DE102006024796A1 - Klimaanlage - Google Patents

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    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide

Abstract

Es wird eine Klimaanlage mit Heizfunktion beschrieben, wobei der innere Wärmetauscher in Luftströmungsrichtung geteilt ist, der in Luftströmungsrichtung erste Teilwärmetauscher des inneren Wärmetauschers vorzugsweise zum Kühlen der Zuluft, also als Kältemittelverdampfer arbeitet, und der zweite in Luftrichtung nachgeschaltete Teilwärmetauscher vorzugsweise zum Erwärmen der Zuluft, also als Kältemittelgaskühler arbeitet, die beiden Teilwärmetauscher des inneren Wärmetauschers bei maximaler Kühlanforderung auch beide als Kältemittelverdampfer zum Kühlen bzw. bei maximaler Heizanforderung auch beide als Kältemittelgaskühler zum Erwärmen der zuluft verwendet werden und im Trocknungsbetrieb (Reheat) der in Luftströmungsrichtung erste Teilwärmetauscher des inneren Wärmetauschers als Kältemittelverdamper und gleichzeitig der zweite Teilwärmetauscher als Kältemittelgaskühler arbeitet, wodurch energetisch vorteilhaft die Kondensationswärme der Luftfeuchtigkeit zusätzlich zur Verdichterabwärme für die Erwärmung der Zuluft verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, die in unterschiedlichen Betriebsarten zum Kühlen, Trocknen und Heizen der Zuluft für den Innenraum verwendet werden kann.
  • In allgemein bekannten Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge wird der zum Trocknen der Zuluft bestimmte Reheat-Betrieb dadurch realisiert, dass die Zuluft nacheinander zunächst den Verdampfer der Klimaanlage und danach den Heizungswärmetauscher durchströmt. Im Heizungswärmetauscher wird die Zuluft durch das Wärmeträgerfluid des Motorkühlkreislaufs erwärmt. Dies steht naturgemäß nur bei Kraftfahrzeugen mit wassergekühltem Verbrennungsmotor zur Verfügung.
  • Die DE 102 03 293 A1 offenbart eine Klimaanlage mit einem geteilten Wärmetauscher, die mit Heißgas heizt. Der Verdampfer ist aber vom Heizer räumlich getrennt und der Heizer hat ein eigenes Expansionsventil.
  • Die DE 100 36 038 A1 zeigt eine Klimaanlage mit Heizfunktion. Einem Verdampfer ist ein Zusatzwärmetauscher luftseitig nachgeschaltet. Dieser kann als Heizer oder als Verdampfer geschaltet werden. Bei kleinen Lasten wird er gar nicht mit Kältemittel durchströmt. Bei kleinem Kühlbedarf wird nur der Kondensator (außen) und der Verdampfer (innen) mit Expansionsventil durchströmt. Bei erhöhtem Kühlbedarf ist der Zusatzwärmetauscher dem Verdampfer zusätzlich nachgeschaltet. Im Heizbetrieb wird der Verdampfer (innen) und der Kondensator (außen) nicht durchströmt. Der Zusatzwärmetauscher heizt mit Kompressorwärme oder es wird über einen zusätzlichen Verdampfer (außen) mit Expansionsventil der Umgebung Wärme entzogen.
  • In der EP 09 45 290 B1 bzw. der DE 198 13 673 ist eine Klimaanlage mit Heizfunktion beschrieben, die beim Heizen im Wärmepumpenbetrieb geführt wird. Sie weist keine getrennten inneren Wärmetauscher auf und auch ein Reheat- bzw. Trocknungsbetrieb ist nicht darstellbar.
  • Die DE 101 49 187 A1 beschreibt eine Klimaanlage mit Heizfunktion, die beim Heizen im Wärmepumpenbetrieb geführt wird, deren Heizwärmetauscher und Verdampfer für die Innenraumzuluft räumlich getrennt sind und auch ein Reheat- bzw. Trocknungsbetrieb allein mit der Kälteanlage ist nicht möglich.
  • In der DE 103 34 907 A1 ist eine Klimaanlage mit Heizfunktion beschrieben, die mit Heißgas heizt. Der innere Wärmetauscher ist nicht getrennt und ein Reheat- bzw. Trocknungsbetrieb allein mit der Kälteanlage ist nicht möglich.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuluft für den Innenraum des Kraftfahrzeugs unmittelbar nach Start des Motors zu erwärmen, so dass die Fahrzeugscheiben möglichst schnell eis- und beschlagfrei sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, des Anspruches 2 und des Anspruches 4 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die erfindungsgemäße Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, kann mittels Schaltelemente von der Betriebsart "Kühlen" in die Betriebsart "Heizen" umgeschaltet werden, wobei mit dem Kompressor auch geheizt wird. Durch den in Luftströmungsrichtung geteilten Aufbau des inneren Wärmetauschers kann zusätzlich ein Trocknen der Zuluft für den Innenraum erreicht werden. Dabei durchströmt die Zuluft erst den vorzugsweise als Verdampfer dienenden ersten Teilwärmetauscher und wird dabei abgekühlt, so dass Luftfeuchtigkeit an der Wärmeaustauschfläche (Lamelle) kondensiert. Im vorzugsweise als Gaskühler dienenden zweiten Teilwärmetauscher wird die Zuluft anschließend erwärmt (Reheat). Dieser innere Wärmetauscher, der als ein Bauteil des Kältemittelkreislaufs im Zuluftstrom des Fahrzeuginnenraums Verwendung findet, ist dabei erfindungsgemäß kältemittelseitig in einen warmen und in einen kalten Teilwärmetauscher aufteilbar, und die luftseitige Wärmeaustauschfläche dieser beiden Teilwärmetauscher ist thermisch getrennt.
  • Insbesondere bei verbrauchsoptimierten Verbrennungsmotoren steht eine ausreichende Abwärme im Kühlkreislauf des Motors während der Kaltstartphase nicht zur Verfügung. Der vom Verbrennungsmotor angetriebene Klimaverdichter liefert sofort nach dem Start ausreichend Verdichterabwärme bei hohen Verdichteraustrittstemperaturen. Durch die erfindungsgemäß direkte Wärmeübertragung im als Gaskühler wirkenden inneren Wärmetauscher können außergewöhnlich hohe Zuluftausblastemperaturen erreicht werden, womit unmittelbar nach dem Start die Scheiben von Eis und Beschlag freigeblasen werden können. Bei diesem Dreiecksprozess durchläuft das Kältemittel den Verdichter, den inneren Wärmetauscher, der als Gaskühler arbeitet, und ggf. ein Expansionsorgan, das entweder vor oder nach dem Gaskühler angeordnet sein kann.
  • Für die maximale Heizleistung bzw. maximale Kühlleistung können die beiden Teilstränge des inneren Wärmetauschers parallel geschaltet werden. Beim direkten Umschalten von maximalem Kühlen in maximales Heizen könnten die Scheiben durch sog. "Flash Fogging" sofort beschlagen. Der Grund dafür liegt darin, dass die an der zuvor gekühlten Wärmetauscherfläche des Verdampfers auskondensierte Luftfeuchtigkeit in der Arbeitsweise als Gaskühler sofort verdampfen kann und sich auf der kalten Scheibe niederschlägt. Um dies zu vermeiden, kann der in Luftströmungsrichtung erste Teilstrang des inneren Wärmetauschers auch ohne den zweiten Teilstrang im Modus "normales Kühlen" als Verdampfer betrieben werden. Dies ist vorzugsweise kurz vor Erreichen der Innenraumsolltemperatur der Fall. Ebenso kann der in Luftströmungsrichtung zweite Teilstrang des inneren Wärmetauschers auch ohne den ersten Teilstrang im Modus "normales Heizen" als Gaskühler betrieben werden. Die Wärmeaustauschflächen beider Teilstränge des inneren Wärmetauschers sind thermisch voneinander durch einen Luftspalt getrennt. Dies verhindert beim Betrieb "normales Heizen", dass Wärme vom als Gaskühler betriebenen zweiten Teilwärmetauscher auf den zuvor als Verdampfer betriebenen ersten Teilwärmetauscher übertragen wird und eventuell auskondensierte Luftfeuchtigkeit wieder verdampfen kann. Ein ähnlicher Aufbau ist von herkömmlichen Fahrzeugklimaanlagen bekannt, wobei allerdings die Kühlflüssigkeit des Motors als Heizmedium verwendet wird. Zusätzlich kann die Zuluft in den Betriebsarten "Trocknen und Kühlen" bzw. "Trocknen und Heizen" durch das oben bereits beschriebene Reheat getrocknet werden, was dem Beschlag der Scheiben entgegenwirkt.
  • Typischerweise wird die Klimaanlage erfindungsgemäß zur schnellen Abkühlung des im Sommer stark aufgeheizten Fahrzeuginnenraums zunächst im Modus "Maximales Kühlen" betrieben, in dem beide Teilstränge des inneren Wärmetauschers als Verdampfer arbeiten (Cool Down). Kurz vor Erreichen der Solltemperatur wird in den Modus "Normales Kühlen" geschaltet, in dem nur der erste Teilstrang (ohne den zweiten Teilstrang) des inneren Wärmetauschers als Verdampfer arbeitet. Bei Erreichen der Solltemperatur wird die Temperatur z.B. durch gezieltes Gegenheizen mit dem zweiten Teilstrang des inneren Wärmetauschers als Gaskühler ausgeregelt. Der zweite Teilstrang erwärmt sich dabei. Dadurch wird die Zuluft getrocknet. Eventuell vorhandene Restfeuchte dieses im Modus "Maximales Kühlen" als Verdampfer betriebenen Teilwärmetauschers kann zwar verdampfen, wird sich aber nicht an den Scheiben niederschlagen können, da diese im Sommer durch die Außenluft und eventuell durch Sonneneinstrahlung wärmer sind als die gekühlte Zuluft.
  • Im Gegensatz zum Reheat mit Motorkühlwasser ist der erfindungsgemäße Klimaanlagenbetrieb im Modus "Trocknen und Kühlen" effizienter. Das Temperaturniveau im zusätzlich als Gaskühler bzw. Kondensator betriebenen zweiten Teilstrang des inneren Wärmetauschers ist deutlich geringer als das Temperaturniveau im äußeren Wärmetauscher. Der Hochdruck der Klimaanlage kann dadurch abgesenkt werden. Die geringere Druckdifferenz und das geringere Druckverhältnis wirkt sich vorteilhaft auf die Verdichtereffizienz aus. Erfindungsgemäß wird weniger Verdichtungsarbeit benötigt, weil die Enthalpiedifferenz zwischen Verdichteraustritt und -eintritt abnimmt. Dies wirkt sich auch vorteilhaft in einer geringeren mechanischen und thermischen Belastung des Verdichters aus. Durch die erfindungsgemäße Absenkung der Kältemitteleintrittstemperatur in das Expansionsorgan wird die Enthalpiedifferenz zwischen Verdampferaustritt und Verdampfereintritt vorteilhaft gesteigert. Die Klimaanlageneffizienz (COP) als Verhältnis der Verdampferleistung bzw. Verdampferenthalpiedifferenz zur Verdichterarbeit bzw. Verdichterenthalpiedifferenz nimmt zu.
  • Typischerweise wird die Klimaanlage mit Heizfunktion erfindungsgemäß zur schnellen Aufheizung des im sehr kalten Winter stark ausgekühlten Fahrzeuginnenraums zunächst im Modus "Maximales Heizen" betrieben, in dem beide Teilstränge des inneren Wärmetauschers als Gaskühler arbeiten. Bei einem möglichen Auftreten von "Flash Fogging" wird die Klimaanlage mit Heizfunktion in den Modus "Normales Heizen" geschaltet, in dem nur der zweite Teilstrang (ohne den ersten Teilstrang) des inneren Wärmetauschers als Gaskühler arbeitet. "Flash Fogging" kann auftreten, wenn die Klimaanlage beim zuvor letzten Betrieb gekühlt oder getrocknet hat, was in der Übergangszeit (Herbst bzw. Frühjahr) und in milden Wintern auftreten kann. Dieser Zustand des letzten Betriebsmodus kann z.B. in der Regelung der Klimaanlage gespeichert sein.
  • Die Betriebsarten "Maximales Heizen" und "Normales Heizen" sind sog. Heißgas- oder Dreiecksprozesse, wie oben beschrieben. Auch der dritte Modus "Trocknen und Heizen" ist erfindungsgemäß kein Wärmepumpenprozess, obwohl das Kältemittel im zweiten Teilstrang des inneren Wärmetauschers gekühlt und im ersten Teilstrang verdampft wird. Die Zuluft zum Fahrzeuginnenraum dient sowohl als Wärmequelle (im ersten Teilwärmetauscher) als auch als Wärmesenke (im zweiten Teilwärmetauscher). Wie in den beiden anderen Heizmodi stellt die Verdichterabwärme einen großen Teil der eingebrachten Wärmemenge. Gegenüber dem reinen Heißgaszyklus hat die erfindungsgemäße Betriebsart "Trocknen und Heizen" den Vorteil die latente Wärme der kondensierbaren Zuluftfeuchtigkeit zusätzlich zur Verdichterabwärme zu nutzen. Ein weiterer Vorteil dieser Betriebsart ist ein schnelleres Befreien der Scheiben von Eis und Beschlag durch die getrocknete und aufgeheizte Zuluft. Bei eventuell auftretender Vereisung des als Verdampfer arbeitenden ersten Teilstrangs des inneren Wärmetauschers, was mittels eines Vereisungsschutzes (bspw. Temperatursensor) detektiert wird, wird vorzugsweise in die Betriebsart "Normales Heizen" umgeschaltet. Dies ist ein Heißgaszyklus, bei dem der erste Teilstrang des inneren Wärmetauschers nicht vom Kältemittel durchströmt wird. Wenn der erste Teilstrang durch die Zuluft, die einen Anteil erwärmter Rückluft aus dem Fahrzeuginnenraum enthält, abgetaut ist, kann erneut in den Modus "Trocknen und Heizen" geschaltet werden.
  • Erreicht die Motorkühlwassertemperatur einen bestimmten Sollwert, vorzugsweise ein Wert größer als die Zuluftausblastemperatur, oder wird der Sollwert der Luftinnenraumtemperatur erreicht, übernimmt das erwärmte Motorkühlwasser im Heizungswärmetauscher, der vorzugsweise in Luftströmungsrichtung dem inneren Wärmetauscher des Kältemittelkreislaufs nachgeordnet ist, die Beheizung der Zuluft. Der Verdichter der Klimaanlage wird abgeschaltet oder es wird für einen Reheat die Klimaanlage in den Modus "Normales Kühlen" geschaltet. Die Wärmeabgabe erfolgt dabei über den äußeren Wärmetauscher an die Außenluft, die in diesem Fall typischerweise kälter als die Zuluft ist. Ein Beheizen des Fahrzeugs mit Motorkühlwasserabwärme ist energetisch vorteilhafter, als den Kältemittelverdichter zur Beheizung dauerhaft durch den Motor anzutreiben. Andererseits steht während der Kaltstartphase des Motors diese Abwärme nicht ausreichend zur Verfügung und es ist energetisch sinnvoller, den Kältemittelverdichter anzutreiben, als die Lichtmaschine (Generator) anzutreiben und z.B. mit PTC elektrisch zu heizen, da der Wirkungsgrad bei der Wandlung mechanischer Antriebsenergie in elektrische Energie im Allgemeinen schlechter ist.
    •
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der anliegenden Zeichnungen.
  • In 1 ist eine Klima-Heiz-Anlage dargestellt, die mittels der Umschaltventile 71, 72, 73 und 74 in sechs Modi betrieben werden kann. Der innere Wärmetauscher 5 für den Fahrzeuginnenraum ist in Luftströmungsrichtung geteilt. Die Luft durchströmt zunächst den vorzugsweise zum Kühlen eingesetzten Teilwärmetauscher 52 und danach den vorzugsweise zum Heizen eingesetzten Teilwärmetauscher 51. Hinter diesem inneren Wärmetauscher 5 kann in Luftströmungsrichtung zusätzlich ein Heizungswärmetauscher angeordnet sein, der die Luft mittels warmem Motorkühlwasser erwärmt. Die Wärmetauscher 2 und 5 und die Umschaltventile 71 bis 74 sind so angeordnet, dass mit möglichst wenig Ventilen die sechs Betriebsarten realisiert werden können. Die Teilwärmetauscher 51 und 52 sind in den Betriebsarten "maximales Kühlen" und "maximales Heizen" jeweils parallel geschaltet. In den Betriebsarten "normales Kühlen" und "normales Heizen" wird nur jeweils ein Teilwärmetauscher vom Kältemittel durchströmt. In der Betriebsart "Trocknen" ist der Teilwärmetauscher 51 mit Hochdruck und der Teilwärmetauscher 52 mit Niederdruck vom Kältemittel durchströmt. Das Rückschlagventil 8, der interne Wärmetauscher 3 und der Sammler 6 sind optionale Bauteile.
  • In 2 ist der Modus "maximales Kühlen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet und strömt über das Ventil 71, den äußeren Wärmetauscher 2, das optionale Rückschlagventil 8 und den Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 zum Expansionsorgan 4. Im Expansionsorgan 4 wird das Kältemittel im Druck reduziert und strömt über den inneren Wärmetauscher 5, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Das Kältemittel verdampft dabei im inneren Wärmetauscher 5, wobei ein Teil durch den Teilstrang 52 und ein anderer Teil parallel dazu durch das Ventil 73 den Teilstrang 51 und das Dreiwegeventil 74 strömt. Das Ventil 72 bleibt in dieser Betriebsart geschlossen.
  • In 3 ist der Modus "normales Kühlen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet und strömt über das Ventil 71, den äußeren Wärmetauscher 2, das optionale Rückschlagventil 8 und den Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 zum Expansionsorgan 4. Im Expansionsorgan 4 wird das Kältemittel im Druck reduziert und strömt über den inneren Wärmetauscher 5, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Das Kältemittel verdampft dabei im inneren Wärmetauscher 5, wobei das gesamte Kältemittel nur durch den Teilstrang 52 strömt. Die Ventile 72 und 73 bleiben in dieser Betriebsart geschlossen und das Dreiwegeventil 74 sperrt den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 vom Teilstrang 52 ab.
  • In 4 ist der Modus "Trocknen und Kühlen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet. Ein Teil des Kältemittels strömt über das Ventil 71, den äußeren Wärmetauscher 2 und das optionale Rückschlagventil 8, ein anderer Teil strömt parallel dazu über das Ventil 72, den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 und das Dreiwegeventil 74 zum Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 und weiter zum Expansionsorgan 4. Im Expansionsorgan 4 wird das Kältemittel im Druck reduziert und strömt über den Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Das Kältemittel verdampft dabei im Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5. Das Ventil 73 und das Dreiwegeventil 74 sperren den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 vom Teilstrang 52 ab. Die Luft, die den inneren Wärmetauscher 5 durchströmt, wird zunächst durch den Teilwärmetauscher 52 abgekühlt und dabei entfeuchtet und anschließend im Teilwärmetauscher 51 wieder erwärmt (Reheat).
  • Die Luftaustrittstemperatur des inneren Wärmetauschers 5 kann über gezieltes Öffnen und Schließen des Ventils 72 geregelt werden.
  • In 5 ist der Modus "Trocknen und Heizen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet und strömt über das Ventil 72, den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 und das Dreiwegeventil 74 und den Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 zum Expansionsorgan 4. Im Expansionsorgan 4 wird das Kältemittel im Druck reduziert und strömt über den Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Das Kältemittel verdampft dabei im Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5. Das Ventil 73 und das Dreiwegeventil 74 sperren den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 vom Teilstrang 52 ab. Die Luft, die den inneren Wärmetauscher 5 durchströmt, wird zunächst durch den Teilwärmetauscher 52 abgekühlt und dabei entfeuchtet und anschließend im Teilwärmetauscher 51 wieder erwärmt (Reheat). Die Luftaustrittstemperatur des inneren Wärmetauschers 5 kann über gezieltes Öffnen und Schließen des Ventils 71 geregelt werden, wobei ein Teil des Kältemittels parallel zum Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 über das Ventil 71, den äußeren Wärmetauscher 2 und das optionale Rückschlagventil 8 zum Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 strömt.
  • In 6 ist der Modus "normales Heizen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet und strömt über das Ventil 72, den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5, das Dreiwegeventil 74, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Die Ventile 71 und 73 bleiben in dieser Betriebsart geschlossen. Der äußere Wärmetauscher 2, der Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 und der Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5 werden nicht durchströmt. Eine Expansion des Kältemittels vom Hochdruck auf den Niederdruck kann z.B. durch gepulstes Öffnen und Schließen des Ventils 72 erfolgen.
  • In 7 ist der Modus "maximales Heizen" dargestellt. Das Kältemittel wird vom Verdichter 1 auf den hohen Druck verdichtet und strömt über das Ventil 72, den inneren Wärmetauscher 5, den Sammler 6 und den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3 zum Verdichter 1 zurück. Ein Teil des Kältemittels strömt über den Teilstrang 51 des inneren Wärmetauschers 5 und das Dreiwegeventil 74 zum Sammler 6, ein anderer Teil parallel dazu über das Ventil 73 und den Teilstrang 52 des inneren Wärmetauschers 5. Das Ventil 71 bleibt in dieser Betriebsart geschlossen und sperrt den äußeren Wärmetauscher 2 und den Hochdruckteil 31 des internen Wärmetauschers 3 ab. Eine Expansion des Kältemittels vom Hochdruck auf den Niederdruck kann z.B. durch gepulstes Öffnen und Schließen des Ventils 72 erfolgen.
  • In 8 ist zusätzlich ein Bypass zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Verdichters 1 unter Umgehung des äußeren Wärmetauschers 2 und des inneren Wärmetauschers 5 beschrieben. Er ist über das Ventil 75 absperrbar. Die Öffnung des Ventils 75 kann zur Regelung einer bestimmten Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt während des Heißgaszyklus ("maximales Heizen" bzw. "normales Heizen") oder auch zur Regelung eines bestimmten Temperatur- oder Druckniveaus am Verdichter eingesetzt werden. Es soll vorzugsweise eine Kühlung des Verdichters durch flüssiges Kältemittel am Verdichtereintritt verhindern.
  • Weiter sind in 8 die parallelen Ventile 76 und 77 in der Saugleitung angeordnet, hier vorzugsweise am Eintritt in den Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3. Sie könnten auch direkt vor dem Verdichter 1 angeordnet sein oder eines der Ventile in einem Bypass parallel zum Niederdruckteil 32 des internen Wärmetauschers 3. In geöffnetem Zustand haben sie keinen wesentlichen Druckverlust für die Betriebsarten "maximales Kühlen", "normales Kühlen", "Trocknen und Kühlen" und "Trocknen und Heizen". In den Betriebsarten "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" werden sie als Expansionsorgan angesteuert.
  • Dabei können die Ventile gleiche oder unterschiedliche, z.B. im Verhältnis 1 zu 2, Drosselkennlinien haben. Zur Regelung der Sauggasüberhitzung am Eintritt des Verdichters 1 oder der Verdichteraustrittstemperatur bzw. des Hochdruckes können beide geöffnet oder jeweils eines geschlossen sein je nach Verdichterdrehzahl bzw. Massenstrom. Der Massenstrom eines ungeregelten Verdichters könnte so auch in allen Betriebsarten geregelt werden.
  • Eines der Ventile, z.B. Ventil 77, kann auch durch eine Fixdrossel ersetzt werden und die Regelung erfolgt über das Öffnen und Schließen des anderen Ventils 76. Falls das Ventil 76 keinen nennenswerten Druckverlust im voll geöffneten Zustand aufweist, kann das Ventil 77 ein thermostatisches Expansionsventil sein, das die Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt in den Betriebsarten "maximales Heizen" und "normales Heizen" ausregelt. Dabei ist dann das Ventil 76 geschlossen, in allen anderen Betriebsarten aber geöffnet. Falls das Ventil 76 zusätzlich ansteuerbar ist, um über Öffnen bzw. Schließen selbst die Sauggasüberhitzung, die Verdichteraustrittstemperatur, den Hochdruck oder den Massenstrom zu regeln, kann Ventil 77 und der dazugehörende Teilstrang auch entfallen.

Claims (23)

  1. Klimaanlage mit Heizfunktion bestehend aus einem Kältemittelkreislauf mit mindestens einem Verdichter (1), mindestens einem äußeren Wärmetauscher (2), mindestens einem Expansionsorgan (4) und mindestens einem inneren Wärmetauscher (5) dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmetauscher in Luftströmungsrichtung geteilt ist, und dass durch Schaltelemente die beiden Teilwärmetauscher des inneren Wärmetauschers (5) bei maximaler Heizanforderung auch beide als Kältemittelgaskühler zum Erwärmen der Zuluft verwendbar sind.
  2. Klimaanlage mit Heizfunktion, bestehend aus einem Kältemittelkreislauf mit mindestens einem Verdichter (1), mindestens einem äußeren Wärmetauscher (2), mindestens einem Expansionsorgan (4) und mindestens einem inneren Wärmetauscher (5) dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmetauscher (5) in Luftströmungsrichtung geteilt ist und durch Schaltelemente der in Luftströmungsrichtung erste Teilwärmetauscher (52) des inneren Wärmetauschers (5) zum Kühlen der Zuluft, also als Kältemittelverdampfer arbeitet, und der zweite in Luftrichtung nachgeschaltete Teilwärmetauscher (51) zum Erwärmen der Zuluft, also als Kältemittelgaskühler arbeitet.
  3. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilwärmetauscher des inneren Wärmetauschers (5) bei maximaler Kühlanforderung durch Schaltelemente auch beide als Kältemittelverdampfer zum Kühlen der Zuluft verwendbar sind.
  4. Klimaanlage mit Heizfunktion bestehend aus einem Kältemittelkreislauf mit mindestens einem Verdichter (1), mindestens einem äußeren Wärmetauscher (2), mindestens einem Expansionsorgan (4) und mindestens einem inneren Wärmetauscher (5), dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmetauscher (5) in Luftströmungsrichtung geteilt ist und durch Schaltelemente im Trocknungsbetrieb (Reheat) der in Luftströmungsrichtung erste Teilwärmetauscher (52) des inneren Wärmetauschers (5) als Kältemittelverdampfer und gleichzeitig der zweite Teilwärmetauscher (51) als Kältemittelgaskühler arbeitet, wodurch die Kondensationswärme der Luftfeuchtigkeit energetisch vorteilhaft zusätzlich zur Verdichterabwärme für die Erwärmung der Zuluft verwendet wird.
  5. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass überschüssige Wärme über den äußeren Wärmetauscher, der parallel zum zweiten Teilwärmetauscher (51) des inneren Wärmetauschers (5) als Kältemittelgaskühler arbeitet, abgegeben werden kann.
  6. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Wärmeabgabe über den zweiten Teilwärmetauscher (51) des inneren Wärmetauschers (5) und den äußeren Wärmetauscher (2) mittels Öffnen und Schließen der Ventile (71) und/oder (72) quasikontinuierlich geregelt und damit vorzugsweise die Zuluftausblastemperatur geregelt werden kann.
  7. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "Trocknen und Kühlen" durch die im zweiten Teilwärmetauscher (51) des inneren Wärmetauschers (5), der zumindest anteilsmäßig als Kältemittelgaskühler arbeitet, niedrigere Temperatur als im ebenfalls als Kältemittelgaskühler arbeitenden äußeren Wärmetauscher (2) die Effizienz des "Reheat"-Betriebes gegenüber "Reheat" mit Motorkühlwasserwärme vorteilhaft gesteigert ist.
  8. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (72) so angesteuert wird (es wirkt damit als Expansionsorgan), dass eine ausreichende Druckdifferenz zwischen Hochdruck und Niederdruck am Verdichter (1) und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  9. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (72) so angesteuert wird (es wirkt damit als Expansionsorgan), dass ein ausreichender Hochdruck am Verdichteraustritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  10. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (72) so angesteuert wird (es wirkt damit als Expansionsorgan), dass eine ausreichende Temperatur am Verdichteraustritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  11. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (72) so angesteuert wird (es wirkt damit als Expansionsorgan), dass eine ausreichende Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  12. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypass vom Verdichteraustritt über ein Ventil (75) zum Verdichtereintritt unter Umgehung vom äußeren Wärmetauscher (2) und dem inneren Wärmetauscher (5) vorhanden ist und das Ventil (75) solange geöffnet ist, bis ein ausreichendes Temperatur- und Druckniveau am Verdichter (1) erreicht wird, d.h. Sauggasüberhitzung.
  13. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (75) so angesteuert wird, dass eine ausreichende Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  14. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Saugleitung zwei Ventile (76 und 77) parallel durchströmt werden, die in geöffnetem Zustand keinen wesentlichen Druckverlust für alle anderen Betriebsarten haben, im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" aber als Expansionsorgan angesteuert werden können.
  15. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventile z.B. Ventil (76) ein absperrbares Ventil und das andere Ventil (77) ein thermostatisches Expansionsventil ist, und dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (76) geschlossen ist und das Ventil (77) eine ausreichende Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt ausregelt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  16. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventile z.B. Ventil (76) ein Magnetventil und das andere Ventil (77) eine Fixdrossel ist, und dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (76) so angesteuert wird, dass eine ausreichender Hochdruck am Verdichteraustritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  17. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventile z.B. Ventil (76) ein Magnetventil und das andere Ventil (77) eine Fixdrossel ist, und dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (76) so angesteuert wird, dass eine ausreichende Temperatur am Verdichteraustritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  18. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventile z.B. Ventil (76) ein ansteuerbares Ventil und das andere Ventil (77) eine Fixdrossel ist, und dass im Betrieb "normales Heizen" bzw. "maximales Heizen" das Ventil (76) so angesteuert wird, dass eine ausreichende Sauggasüberhitzung am Verdichtereintritt und damit eine ausreichende Verdichterarbeit bzw. die zum Heizen notwendige Verdichterabwärme erzielt wird.
  19. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventile (76 und 77) ansteuerbare Ventile sind, aber im Verhältnis zueinander unterschiedliche Drosselquerschnitte freigeben (z.B. im Verhältnis 1:2), und dass die Ventile so angesteuert werden, dass der Hochdruck oder die Temperatur am Verdichteraustritt oder die Sauggasüberhitzung oder der Saugdruck oder die Sauggasdichte am Verdichtereintritt oder der Massenstrom des (z.B. ungeregelten) Verdichters (1) auf bestimmte vorgegebene Werte geregelt werden.
  20. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise die Betriebsarten "maximales Kühlen", "normales Kühlen" und "Trocknen und Kühlen" nacheinander für die Abkühlung des Fahrzeuginnenraums gewählt werden in Abhängigkeit der Differenz zwischen Soll- und Istwert der zu regelnden Temperatur.
  21. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsarten "maximales Heizen", "normales Heizen" oder "Trocknen und Heizen" für die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums gewählt werden in Abhängigkeit der Differenz zwischen Soll- und Istwert der zu regelnden Temperatur, und dass der Betrieb "maximales Heizen" nicht unmittelbar nach dem Betrieb des Teilwärmetauschers (52) als Verdampfer auftreten kann, was z.B. durch einen Memory-Speicher in der Steuerung und ein Blockieren des Ventils (73) erreicht werden soll.
  22. Klimaanlage mit Heizfunktion nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsarten "maximales Heizen" und "normales Heizen" ab einer erreichten, vorgegebenen Motorkühlwassertemperatur durch Heizen mit Motorkühlwasser für die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums ersetzt werden.
  23. Klimaanlage mit Heizfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass CO2 als Kältemittel verwendet wird.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2184561A1 (de) * 2008-11-10 2010-05-12 Lg Electronics Inc. Klimaanlagensystem
EP2966386A1 (de) * 2014-04-04 2016-01-13 Johnson Controls Technology Company Wärmepumpensystem mit mehreren betriebsmodi
CN106461289A (zh) * 2014-03-04 2017-02-22 康唯特股份公司 制冷装置
DE102007043161B4 (de) 2006-09-14 2017-03-30 Konvekta Ag Klimaanlage für ein Fahrzeug
EP2378215A4 (de) * 2009-01-15 2018-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Klimaanlage
DE102017213973A1 (de) 2017-08-10 2019-02-14 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage eines Fahrzeugs mit einem eine Kühl- und Heizfunktion aufweisenden Kältemittelkreislauf
DE102017218424A1 (de) 2017-10-16 2019-04-18 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreislaufs sowie Fahrzeugkälteanlage
WO2022066622A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Systems and methods for a refrigerant sub-system for a heating, ventilation, and air conditioning system
DE102020125249A1 (de) 2020-09-28 2022-03-31 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage im Kühlbetrieb, Kälteanlage und Kraftfahrzeug mit einer solchen Kälteanlage

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019044A1 (de) 2008-04-16 2009-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kältemittelkreislauf für Fahrzeugklimaanlagen
SE533005C2 (sv) * 2008-10-21 2010-06-08 Scania Cv Abp Metod och system för kylning och uppvärmning
DE102009028522B4 (de) * 2009-08-13 2017-05-11 Hanon Systems Kompakte Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
FR2958018A1 (fr) * 2010-03-24 2011-09-30 Valeo Systemes Thermiques Boucle de chauffage, ventilation et/ou climatisation et installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant une telle boucle de chauffage, ventilation et/ou climatisation
WO2012014345A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 三菱電機株式会社 ヒートポンプ
US8973382B2 (en) * 2012-04-17 2015-03-10 Lee Wa Wong Energy efficient air heating, air conditioning and water heating system
EP2906881A4 (de) * 2012-05-11 2016-04-13 Hill Phoenix Inc Co2-kühlsystem mit integriertem klimatisierungsmodul
US9522589B2 (en) * 2012-10-05 2016-12-20 GM Global Technology Operations LLC Vehicular heat pump system and control method
US20160010904A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 Systèmes Lmp Inc. Transcritical r744 refrigeration system with gas cooler outlet vapors used as a heat source for the dehumidifying coil
US9863671B2 (en) 2014-07-29 2018-01-09 Ford Global Technologies, Llc Heat pump assisted engine cooling for electrified vehicles
JP6323489B2 (ja) * 2015-08-04 2018-05-16 株式会社デンソー ヒートポンプシステム
DE102016110443B4 (de) * 2016-06-06 2018-03-29 Konvekta Aktiengesellschaft Kälteanlage, Kälteanlagensystem und Verfahren mit Kältemittelverlagerung
US10214078B2 (en) * 2016-10-20 2019-02-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. AC cut cycles for vehicle air conditioning control based on high ambient temperature
KR102436655B1 (ko) 2017-09-22 2022-08-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11221151B2 (en) * 2019-01-15 2022-01-11 Johnson Controls Technology Company Hot gas reheat systems and methods
US10935290B2 (en) * 2019-02-27 2021-03-02 Rheem Manufacturing Company Pressure spike prevention in heat pump systems
KR102462774B1 (ko) * 2020-12-17 2022-11-02 엘지전자 주식회사 공기조화기
CN113071289A (zh) * 2021-04-28 2021-07-06 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 一种电动汽车座舱加热系统及其控制方法
KR20220150737A (ko) * 2021-05-04 2022-11-11 현대자동차주식회사 차량의 냉난방 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4688390A (en) * 1986-05-27 1987-08-25 American Standard Inc. Refrigerant control for multiple heat exchangers
US5706664A (en) * 1993-06-14 1998-01-13 Nissan Motor Co., Ltd. Heat pump type air conditioner for vehicle
DE10253357A1 (de) * 2002-11-13 2004-06-03 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Kombinierte Kälteanlage/Wärmepumpe zum Einsatz in Kraftfahrzeugen zum Kühlen, Heizen und Entfeuchten des Fahrzeuginnenraumes
DE10318007A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-11 Bayerische Motoren Werke Ag Heiz-/Klimaanlage für Fahrzeuge
DE10334907A1 (de) * 2003-07-29 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Klimaanlage sowie Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2940281A (en) * 1958-11-25 1960-06-14 Westinghouse Electric Corp Air conditioning apparatus with provision for selective reheating
JPS57202462A (en) * 1981-06-05 1982-12-11 Mitsubishi Electric Corp Air conditioner
FR2735425B1 (fr) * 1995-06-13 1997-07-18 Valeo Climatisation Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un vehicule automobile
JPH10100662A (ja) * 1996-09-25 1998-04-21 Calsonic Corp 自動車用空気調和装置
JP3847905B2 (ja) * 1997-06-30 2006-11-22 カルソニックカンセイ株式会社 ヒートポンプ式自動車用空気調和装置
DE19813673B4 (de) 1998-03-27 2004-01-29 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Heizen und Kühlen eines Nutzraumes eines Kraftfahrzeuges
FR2779216B1 (fr) * 1998-05-28 2000-08-04 Valeo Climatisation Dispositif de climatisation de vehicule utilisant un fluide refrigerant a l'etat supercritique
DE10036038B4 (de) 2000-07-25 2017-01-05 Mahle International Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
DE10126257A1 (de) * 2001-05-29 2002-12-05 Behr Gmbh & Co Heiz-/Kühlkreislauf für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, Klimaanlage und Verfahren zur Regelung derselben
DE10149187A1 (de) 2001-10-05 2003-04-17 Bayerische Motoren Werke Ag Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem von Kühlen auf Heizen umschaltbaren Kältemittelkreislauf
DE10203293A1 (de) 2002-01-29 2003-07-31 Audi Ag Klimaanlage
EP1578628B1 (de) * 2002-12-20 2007-08-22 Behr GmbH & Co. KG Klimaanlage für ein fahrzeug und zugehöriges betriebsverfahren
US6837063B1 (en) * 2003-07-31 2005-01-04 Dell Products L.P. Power management of a computer with vapor-cooled processor
JP2005053325A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Calsonic Kansei Corp 車両用空調装置
DE102004008210A1 (de) * 2004-02-19 2005-09-01 Valeo Klimasysteme Gmbh Kraftfahrzeugklimaanlage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4688390A (en) * 1986-05-27 1987-08-25 American Standard Inc. Refrigerant control for multiple heat exchangers
US5706664A (en) * 1993-06-14 1998-01-13 Nissan Motor Co., Ltd. Heat pump type air conditioner for vehicle
DE10253357A1 (de) * 2002-11-13 2004-06-03 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Kombinierte Kälteanlage/Wärmepumpe zum Einsatz in Kraftfahrzeugen zum Kühlen, Heizen und Entfeuchten des Fahrzeuginnenraumes
DE10318007A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-11 Bayerische Motoren Werke Ag Heiz-/Klimaanlage für Fahrzeuge
DE10334907A1 (de) * 2003-07-29 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Klimaanlage sowie Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007043161B4 (de) 2006-09-14 2017-03-30 Konvekta Ag Klimaanlage für ein Fahrzeug
US8413455B2 (en) 2008-11-10 2013-04-09 Lg Electronics Inc. Air conditioning system
EP2184561A1 (de) * 2008-11-10 2010-05-12 Lg Electronics Inc. Klimaanlagensystem
EP2378215A4 (de) * 2009-01-15 2018-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Klimaanlage
CN106461289B (zh) * 2014-03-04 2019-08-02 康唯特股份公司 制冷装置
CN106461289A (zh) * 2014-03-04 2017-02-22 康唯特股份公司 制冷装置
US10830503B2 (en) 2014-04-04 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Heat pump system with multiple operating modes
US10317112B2 (en) 2014-04-04 2019-06-11 Johnson Controls Technology Company Heat pump system with multiple operating modes
EP2966386A1 (de) * 2014-04-04 2016-01-13 Johnson Controls Technology Company Wärmepumpensystem mit mehreren betriebsmodi
DE102017213973A1 (de) 2017-08-10 2019-02-14 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage eines Fahrzeugs mit einem eine Kühl- und Heizfunktion aufweisenden Kältemittelkreislauf
DE102017213973B4 (de) 2017-08-10 2020-06-04 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage eines Fahrzeugs mit einem eine Kühl- und Heizfunktion aufweisenden Kältemittelkreislauf
DE102017218424A1 (de) 2017-10-16 2019-04-18 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreislaufs sowie Fahrzeugkälteanlage
WO2019076615A1 (de) 2017-10-16 2019-04-25 Audi Ag Verfahren zum betreiben eines kältemittelkreislaufs sowie fahrzeugkälteanlage
US11279205B2 (en) 2017-10-16 2022-03-22 Audi Ag Method for operating a coolant circuit and vehicle air-conditioning system
WO2022066622A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Systems and methods for a refrigerant sub-system for a heating, ventilation, and air conditioning system
DE102020125249A1 (de) 2020-09-28 2022-03-31 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage im Kühlbetrieb, Kälteanlage und Kraftfahrzeug mit einer solchen Kälteanlage

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