施实现冷却剂温度水平的恢复。因此可实现整个系统的加热功率平衡。此外，可确保通过加热调风器提供的、用于机动车内部空间(舱室)的加热功率不会明显中断。
在该方法中，可根据第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当差是2K(开尔文)或更低时，至少部分地打开为外部热交换器分配的膨胀阀。因此确保及时接通外部热交换器，使得防止冷却剂由于热输出给制冷剂而过度冷却。
制冷剂的部分质量流流过外部热交换器可一直维持到冷却剂温度达到或大于上限温度。换句话说，外部热交换器的接通可一直保持到，冷却剂的温度水平高到至少在一定时间段内不再发生冷却剂由于热输出给制冷剂而过度冷却。
在该方法中，可根据探测到的环境温度选择上限温度和下限温度。由此确保，在不同的环境温度下，例如从-5℃至15℃，选择和设定合适的极限温度，以便可通过第三热交换器(水热泵)以及必要时作为空气热泵的外部热交换器执行所说明的方法。
替代地或补充地，可根据探测到的环境的相对湿度选择上限温度和下限温度。
作为另一替代方案，可将冷却剂极限温度设置为，其恰好还保证冷却剂的最低允许的通过量和进而冷却剂的体积流。
在该方法中，可根据在制冷设备的运行中可能的、在环境温度与外部热交换器中的制冷剂温度之间的温度差选择上限温度和下限温度。在此，可将为外部热交换器分配的膨胀阀调整为，使得在进入外部热交换器中的入口处的制冷剂温度小于或最高等于环境温度，然而尤其是比环境温度小1K至5K。
在该方法中，可根据在第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当该差大于5K时，关闭为外部热交换器分配的膨胀阀。换句话说，如果冷却剂的温度已经充分远离下限温度，则可重新切断空气热泵并且将制冷剂的总质量流再次仅导引通过第三热交换器。
在该方法中，替代地或补充地，可根据第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当该差是2K或更低时，激活至少一个电加热元件，以便在第三热交换器的上游或下游为制冷剂供热。
在此，根据第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当差大于5K时，可停用电加热元件。
替代地，可设想，通过(暂时)降低电驱动器的效率，尤其是在存在临界冷却剂温度的时间段期间降低，由此通过损耗热为冷却流体流提供附加的加热功率，并因此支持加热运行和内部空间舒适度的保持和/或提升。
在该方法中，替代地或补充地，可根据第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当该差是2K或更低时，将制冷剂的至少一部分质量流在另外的热交换器、尤其是加热调风器的下游在绕过第三热交换器或/和外部热交换器的情况下导引至低压侧。
在此，可根据第三热交换器、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度之间的差，尤其当该差大于5K时，结束制冷剂的绕行质量流绕过第三热交换器或/和外部热交换器。
还提出了用于机动车的具有热泵功能的制冷设备，其中，制冷设备包括：制冷剂压缩机，其与初级支路和二级支路连接或可与之连接；直接或间接起作用的外部热交换器，其布置在初级支路中；蒸发器，其布置在初级支路中；至少一个作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器，其布置在二级支路中；布置在制冷剂压缩机与外部热交换器之间的初级支路阀；布置在制冷剂压缩机与作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器之间的二级支路阀；作为水热泵运转的、直接或间接起作用的第三热交换器，尤其是深冷器。在此规定，制冷设备具有至少一个温度传感器，其设置用于探测第三热交换器、尤其是深冷器中或第三热交换器、尤其是深冷器的入口侧的冷却剂温度，并且制冷设备设置成根据探测到的冷却剂温度调整为第三热交换器分配的膨胀阀和为外部热交换器分配的膨胀阀。
替代地，可在深冷器的出口侧布置至少一个冷却回路侧的传感器，因为以这种方式，在热从冷却剂传递到制冷剂之后，探测在循环的流体流中的最冷的冷却介质温度。因此可以或还将更早地实现对系统功能的在调节侧的干预。
在此，膨胀阀的调整不仅包括(部分)打开状态、而且包括关闭状态，通过该状态来防止制冷剂流入第三热交换器或外部热交换器。
尤其要指出的是，外部热交换器的关闭状态还可通过截止阀或通过在技术上来看还能更简单地实施的止回阀来实现，系统不应设计成将外部热交换器用作空气热泵蒸发器或不想以已知的实施方式呈现空气热泵功能。
制冷设备可具有至少一个在下游从另外的热交换器、尤其是加热调风器分支出的旁路区段，该旁路区段在低压侧通到制冷剂压缩机的上游，并且形成第三热交换器和外部热交换器的绕行部。
在此，可在旁路区段中布置有旁路膨胀机构，其有利地实施为旁路膨胀阀。
在此，旁路区段还可通到低压侧的制冷剂收集器的上游。
这种旁路区段尤其具有的优点是，能够实现一种“短的”三角过程，其中，制冷剂在加热调风器下游基本上直接导引到制冷剂压缩机，而没有潜在的或只有轻微的热损失，因为借助于旁路区段建立用于制冷剂的短的流动路径。
替代地或补充地，制冷设备可具有至少一个电加热元件，该电加热元件分配给制冷剂回路并且设置成按照需要加热制冷剂。在此，一个或多个这种加热元件可提升制冷剂的温度水平，尤其当深冷器中的冷却剂流体不能将足够的热释放给制冷剂并且因此不能利用或不能最佳地利用水热泵功能时，或者当由于在并入冷却剂回路中的其他部件处的热平衡而不能或不得使用水热泵功能时。
除了集成到制冷剂回路中的加热元件之外，还可选择设置在空气侧的加热元件，或者用该设置在空气侧的加热元件来弥补(暂时的)加热不足，直至水热泵运行可重新恢复其不受限制的运行。
如果在空气侧在蒸发器下游代替加热调风器或除了加热调风器之外还设有加载有冷却剂的热交换器，则还可在供应冷却剂的冷却剂流体回路中设置电加热器。
制冷设备可包括控制装置，控制装置设置成执行上述方法。
机动车、尤其至少部分地电运行的机动车可具有上述制冷设备。在电动车辆中，制冷设备的高效运行、尤其是还有在用于内部空间或舱室的加热运行中，可引起电力节省，使得因此可实现电动车辆的更大续驶里程。
因此，这里提出的方法和制冷设备能够通过尤其交替地接通或连接至少两个作为蒸发器运转的热交换器，实现防止(作为用于制冷剂或制冷剂回路的热源的)冷却剂的过度冷却，其中，用作热源的是水或空气。结果，可平衡加热功率平衡并且可稳定用于内部空间或舱室的加热功率。换句话说，针对热源即冷却剂，可实现一种形式的再生，在其中，一方面热源不被进一步(过强)冷却，并且能够实现冷却剂的重新升温。
代替交替地接通或连接至少两个作为蒸发器运转的热交换器，可发生从一个蒸发器到第二蒸发器的完全和100％的转换，并且因此规避相应的部分运行。例如，系统从完全的水-热泵运行变换到完全的空气-热泵运行，反之亦然。
附图说明
参考附图从实施方式的下文的说明中得到本发明的其他优点和细节。
其中：
图1示出了用于机动车的制冷设备的示意性简化线路图；
图2示出了尤其是借助于在图1中说明的制冷设备示例性地实施方法的流程图；
图3示出了用于说明冷却剂温度限值的简化图；
图4示出了尤其是借助于在图1中说明的制冷设备示例性地实施方法的流程图；
图5示出了尤其是借助于在图1中说明的制冷设备示例性地实施方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示意性地简化示出了用于机动车的制冷设备10的一种实施方式。制冷设备10包括制冷剂回路11，该制冷剂回路不仅可以在制冷设备运行(也简称为AC运行)中而且可以在热泵模式中运行。在示出的实施方式中，制冷设备10包括制冷剂压缩机12、外部热交换器18、内部热交换器20、蒸发器22以及蓄积器或制冷剂收集器24。外部热交换器18可构造为冷凝器或气体冷却器。在示出的实施方式中，外部热交换器18尤其可双向通流。
在此，蒸发器22作为示例显示为用于车辆的前蒸发器。蒸发器22还可代表车辆中可能的其他蒸发器、例如后蒸发器，它们可在流动技术方面彼此并行布置。即，换句话说，制冷设备10包括至少一个蒸发器22。
在压缩机12下游布置有截止阀A4。在蒸发器22上游设置有膨胀阀AE2。
在本说明书的范围内，在制冷设备10的整个制冷剂回路11中，从压缩机12到外部热交换器18、到内部热交换器20以及到蒸发器22的区段被称为初级支路14。
制冷设备10还包括加热调风器26(也被称为加热冷凝器或加热气体冷却器)。在加热调风器26上游布置有截止阀A3。在加热调风器26下游布置有截止阀A1。此外，在加热调风器26下游布置有膨胀阀AE4。
在本说明书的范围中，在制冷设备10的整个制冷剂回路中，从压缩机12到加热调风器26、到膨胀阀AE4以及到分支点Ab2的区段被称为二级支路16。二级支路16包括加热分支16.1，该加热分支从截止阀A3经由加热调风器26延伸到截止阀A1。二级支路16还包括再加热分支16.2，该再加热分支可在上游与加热调风器26流体连接，并且在下游与外部热交换器5流体连接。在此，二级支路16、更确切地说再加热分支16.2在分支点Ab2通到初级支路14中。
制冷设备10包括另一蒸发器或深冷器28。深冷器28在流动技术方面与蒸发器22并行设置。深冷器28例如可用于冷却车辆的电气部件，但也可用于在利用至少一个电气部件的余热的情况下实现水-热泵功能。在深冷器28上游前置有膨胀阀AE1。
制冷设备10还可具有电加热元件30，该电加热元件例如实施为高压PTC加热元件。电加热元件30用作被引导到车辆内部空间中的送风气流L的附加加热器。在此，电加热元件30可与加热调风器26和蒸发器22一起安置在空调设备32中。在此，电加热元件30可布置成后置于加热调风器26。
此外，在图1中还可看到止回阀R1和R2。还示出了用于探测制冷剂的压力或/和温度的一些传感器pT1至pT5。要指出的是，传感器的数量和其布置方式在这里仅示例性地示出。制冷设备10也可具有更少或更多的传感器。在示出的示例中示出了组合的压力/温度传感器pT1至pT5作为传感器。但同样可设想，使用彼此独立的用于测量压力和温度的传感器，并且必要时还在空间上彼此分离地沿着制冷剂线路来布置这些独立的传感器。
制冷设备10可以以不同的模式来运行，下面将对其进行简要说明。
在制冷剂回路11的AC运行中，在截止阀A4打开/开放时，被压缩为高压的制冷剂从制冷剂压缩机12出发流到外部热交换器18中。制冷剂从那里流向内部热交换器20的高压区段和完全打开的膨胀阀AE3。经由分支点Ab1，制冷剂可流向膨胀阀AE2并流入内部空间蒸发器22中(蒸发器区段22.1)。并行地或替代地，制冷剂可通过分支点Ab4和膨胀阀AE1流到深冷器28中(深冷器区段28.1)。从蒸发器22或/和深冷器28出发，制冷剂在低压侧流到收集器24中，并且通过内部热交换器20的低压区段流回到压缩机12。
在AC运行中，加热分支16.1或二级支路16借助于截止阀A3阻断，使得热的制冷剂不会流过加热调风器26。为了从不工作的/不活动的加热分支16.1回收制冷剂，可打开被构造为截止阀的截止机构A5，使得制冷剂可通过截止机构A5和止回阀R2在同时关闭/关断截止机构A2的情况下朝收集器24的方向流动。
在制冷剂回路11的加热运行中，截止阀A4关闭，并且截止阀A3打开，使得热的制冷剂可流入加热分支16.1中。
为了借助于深冷器28执行加热功能以实现水-热泵运行，借助于制冷剂压缩机12压缩的制冷剂经由打开的截止阀A3流到加热调风器26中。在加热调风器26处，热被排放到被引导到车辆内部空间中的送风气流L中。接着，制冷剂流动通过打开的截止阀A1和分支点Ab1。制冷剂借助于膨胀阀AE1卸压到深冷器28中，以吸收来自布置在冷却剂回路28.2中的电气和/或电子部件的余热。在该加热功能中，膨胀阀AE3和AE4关闭，截止阀A5关闭，并且截止阀A2打开。在此，通过截止阀A2可将在水-热泵运行中移除的制冷剂从双向分支14.1或初级支路14吸出，并且通过止回阀R2输送给收集器24。
为了借助于作为热泵蒸发器的外部热交换器18执行加热功能，借助于制冷剂压缩机12压缩的制冷剂经由打开的截止阀A3流到加热调风器26中，以便释放热到送风气流L。接着，制冷剂通过打开的截止阀A1借助于膨胀阀AE3卸压到外部热交换器18中，以吸收来自环境空气的热。然后，制冷剂通过热泵回引分支15流到收集器24并且流回到制冷剂压缩机12。在此，膨胀阀AE1、AE2和AE4和截止阀A5一样保持关闭。
间接的三角线路可由下述方式实现，即，在截止阀A1打开时，由制冷剂压缩机12压缩的制冷剂借助于膨胀阀AE1卸压到深冷器28中，同时在冷却剂侧、即在冷却剂回路28.2中没有质量流产生，即例如用作冷却剂的流体(诸如水或水-乙二醇混合物)在深冷器28的冷却剂侧上停驻，或深冷器28没有被冷却剂主动流过。在该线路变型方案中，膨胀阀AE2、AE3和AE4保持关闭。
在再加热运行中，被输入车辆内部空间中的送风气流L首先借助于蒸发器22冷却并因此除湿。利用通过蒸发和除湿传输给制冷剂的热以及通过压缩机12供应给制冷剂的热，送风气流L可借助于加热调风器26完全或至少部分地再次被加热。
为此，制冷设备10、尤其是空调设备32在蒸发器22与加热调风器26之间具有可调的、尤其是可控的和可摆动的温度活门34。在示出的示例中布置有左温度活门34L和右温度活门34R(在图1中示意性地示出)。温度活门34L、34R可在被称为100％位置的打开位置与被称为0％位置的关闭位置之间调整或摆动。替代地，同样可行的是，温度活门34R、34L后置于加热调风器26。
在100％位置中，流过蒸发器22的全部送风气流L被引导通过加热调风器26，并且在送风气流可流到车辆的乘员舱中之前被加热。在0％位置中，流过蒸发器22的全部送风气流L在绕过加热调风器26的旁路中流到乘员舱中，而没有被加热，并因此没有吸收热。
在温度活门34L、34R的x位置中，其中，0％<x<100％，温度活门仅仅部分地打开，使得流过蒸发器22的送风气流L的仅仅部分气流被引导通过加热调风器26。接着，被加热的部分气流可与剩余的经冷却和除湿的部分气流混合。以这种方式加热的送风气流L被供应给车辆的乘员舱。示例性地，50％位置表示温度活门34R、34L仅半开，即，打开了50％。
制冷设备10在二级支路16中在二级支路阀A3下游并且在加热调风器26上游具有传感器装置36，该传感器装置被设置成探测在加热调风器26上游的、代表气态制冷剂的温度的热气体温度值。在此，热气体温度值可直接测量或检测，或者也可间接凭借其他系统参数来估计。例如可设想，借助于传感器装置36确定二级支路16中的压力，并且由此得出热气体温度值。传感器装置36例如可以是纯温度传感器或组合的温度/压力传感器。
在借助于深冷器28执行加热功能以实现水-热泵运行时，在此提出的方法基于制冷设备10的上文说明的线路连接。在该线路连接中，制冷剂从制冷剂压缩机12开始进入到二级支路16中流到加热调风器26(另外的热交换器)。加热调风器26用作对之后被供应给机动车内部空间的空气L进行加热的热源。然后，制冷剂通过打开的截止阀A1和打开的膨胀阀AE1流到深冷器28(第三热交换器)。接着，在制冷剂再次到达制冷剂压缩机12之前，制冷剂在低压侧被导引到制冷剂收集器24中。在这里考虑的热泵运行中，膨胀阀AE2关闭。
如上文已经提到的那样，制冷剂卸压到深冷器28中，以吸收布置在冷却剂回路28.2中的电气和/或电子部件的余热。在此，冷却剂、尤其水-乙二醇混合物或冷却水用作热源，以加热制冷剂，尤其是使制冷剂蒸发。
已经表明，由于机动车的所使用的电气或/和电子部件的效率，尤其是在加热运行中，不是在任何情况下都能够将足够的余热排放给冷却剂或者说冷却水，因此冷却剂或者说冷却水在深冷器28中被过度冷却。
为了应对冷却剂的过度冷却，可以有制冷设备10的运行方法的不同可行方案，下文将对其进行讨论。
根据这里提出的方法的设计方案，可将先前关闭的膨胀阀AE3至少部分地或逐步地打开，使得制冷剂的部分质量流被导引通过外部热交换器18，其此时用作空气热泵-蒸发器。换句话说，制冷剂的部分质量流流过深冷器28以及在流动技术方面与深冷器并联地流过外部热交换器18。如果外部热交换器18被接通，截止阀A2打开，使得制冷剂可在低压侧流到制冷剂收集器24。在此，初级支路阀A4关闭。制冷剂的这两个部分质量流在分支点Ab4的区域中在低压侧又合并成总质量流。
代替通过深冷器28和外部热交换器18的这两个部分质量流，可选择通过外部热交换器18的总质量流的步骤，并因此仅通过空气热泵运行进行空气流L的加热。以这种方式也可进行冷却剂流中温度水平的再生，因为现在在制冷回路侧不再有任何热吸收。
在冷却剂回路28.2中布置有至少一个温度传感器T6，以便探测冷却剂的温度。除了作为水热泵蒸发器的深冷器28之外，作为空气热泵蒸发器的外部热交换器18的接通或连接尤其取决于在温度传感器T6处探测到的冷却剂温度或者说冷却水温度。
制冷设备10还可具有至少一个电加热元件40，其设置成根据需要加热制冷剂。在图1中示例性地示出了在制冷设备10或制冷剂回路11的不同位置处的电加热元件40，其中，并不强制实际实现多个或所有所示出的加热元件40。
如从图1中可见的那样，电加热元件40可设置在制冷剂压缩机12与加热调风器26之间的路段中，例如在加热调风器26上游的高压侧。替代地，加热元件40可布置在加热调风器26下游，但是在深冷器28的上游。此外，同样可行的是，加热元件40布置在制冷剂压缩机12的上游。还可以设想，直接为制冷剂压缩机12分配加热元件40，或者加热元件40布置在制冷剂压缩机中或布置在制冷剂压缩机处。
在这里提出的方法中，可在特定条件下激活或停用这种加热元件40，这将在下面更详细地说明。
制冷设备10还可具有旁路区段42，其在加热调风器26下游分支出去(Ab6)并且在低压侧在制冷剂压缩机12上游终止(Ab3或Ab7)。这种旁路区段42能够根据需要绕过深冷器28和外部热交换器18。
为了使制冷剂的至少一个部分质量流可被导引通过旁路区段42或旁路区段42可被阻断，在旁路区段42中设置有膨胀阀AE5。膨胀阀AE5可根据需要被调整为相应的打开状态或关闭状态，以便允许或阻止期望的制冷剂质量流通过旁路区段42。
如果具有膨胀阀AE5的旁路区段42设置在制冷设备10中，则抽吸区段44(在Ab3和Ab8之间)可用截止阀A5代替，这是因为，当(在二级支路阀A3关闭时的冷却或AC运行中)二级支路不工作时，借助于旁路区段42也能够实现从二级支路16吸出制冷剂。
根据在图2中示出的方法500，在这里未详细指定的时刻启动(S501)制冷设备10之后的运行中，过渡到加热或热泵运行(S502)中。通常，过渡到S502可与测得的外部温度或给定的加热需求有关。例如，在温度低于10℃、尤其是5℃或更低时，可开始/设定按照S502的运行。方法500的以下说明的起点是上文说明的线路连接，在该线路连接中制冷剂的总质量流从制冷剂压缩机12通过加热调风器26到达深冷器28(水热泵)并且通过制冷剂收集器24循环回到制冷剂压缩机12。
在此，根据步骤S503，将膨胀阀AE1调整到合适的位置，这通过两个向上和向下的箭头来表示。在这里考虑的加热或热泵运行期间，定期探测在冷却剂回路28.2中的冷却剂、更确切地说冷却水的温度，例如借助于温度传感器T6进行探测。
图2的下文说明的方法步骤还可在考虑图3的图的情况下更好地理解，在图3中定性地示出了所说明的冷却剂温度Tkw的限值。
根据步骤S504，检查冷却剂或者说冷却水温度Tkw是否大于或等于温度上限值Tgo。如果是的话(J)，制冷剂的总质量流仅继续被导引通过深冷器28，其中伴随着膨胀阀AE1的一个或所述适当调节的位置(S503)。
如果冷却剂温度Tkw低于温度上限值Tgo，则在步骤S505中检查冷却剂温度Tkw是否大于或等于温度下限值Tgu。如果探测到的冷却剂温度Tkw大于温度下限值Tgu，则在步骤S506中计算在冷却剂温度Tkw和温度下限值之间的差Tdkw。根据步骤S507，检查该差Tdkw是否低于阈值Tskw，即，检查冷却剂温度Tkw接近下限值Tgu的程度。阈值Tskw例如可以是2K。
如果达到或低于阈值Tskw，则根据步骤S508，打开分配给外部热交换器18的膨胀阀AE3。由此将制冷剂的部分质量流导引通过外部热交换器18。与此相关联地，根据步骤S509，部分关闭为深冷器分配的膨胀阀AE1，使得制冷剂的仅仅还一个部分质量流也被导引通过深冷器28。随后的步骤S510和S511表明，膨胀阀AE1和AE3被切换到经调节的状态中，以便将期望的部分质量流导引通过深冷器28或外部热交换器18。关于膨胀阀AE3的控制或调节，可考虑的标准是，AE3设定成使得制冷剂的温度在进入外部热交换器18中的入口处最高达到环境温度的水平，或略低于此环境温度，例如比环境温度低1K至2K。
基于步骤S504至S507检查结合作为空气热泵蒸发器的外部热交换器18的必要性。如果冷却剂温度Tkw达到温度上限值Tgo(S504)，则在步骤S512中检查膨胀阀AE3是否(仍然)打开。如果膨胀阀AE3仍然打开，则在步骤S513中关闭该膨胀阀。接着，根据步骤S503，将膨胀阀AE1调节到合适的位置，以便将制冷剂的总质量流再次导引通过深冷器28。
如果冷却剂温度Tkw没有达到上限值Tgo，但是差Tdkw大于阈值Tsw(S507)，则在步骤S514中检查膨胀阀AE3是否关闭。如果膨胀阀AE3关闭，则在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，分支到步骤S503，并且通过相应地调节膨胀阀AE1(S503)继续将制冷剂的总质量流导引通过深冷器28。如果膨胀阀AE3打开，则在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，维持两个热泵(深冷器28和外部热交换器18)的运行，并且分支到步骤S510和S511。
如果冷却剂温度Tkw低于温度下限值Tgu(S505)，这应借助于这里说明的方法尽可能避免，则可根据步骤S515关闭膨胀阀AE1，并且结束深冷器28的水热泵运行(S516)。这里接着过渡到制冷设备10的另一运行，例如纯三角过程或空气热泵运行，但是关于此在这里不详细讨论。
参考图2说明了运行方法500，在其中，对于空气热泵运行，如果深冷器28(第三热交换器)中的冷却剂的温度Tkw过低而不可继续有效保证水-热泵功能，则将外部热交换器18用作(空气)热泵蒸发器。
图4以示意性的简化图示出了替代措施或方法步骤，通过这些替代措施或方法步骤，在深冷器28处的冷却剂温度Tkw下降时，可加热制冷剂回路中的制冷剂，以便尤其实现用于加热内部空间空气的足够的加热功率。
关于步骤S501至S507，参考上文对图2和图3的说明，其同样适用于图4。
如果根据步骤S507中的检查达到或低于阈值Tskw，则根据步骤S608激活至少一个电加热元件40(图1)，这通过加热元件符号和“＝1”来表示。如已经参考图1阐述的那样，加热元件40可布置在第三热交换器或深冷器28的上游或下游。
如果根据步骤S608激活至少一个加热元件40，则根据步骤S609，可将为深冷器28分配的膨胀阀AE1至少部分地关闭或调节到合适的打开位置(S611)。根据步骤S610，该至少一个加热元件40也可调整成经调节的激活状态。
如果冷却剂温度Tkw没有达到上限值Tgo，但是差Tdkw大于阈值Tsw(S507)，则在步骤S614中检查加热元件40是否未工作。如果加热元件未工作，在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，分支到步骤S502，并且通过相应地调节膨胀阀AE1(S503)将制冷剂的总质量流继续导引通过深冷器28。如果加热元件40是工作的，在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，维持热泵(深冷器28)和加热元件40的运行，并且分支到步骤S610和S611。
基于步骤S504至S507检查激活至少一个加热元件40的必要性。如果冷却剂温度Tkw达到温度上限值Tgo(S504)，则在步骤S612中检查加热元件40是否(仍)被激活。如果它仍然被激活，则在步骤S613中，停用加热元件40。接着，根据步骤S503，将膨胀阀AE1调节到合适的位置，以便将制冷剂的总质量流再次导引通过深冷器28。
图5示意性地简化示出了替代措施或方法步骤的图，通过这些替代措施或方法步骤，在深冷器28处的冷却剂温度Tkw下降时，可加热在制冷剂回路中的制冷剂，以便尤其实现用于加热内部空间送风空气的足够的加热功率。
关于步骤S501至S507，参考对图2和图3的上文的说明，其同样适用于图5。
如果达到或低于阈值Tskw，根据步骤S708，打开为旁路区段42分配的膨胀阀AE5。由此将制冷剂的部分质量流导引通过旁路区段42。与此相联系地，根据步骤S709部分关闭为深冷器分配的膨胀阀AE1，使得制冷剂的仅部分质量流还被导引通过深冷器28。随后的步骤S710和S711表明，膨胀阀AE1和AE5被转变到经调节的状态中，以便将期望的部分质量流导引通过深冷器28或旁路区段42。
基于步骤S504至S507检查并入旁路区段42的必要性。如果冷却剂温度Tkw达到温度上限值Tgo(S504)，则在步骤S712中检查膨胀阀AE5是否(仍)打开。如果它仍是打开的，则在步骤S713中逐步关闭膨胀阀。接着，根据步骤S503，将膨胀阀AE1调节到合适的位置，以便将制冷剂的总质量流再次导引通过深冷器28。
如果冷却剂温度Tkw没有达到上限值Tgo，但是差Tdkw大于阈值Tsw(S507)，则在步骤S714中检查膨胀阀AE5是否关闭。如果它是关闭的，则在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，分支到步骤S503，并且通过相应地调节膨胀阀AE1(S503)将制冷剂的总质量流继续导引通过深冷器28。如果膨胀阀AE5是打开的，那么在差Tdkw大于阈值Tskw但温度上限值Tgo尚未达到的情况下，维持两个热泵(深冷器28和通过膨胀机构AE5的三角过程)的运行，并且分支到步骤S710和S711。
如果冷却剂温度Tkw低于温度下限值Tgu(S505)，这应借助于这里说明的方法尽可能避免，则根据步骤S515，可将膨胀阀AE1关闭，并且结束深冷器28的水热泵运行(S516)。这里，随后转变为制冷设备10的另一运行、例如纯三角过程或空气热泵运行，这里将不对此详细讨论。
在上文说明的方法500(图2至图5)期间利用或考虑的温度限值Tgu和Tgo可根据环境的当前的环境温度或/和相对湿度来给定。为此可设想，存储或储存适合于相应的环境温度值或/和相对湿度值的温度限值Tgu和Tgo，然后可在该方法中使用它们。用于确定温度限值Tgu和Tgo的另一标准还可以是在环境温度与制冷剂温度之间的温度差。
需要指出的是，参考图2至图5说明的方法步骤必要时还可相互组合，即使出于清楚的原因没有在单个(复合)图中示出。例如，可以设想将图2中所示的方法的步骤(结合作为空气热泵的外部热交换器)与激活/停用加热元件40(图4)相组合。此外，例如，加热元件40的激活/停用可与旁路区段42的并入相组合。

Claims (19)

1.一种用于运行用于机动车的具有热泵功能的制冷设备(10)的方法(500)，其中，所述制冷设备(10)包括：
制冷剂压缩机(12)，该制冷剂压缩机与初级支路(14)和二级支路(16)相连接或能与初级支路和二级支路连接；
直接或间接作用的外部热交换器(18)，该外部热交换器布置在所述初级支路(14)中；
蒸发器(22)，该蒸发器布置在所述初级支路(14)中；
至少一个作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器(26)，所述另外的热交换器布置在所述二级支路(16)中；
布置在所述制冷剂压缩机(12)与所述外部热交换器(18)之间的初级支路阀(A4)；
布置在所述制冷剂压缩机(12)与作为热源的所述另外的热交换器、尤其是加热调风器(26)之间的二级支路阀(A3)；
作为水热泵工作的、直接或间接作用的第三热交换器(28)、尤其是深冷器；
其中，所述方法(500)包括以下步骤：
设定(S502)热泵运行，在该热泵运行中将制冷剂从所述制冷剂压缩机(12)导引到所述二级支路(16)中；
将分配给所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器的膨胀阀(AE1)调整(S503)成，使得制冷剂的总质量流流过所述第三热交换器(28)并在所述第三热交换器(28)中被在所述第三热交换器(28)中循环的冷却剂的余热蒸发；
检测(S504)在所述第三热交换器(28)中或第三热交换器处的冷却剂的温度(Tkw)；
其中，如果所述冷却剂的温度(Tkw)大于上限温度(Tgo)，则将制冷剂的总质量流导引通过所述第三热交换器(28)。
2.根据权利要求1所述的方法(500)，其中，将分配给所述外部热交换器(18)的膨胀阀(AE3)调整(S508、S510)成，使得部分质量流流过作为空气热泵工作的所述外部热交换器(18)，同时，将分配给所述第三热交换器(28)的膨胀阀(AE1)调整(S509，S511)成，使得制冷剂的部分质量流继续流过所述第三热交换器(28)。
3.根据权利要求2所述的方法(500)，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其当所述差(Tdkw)为2K或更小时，至少部分地打开(S507)分配给所述外部热交换器(18)的膨胀阀(AE3)。
4.根据权利要求2或3所述的方法(500)，其中，维持使制冷剂的部分质量流流过所述外部热交换器(18)，直到冷却剂温度(Tkw)达到或大于上限温度(Tgo)(S504，S512，S513)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法(500)，其中，根据检测到的环境温度选择上限温度(Tgo)和下限温度(Tgu)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(500)，其中，根据检测到的环境相对湿度选择上限温度(Tgo)和下限温度(Tgu)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法(500)，其中，根据在所述制冷设备的运行中在环境温度与所述外部热交换器(18)中的制冷剂温度之间的可能的温度差，选择上限温度(Tgo)和下限温度(Tgu)。
8.根据权利要求7所述的方法(500)，其中，将分配给所述外部热交换器(18)的膨胀阀(AE3)调整成，使得在进入所述外部热交换器(18)中的入口处的制冷剂温度小于或等于环境温度，尤其是比环境温度低1开至5开。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法(500)，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度(Tkw)与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其是当所述差大于5开时，关闭分配给所述外部热交换器(18)的膨胀阀(AE3)。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其是当所述差(Tdkw)为2开或更低时，激活(S608)至少一个电加热元件(40)，以便为所述第三热交换器(28)上游或下游的制冷剂供热。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度(Tkw)与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其是当所述差大于5开时，停用所述电加热元件(40)。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其是当所述差(Tdkw)为2开或更低时，将制冷剂的至少一部分质量流在所述另外的热交换器、尤其是加热调风器下游在绕过所述第三热交换器或/和所述外部热交换器的情况下导引至低压侧(S708)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，根据在所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂的温度(Tkw)与下限温度(Tgu)之间的差(Tdkw)，尤其是当所述差大于5开时，不再使制冷剂的绕行质量流绕过所述第三热交换器或/和所述外部热交换器。
14.一种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备(10)，其中，所述制冷设备(10)包括：
制冷剂压缩机(12)，该制冷剂压缩机与初级支路(14)和二级支路(16)相连接或能与初级支路和二级支路连接；
直接或间接作用的外部热交换器(18)，该外部热交换器布置在所述初级支路(14)中；
蒸发器(22)，该蒸发器布置在所述初级支路(14)中；
至少一个作为热源的另外的热交换器、尤其是加热调风器(26)，所述另外的热交换器布置在所述二级支路(16)中；
布置在所述制冷剂压缩机(12)与所述外部热交换器(18)之间的初级支路阀(A4)；
布置在所述制冷剂压缩机(12)与作为热源的所述另外的热交换器、尤其是加热调风器(26)之间的二级支路阀(A3)；
作为水热泵工作的、直接或间接作用的第三热交换器(28)、尤其是深冷器；
其特征在于，
所述制冷设备(10)具有至少一个温度传感器(T6)，该温度传感器被设置用于检测所述第三热交换器(28)、尤其是深冷器中的冷却剂温度(Tkw)，所述制冷设备(10)被设置成，根据检测到的冷却剂温度(Tkw)调整分配给所述第三热交换器(28)的膨胀阀(AE1)和分配给所述外部热交换器(18)的膨胀阀(AE3)。
15.根据权利要求14所述的制冷设备(10)，其特征在于，该制冷设备具有至少一个在所述另外的热交换器(26)、尤其是加热调风器下游分支出的旁路区段(42)，该旁路区段在低压侧通到所述制冷剂压缩机(12)的上游(Ab3、Ab7)，该旁路区段绕过所述第三热交换器(28)和所述外部热交换器(18)。
16.根据权利要求15所述的制冷设备(10)，其特征在于，在所述旁路区段(42)中布置有旁路膨胀阀(AE5)。
17.根据权利要求15或16所述的制冷设备(10)，其特征在于，所述旁路区段(42)通到位于低压侧的制冷剂收集器(24)的上游。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的制冷设备(10)，其特征在于，该制冷设备具有至少一个电加热元件(40)，该电加热元件被分配给所述制冷剂回路并被设置用于按照需要加热制冷剂。
19.一种机动车、尤其是至少部分地电运行的机动车，该机动车具有根据权利要求14至18中任一项所述的制冷设备(10)。
CN202180070542.4A 2020-10-20 2021-10-19 用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车 Pending CN116391099A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020127528.5A DE102020127528A1 (de) 2020-10-20 2020-10-20 Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion und Regenerationsfunktion für Wärmequellen, Kälteanlage und Kraftfahrzeug mit einer solchen Kälteanlage
DE102020127528.5 2020-10-20
PCT/EP2021/078959 WO2022084322A1 (de) 2020-10-20 2021-10-19 Verfahren zum betreiben einer kälteanlage mit wärmepumpenfunktion und regenerationsfunktion für wärmequellen, kälteanlage und kraftfahrzeug mit einer solchen kälteanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116391099A true CN116391099A (zh) 2023-07-04

Family

ID=78372017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180070542.4A Pending CN116391099A (zh) 2020-10-20 2021-10-19 用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230294481A1 (zh)
EP (1) EP4232760A1 (zh)
CN (1) CN116391099A (zh)
DE (1) DE102020127528A1 (zh)
WO (1) WO2022084322A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019212503A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Fahrzeug mit einem für einen Kälteanlagen-Betrieb betreibbaren Kältemittelkreislauf
JP2022187408A (ja) * 2021-06-07 2022-12-19 トヨタ自動車株式会社 車両用の熱管理システム
DE102022111277A1 (de) * 2022-05-06 2023-11-09 Viessmann Climate Solutions Se Wärmepumpenvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenvorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011010807A1 (de) 2010-02-10 2011-08-11 Band, Horst Peter, 09496 Wärmepumpenanordnung mit mehreren, unterschiedlichen Wärmequellen sowie energieeffiziente Nutzung auch kleinerer Energiequellen
DE102012100525A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Visteon Global Technologies Inc. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung
US9656535B2 (en) 2012-09-17 2017-05-23 Hanon Systems Method for operating an air conditioner for a motor vehicle
DE102013111454A1 (de) 2012-10-19 2014-04-24 Ford Global Technologies, Llc PHEV-Heizmodi zum Bereitstellen von Kabinenkomfort
DE102013206630B4 (de) 2013-04-15 2023-08-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühl- und Heizsystem für ein Hybrid-Fahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kühl- und Heizsystems
DE102017204116B4 (de) 2017-03-13 2022-06-15 Audi Ag Kälteanlage eines Fahrzeugs mit einem als Kältekreislauf für einen Kältebetrieb und als Wärmepumpenkreislauf für einen Heizbetrieb betreibbaren Kältemittelkreislauf
JP6884028B2 (ja) * 2017-04-26 2021-06-09 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
GB2571263B (en) 2018-02-16 2020-05-27 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus and method for low grade heat recovery in an electric vehicle
US10953725B2 (en) * 2018-09-14 2021-03-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for heating a vehicle
DE102019203295B4 (de) 2019-03-12 2021-04-22 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Fahrzeug mit einem eine Wärmepumpenfunktion aufweisenden Kältemittelkreislauf
DE102019203292B4 (de) * 2019-03-12 2021-04-22 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Fahrzeug mit einem eine Wärmepumpenfunktion aufweisenden Kältemittelkreislauf

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020127528A1 (de) 2022-04-21
WO2022084322A1 (de) 2022-04-28
US20230294481A1 (en) 2023-09-21
EP4232760A1 (de) 2023-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108698469B (zh) 车用热泵系统
CN110891807B (zh) 车辆用空气调和装置
US10737552B2 (en) Vapor injection heat pump and control method
US10710425B2 (en) Vehicle cabin air conditioning and battery cooling system
CN116391099A (zh) 用于运行具有热泵功能和热源再生功能的制冷设备的方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车
US10465952B2 (en) Vapor injection heat pump and control method
US20150202986A1 (en) Thermal management system for electric vehicle and its control method
US20120017637A1 (en) Air conditioning device for vehicle
CN112533782A (zh) 用于运行包括具有热泵功能的制冷剂回路的、用于车辆的制冷设备的方法
CN108790672B (zh) 车辆用空调装置
CN112088099B (zh) 用于车辆的、具有带热泵功能的制冷剂回路的制冷设备
CN111619305B (zh) 电动或混合动力车辆、用于其的设备和控制方法
KR100927811B1 (ko) 가열 기능을 가진 에어 컨디셔닝 시스템 및 상기 가열기능을 가진 에어 컨디셔닝 시스템의 작동 방법
KR101789031B1 (ko) 템퍼링 장치
CN110962531A (zh) 车辆的热管理系统
KR20190129444A (ko) 차량용 냉난방 시스템
CN114846284A (zh) 用于运行机动车的制冷设备的再加热方法的制冷剂管理方法、制冷设备和具有制冷设备的机动车
US20230406072A1 (en) Refrigeration Circuit, and Heat Management System and Motor Vehicle Having a Refrigeration Circuit of This Type
KR20200055196A (ko) 차량용 냉난방 시스템
CN114746298A (zh) 运行用于机动车的制冷设备的再加热方法、制冷设备和具有这种制冷设备的机动车
CN116390863A (zh) 具有唯一的低压侧的传感器装置的、用于机动车的具有热泵功能的制冷设备
KR20220122391A (ko) 차량용 열관리시스템의 난방 제어방법
WO2015141210A1 (ja) 車両用空調装置
CN115366936A (zh) 轨道车辆用空调系统及其控制方法、轨道车辆
KR20200061420A (ko) 차량용 냉난방 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination