NL8300819A

NL8300819A - Control system for heat-pump evaporator - limits operational overheating by feedback system to input valve

Info

Publication number: NL8300819A
Application number: NL8300819A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1984-10-01

Abstract

The flow of the heat-transferring medium, e.g. di-chloro-di-fluoromethane, through the evaporator is controlled by a thermostatic expansion value. The value is controlled by a membrane between two chambers; one linked to a temp. to pressure transducer and the other linked to the medium outlet. The evaporator inlet temp. is monitored by a sensor, the output of which is compared with the output of a sensor on the outlet pipe. The difference is then compared with a preset reference signal. The output of the second comparator is then integrated by a low pass filter before being amplified and fed to the heating element of the temp. to pressure transducer.

Description

< **· » * -a PHN 10.609 t N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.<** · »* -a PHN 10,609 t N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven.

Werkwijze voor het regelen van de arbeidsoververhitting van een verdamper en verdamper voor het toepassen van een dergelijke werkwijze.Method for controlling the working superheat of an evaporator and evaporator for applying such a method.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van de arbeidsoververhitting van een verdamper waaraan een werkmedium wordt toegevoerd via een expans ie vent iel net een door een klep regelbaar debiet, waarbij de temperatuur van het werkmedium wordt gemeten door 5 middel van een eerste sensor die nabij het uiteinde van de verdamper is opgesteld en die een eerste sensors ignaal levert dat samen met een regel-signaal het klepdebiet en daarmee de arbeidsoververhitting verkleint tot i * een relatief lage waarde bij alle verdamperbelastingen.The invention relates to a method for controlling the working superheat of an evaporator to which a working medium is supplied via an expansion valve with a flow controllable by a valve, wherein the temperature of the working medium is measured by means of a first sensor which is disposed near the end of the evaporator and which provides a first sensor signal which together with a control signal reduces the valve flow rate and thereby reduces the superheat to a relatively low value at all evaporator loads.

De uitvinding heeft tevens betrekking cp een verdamper voor het 10 toepassen van voomoemde werkwijze.The invention also relates to an evaporator for applying the aforementioned method.

Een werkwijze, alsmede een verdamper van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit een artikel van Z.R. Huelle, p. 311, 312, 320 (figuur 7) en 321 (figuren 8 en 9). Dit artikel is verschenen in "DKV - Tagesbe-richt", 7. Jahrgang 1980 en is getiteld : "Das Pressure-Reference-System 15 (PRS)" zur eléktrischen Regelung von Kalteanlagen". Bij de bekende werkwijze respectievelijk verdamper wordt de druk aan een zijde van een membraan elektronisch gestuurd met behulp van een niet nader beschreven analoog of digitaal regelorgaan. De sturing vindt plaats cm steeds een minimale stabiele arbeidsoververhitting te verkrijgen.A method, as well as an evaporator of the type mentioned in the opening paragraph, is known from an article by Z.R. Huelle, p. 311, 312, 320 (Figure 7) and 321 (Figures 8 and 9). This article appeared in "DKV - Tagesbe-richt", 7. Jahrgang 1980 and is entitled: "Das Pressure-Reference-System 15 (PRS)" zur eléktrischen Regelung von Kalteanlagen ". In the known method or evaporator, the pressure is one side of a diaphragm is electronically controlled by means of an analog or digital regulator, which is not further described.

20 Het doel van de uitvinding is een werkwijze en een verdamper te verschaffen van de in de aanhef genoemde soort waarmee op relatief eenvoudige en goedkope wijze de arbeidsoververhitting kan worden geregeld tot een relatief kleine waarde.The object of the invention is to provide a method and an evaporator of the type mentioned in the preamble with which the superheat can be regulated to a relatively small value in a relatively simple and inexpensive manner.

Een werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, 25 dat het regelsignaal wordt verkregen door de tweede en derde sensors ignalen van een tweede en derde sensor die respectievelijk in het vloeistofgedeelte en nabij het uiteinde van de verdamper zijn opgesteld van elkaar af te trekken en het daarmee verkregen verschilsignaal dat een maat is voor de oververhitting te vergelijken met een referenties ignaal en vervolgens 30 een uit de vergelijking van het verschilsignaal en het referentiesignaal verkregen elektrisch regelsignaal toe te voeren aan een instelorgaan voor het ventieldebiet. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die een voor stoorsignalen relatief ongevoelig 8300819 ΡΗΝ 10.$09 2 ( * ί regelsignaal mogelijk maakt heeft tot kenmerk, dat het expansie vent iel wordt ingesteld op een relatief hoge statische oververhitting terwijl het referentiesignaal correspondeert met een relatief lage statische oververhitting.To that end, a method according to the invention is characterized in that the control signal is obtained by subtracting the second and third sensors signals from a second and third sensor, which are arranged respectively in the liquid part and near the end of the evaporator, and the compare differential signal obtained therewith which is a measure of the superheat with a reference signal and then supply an electrical control signal obtained from the comparison of the difference signal and the reference signal to a valve flow adjuster. A special embodiment of the method according to the invention, which enables a control signal relatively insensitive to interference signals, is characterized in that the expansion valve is set to a relatively high static superheat while the reference signal corresponds to a relatively low static overheating.

5 Een eerste uitvoeringsvorm van een verdamper volgens de uitvinding, waarbij zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van bestaande onderdelen, heeft tot kenmerk, dat het expans ie vent iel een thermostatisch expansie-ventiel is waarvan de statische oververhitting regelbaar is met behulp van een klep die is belast door een veer met een instelbare voorspanning, 10 terwijl de ene zijde van de klep verbonden is met het werkmedium aan het begin van de verdamper en de andere zijde van de klep met een capillaire leiding die verbonden is met de eerste sensor die is gemonteerd op een uitgaande leiding van de verdamper, waarbij de capillaire leiding en een houder in de eerste sensor zijn gevuld met een ijkmedium dat op de montage-15 plaats van de eerste sensor in warmteuitwisselend contact staat net zowel het werkmedium in de uitgaande leiding van de verdamper als met een door het regelsignaal Ingesteld, als instelorgaan dienend, verhittingsor-gaan.A first embodiment of an evaporator according to the invention, in which use is made as much as possible of existing parts, is characterized in that the expansion valve is a thermostatic expansion valve, the static superheat of which is adjustable by means of a valve loaded by a spring with an adjustable preload, 10 with one side of the valve connected to the working medium at the beginning of the evaporator and the other side of the valve with a capillary pipe connected to the first sensor mounted on an evaporator outlet line, the capillary line and a container in the first sensor are filled with a calibration medium that is in heat exchange contact at the mounting location of the first sensor, with both the working medium in the evaporator outlet line and with a heating element set by the control signal which serves as the adjusting member.

Een tweede uitvoeringsvorm van een verdamper volgens de uitvinding, 20 waarbij zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van bestaande onderdelen, heeft tot kenmerk, dat het expansieventiel e en door het elektrisch regelsignaal instelbare bhnetaal klep bevat die door een elektrische aansluiting is verbonden met een als eerste sensor dienende thermistor die in warmteuitwisselend contact staat met een uitgaande leiding van de ver-25 damper.A second embodiment of an evaporator according to the invention, in which use is made as much as possible of existing parts, is characterized in that the expansion valve contains a b-metal valve adjustable by the electric control signal and which is connected by an electrical connection to a first sensor serving thermistor which is in heat exchanging contact with an outgoing conduit of the evaporator.

Een derde uitvoeringsvorm van een verdamper die relatief ongevoelig is voor de snelle oscillaties van het overgangspunt vloeistof-damp in de verdamper heeft tot kenmerk, dat zich tussen de eerste sensor en de uitgaande leiding een warmtecapaciteit bevindt.A third embodiment of an evaporator which is relatively insensitive to the rapid oscillations of the liquid-vapor transition point in the evaporator is characterized in that a heat capacity is located between the first sensor and the outgoing pipe.

30 Bij een vierde uitvoeringsvorm van een verdamper zijn de tweede en derde sensor uitgevoerd als relatief eenvoudige en goedkope temperatuur-sensoren.In a fourth embodiment of an evaporator, the second and third sensors are designed as relatively simple and inexpensive temperature sensors.

Een vijfde uitvoeringsvorm van een verdamper heeft tot kenmerk, dat de verdamper is opgesteld tussen een condensor en een compressor van 35 een carpressiewarmtepornp. De toepassing van een verdamper volgens de uitvinding in een ccmpressiewarmtepomp heeft tot voordeel dat de dichtheid van het door de compressor aangezogen gasvormige werkmedium relatief klein is zodat de vullingsgraad van de compressor verbetert en minder compressie- 8300819 * -·« * \ PHN 10.609 3 arbeid behoeft te worden verricht.A fifth embodiment of an evaporator is characterized in that the evaporator is arranged between a condenser and a compressor of a carpression heat pump. The use of an evaporator according to the invention in a compression heat pump has the advantage that the density of the gaseous working medium drawn in by the compressor is relatively small, so that the degree of filling of the compressor improves and less compression 8300819 * - · «* \ PHN 10.609 3 labor need to be performed.

Een zesde uitvoeringsvorm van een verdamper heeft tot kenmerk, dat de verdamper is opgesteld tussen een condensor en een absorber van een absorptiewanrttepcmp. De toepassing van een verdamper volgens de uitvinding IA sixth embodiment of an evaporator is characterized in that the evaporator is arranged between a condenser and an absorber of an absorption heat pump. The use of an evaporator according to the invention I

5 in een absorptiewarmtepcnp heeft tot voordeel dat een stabiele oververhitting wordt verkregen bij verschillende thermische belastingen van de verdamper.5 in an absorption heat pump has the advantage that a stable superheat is obtained at different thermal loads of the evaporator.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin : 10 figuur 1 een verdamper toont met een door een thermostatisch ex- pansieventiel geregeld debiet van het werkmedium, j figuur 2 een verdamper toont waarbij het debiet van het werkmedium wordt geregeld met behulp van een expans ieventiel met een elektrisch geregelde bimetaal klep, 15 figuur 3 een grafische voorstelling toont van de met de werkwijze volgens de uitvinding bereikte regeling van de arbeids-oververhitting, figuur 4 in detail een langsdoorsnede toont van een temperatuur-druk-sensor toegepast in de verdamper volgens figuur 1, 20 figuur 5 een dwarsdoorsnede langs de lijn V-V toont van de sen sor volgens figuur 4, figuur 6 in detail een langsdoorsnede toont van een temperatuur sensor toegepast in de verdamper volgens figuur 2, ! figuur 7 een dwarsdoorsnede langs de lijn VII-VII toont van de 25 sensor volgens figuur 6, figuur 8 een regelschakeling toont die wordt toegepast in de verdampers volgens de figuren 1, 2, 9 en 10, figuur 9 een cotpressiewarmtepotp toont met een verdamper volgens figuur 1, 30 figuur 10 een absorptiewarmtepcnp toont met een verdamper volgens figuur 1.The invention will be further elucidated with reference to the drawing, in which: figure 1 shows an evaporator with a flow rate of the working medium controlled by a thermostatic expansion valve, figure 2 shows an evaporator in which the flow rate of the working medium is controlled with with the aid of an expansion valve with an electrically controlled bimetal valve, figure 3 shows a graphical representation of the control of the work superheat achieved with the method according to the invention, figure 4 shows in detail a longitudinal section of a temperature-pressure sensor applied in the evaporator according to figure 1, figure 5 shows a cross-section along the line VV of the sensor according to figure 4, figure 6 shows in detail a longitudinal section of a temperature sensor used in the evaporator according to figure 2,! figure 7 shows a cross section along the line VII-VII of the sensor according to figure 6, figure 8 shows a control circuit which is used in the evaporators according to figures 1, 2, 9 and 10, figure 9 shows a compression heat pot with an evaporator according to figure 1, figure 10 shows an absorption heat pump with an evaporator according to figure 1.

De met figuur 1 geïllustreerde verdamper 1 is van een cp zichzelf bekende soort. Het debiet van het aan de verdamper 1 toegevoerde werkmedium zoals bijvoorbeeld dichloordifluormethaan (CCl^) wordt geregeld door 35 middel van een thermostatisch expans ieventiel 3 van een eveneens qp zichzelf bekende soort. In het expansieventiel 3 bevinden zich kamers 5 en 7 die van elkaar zijn gescheiden door een buigzaam membraan 9 waarop een hanig 11 is bevestigd die wordt geleid in boringen 13 en 15. Op de hanig 11 is een 8300819 l_ _ ' i PHN 10.609 4 kegelvormige stift 17 gemonteerd die samen met een bus 19 de klep vormt van het expansieventiel 3. De brug 11 wordt belast door een schroefveer 21 waarvan de voorspanning kan worden ingesteld met behulp van een bout 23. Het vloeibare werkmedium wordt toegevoerd aan het ventiel 3 door een 5 toevoerleiding 25 die eindigt in een kamer 27 die zich onder de brug 11 bevindt en afgevoerd door een afvoerleiding 29 die is aangesloten aan het begin van de verdamper 1. De kamer 5 staat door middel van een capillaire dampleiding 31 in verbinding met een zogenaamde temperatuur-druk-sensor 33 (eerste sensor) die op een· uitgaande leiding 35 nabij het eind van de 10 verdamper 1 is bevestigd. De sensor 33 is in detail aangegeven in de figuren 4 en 5. In de sensor 33 bevindt zich een cylindervormige metalen houder 37 die gedeeltelijk is gevuld met een vloeibaar medium 38 waarvan de verzadigingskramme nagenoeg overeenkomt met de verzadigingskramme van het werkmedium in de verdamper 1. Het volume van het vloeibare medium 15 in de houder 37 is kleiner dan de gezamenlijke inhoud van de capillaire leiding 31 en de houder 37. In de houder 37 heerst evenwicht tussen vloeistof en damp van het ijkmedium 38. De houder 37 is bevestigd op een metalen zadel 39 van goed warmtegeleidend materiaal zoals bijvoorbeeld koper. Het zadel 39 bezit een in het navolgende nog te bespreken warmtecapacitêit 20 van een bepaalde grootte. De houder 37, het zadel 39 en de uitgaande leiding 35 staan in goed warmteuitwisselend contact met elkaar. De houder 37 is thermisch af geschermd van de omgeving door middel van een kap 41 van warmte-isolerend materiaal. Bij verandering van de temperatuur van het werkmedium in de uitgaande leiding 35 verandert de druk van de damp 25 in de capillaire leiding 31 en daarmee ook de druk van de damp in kamer 5 boven het buigzame membraan 9. Het verband tussen temperatuur en druk in de houder wordt gegeven door de wet van Clausius-Clapeyron. De sensor 33 als tot zover beschreven is van een op zichzelf bekende soort. Aan de sensor 33 is evenwel een externe regeling toegevoerd die behoort tot de 30 werkwijze respectievelijk inrichting volgens de uitvinding. Nabij het begin van de verdamper 1 is op de verdamperleiding een tweede temperatuur-sensor 43 bevestigd. De sensor 43 meet derhalve altijd de verdarapingstemr peratuur van het werkmedium. Eenvoudigsheidshalve is de sensor 43 nabij het begin van de verdamper opgesteld. In feite kan de sensor 43 overal 35 daar worden opgesteld waar steeds vloeistof in de verdamper aanwezig is. In de figuren 1, 9 en 10 is dit gestippeld aangegeven. Gezien in de stroomrichting van het dampvormige werkmedium is direct na de eerste sensor 33 een derde temperatuursensor 45 op de uitgaande leiding 35 bevestigd. De 8300819The evaporator 1 illustrated with figure 1 is of a kind known per se. The flow rate of the working medium supplied to the evaporator 1, such as, for example, dichlorodifluoromethane (CCl2), is controlled by means of a thermostatic expansion valve 3 of a kind also known per se. In the expansion valve 3 there are chambers 5 and 7 which are separated from each other by a flexible membrane 9 on which a hand 11 is mounted, which is guided in bores 13 and 15. On the hand 11 is a 8300819 1 PHN 10.609 4 conical mounted pin 17, which together with a sleeve 19 forms the valve of the expansion valve 3. The bridge 11 is loaded by a coil spring 21, the preload of which can be adjusted by means of a bolt 23. The liquid working medium is supplied to the valve 3 by a Supply line 25 ending in a chamber 27 located under bridge 11 and discharged through a discharge line 29 connected at the beginning of evaporator 1. Chamber 5 is connected by means of a capillary vapor line 31 to a so-called temperature pressure sensor 33 (first sensor) mounted on an outgoing line 35 near the end of evaporator 1. The sensor 33 is shown in detail in Figures 4 and 5. In the sensor 33 there is a cylindrical metal container 37 which is partially filled with a liquid medium 38, the saturation curve of which corresponds substantially to the saturation curve of the working medium in the evaporator 1. The volume of the liquid medium 15 in the container 37 is smaller than the combined contents of the capillary line 31 and the container 37. In the container 37 there is an equilibrium between liquid and vapor of the calibration medium 38. The container 37 is mounted on a metal saddle 39 of good heat-conducting material such as, for example, copper. The saddle 39 has a heat capacity 20 of a certain size to be discussed below. The holder 37, the saddle 39 and the outgoing conduit 35 are in good heat-exchanging contact with each other. The holder 37 is thermally shielded from the environment by means of a cap 41 of heat-insulating material. When the temperature of the working medium in the outgoing conduit 35 changes, the pressure of the vapor 25 in the capillary conduit 31 changes, and therefore also the pressure of the vapor in chamber 5 above the flexible membrane 9. The relationship between temperature and pressure in the holder is given by Clausius-Clapeyron's law. The sensor 33 as described so far is of a kind known per se. However, an external control is provided to the sensor 33, which belongs to the method or device according to the invention. A second temperature sensor 43 is mounted on the evaporator line near the beginning of the evaporator 1. The sensor 43 therefore always measures the evaporation temperature of the working medium. For the sake of simplicity, the sensor 43 is positioned near the start of the evaporator. In fact, the sensor 43 can be placed anywhere where liquid is always present in the evaporator. This is indicated in dotted lines in Figures 1, 9 and 10. Viewed in the flow direction of the vaporous working medium, a third temperature sensor 45 is mounted on the outgoing pipe 35 immediately after the first sensor 33. The 8300819

II

PHN 10.609 5 temperatuur sensoren 43 en 45 zijn van een gebruikelijke soort, zoals bijvoorbeeld thermo-elementen en thermistors (met negatieve of positieve temperatuurcoëfficient). Bij voorkeur worden sensoren gebruikt die zonder omzetter een met de temperatuur evenredig elektrisch signaal leveren.PHN 10.609 5 temperature sensors 43 and 45 are of a conventional type, such as thermo-elements and thermistors (with negative or positive temperature coefficient). Preferably, sensors are used which supply an electrical signal proportional to the temperature without a converter.

5 Het van de sensor 33 afkomstige druks ignaal is in de figuren 1, 9 en 10 met S.j aangegeven, terwijl de van de sensoren 43 en 45 afkomstige elektrische signalen respectievelijk met S2 en S^ zijn aangegeven. Het ver-schilsignaal - S2 is een maat voor de oververhitting van de verdamper.The pressure signal from sensor 33 is indicated by Sj in Figures 1, 9 and 10, while the electrical signals from sensors 43 and 45 are indicated by S2 and S1, respectively. The difference signal - S2 is a measure of the evaporator overheating.

Ter verduidelijking van de begrippen oververhitting van de 10 verdamper, statische oververhitting van het ventiel en arheidsoverver-hitting van het ventiel wordt aangenomen dat de door de sensoren 43 en 45 geleverde elektrische signalen s2 en S^ corresponderen met de temperaturen T2 en aan het begin respectievelijk het eind van de verdamper.To clarify the concepts of evaporator superheat, valve static superheat and valve overheat superheat, it is assumed that the electrical signals s2 and S1 supplied by sensors 43 and 45 correspond to the temperatures T2 and at the beginning, respectively the end of the evaporator.

Het tenperatuurverschil - T2 is dus de maat voor de oververhitting 15 van de verdamper. T2 is de verdampingstemperatuur van het werkmedium.The temperature difference - T2 is thus the measure of the superheat of the evaporator. T2 is the evaporation temperature of the working medium.

Onder de statische oververhitting van het ventiel wordt de grootte van het tenperatuurverschil T3 - T2 verstaan waarbij de stift 17 juist loskant van de bus 19. De statische oververhitting van het ventiel wordt dus (in eerste instantie) bepaald door de voorspanning van de drukveer 21.Static superheating of the valve is understood to mean the magnitude of the temperature difference T3 - T2, whereby the pin 17 is just loose side of the sleeve 19. The static superheating of the valve is therefore (in the first instance) determined by the pre-tension of the compression spring 21.

20 Onder de arbeidsoververhitting van het ventiel wordt de grootte van T3 - T2 verstaan die correspondeert met de werkelijk optredende cpenings-stand van de stift 17. De beschreven begrippen worden toegelicht aan de hand van de met figuur 3 geïllustreerde grafiek waarin de thermische ver-damperbelasting en de ventielbelasting zijn uitgezet als functie van de 25 oververhitting - T2· De verdamper- en ventielbelasting zijn uitgedrukt in kcal per uur terwijl de oververhitting is uitgedrukt in °C. De in de grafiek met MSS aangegeven kraime is de belastingskraime van de verdamper.20 The working superheat of the valve means the size of T3 - T2 which corresponds to the actual opening position of the pin 17. The concepts described are explained with the help of the graph illustrated in figure 3 in which the thermal evaporator load and the valve load are plotted as a function of the superheat - T2 · The evaporator and valve load are expressed in kcal per hour while the superheat is expressed in ° C. The size indicated in the graph with MSS is the evaporator load size.

De met Kq aangegeven lijn betreft de ventielkarakteristiek. Het snijpunt PQ van de kromme MSS en de lijn KQ is het zogenaamde nominale werkpunt 30 waarbij geen onder- of overcapaciteit van het ventiel ten opzichte van j de verdamper optreedt. De bijbehorende statische oververhitting respectie- i velijk arbeidsoververhitting van het ventiel is aangegeven met de punten SSq en OPSQ. Tenslotte is in de grafiek nog de kraime Δ tm ingetekend die het verschil aangeeft tussen de temperatuur van de warmtebron waaraan de 35 verdamper zijn warmte onttrekt en de verdampingstemperatuur. De in het voorgaande beschreven grafische voorstelling is bekend uit het in de inleiding genoemde artikel van Z.R. Huelle. Links van de kromme MSS bevindt zich het zogenaamde instabiele gebied waarin de thermische belasting van j 8300819 1 * PHN 10.609 6 het ventiel en de verdamper niet in overeenstemming zijn net elkaar. Zo kant bijvoorbeeld bij een oververhitting die in figuur 3 aangegeven is met het punt de corresponderende thermische verdamperbelasting overeen met het punt P^ op de MSS lijn. De hierbij optredende overcapaciteit van 5 het ventiel is aangegeven met de pijl 47. Het ventiel zal onder deze omstandigheden een instabiel gedrag vertonen dat in de praktijk met "hunten" wordt gekarakteriseerd. Indien daarentegen de oververhitting gelijk is aan correspondeert de thermische verdamperbelasting met het punt P£ op de MSS lijn. De verdamper heeft nu een overcapaciteit ten op-10 zichte van het ventiel die is aangegeven met de pijl 49 en wordt niet optimaal gevuld met werkmedium. Door Z.R. Huelle is reeds voorgesteld de ventiel- en verdamperbelasting aan elkaar aan te passen door de statische oververhitting van het ventiel en dus de voorspanning van de veer 21 in te stellen met behulp van de bout 23 (zie figuur 1). Dit betekent voor de 15 beide genoemde belastingsvoorbeelden dat de lijn KQ evenwijdig aan zichzelf wordt verschoven tot deze samenvalt met de in figuur 3 met respectievelijk en K2 aangegeven gestippelde lijnen. Een dergelijke instelling geschiedt dus met de hand en is daarom omslachtig bij zich wijzigende verdamper belastingen. Door Z.R. Huelle‘is in het genoemde artikel ook 20 reeds voorgesteld de ventiel-en verdamperbelasting op elkaar af te stemmen met behulp van een automatische elektronische regeling die wordt gestuurd door een thermistor qp de uitgaande leiding van de verdamper. Hoewel met deze automatische regeling blijkbaar een stabiele, minimale oververhitting wordt verkregen bij verschillende verdamper belastingen is niet duidelijk 25 hoe de regeling werkt. Uit figuur 11 op pagina 324 van het artikel van Z.R. Huelle wordt slechts duidelijk dat in serie met de thermistor en het thermostatisch expansieventiel een elektrisch bestuurde aparte klep wordt toegepast. De stabiliteitsregeling wordt daarmee gecompliceerd. Daarentegen wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding gebruik gemaakt * 30 van de reeds aanwezige instelorganen van het ventieldebiet zoals in het navolgende zal worden verduidelijkt.The line marked with Kq refers to the valve characteristic. The intersection point PQ of the curve MSS and the line KQ is the so-called nominal operating point 30 at which no under- or overcapacity of the valve with respect to the evaporator occurs. The corresponding static superheat or work superheat of the valve is indicated by the points SSq and OPSQ. Finally, the graph also shows the scratch Δ tm, which indicates the difference between the temperature of the heat source from which the evaporator extracts its heat and the evaporation temperature. The graphic representation described above is known from the article by Z.R. mentioned in the introduction. Huelle. To the left of the curve MSS is the so-called unstable area in which the thermal load of the valve and the evaporator are not in agreement with each other. For example, in the case of an overheating indicated in Figure 3, the corresponding thermal evaporator load corresponds to the point P ^ on the MSS line. The resulting overcapacity of the valve is indicated by the arrow 47. Under these circumstances the valve will exhibit an unstable behavior, which in practice is characterized by "hunting". On the other hand, if the superheat is equal to, the thermal evaporator load corresponds to the point P £ on the MSS line. The evaporator now has an overcapacity compared to the valve indicated by arrow 49 and is not optimally filled with working medium. By Z.R. Huelle has already proposed to adapt the valve and evaporator load to each other by adjusting the static overheating of the valve and thus adjusting the preload of the spring 21 using the bolt 23 (see figure 1). For the two load examples mentioned, this means that the line KQ is shifted parallel to itself until it coincides with the dotted lines indicated in Figure 3 with and K2, respectively. Such an adjustment is therefore done manually and is therefore laborious with changing evaporator loads. By Z.R. In the said article, Huelle has also already proposed to coordinate the valve and evaporator load by means of an automatic electronic control which is controlled by a thermistor qp the output line of the evaporator. Although this automatic control apparently provides a stable, minimal superheat at different evaporator loads, it is not clear how the control works. From figure 11 on page 324 of the article by Z.R. Huelle only becomes clear that an electrically controlled separate valve is used in series with the thermistor and the thermostatic expansion valve. The stability control is thus complicated. On the other hand, in the method according to the invention use is made of the already present valve flow adjusters, as will be explained below.

Zoals blijkt uit de figuren 1, 4, 5 is de sensor 33 voorzien van een instelorgaan 51 in de vorm van een verhittingsdraad van keper die is aangebracht op een metalen ondersteuning 53 die is bevestigd op de 35 houder 37. De verhittingsdraad 51 is meandervormiig (niet zichtbaar in figuur 4). De houder 37, de metalen ondersteuning 53 en de verhittingsdraad 51 staan in goed warmte-uitwisselend contact met elkaar. Cm te verhinderen dat warmte wordt afgestaan naar de omgeving is de kap 41 van warmte- 8300819 * % 0 ψ ma 10.609 7 isolerend materiaal aangebracht cm de houder 37, het zadel 39, de ondersteuning 53 en de verhitfcingsdraad 51. De verhittingsdraai 51 wordt gevoed door een strocm waarvan de sterkte als volgt wordt geregeld (zie figuur 1).As can be seen from Figures 1, 4, 5, the sensor 33 includes an adjusting member 51 in the form of a twill heating wire mounted on a metal support 53 mounted on the holder 37. The heating wire 51 is meandering ( not visible in figure 4). The holder 37, the metal support 53 and the heating wire 51 are in good heat-exchanging contact with each other. In order to prevent heat from being released to the environment, the cap 41 of heat 8300819 *% 0 10. ma 10.609 7 insulating material has been applied cm the holder 37, the saddle 39, the support 53 and the heating wire 51. The heating turn 51 is fed by a current whose strength is controlled as follows (see Figure 1).

De sensoren 43 en 45 leveren respectievelijk elektrische signalen S2 en 5 die een maat zijn voor de temperatuur aan het begin en bet eind van de verdamper 1. De signalen S2 en worden toegevoerd aan een verschil-versterker 55 die een uitgangssignaal levert dat een maat is voor de oververhitting van de verdamper. In een verdere verschilversterker 57 wordt bij het verschilsignaal - S2 een referentiesignaal S ^ gevoegd 10 dat vast is ingesteld met behulp van een regelbare weerstand 59, zoals bijvoorbeeld een potmeter. Het uitgangssignaal van de verschilversterker 55 wordt gevoerd naar een laagdoorlaatfilter 61. Een versterker 63 versterkt het uitgangssignaal van het laagdoorlaatfilter 61. Het uitgangssignaal van de versterker 63 wordt gevoerd naar de verhittingsdraad 15 51. In figuur 8 is de tot dusver in blokschema in figuur 1 aangegeven elektrische regelschakeling nader uiteengezet. Als sensoren 43 en 45 zijn thermistoren toegepast net een negatieve temperatuurcoëff icient.The sensors 43 and 45 respectively supply electrical signals S2 and 5 which are a measure of the temperature at the beginning and the end of the evaporator 1. The signals S2 and are supplied to a difference amplifier 55 which provides an output signal which is a measure for the evaporator overheating. In a further difference amplifier 57, a reference signal S1 is added to the difference signal S2, which is fixed by means of an adjustable resistor 59, such as, for example, a potentiometer. The output signal from the differential amplifier 55 is fed to a low-pass filter 61. An amplifier 63 amplifies the output signal from the low-pass filter 61. The output signal from the amplifier 63 is fed to the heating wire 51. In Figure 8 the block diagram so far in Figure 1 is specified electrical control circuit explained in more detail. As sensors 43 and 45, thermistors are used with a negative temperature coefficient.

Thermistoren met een positieve temper atuurcoëff ic ient zijn echter ook toepasbaar. De thermistoren 43 en 45 bevinden zich in een brugschakeling 20 met veerstanden 65 en 67. De brugschakeling is zo ingesteld dat geen spanningsverschil wordt afgegeven bij gelijke temperaturen voer de thermistoren 43 en 45. De uitgangssignalen van de brugschakeling werden naar de verschilversterker 55 gevoerd. Het door de verschilversterker 55 versterkte verschilsignaal dat een maat is voor de optredende overver-25 hitting wordt via een weerstand 69 naar de verdere verschilversterker 57 gevoerd. Een weerstand 71 bepaalt de versterkingsfactor van de verschilversterker 57. De gewenste minimale oververhitting wordt ingesteld met j de regelbare veerstand 59 die in serie staat met veerstanden 73 en 75 die het regelhereik van de regelbare weerstand 59 in het gewenste gebied 30 brengt. Het uitgangssignaal van de regelbare weerstand 59 wordt via een als buffer dienende verschilversterker 76 met versterkingsfactor één en een weerstand 77 naar de verschilversterker 57 gevoerd. In het uitgangssignaal van de verschilversterker 57 bevindt zich een bijdrage van een rimpelsignaal dat veroorzaakt wordt door oscillaties met een relatief 35 hoge frequentie van het overgangspunt vloeistof-damp in de verdanper.Thermistors with a positive temperature coefficient can also be used. The thermistors 43 and 45 are located in a bridge circuit 20 with spring positions 65 and 67. The bridge circuit is set so that no voltage difference is output at equal temperatures for the thermistors 43 and 45. The output signals from the bridge circuit were fed to the differential amplifier 55. The difference signal amplified by the differential amplifier 55, which is a measure of the overheating that occurs, is fed via a resistor 69 to the further differential amplifier 57. A resistor 71 determines the gain of the differential amplifier 57. The desired minimum superheat is set with the adjustable spring position 59 which is in series with spring positions 73 and 75 which bring the control range of the adjustable resistance 59 into the desired range 30. The output of the controllable resistor 59 is supplied to the differential amplifier 57 via a buffer differential amplifier 76 having gain factor one and a resistor 77. In the output signal of the differential amplifier 57 there is a contribution of a ripple signal caused by oscillations with a relatively high frequency of the liquid-vapor transition point in the evaporator.

Deze oscillaties beïnvloeden het door de sensor 45 aan het eind van de verdamper afgegeven signaal S^. Het laagdoorlaatfilter 61 filtert deze oscillaties grotendeels uit. Bovendien werkt het zadel 39 elektrisch 8300819 s , EHN 10.609 8 » > gezien als een RC-tijd waardoor eventuele oscillaties reeds zijn afge-zwakt. Via de versterker 63 wordt het uitgangssignaal van het laagdoor-laatfilter 61 naar een bestuurbaar halfgeleider element 79 gevoerd. Het uitgangssignaal van de versterker 63 regelt de stroom door het halfgeleider 5 element 79 en daarmee de sterkte van de stroom door de verhittingsdraad 51. Zolang dus een verschil bestaat tussen de werkelijke oververhitting gegeven door het verschilsignaal - S£ en de gewenste oververhitting gegeven door het signaal Sref zal een stroom door de verhittingsdraad 51 vloeien. Het signaal zal daardoor een waarde aannemen die de overver-10 hitting verkleint tot de gevenste referentiewaarde. De referentiewaarde wordt bij voorkeur ingesteld op een grootte tussen 0,5 en 2° C. Dit geschiedt met de regelbare weerstand 59. Bijzonder voordelig is het de statische oververhitting van het ventiel in te stellen op een relatief grote waarde met behulp van de bout 23. De voorspanning van de veer 21 15 wordt dan bij een nominale thermische belasting die overeenkomt met het punt PQ in figuur 3 ingesteld op een grootte die een statische oververhitting SSq tot gevolg heeft van 5 - 7° C. Door de referentiewaarde in te stellen op een grootte tussen 0,5 en 2° C verkrijgt met een relatief groot regelsignaal dat overeenkomt met een temperatuurverschil dat 20 tussen 3° C en 6,5° C is gelegen. Het voordeel van een relatief groot regelsignaal is dat eventuele ruis (stoorsignalen) een kleine invloed heeft. Stoorsignalen kunnen worden veroorzaakt door de statistische fluctuatie in de plaats van het overgangspunt tussen vloeistof en damp in de verdamper maar ook door veranderingen in het strcmingsprofiel van het 25 medium dat de verdamper cmstrocmt (warmtebron). In principe is dit in figuur 3 aangegeven zonder de betreffende temperaturen in te tekenen.These oscillations affect the signal S1 delivered by the sensor 45 at the end of the evaporator. The low-pass filter 61 largely filters out these oscillations. In addition, the saddle 39 works electrically 8300819 s, EHN 10609 8>> seen as an RC time, as a result of which any oscillations are already attenuated. The output signal from the low-pass filter 61 is fed via the amplifier 63 to a controllable semiconductor element 79. The output of the amplifier 63 controls the current through the semiconductor element 79 and thus the strength of the current through the heating wire 51. Thus, as long as there is a difference between the actual superheat given by the difference signal - S £ and the desired superheat given by the signal Sref a current will flow through the heating wire 51. The signal will thereby assume a value that reduces superheating to the next reference value. The reference value is preferably set to a size between 0.5 and 2 ° C. This is done with the adjustable resistor 59. It is particularly advantageous to set the static overheating of the valve to a relatively large value using the bolt 23. The preload of the spring 21 15 is then set at a nominal thermal load corresponding to the point PQ in Figure 3 to a magnitude which results in a static superheat SSq of 5 - 7 ° C. By setting the reference value to obtains a magnitude between 0.5 and 2 ° C with a relatively large control signal corresponding to a temperature difference between 3 ° C and 6.5 ° C. The advantage of a relatively large control signal is that any noise (interference signals) has a small influence. False signals can be caused by the statistical fluctuation in place of the transition point between liquid and vapor in the evaporator, but also by changes in the flow profile of the medium flowing through the evaporator (heat source). In principle, this is indicated in figure 3 without recording the relevant temperatures.

Het regelsignaal kont hier overeen net de pijl A. Het bijbehorende nieuwe werkpunt is aangegeven door het punt P^^. De statische oververhitting is dus verkleind met de grootte A van SS tot SS . . Bij andere 30 dan de nominale'thermische belasting overeenkomend met het punt P wordt het regelsignaal dus steeds so groot dat een minimale statische oververhitting is verkregen ter grootte SS^ . In de praktijk wordt onder de minimale statische oververhitting een oververhitting verstaan die tussen ongeveer 0 en 2° C is gelegen. Van een relatief grote oververhitting 35 spreekt men als de oververhitting groter is dan 5° C. De oververhitting is relatief klein als zij tussen 0 en 5° C is gelegen. Het werkpunt P n ligt dus in principe in het volgens Z.R. Huelle instabiele gebied links van de MSS lijn. Instabiliteiten worden echter gecompenseerd door een 8300819 PBN 10.609 9 < , evenredige verandering van het regelsignaal. In de praktijk betekent dit dat het werkpunt in een klein gebied ligt dat in figuur 3 gearceerd is aangegeven. In feite is dus door de bij verhitting van de sensor 33 een automatische elektrische instelling van de statische oververhitting ver-5 kregen die hetzelfde effect heeft als dat men voortdurend de voorspanning van de veer 21 zou aanpassen met de bout 23. De mechanische instelling van de voorspanning van de veer 21 geschiedt echter slechts eenmaal en wa1 vóóraf. De gesuperponeerde elektrische instelling vindt voortdurend plaats als de thermische belasting van de verdamper en dus de 10 oververhitting verandert. De lijn die de thermische belasting van bet ventiel aangeeft wordt dus steeds op de plaats gehouden die in figuur 3 gestippeld is aangeduid met K .n»The control signal corresponds here to the arrow A. The corresponding new operating point is indicated by the point P ^^. Thus, the static superheat has been reduced by the size A from SS to SS. . At a temperature other than the nominal thermal load corresponding to the point P, the control signal thus always becomes so large that a minimum static superheat of the size SS1 is obtained. In practice, the minimum static superheat is understood to mean an overheating that lies between about 0 and 2 ° C. This is referred to as a relatively large superheat if the superheat is greater than 5 ° C. The superheat is relatively small if it is between 0 and 5 ° C. The operating point P n is therefore basically in accordance with Z.R. Huelle unstable area to the left of the MSS line. Instabilities, however, are compensated for by a 8300819 PBN 10609 9 <, proportional change of the control signal. In practice, this means that the operating point is in a small area that is shaded in Figure 3. In fact, therefore, an automatic electrical adjustment of the static superheat was obtained when the sensor 33 was heated, which had the same effect as that one would continuously adjust the pretension of the spring 21 with the bolt 23. The mechanical adjustment of the spring 21 is biased only once, however, and beforehand. The superimposed electrical setting takes place continuously as the thermal load of the evaporator and thus the superheat changes. The line indicating the thermal load of the valve is therefore always kept in the place that is indicated by a dotted line in figure 3.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt mogelijk gemaakt met de in de figuren 2, 6 en 7 getoonde 15 opstelling. Voor zover mogelijk zijn de figuren 2, 6 en 7 voorzien van met de figuren 1, 4 en 5 overeenkomende verwijzingscijfers. De grafische voorstelling van figuur 3 is ook van toepassing op de opstelling volgens i de figuren 2, 6 en 7. Het drukgestuurde ventiel uit figuur 1 is in figuur 3 vervangen door een elektrisch gestuurd ventiel van een op zichzelf he-20 kende soort. Op het met de stift 17 verbonden buigzame itembraan 9 is een bi-metaal element 81 gemonteerd dat is voorzien van de verhittingsdraad 51 ; (instelorgaan). De verhittingsdraad 51 bevindt zich in dit geval dus niet in de sensor 33 maar in het ventiel 3. De sensor 33 is een thermistor * 83 met een negatieve temperatuurcoëfficient van een gebruikelijk soort.A special embodiment of the method according to the invention is made possible with the arrangement shown in Figures 2, 6 and 7. As far as possible, Figures 2, 6 and 7 are provided with reference numerals corresponding to Figures 1, 4 and 5. The graphical representation of figure 3 also applies to the arrangement according to figures 2, 6 and 7. The pressure-controlled valve of figure 1 has been replaced in figure 3 by an electrically controlled valve of a type known per se. A bimetal element 81, which is provided with the heating wire 51, is mounted on the flexible membrane 9 connected to the pin 17; (adjusting member). The heating wire 51 in this case is therefore not located in the sensor 33 but in the valve 3. The sensor 33 is a thermistor * 83 with a negative temperature coefficient of a conventional type.

25 De thermistor 83 is gemonteerd op een koperen zadel 39 met een bepaalde warmtecapaciteit. Een kap' 41 van warmte-isolerend materiaal schermt de thermistor 83 en het zadel 39 thermisch af van de omgeving. De uitgaande leiding 35, het zadel 39 en de thermistor 83 staan in goed warmte-uitwisselend contact met elkaar. Door middel van elektrische aansluitingen 85, 87, 30 89 en 91 staan de thermistor 83 en de verhittingsdraad 51 elektrisch met elkaar in serie. De signalen S2 en zijn ook in de onderhavige uitvoeringsvorm afkomstig van temperatuur sensoren 43 en 45 die aan het begin respectievelijk einde van de verdamper 1 zijn qpgesteld. De signaalverwerking is analoog aan de signaalverwerking die reeds is beschreven 35 aan de hand van figuur 8. De uitvoeringsvorm volgens de figuren 2, 6 en 7 biedt het voordeel van een eenvoudige sensor 33 die een elektrisch signaal toevoert aan hetzelfde instelorgaan (de verhittingsdraad 51) waaraan ook het regelsignaal wordt toegevoerd. Er vindt derhalve een 8300819 ‘ , · PHN 10.609 10 superposite plaats van twee elektrische signalen in plaats van een druk-signaal en een elektrisch signaal.The thermistor 83 is mounted on a copper saddle 39 with a certain heat capacity. A cap 41 of heat insulating material thermally shields the thermistor 83 and the saddle 39 from the environment. The outgoing conduit 35, the saddle 39 and the thermistor 83 are in good heat-exchanging contact with each other. By means of electrical connections 85, 87, 89 and 91, the thermistor 83 and the heating wire 51 are electrically in series with each other. In the present embodiment, the signals S2 and also originate from temperature sensors 43 and 45, which are set at the beginning and end of the evaporator 1, respectively. The signal processing is analogous to the signal processing already described with reference to figure 8. The embodiment according to figures 2, 6 and 7 offers the advantage of a simple sensor 33 which supplies an electrical signal to the same adjusting element (the heating wire 51). to which the control signal is also supplied. Therefore, an 8300819 "PHN 10.609" superposite of two electrical signals takes place instead of a push signal and an electrical signal.

De net figuur 9 geïllustreerde ccmpressiewarmtepcmp bevat een volgens de werkwijze volgens de uitvinding geregelde combinatie van een 5 thermostatisch expansieventiel en een verdamper. Aangezien een ccmpressie-warmtepcmp in de praktijk vaak moet worden bedreven bij veranderende belastingen - bijvoorbeeld door veranderende buitentemperatuur - is een dergelijke warmtepomp bijzonder geschikt voor het toepassen van de in het voorgaande beschreven werkwijzen. Voor zover mogelijk is figuur 9 van net 10 de voorgaande figuren overeenkomende verwijzingscijfers voorzien. Het uit de verdamper 1 tredende dampvormige werkmedium wordt aangezogen door een compressor 93 en passeert voor de intrede in de compressor 93 een warmtewisselaar 95. De compressor 93 comprimeert het werkmedium en perst het via een persleiding 97 naar een condensor 99 alwaar het werkmedium condenseert 15 door warmteafgifte aan een warmte opnemend medium (eenvoudigheidshalve niet getekend). Het vloeibare werkmedium wordt vervolgens in tegenstroom door de warmtewisselaar 95 geleid en staat daar warmte af aan het gas vormig werkmedium. Door het vloeibare werkmedium op deze wijze te onderkoelen wordt voorkomen dat teveel dampvormig werkmedium de verdamper 1 binnentreedt.Compression heat pump, just illustrated in Figure 9, comprises a combination of a thermostatic expansion valve and an evaporator controlled according to the method according to the invention. Since a compression heat pump often has to be operated in practice under changing loads - for example due to changing outside temperature - such a heat pump is particularly suitable for applying the methods described above. As far as possible, figure 9 is provided with reference numerals corresponding to the preceding figures. The vaporous working medium emerging from the evaporator 1 is drawn in by a compressor 93 and passes through the heat exchanger 95 before it enters the compressor 93. The compressor 93 compresses the working medium and presses it via a pressure line 97 to a condenser 99 where the working medium condenses through heat output to a heat absorbing medium (not drawn for simplicity). The liquid working medium is then passed in countercurrent through the heat exchanger 95, where heat is transferred to the gaseous working medium. Subcooling the liquid working medium in this way prevents too much vaporous working medium from entering the evaporator 1.

2o Indien bij veranderende buitentemperatuur en/of een verhoogde warmteafname aan de condensor 99 bijvoorbeeld het toerental van de compressor wordt verhoogd verandert ook de thermische belasting van de verdamper 1. Normaal gesproken zou dit tot een grotere oververhitting van de verdamper 1 leiden. Hierdoor zou niet alleen de verdamper niet optimaal worden benut maar bovendien 25 een slechtere vullingsgraad van de compressor 93 ontstaan. De opbrengst van de compressor kan ook op andere wijze dan door toerenregeling worden verhoogd of verlaagd. Dit hangt mede af van de soort compressor die wordt toegepast. Ook is het mogelijk meerdere parallel geschakelde compressoren toe te passen waarvan men er naar behoefte meer of minder inschakelt.2o If, for example, the speed of the compressor is increased with a changing outside temperature and / or an increased heat loss at the condenser 99, the thermal load of the evaporator 1 will also change. Normally this would lead to a greater overheating of the evaporator 1. As a result, not only would the evaporator not be used optimally, but moreover a poorer degree of filling of the compressor 93 would arise. The compressor output can also be increased or decreased in other ways than speed control. This also depends on the type of compressor used. It is also possible to use several compressors connected in parallel, of which more or less are switched on as required.

30 De in het voorgaande besproken regeling van de oververhitting zorgt nu voor een stabiele, minimale oververhitting van de verdamper. Dit geschiedt bij alle thermische belastingen van de verdamper. Vaak wordt de veranderende drukval in de verdamper nog gecompenseerd door een op zichzelf bekende drukvereffeningsleiding 101. Een dergelijke drukvereffeningsleiding kan 35 vervallen als in plaats van de temperatuursensoren 43 en 45 bijvoorbeeld twee druksensoren worden toegepast. Een van deze druksensoren meet dan de druk in de uitgaande leiding 35. De andere druksensor is dan nabij de plaats van deze druksensor aangebracht buiten op de leiding 35 en is van 8300819The superheat control discussed above now ensures a stable, minimal superheat of the evaporator. This is done with all thermal loads on the evaporator. Often, the changing pressure drop in the evaporator is still compensated for by a pressure equalization line 101 known per se. Such a pressure equalization line can be dispensed with if, for example, two pressure sensors are used instead of the temperature sensors 43 and 45. One of these pressure sensors then measures the pressure in the outgoing pipe 35. The other pressure sensor is then arranged near the location of this pressure sensor on the outside of the pipe 35 and is of 8300819

* 'K I* 'K I

• * PHN 10.609 11 de soort als beschreven aan de hand van de figuren 4 en 5. In dit geval is het echter wel nodig het drukverschil van de twee druksensoren nog cm te zetten in een elektrisch signaal voor het sturen van de regeling.• * PHN 10.609 11 the type as described with reference to figures 4 and 5. In this case, however, it is necessary to convert the pressure difference of the two pressure sensors into an electrical signal for controlling the control.

Opgemerkt wordt dat in de ccrpressiewarmtepap volgens figuur 9 ook de 5 conbinatie van een ventiel en een verdamper volgens figuur 2 kan worden toegepast. Verder kan het uitgangssignaal van de verschilversterker 55 (zie figuur 8) naar aarde worden geleid (kortsluiting) bij het uitschakelen van de compressor 93 (figuur 9). Dit gebeurt bijvoorbeeld met behulp van een relais. Bij juiste instelling van de regelbare weerstand 59 10 kan dan toch een zogenaamde ruststrocm door de verhittingsdraai 51 vloeien bij uitgeschakelde compressor. Dit heeft als voordeel dat het regelsignaal na veer inschakelen van de compressor in korte tijd op de gewenste waarde is zodat een snelle regeling mogelijk wordt. De regelbare weerstand 59 kan bovendien zó warden ingesteld dat een constant nominaal 15 regelsignaal wordt verkregen waarop het veranderende regelsignaal wordt gesuperponeerd. Ook dit heeft een snelle regeling tot gevolg met minder kans op piekstremen.It is noted that the combination heat of a valve and an evaporator according to figure 2 can also be used in the compression heat exchanger according to figure 9. Furthermore, the output signal of the differential amplifier 55 (see Figure 8) can be applied to ground (short circuit) when the compressor 93 is turned off (Figure 9). This is done, for example, using a relay. When the adjustable resistor 59 is set correctly, a so-called quiescent current can still flow through the heating turn 51 when the compressor is switched off. This has the advantage that the control signal after spring switching on of the compressor is in a short time at the desired value, so that fast control is possible. The controllable resistor 59 may additionally be adjusted to obtain a constant nominal control signal upon which the changing control signal is superimposed. This also results in fast regulation with less chance of peak tremors.

Ook de met figuren 10 geïllustreerde ahsorptiewarmtepap bevat een volgens de werkwijze volgens de uitvinding geregelde combinatie van een 20 thermostatisch expansieventiel en een verdamper. Evenals bij de compressie-warmtepomp volgens figuur 9 treden ook bij een absorptiewarmtepop veranderingen van de thermische belasting van de verdamper op. Men wil ook hier een stabiele, minimale oververhitting. Het uit de verdamper 1 tredende daipvormige wsrkmedium wordt geleid door de warmtewisselaar 95 25 en vandaar naar een absorber 103 waarin zich een vloeibare oplossing bevindt van een werkmedium zoals bijvoorbeeld ammoniak dat is opgelost in een oplosmiddel zoals bijvoorbeeld water. De absorber 103 maakt deel uit van een zogenaamde thermische pcmpcyclus en is door een zuigleiding 105 verbonden met een pap 107. De pap 107 perst de koude en aan ammoniak 30 rijke oplossing door een persleiding 109 naar een generator 111 die verhit wordt door bijvoorbeeld een gasbrander 113. In de generator 111 bevindt zich een vloeibare oplossing van anmoniak en water waaruit de ammoniak voortdurend wordt uitgekookt. Het ammoniak-gehalte van de oplossing in de generator 111 wordt qp peil gehouden door toevoer van een 35 aan ammoniak rijke oplossing vanuit de absorber 103. De bete, aan anmoniak arme oplossing wordt door een leiding 115 naar een expans ieventiel 117 gevoerd en vandaar naar de absorber 103 waar de oplossing weer wordt verrijkt. De uitgekookte hete ammoniak damp wordt door een leiding 119 8300 8 1 9 PHN 10.609 12 β a naar de condensor 99 gevoerd en daar gecondenseerd onder afgifte van warmte aan een. warmte opnemend medium (eenvoudigheidshalve niet getekend) . De relatief hete vloeibare ammoniak wordt vanuit de condensor 99 in tegenstroom door de warmtewisselaar 95 geleid en staat daar warmte 5 af aan de relatief koude, uit de verdamper 1 tredende aircnoniakdamp. De oververhitting van de verdamper 1 wordt op een stabiele, minimale waarde gehouden op de in het voorgaande besproken wijze bij elke thermische belasting van de verdamper 1.The absorption heat exchanger illustrated with figures 10 also comprises a combination of a thermostatic expansion valve and an evaporator controlled according to the method according to the invention. As with the compression heat pump according to figure 9, changes in the thermal load of the evaporator also occur with an absorption heat pump. Here too, people want stable, minimal overheating. The dipping-shaped heat medium emerging from the evaporator 1 is passed through the heat exchanger 95 and from there to an absorber 103 containing a liquid solution of a working medium such as, for example, ammonia dissolved in a solvent such as, for example, water. The absorber 103 is part of a so-called thermal PPM cycle and is connected by a suction pipe 105 to a paste 107. The paste 107 presses the cold and ammonia-rich solution through a discharge line 109 to a generator 111 which is heated by, for example, a gas burner 113. The generator 111 contains a liquid solution of anmonia and water from which the ammonia is continuously boiled out. The ammonia content of the solution in the generator 111 is maintained by supplying an ammonia-rich solution from the absorber 103. The better, low-ammonia solution is fed through a conduit 115 to an expansion valve 117 and from there to the absorber 103 where the solution is enriched again. The boiled-out hot ammonia vapor is passed through a pipe 119 8300 8 1 9 PHN 10.609 12 β a to condenser 99 and condensed there giving heat to a. heat absorbing medium (not drawn for simplicity). The relatively hot liquid ammonia is passed countercurrently from the condenser 99 through the heat exchanger 95 and transfers heat 5 there to the relatively cold air-vapor from the evaporator 1. The superheat of the evaporator 1 is kept at a stable, minimum value in the manner discussed above with each thermal load of the evaporator 1.

Hoewel de uitvinding nader beschreven is aan de hand van de cctir 10 pressiewarmtepcrap volgens figuur 9 en de absorptiewanrrtepomp volgens figuur 10 is zij niet daartoe beperkt. Combinaties van door regelbare kleppen of ventielen gestuurde verdampers worden toegepast in vele soorten warmtetechnische inrichtingen zoals koude-machines, lucht conditionerings-apparatuur, koelkasten, verwarmingsinstallaties enz. In al die gevallen 15 waar behoefte is aan een stabiele oververhitting onder verschillende belastingen van de verdamper kan de werkwijze volgens de uitvinding een oplossing bieden. De aan de hand van de figuren 1 en 2 besproken soorten kleppen voor het regelen van het debiet van het werkmedium dat naar de verdamper wordt geveerd kunnen vervangen werden door in principe elke 20 regelbare klep. Een dergelijke klep kan drukgeregeld, elektrisch geregeld maar ook hydraulisch geregeld zijn. Een piëzo-elektrische klep of een magnetisch- respectievelijk elektromagnetisch geregelde klep is mogelijk.Although the invention has been described in more detail with reference to the Cctir 10 pressure heat pump of Figure 9 and the absorption heat pump of Figure 10, it is not limited thereto. Combinations of controllable valves or valves controlled evaporators are used in many types of heat engineering devices such as refrigeration machines, air conditioning equipment, refrigerators, heating installations etc. In all those cases where a need for stable superheating under different evaporator loads can the method according to the invention offers a solution. The types of valves for controlling the flow rate of the working medium to be fed to the evaporator discussed with reference to Figures 1 and 2 could be replaced in principle by any 20 controllable valve. Such a valve can be pressure-controlled, electrically controlled, but also hydraulically controlled. A piezoelectric valve or a magnetically or electromagnetically controlled valve is possible.

Het is zaak om in combinatie met de klep geschikte sensoren te kiezen.It is important to choose suitable sensors in combination with the valve.

In principe kernen alle druk of temperatuursensoren in aanmerking. Ver-25 schildruksensoren kunnen worden toegepast in combinatie met een omzetter die het verschildruksignaal cmzet in een elektrisch signaal. Verder zij vermeld dat de soort verdamper niet beperkt is tot de in de figuren schematisch aangegeven pijpverdamper. In principe kunnen alle soorten verdampers worden gebruikt. Opgemerkt wordt tenslotte dat de in figuur 8 30 getoonde analoge schakeling vervangen kan. worden door een digitale schakeling. Men maakt dan bijvoorbeeld gebruik van een generator die elektrische pulsen levert waarvan de pulsbreedte wordt gemoduleerd voor het regelen van de verhitting van de verhittingsdraad.In principle, all pressure or temperature sensors cores are eligible. Differential pressure sensors can be used in combination with a converter that converts the differential pressure signal into an electrical signal. It is further noted that the type of evaporator is not limited to the pipe evaporator schematically shown in the figures. In principle, all types of evaporators can be used. It is finally noted that the analog circuit shown in Figure 8 can be replaced. by a digital circuit. For example, use is then made of a generator which supplies electric pulses whose pulse width is modulated to control the heating of the heating wire.

35 830081935 8300819

Claims

A method for controlling the working superheat of an evaporator to which a working medium is supplied via an expansion valve with a valve adjustable flow rate, the temperature of the working medium being measured by means of a first sensor which is located near the end of the evaporator is arranged and provides a first sensor signal which together with a control signal reduces the valve flow rate and thereby reduces the superheat to a relatively low value at all evaporator loads, characterized in that the control signal is obtained by the second and third sensor signals (S2, S ^) of a second 10 (43) and a third (45) sensor arranged in the liquid portion and near the end of the evaporator (1), respectively, subtracting the difference signal (S ^ - S ^) obtained therewith ) that is a measure of the working superheat to compare with a reference signal (Sre ^) and then one from the equation of the difference-15 signal (S ^ - S ^) and the reference signal (S ^) obtained to supply an electrical control signal to a valve flow adjuster (51).

2. Method according to claim 1, characterized in that the expansion valve (3) is set to a relatively high static superheat while the reference signal corresponds to a relatively low static superheat.

Evaporator for applying the method according to claim 1, characterized in that the expansion valve (3) is a thermostatic expansion valve whose static superheat is controllable by means of a valve (17, 19) which is loaded by a spring (21) with an adjustable pre-tension, while one side of the valve (17, 19) is connected to the working medium at the beginning of the evaporator (1) and the other side of the valve (17, 19) with a capillary conduit (31) connected to the first (33) sensor mounted on an outlet conduit (35) 30 of the Evaporator (1), with the capillary conduit (31) and a container (37) in the first (33 ) sensor are filled with a calibration medium (38) which, at the mounting location of the first (33) sensor, is in heat-exchanging contact with both the working medium in the outlet line (35) of the evaporator (1) and with a setting set by the control signal, serving as adjuster heating member (51).

Evaporator according to claim 1, characterized in that the expansion valve (3) has a bimetal valve (81) adjustable by the electric control signal, which is connected by an electrical connection (87) to an 8300819 10609 14 Λ. first (33) sensor serving thermistor (83) which is heat exchanged. contact with an outlet line (35) from the evaporator (1).

Evaporator according to claim 3 or 4, characterized in that a heat capacity (39) is located between the first (33) sensor and the outgoing pipe (35).

Evaporator according to claim 1 or 5, characterized in that the second (43) and the third (45) sensor are temperature sensors.

Evaporator for applying the method according to claim 1, characterized in that the evaporator (1) is arranged between a condenser (99) and a compressor (93) of a compression heat pump.

Evaporator for applying the method according to claim 1, characterized in that the evaporator (1) is arranged between a condenser (99) and an absorber (103) of an absorption heat temperature. 15 20 25 30 35 8 300 819