DE102020117133A1 - Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren (500) zum Betreiben einer Kälteanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage (10) aufweist:einen Kältemittelverdichter (12), der mit einem Primärstrang (14) verbindbar oder verbunden ist;wenigstens einen Verdampfer (18, 22), der im Primärstrang (14) angeordnet ist;einen Chiller (28), der in einem zum Verdampfer (18, 22) strömungstechnisch parallelen Chillerzweig (28.1, 28.3) angeordnet ist, wobei dem Chiller (28) im Chillerzweig (28.1) ein Expansionsorgan (AE1) zugeordnet ist und wobei der Chiller (28) mit einem von dem Kältemittelkreislauf (11) gesonderten Kühlmittelkreislauf (28.2) verbunden ist;wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter (12) zu dem Verdampfer (18, 22), so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan (AE1) des Chillerzweigs; und wenn die Temperatur (Tkühl) des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels (Tkälte) (S503): wiederholtes Öffnen und Schließen (S504) des dem Chiller (28) zugeordneten Expansionsorgans (AE1), derart dass stromabwärts des Chillers (28) aus der niederdruckseitigen Verbindung (22.2) zwischen Verdampfer (22) und Kältemittelverdichter (12) angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller (28) gespült wird.A method (500) for operating a refrigeration system (10) for a motor vehicle is described, the refrigeration system (10) having:a refrigerant compressor (12) which can be or is connected to a primary line (14);at least one evaporator (18, 22) which is arranged in the primary line (14);a chiller (28) which is arranged in a chiller branch (28.1, 28.3) which is fluidically parallel to the evaporator (18, 22), the chiller (28) in the chiller branch (28.1) an expansion element (AE1) is assigned and the chiller (28) is connected to a coolant circuit (28.2) that is separate from the coolant circuit (11);wherein the method comprises the following steps:routing coolant from the coolant compressor (12) to the evaporator (18 , 22) so that it is charged with refrigerant and up to the expansion element (AE1) of the chiller branch; and if the temperature (Tcool) of the coolant is lower than the temperature of the refrigerant (Tcool) (S503): repeated opening and closing (S504) of the expansion element (AE1) assigned to the chiller (28), such that downstream of the chiller (28) refrigerant sucked in from the low-pressure-side connection (22.2) between the evaporator (22) and refrigerant compressor (12) is flushed out of the chiller (28).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist:
- einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
- wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
- einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist;
- wobei bei dem Verfahren Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer geleitet wird, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs geleitet wird.
- a refrigerant compressor which is connectable or connected to a primary line;
- at least one evaporator which is arranged in the primary line;
- a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit;
- wherein, in the method, refrigerant is passed from the refrigerant compressor to the evaporator, so that refrigerant is applied to it, and is passed as far as the expansion element of the chiller branch.
Aus der
Aus der
Ferner wird noch auf die
Bei Kälteanlagen, insbesondere bei solchen mit Wärmepumpenfunktion, tritt häufig der Fall auf, dass sowohl beim Kühlungsbetrieb (AC-Betrieb) als auch bei einem jeweiligen Wärmepumpenbetrieb inaktive Systemabschnitte in der Kälteanlage vorhanden sind, die in einer jeweils aktivierten Verschaltung nicht mit Kältemittel durchströmt werden.With refrigeration systems, especially with those with a heat pump function, the case often occurs that inactive system sections are present in the refrigeration system both in cooling operation (AC operation) and in a respective heat pump operation, through which refrigerant does not flow in a respectively activated circuit.
Wird die Kälteanlage in einem Kühlungsbetrieb (AC-Betrieb) verschaltet und betrieben, kann beispielsweise ein Chillerzweig oder/und ein Heckverdampferzweig oder/und ein Heizzweig nicht mit Kältemittel durchströmt sein.If the refrigeration system is connected and operated in a cooling mode (AC mode), for example, a chiller branch and / or a rear evaporator branch and / or a heating branch cannot have refrigerant flowing through it.
Bei einem Wärmepumpenprozess kann beispielsweise ein Frontverdampferzweig oder/und ein Heckverdampferzweig oder/ und ein Chillerzweig oder/ und ein Zweig mit einem äußeren Wärmeübertrager (Kondensator- bzw. Gaskühlerzweig) nicht mit Kältemittel durchströmt sein.In a heat pump process, for example, a front evaporator branch and / or a rear evaporator branch and / or a chiller branch and / or a branch with an external heat exchanger (condenser or gas cooler branch) cannot have refrigerant flowing through it.
Werden inaktive Bauteile der Kälteanlage mit einem Medium durch- bzw. angeströmt, beispielsweise Wasser als Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf des Chillers (Batteriekühlung oder/und Elektromotorkühlung), kann die Temperatur des Mediums geringer sein als die sich in der Kälteanlage bzw. im System einstellende Verdampfungstemperatur. Somit bildet das entsprechende Bauteil eine Art kalte Stelle in der Kälteanlage, wobei gasförmiges Kältemittel dorthin angesogen wird bzw. dorthin strömt, kondensiert und ausgelagert wird. Das kondensierte Kältemittel wird somit an diesem kalten Bauteil dem aktiven Prozess entzogen und steht nicht mehr zur Verfügung. Dies kann unter Umständen zu einer Unterfüllung von Bauteilen im aktiv verschalteten Kältemittelkreislauf bzw. Prozess führen, so dass kein optimaler Betrieb der Kälteanlage im gewünschten Modus (AC-Betrieb, Wärmepumpenbetrieb) möglich ist. Des Weiteren kann mit dem Umverlagern von Kältemittel auch in Kältemittel gebundenes Öl umverlagert und dem aktiven Prozess entzogen werden.If a medium flows through or against inactive components of the refrigeration system, for example water as the coolant in the coolant circuit of the chiller (battery cooling and / or electric motor cooling), the temperature of the medium can be lower than the evaporation temperature set in the refrigeration system or in the system. The corresponding component thus forms a kind of cold point in the refrigeration system, with gaseous refrigerant being sucked in or flowing there, condensed and removed. The condensed refrigerant is thus withdrawn from the active process on this cold component and is no longer available. Under certain circumstances, this can lead to underfilling of components in the actively connected refrigerant circuit or process, so that optimal operation of the refrigeration system in the desired mode (AC operation, heat pump operation) is not possible. Furthermore, with the relocation of refrigerant, oil bound in the refrigerant can also be relocated and withdrawn from the active process.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage und eine Kälteanlage anzugeben, wobei die obigen Nachteile vermieden werden sollen.The object on which the invention is based is seen in specifying a method for operating a refrigeration system and a refrigeration system, the above disadvantages being to be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und durch eine Kälteanlage mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and by a refrigeration system with the features of the respective independent claims. Advantageous configurations with expedient developments are specified in the dependent claims.
Vorgeschlagen wird also gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist:
- einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
- wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
- einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist; und
- ein zwischen dem Kältemittelverdichter und dem Heizregister angeordnetes Sekundärstrangventil. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs;
- wenn die Temperatur des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels: wiederholtes Öffnen und Schließen des dem Chiller zugeordneten Expansionsorgans, derart dass stromabwärts des Chillers aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller gespült wird.
- a refrigerant compressor which is connectable or connected to a primary line;
- at least one evaporator which is arranged in the primary line;
- a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit; and
- a secondary branch valve arranged between the refrigerant compressor and the heating register. The process comprises the following steps:
- Conducting refrigerant from the refrigerant compressor to the evaporator, so that this is acted upon with refrigerant, and up to the expansion element of the chiller branch;
- if the temperature of the coolant is lower than the temperature of the refrigerant: repeated opening and closing of the expansion element associated with the chiller, such that downstream of the chiller from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor, refrigerant sucked in is flushed out of the chiller.
Durch ein wiederholtes Öffnen und Schließen, das auch als getaktetes Öffnen/Schließen bezeichnet werden kann, ist es möglich, Kältemittel und im Kältemittel enthaltenes Öl zyklisch aus dem Chiller herauszuspülen, auch wenn der Chillerzweig während des betreffenden Betriebszustands der Kälteanlage nicht aktiv von Kältemittel durchströmt wird. Somit ist neben der maximalen Kältemittelmenge auch die optimale und erforderliche Ölmenge im Kältemittelkreislauf bzw. der Kälteanlage (System) aktiv, so dass ein Auslagern von Kältemittel/Öl in inaktive Bereiche, also nicht aktiv durchströmte Leitungssegmente bzw. -sektoren, vermieden werden kann. Ein getaktetes Öffnen/Schließen kann in einer für einen Spülprozess vorteilhaften Taktfrequenz erfolgen.Repeated opening and closing, which can also be referred to as clocked opening / closing, enables the refrigerant and oil contained in the refrigerant to be flushed out of the chiller cyclically, even if the chiller branch is not actively flowed through by refrigerant during the relevant operating state of the refrigeration system . Thus, in addition to the maximum amount of refrigerant, the optimal and required amount of oil in the refrigerant circuit or the refrigeration system (system) is active, so that the refrigerant / oil can be avoided in inactive areas, i.e. pipe segments or sectors through which there is no active flow. A clocked opening / closing can take place at a clock frequency that is advantageous for a flushing process.
Der wenigstens eine Verdampfer kann dabei ein die Kabinenluft konditionierender Wärmeübertrager sein. Der oder einer der Verdampfer kann aber auch als Wärmeübertrager dienen für den Betrieb einer Wärmepumpe, wie beispielsweise einer Luft-Wärmepumpe, zur Aufnahme von in Umgebungsluft gebundener Wärme. Dabei können sich, je nach Ausgestaltung und Topologie der Systeme bzw. Kälteanlage, die Positionen der jeweiligen Verdampfer eines AC-Betriebes bzw. eines Luft-Wärmepumpenbetriebes unterscheiden, nicht jedoch deren grundsätzliche Funktion im jeweiligen Betrieb.The at least one evaporator can be a heat exchanger that conditions the cabin air. The or one of the evaporators can also serve as a heat exchanger for operating a heat pump, such as an air heat pump, for absorbing heat bound in the ambient air. Depending on the design and topology of the systems or refrigeration system, the positions of the respective evaporators of an AC operation or an air heat pump operation may differ, but not their basic function in the respective operation.
Vorgeschlagen wird gemäß einem zweiten Aspekt, der auch ergänzend zu dem ersten Aspekt verstanden werden kann, ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist: einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
- wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
- einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist;
- Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs;
- wenn die Temperatur des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels: Schließen bzw. geschlossen Halten des dem Chiller zugeordneten Expansionsventils und Erwärmen des Kühlmittels im Chiller mittels des Kühlmittelkreislaufs auf eine Temperatur die größer ist die Temperatur des Kältemittels, derart dass im Chiller befindliches Kältemittel auf eine Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter verhindert.
- at least one evaporator which is arranged in the primary line;
- a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit;
- The process comprises the following steps:
- Conducting refrigerant from the refrigerant compressor to the evaporator, so that this is acted upon with refrigerant, and up to the expansion element of the chiller branch;
- If the temperature of the coolant is lower than the temperature of the coolant: Close or keep the expansion valve assigned to the chiller closed and heat the coolant in the chiller by means of the coolant circuit to a temperature that is higher than the temperature of the coolant, so that the coolant in the chiller is released a temperature / pressure level is brought that prevents a backflow of refrigerant from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor.
Durch das Schließen des Expansionsventils wird der Chiller nicht mehr aktiv von Kältemittel durchströmt. Entsprechend kann im Chiller befindliches Kältemittel mittels des wärmeren Kühlmittels wieder erwärmt und verdampft werden, so dass das Kältemittel aufgrund der sich ändernden Temperatur- und Druckverhältnisse nicht eingelagert wird und eine Rückströmung aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter verhindert wird. Dieser Verfahrensschritt kann auch kombiniert werden mit dem oben beschriebenen wiederholten Öffnen und Schließen des Expansionsventils, insbesondere kann ein solches Öffnen/Schließen bzw. getaktetes Betätigen des Expansionsventils nach einer zwischenzeitlichen Erwärmung des Kältemittels (bei länger geschlossenem Expansionsventil) durchgeführt werden.When the expansion valve is closed, refrigerant is no longer actively flowing through the chiller. Correspondingly, the refrigerant in the chiller can be heated and evaporated again by means of the warmer coolant, so that the refrigerant is not stored due to the changing temperature and pressure conditions and a backflow from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor is prevented. This process step can also be combined with the above-described repeated opening and closing of the expansion valve; in particular, such an opening / closing or clocked actuation of the expansion valve can be carried out after the refrigerant has been warmed up in the meantime (with the expansion valve closed for a longer period of time).
Bei dem Verfahren kann Kältemittel vom Kältemittelverdichter über einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager hin zu dem Verdampfer und/oder zu dem Chillerzweig geleitet werden. Ein solcher Wärmeübertrager kann als Kondensator oder Gaskühler ausgeführt sein, der Wärme an die Umgebung oder den Kabinenzuluftstrom in direkter oder indirekter Weise übertragen kann.In the method, refrigerant can be conducted from the refrigerant compressor to the evaporator and / or to the chiller branch via a heat exchanger representing a heat source. Such a heat exchanger can be designed as a condenser or gas cooler, which can transfer heat to the environment or the cabin supply air flow in a direct or indirect manner.
Es wird ferner eine Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen mit einem Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
- wenigstens einem Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
- einem Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Chiller-Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist.
- at least one evaporator which is arranged in the primary line;
- a chiller which is arranged in a chiller branch fluidically parallel to the evaporator, a chiller expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit.
Dabei ist vorgesehen, dass im Chillerstrang stromabwärts des Chillers und stromaufwärts eines Verbindungsknotens mit einer Niederdruckverbindung, die sich zwischen dem Verdampfer und dem Kältemittelverdichter erstreckt, ein Rückschlagventil angeordnet ist.It is provided that a check valve is arranged in the chiller line downstream of the chiller and upstream of a connection node with a low-pressure connection that extends between the evaporator and the refrigerant compressor.
Durch ein derartiges Rückschlagventil kann verhindert werden, dass Kältemittel bei nicht aktiv durchströmtem Chiller in den Chillerzweig angesogen und dort ausgelagert wird bzw. nach einer erfolgten Absaugung aus dem Chiller nicht mehr zurückströmen kannSuch a check valve can prevent refrigerant from being active when inactive flowed through chiller is sucked into the chiller branch and stored there or can no longer flow back after suction from the chiller
Bei der Kälteanlage kann stromabwärts des Verdampfers und stromaufwärts des Verbindungsknotens ein Rückschlagventil oder ein niederdruckseitiges Expansionsorgan angeordnet sein. Durch ein Rückschlagventil kann verhindert werden, dass Kältemittel bei nicht oder wenig aktiv durchströmtem Verdampfer, beispielsweise wenn der Kältemittelkreislauf vollständig über den Chiller geleitet wird, zurück in den Verdampfer gelangt und dort ausgelagert wird. Mittels eines optionalen Expansionsventils kann das System niederdruckseitig auf zwei Niederdrucklagen betrieben werden. Dabei kann der Verdampfer beispielsweise auf einem Verdampfer-Druckniveau betrieben werden, so dass die am Verdampfer anströmende Luft auf 2°C. oder mehr abgekühlt wird, um einem Vereisen des Verdampfers entgegenzuwirken.In the refrigeration system, a check valve or an expansion element on the low-pressure side can be arranged downstream of the evaporator and upstream of the connection node. A check valve can prevent refrigerant from getting back into the evaporator and being stored there when there is little or no active flow through the evaporator, for example when the refrigerant circuit is completely routed via the chiller. Using an optional expansion valve, the system can be operated on the low-pressure side in two low-pressure positions. The evaporator can, for example, be operated at an evaporator pressure level so that the air flowing into the evaporator is at 2 ° C. or more is cooled in order to counteract icing of the evaporator.
Bei der Kälteanlage kann ein Abschnitt des Chillerzweigs stromaufwärts des Verbindungsknotens ausgehend vom Verbindungsknoten und relativ zu der Niederdruckverbindung ansteigend ausgeführt sein. Durch eine derartige geneigte Ausgestaltung des Chillerzweigs kann eine schwerkraftunterstützte Ölauslagerung in den Chillerzweig verhindert werden.In the refrigeration system, a section of the chiller branch upstream of the connection node, starting from the connection node and rising relative to the low-pressure connection, can be designed. Such an inclined design of the chiller branch can prevent gravity-assisted oil storage in the chiller branch.
Dabei kann der ansteigende Abschnitt des Chillerzweigs bezogen auf eine gedachte Ebene, in der die Niederdruckverbindung verläuft, unter einem Winkel von 30° bis 90° relativ zu der gedachten Ebene nach oben vorstehen.The rising section of the chiller branch can project upwards at an angle of 30 ° to 90 ° relative to the imaginary plane in relation to an imaginary plane in which the low-pressure connection runs.
Die Kälteanlage kann wenigstens einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager aufweisen. Ein solcher Wärmeübertrager kann als Kondensator oder Gaskühler ausgeführt sein, der Wärme an die Umgebung oder den Kabinenzuluftstrom in direkter oder indirekter Weise übertragen kann.The refrigeration system can have at least one heat exchanger representing a heat source. Such a heat exchanger can be designed as a condenser or gas cooler, which can transfer heat to the environment or the cabin supply air flow in a direct or indirect manner.
Die Kälteanlage kann weiter aufweisen: einen Sekundärstrang, mit dem der Kältemittelverdichter verbindbar oder verbunden ist; einen Wärmeübertrager, insbesondere Heizregister, der im Sekundärstrang angeordnet ist; und ein zwischen dem Kältemittelverdichter und dem Wärmeübertrager angeordnetes Sekundärstrangventil.The refrigeration system can also have: a secondary line, to which the refrigerant compressor can be or is connected; a heat exchanger, in particular a heating register, which is arranged in the secondary branch; and a secondary branch valve arranged between the refrigerant compressor and the heat exchanger.
Die Kälteanlage mit einer oben beschriebenen Struktur bzw. einem oben beschriebenen Aufbau kann ferner dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.The refrigeration system with a structure described above or a construction described above can also be set up to carry out the method described above.
Bei einer Ausführungsform der Kälteanlage mit Sekundärstrang und Wärmeübertrager (Heizregister) können die beiden oben beschriebenen Verfahren auch folgenden Schritt aufweisen: Öffnen des Sekundärstrangventils, so dass Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Heizregister und stromabwärts des Heizregisters zu dem Verdampfer und/oder zu dem Chillerzweig geleitet wird.In one embodiment of the refrigeration system with a secondary line and heat exchanger (heating register), the two methods described above can also have the following step: opening the secondary line valve so that refrigerant is conducted from the refrigerant compressor to the heating register and downstream of the heating register to the evaporator and / or to the chiller branch .
Ein Kraftfahrzeug kann mit einer solchen Kälteanlage ausgeführt sein.A motor vehicle can be designed with such a refrigeration system.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigt:
-
1 ein schematisches und vereinfachtes Schaltbild einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug; -
2 ein schematisches und vereinfachtes Schaltbild einer modifizierten Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug; -
3 ein Flussdiagram einer beispielhaften Umsetzung des Nachheizverfahrens, insbesondere mittels der in den1 und2 beschriebenen Kälteanlage.
-
1 a schematic and simplified circuit diagram of a refrigeration system for a motor vehicle; -
2 a schematic and simplified circuit diagram of a modified refrigeration system for a motor vehicle; -
3 a flowchart of an exemplary implementation of the post-heating process, in particular by means of the1 and2 described refrigeration system.
In
Der Verdampfer
Stromabwärts des Verdichters
Im Rahmen dieser Beschreibung wird in dem gesamten Kältemittelkreislauf
Die Kälteanlage
Im Rahmen dieser Beschreibung wird in dem gesamten Kältemittelkreislauf der Kälteanlage
Die Kälteanlage
Niederdruckseitig erstreckt sich zwischen dem Chiller
Um in dem Chillerstrang
Ein Abschnitt
Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem ansteigenden Abschnitt
Insoweit stellt der ansteigende Abschnitt
Stromabwärts des Verdampfers
Durch das Rückschlagventil
In
Weiter umfasst der Sekundärstrang
Das oben zur
Es wird generell darauf hingewiesen, dass in den
Ferner wird darauf hingewiesen, dass in den
Die Kälteanlage
Im AC-Betrieb des Kältemittelkreislaufs
In dem AC-Betrieb ist der Heizzweig
Im Heizbetrieb des Kältemittelkreislaufs
Zur Durchführung der Heizfunktion mittels des Chillers
Zur Durchführung der Heizfunktion mittels des äußeren Wärmeübertragers
Eine indirekte Dreiecksschaltung kann dadurch realisiert werden, dass bei geöffnetem Absperrventil
Bei einem Nachheiz- bzw.- Reheat-Betrieb wird der in den Fahrzeuginnenraum zugeführte Zuluftstrom mittels des Verdampfers
Bei dem Verfahren
In Schritt
Ist die Bedingung in S503 erfüllt kann alternativ oder ergänzend auch ein Schritt
Dieser Verfahrensschritt
Das Verfahren
Selbstverständlich kann das in
Es wird zusammenfassend darauf hingewiesen, dass der hier ausgeführte und beschriebene Erfindungsgedanke zur
- - Vermeidung einer Kältemittelumverlagerung
- - Ölauslagerungung
- - Kältemittelrückholung und
- - Ölspülung
- - Avoidance of refrigerant relocation
- - Oil storage
- - refrigerant recovery and
- - oil flushing
Maßgeblich für eine Umverlagerung von Kältemittel ist in allen Fällen, dass in inaktiven Systemabschnitten niedrigere Mediumstemperaturen anliegen als in den aktiven Systemabschnitten. Das den inaktiven Wärmeübertrager durch- bzw. anströmende Medium ist im Vergleich zu dem sich im aktiven Systemabschnitt einstellenden bzw. eingestellten Verdampfungsdruck und der daraus resultierenden bzw. der korrespondierenden Verdampfungstemperatur niedriger und unterstützt auf diese Weise ein Einströmen und Auskondensieren von Kältemittel in den inaktiven Systemabschnitt. Dies kann mit den beschriebenen strukturellen (Ventil) und verfahrensgebundenen Lösungen eingeschränkt und unterbunden werden.In all cases, it is decisive for the relocation of refrigerant that the medium temperatures are lower in inactive system sections than in the active system sections. The medium flowing through or towards the inactive heat exchanger is lower than the evaporation pressure that is established or set in the active system section and the resulting or the corresponding evaporation temperature and in this way supports the inflow and condensation of refrigerant into the inactive system section. This can be restricted and prevented with the structural (valve) and procedural solutions described.
Ganz allgemein kann der Erfindungsgedanke somit auch als Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug beschreiben werden, wobei in einem niederdruckseitigen Zweig, der einen Wärmeübertrager aufweist, in einem inaktiven Zustand ein dem Wärmeübertrager zugeordnetes Expansionsorgan wiederholt geöffnet und geschlossen wird, derart dass stromabwärts des Wärmeübertragers angesaugtes Kältemittel aus dem Wärmeübertrager gespült wird. Alternativ oder ergänzend kann bei dem Verfahren Kältemittel, das in dem Wärmeübertrager ausgelagert ist, erwärmt und ausverdampft werden, beispielsweise durch ein anderes, den Wärmeübertrager beaufschlagendes oder durchströmendes Medium, wobei das im Wärmeübertrager befindliche Kältemittel auf ein Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel verhindert. Damit liegt anstelle einer hochdichten Flüssigkeitsphase eine minderdichte Gasphase vor.In general, the concept of the invention can thus also be described as a method for operating a refrigeration system for a motor vehicle, with an expansion element assigned to the heat exchanger being repeatedly opened and closed in a low-pressure branch that has a heat exchanger in an inactive state, so that downstream of the heat exchanger sucked in refrigerant is flushed out of the heat exchanger. As an alternative or in addition, in the method, refrigerant that is stored in the heat exchanger can be heated and evaporated, for example by another medium that acts on or flows through the heat exchanger, with the refrigerant in the heat exchanger being brought to a temperature / pressure level that is one Prevents refrigerant from flowing back. This means that instead of a highly dense liquid phase, there is a less dense gas phase.
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- WO 2010/003484 A1 [0004]WO 2010/003484 A1 [0004]
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