SK101594A3

SK101594A3 - Control system for an air conditioning refrigeration system

Info

Publication number: SK101594A3
Application number: SK1015-94A
Authority: SK
Inventors: James W Powell
Original assignee: Ecoair Corp
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1995-04-12
Also published as: CN1085646A; HU9402521D0; US5284026A; RU2107234C1; KR950700522A; TW310831U; RU94041757A; EP0628149A4; US5203179A; AU681869B2; US5335507A; ATE173079T1; EP0628149A1; JPH07504489A; CZ213094A3; MX9301193A; BR9306016A; CA2131453A1; AU3617793A; WO1993018356A1

Description

Oblast techniky

Tento vynález sa obecne týka riadiacich systémov pre klimatizáciu a chladenie.

Doterajší stav techniky

Súčasná medzinárodná legislatíva, vznikajúca v dôsledku obáv o stav životného prostredia, týkajúcich ' sa globálneho otepľovania a rozkladu atmosférického ozónu, vyslovila požiadavku eliminácie freónov, vrátane tých, ktoré sú používané v priemysle klimatizačných a chladiacich zariadení, ktorého kapacita zodpovedá mnohomiliardovým čiastkam. Boli navrhnuté náhradné chladiace médiá pre použitie v bežných klimatizačných a chladiacich zariadeniach s priaznivejšími vlastnosťami vo vzťahu k životnému prostrediu, ako je R134A (náhrada za R12, používaný vo velke^’ m/ere· v automobilovom priemysle), avšak za cenu veľkých energetických strát, zníženia kapacity pri danej problémov, ako je nekompatibilita veľkosti mazadiel.

Najnovšie súčastí a iných klimatizačné a chladiace zariadenia, zvlášt zariadenia s malou kapacitou, ktoré sú typický pre použitie pre klimatizáciu v domácnosti a v automobiloch, používajú vysokoobjemové kompresory s pomerne nízkym , tlakovým pomerom (napr. 4/1). Tieto zariadenia, ktoré spravidla pracujú pri konštantnej rýchlosti, tlakuj ú akumulátor alebo zásobnú nádobu vysokotlakým chladiacim médiom, ktoré je potom expandované vo výparníku. Tieto systémy udržujú v zásobnej nádobe konštantný tlak opakovaným zapínaním a vypínaním. Ak poklesne množstvo tepla, ktoré je nutné odvádzať chladením, a ak je treba znížené, množstvo chladiaceho média, predlžujú sa dĺžky jednotlivých štádií cyklu zapnuté-vypnuté.

Nevýhodami tohto spôsobu je m.i. to, že energetická účinnosť behom nábehu je podstatne nižšia, než účinnosť pri stálom behu, časté cyklické zmeny všetkých prevádzkových podmienok môžu mat nepriaznivý vplyv na spolahlivosť, kolísanie chladenia v závislosti na množstve tepla, ktoré je nutné odvádzať, je značné, a rozsah chladiacich výkonov, ktorý je možné dosiahnuť u tohto typu zariadení, je trochu obmedzený.

U modernejších chladiacich zariadení je možné pozorovať postupné zlepšovanie tohto typu chladiacich zariadení, ktoré spočíva v modulácii rýchlosti ventilátorov kompresora a niekedy i výparníka, čím sa dosiahne takmer plynulého behu a trochu zlepšeného cyklického priebehu rozsahu a účinnosti. Tieto systémy obvykle používajú piestové kompresory, šraubové kompresory alebo kompresory s kolotavým kotúčom s konštantným alebo variabilným objemovým výkonom.

Boli vyvinuté moderné technológie, používajúce chladiace médiá s podstatne vyššími špecifickými objemami, než sú špecifické objemy obvyklých chladiacich médií R12 a R22. Tieto systémy, v ktorých je vhodné použitie malých vysokoobrátkových radiálnych kompresorov, majú vyššie súčinitele tlaku, avšak podstatne nižšie absolútne tlaky, než je obvyklé. Jeden z týchto systémov je popísaný v patente USA č. 5 065 590. Obvykle sa pomocou modulovaných systémov, podobných tomu, ktorý je popísaný v uvedenom patente, prevádza ich regulácia v závislosti na zmenách množstva tepla, ktoré je treba odvádzať a na atmosférických podmienkach, v ktorých zariadenie pracuje, pomocou obtoku horúcich plynov (velmi neefektívne) alebo zmenami rýchlosti kompresora s obtokom kompresora (obmedzený rozsah maximálneho a minimálneho množstva odvádzaného tepla, účinnosť tiež nižšia než optimálna). Účinnosť optimalizácie prevádzky, týkajúca sa ako energetickej spotreby, tak rozsahu prevádzkových podmienok u týchto a u iných, tu bližšie nepopísaných regulačných schém, je však obmedzená skutočnosťou, že sú založené na použití predprogramovaných vstupov, závislých nie len na mechanických obmedzeniach kompresora, výrobných toleranciách, operačných charakteristikách a ich limitujúcich parametroch, ale i na termodynamických a aerodynamických charakteristikách chladiaceho média.

Podstata vynálezu

Vzhladom k problémom a nedostatkom doterajšieho stavu techniky je teda predmetom tohto vynálezu poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, ktoré je schopné používať chladiace médium, nepoškodzujúce životné prostredie, bez toho, že by dochádzalo k stratám účinnosti, ako je tomu u doterajších zariadení.

Iným predmetom tohto vynálezu je poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, ktoré je vysoko účinné v celom rozsahu prevádzkového zaťaženia.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, súčasťou ktorého môže byt kompresor, napríklad jednostupňový radiálny kompresor, dvojstupňový radiálny kompresor, axiálny radiálny kompresor alebo kompresor s kombinovaným smerom prúdenia, ktorý môže byť regulovaný v oblasti stredného a vysokého zaťaženia pomocou zmien rýchlosti a v oblasti nízkeho a stredného zaťaženia opakovaným vypínaním a zapínaním.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, ktoré umožňuje ako pri konštantnom, tak pri premenlivom zaťažení prevádzku bez pulzov.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, ktoré umožňuje minimalizáciu doby, počas ktorej prebieha zrýchlovanie kompresora, od stavu kludu do stavu plného zaťaženia.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť klimatizačné a chladiace zariadenie, ktoré umožňuje použitie rôznych chladiacich médií v tom istom zariadení.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť riadiaci systém pre klimatizačné a chladiace zariadenia s vnútornou schopnosťou diagnostikovať poškodené a/alebo vadné súčasti.

Ešte ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť riadiaci systém pre klimatizačné a chladiace zariadenie, ktorý zaručuje maximálnu účinnost cyklu pomocou riadenia stupňa prehriatia behom ustáleného i meniaceho sa prevádzkového stavu.

Vyššie zmienené i ďalšie efekty, ktoré sú zrejmé odborníkom v danej oblasti, sú dosahované v dôsledku rôznych aspektov tohto vynálezu, ktorý je uspôsobený pre použitie chladiaceho média, nezávadného z hľadiska životného prostredia, v spojení s radiálnym kompresorom s premenlivou rýchlosťou alebo s iným typom kompresora. Vynález poskytuje originálny riadiaci systém, umožňujúci maximalizáciu účinnosti v celom rozsahu zaťaženia klimatizačného alebo chladiaceho systému, čím je kompenzovaná strata účinnosti, ktorá by sa inak musela prejaviť ako dôsledok použitia pracovných médií nezávadných pre životné prostredie.

Nový riadiaci systém pre klimatizačné a chladiace zariadenie podľa tohto vynálezu je uspôsobený pre použitie chladiacich médií, ktoré nie sú škodlivé pre životné prostredie a ktoré majú vyššie špecifické objemy, vyššie súčinitele tlaku a nižšie absolútne tlaky, než obvyklé chladiace systémy. Nízke absolútne tlaky umožňujú výrobu základných súčastí z kompozitných materiálov. Riadiaci systém je s výhodou používaný v klimatizačnom a chladiacom zariadení, ktorého súčasťami sú: 1) elektricky poháňaný hermeticky uzavretý kompresor s premenlivou rýchlosťou, ktorý môže mať jeden radiálny stupeň, dva radiálne stupne, kombináciu axiálnych a radiálnych stupňov, alebo kompresor s kombinovaným smerom prúdov; 2). reluktančný motor s indukčným alebo permanentným magnetom a s ním spojený menič s modulovanou šírkou pulzov, ktorý slúži nie len ako zdroj, ale zároveň ako čidlo; 3) elektronicky ovládaný ventil pre kontrolu a riadenie prietoku? 4) kondenzátor s premenlivou rýchlosťou otáčok ventilátora; 5) kombinácia filter-sušič-zásobná nádoba, slúžiaca v prípade potreby na cyklovanie; 6) elektronicky ovládaný expanzný ventil; 7) výparník s ventilátorom s premenlivou rýchlosťou.

Jedným z aspektov tohto vynálezu je spôsob riadenia klimatizačného a chladiaceho systému, pozostávajúceho z pracovnej tekutiny a v uvedenom poradí z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu. Jednotlivé operácie pri prevádzaní spôsobu podľa tohto vynálezu zahŕňajú zrýchľovanie otáčania kompresora, meranie zrýchľovania kompresora, meranie teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora, meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom akéhokoľvek zrýchlenia kompresora, zníženie zrýchľovania kompresora, pokiaľ rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny indikuje vznik rázov v kompresore a opakovanie týchto operácií v dobe, počas ktorej prebieha zrýchľovanie kompresora. S výhodou je počiatočné zrýchľovanie kompresora dopredu nastavené na istú maximálnu hodnotu. Teplota a tlak pracovnej tekutiny môžu byť merané vnútri kompresory, alebo na výstupe z neho. Pretože vznik rázov v kompresore môže nastávať ako pri vzraste, tak pri poklese rýchlosti kompresora, je treba aby bolo riadenie rýchlosti prevádzané v oboch týchto prípadoch. Zvyšovanie alebo znižovanie rýchlosti, ktoré je možné považovať za kladné alebo záporné zrýchľovanie, je v tomto dokumente udávané v absolútnych hodnotách zrýchľovania.

Iným z aspektov tohto vynálezu je aparatúra klimatizačného a chladiaceho systému, pozostávajúceho z pracovnej tekutiny a v uvedenom poradí z výparníka, s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora Táto aparatúra pozostáva z čidla kompresora a z čidla na meranie teploty a tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora. Mikroprocesorové kontrolné zariadenie stanovuje rýchlosť zmeny teploty a tlaku pracovnej tekutiny behom akéhokoľvek zrýchlenia kompresora a znižuje toto zrýchlenie v prípade, že rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny indikuje vznik rázov v kompresore.

Iným z aspektov tohto vynálezu je spôsob riadenia klimatizačného a chladiaceho systému, pozostávajúceho z pracovnej tekutiny a v uvedenom poradí z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu. Tento spôsob pozostáva z nasledujúcich stupňov: prevádzky kompresora pri konštantnej pracovnej tekutiny na prvej, vopred teplôt medzi výparníkom a kompresorom, pričom kompresor pracuje pri konštantných otáčkach; zvyšovanie otáčok kompresora, zvyšovanie rozdielu teplôt pracovnej tekutiny medzi výparníkom a kompresorom na druhú vopred určenú úroveň a udržiavanie tohto rozdielu teplôt na tejto druhej vopred určenej úrovni, pričom radiálneho kompresora a expanzného ventilu, na meranie zrýchlenia rýchlosti, udržiavanie určenej úrovni rozdielu radiálneho kompresora a expanzného ventilu, rýchlosť kompresora sa zvyšuje; a znižovanie rozdielu teplôt pracovnej tekutiny na prvú vopred určenú úroveň, pričom rýchlosť kompresora sa vracia na konštantnú prevádzkovú hodnotu. S výhodou je použitý expanzný ventil s nastaviteľným prietokom, umožňujúci meniť prietok pracovnej tekutiny týmto ventilom. Výparník tiež pozostáva z ventilátora s premennou rýchlosťou, umožňujúceho meniť rýchlosť prestupu tepla z pracovnej tekutiny a rozdiel teplôt pracovnej tekutiny behom zrýchľovania kompresora je zvyšovaný nastavením prestupu tepla z pracovnej tekutiny prebiehajúceho vo výparníku.

Iným z aspektov tohto vynálezu je aparatúra klimatizačného a chladiaceho systému, pozostávajúceho z pracovnej tekutiny a v uvedenom poradí z výparníka, s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora ktorá pozostáva z čidla, určeného na stanovenie, kedy pracuje kompresor konštantnou rýchlosťou a z mikroprocesorového riadiaceho zariadenia, slúžiaceho na udržanie rozdielu teploty medzi výparníkom a kompresorom na prvej vopred určenej úrovni, pričom kompresor pracuje pri konštantnej rýchlosti. Je tiež prítomné čidlo, slúžiace na určenie, kedy dochádza k zrýchľovaniu kompresora a mikroprocesorové riadiace zariadenie na zvyšovanie rozdielu teploty pracovnej tekutiny medzi výparníkom a kompresorom na druhú vopred určenú úroveň, ktorá je vyššia než prvá vopred určená úroveň, a na udržiavanie tohto rozdielu teploty na tejto druhej vopred určenej úrovni, pričom dochádza k zrýchľovaniu kompresora.

Ešte ďalším aspektom tohto vynálezu je spôsob sledovania radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, ktorý je súčasťou chladiaceho systému s pracovnou tekutinou. Behom počiatočného obdobia sa rýchlosť otáčania kompresora zvyšuje, pričom zrýchľovanie tohto kompresora je merané, prevádza sa meranie príkonu kompresora a meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora opakuje, čím sa získa rada výsledkov meraní pri úrovniach zrýchlenia. Závislosti zmeny teploty alebo tlaku behom počiatočného obdobia na zrýchlení, príkone a rýchlosti pracovnej tekutiny sa potom ukladajú. Indikácia opotrebovania kompresora

Toto sa rôznych a teplota a konštantné.

je založená na porovnaní zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom nasledujúceho obdobia so zrýchlením, príkonom a rýchlosťou zmeny teploty alebo tlaku behom počiatočného obdobia. Opotrebovanie pohonnej súčasti kompresora je indikované tým, že príkon kompresora v nasledujúcom období vzrastie o vopred určenú hodnotu oproti príkonu v období počiatočnom, nedôjde však k zrýchleniu tlak pracovnej tekutiny zostanú v oboch obdobiach Opotrebovanie pracovnej súčasti kompresora je indikované tým, že pri konštantných otáčkach kompresora poklesne v nasledujúcom období teplota a tlak pracovnej tekutiny o určitú vopred určenú hodnotu oproti teplote a tlaku pracovnej tekutiny v období počiatočnom.

Kompresor je s výhodou poháňaný elektromotorom, pričom príkon kompresora je meraný elektrickým príkonom tohto elektromotora. Po stanovení opotrebovania kompresora sa znovu prejde do štádia počiatočného obdobia a opotrebovanie sa opakovane stanoví prechodom do ďalšieho obdobia.

Podía iného z aspektov tohto vynálezu poskytuje tento vynález aparatúru na sledovanie funkcie radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, pracujúceho ako súčasť chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, pričom táto aparatúra pozostáva z čidla na meranie zrýchlenia kompresora a z čidla na meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora. Mikroprocesorové riadiace zariadenie ukladá zrýchlenie, príkon a rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom počiatočného obdobia a vyhodnocuje informácie indikujúce opotrebovanie kompresora porovnávaním zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom počiatočného obdobia.

Podía ďalšieho aspektu tohto vynálezu je jeho súčasťou spôsob riadenia chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, pozostávajúceho v uvedenom poradí z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu. Táto metóda spočíva v urýchlení rotácie kompresora behom počiatočného obdobia pri súčasnom meraní tohto urýchlenia kompresora a merania rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora. Tento postup sa opakuje, čím sa získa rada výsledkov pri rôznych úrovniach zrýchlenia. Zrýchlenie a rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny sa potom uloží. Po počiatočnom období sa otáčanie kompresora zrýchľuje, za súčasného merania zrýchlenia kompresora. Výsledky meraní zrýchlení v nasledujúcom období sa porovnávajú so zrýchlením a rýchlosťou zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v prvom období. Pokial za porovnatelného zrýchlenia v počiatočnom období indikuje rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny vznik rázov v kompresore, zrýchlenie kompresora sa zníži.

Podľa ešte iného aspektu tohto vynálezu je jeho súčasťou aparatúra chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, pozostávajúceho v uvedenom poradí z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu, ktorá je zložená z čidla na meranie zrýchlenia kompresora a z čidla na meranie zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti kompresora. Mikroprocesorové riadiace zariadenie ukladá zrýchlenie a rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom počiatočného obdobia, porovnáva výsledky meraní rýchlosti behom nasledujúceho obdobia so zrýchlením a rýchlosťou zmeny teploty a tlaku pracovnej tekutiny behom počiatočného obdobia a znižuje zrýchlenie kompresora, pokial pri porovnateľnom zrýchlení behom počiatočného obdobia indikuje rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny vznik rázov v kompresore.

Prehľad obrázkov na výkrese

Obr. 1 je diagram typických prevádzkových veličín kompresora, použitého v preferovanom prevedení tohto vynálezu, ktorý ilustruje význam riadiacich parametrov klimatizačného a chladiaceho zariadenia.

Obr. 2 je bloková schéma preferovaného prevedenia klimatizačného a chladiaceho zariadenia podlá tohto vynálezu.

Obr. 3 je algoritmus funkcie jedného z aspektov riadiaceho systému podlá tohto vynálezu.

Príklady prevedenia vynálezu

Riadiaci systém klimatizačných a chladiacich zariadení podlá tohto vynálezu kombinuje výhody vysokej účinnosti kompresora, pracujúceho pri stálom nastavení, výhody prevádzky s premenlivou rýchlosťou pre vysoké až stredné zaťaženie a výhody prevádzky s opakovaným zapínaním a vypínaním umožňujúceho zvýšenia celkovej účinnosti pri prevádzke s nízkym zaťažením, ktoré je velmi odlišné od zaťaženia menovitého.

Typické vzťahy prevádzkových veličín kompresora sú uvedené na obr. 1, kde je znázornená, závislosť pomeru výstupného tlaku kompresora k vstupnému tlaku kompresora (P^/P2) na prietoku chladiaceho média. Je znázornená tzv. rázová línia 80 , t. j. línia, ktorá pre určitý kompresor oddeluje oblasť bezpečných prevádzkových podmienok pod touto líniou a napravo od nej, od oblasti nestálych prevádzkových podmienok nad touto líniou a nalavo od nej. Rázová línia je znázornením medze stálych podmienok, zodpovedajúca maximálnemu pomeru tlakov kompresora prietok. S touto líniou sa zhoduje závislosť prevádzkového stavu, ktorý je nastavený tak, aby najvyššej účinnosti. Rôzne kompresory majú odlišné rázové charakteristiky, pričom rázová charakteristika pre určitý kompresor môže byť stanovená známymi skúšobnými metódami. Pod rázovou líniou 80 sa nachádzajú krivky 82., 84 a 86, zodpovedajúce konštantným rýchlostiam kompresora N1, ktoré vzrastajú v smere šípky.

Normálna operačná závislosť pre ustálené zaťaženie kompresora 12 je znázornená čiarkovanou čiarou 20. V blízkosti závislosti pre ustálené zaťaženie sú krivky 92, 94, ktoré vytvárajú ostrovčeky konštantnej účinnosti, vzrastajúce v smere šípky. V klimatizačných a chladiacich zariadeniach podía doterajšieho stavu techniky ležala závislosť normálneho zaťaženia kompresora 90 mimo rázovú líniu 80. ^v bezpečnej vzdialenosti, ktorej veíkost bola určovaná meraním. Dôvodom udržiavania určitej pre každý ustáleného zodpovedal

- io vopred stanovenej bezpečnej vzdialenosti od rázovej línie 80 bolo, že behom zmeny rýchlosti (zrýchlovania) kompresora, sa prevádzkové pomery kompresora môžu dostať do polohy reprezentovanej závislosťou pre meniace sa zaťaženie kompresora 100, ktorá zasahuje do nestálej oblasti nad krivkou 80. Podlá tohto vynálezu je pri zvyšovaní i znižovaní rýchlosti kompresora prevádzané meranie a regulácia zrýchlovania, pretože výskyt rázov môže nastať v oboch týchto prípadoch. Aj keď kompresory môžu byť značne účinné, ak sú navrhnuté v zhode s ostatnými súčasťami systému, prejavuje sa u nich tendencia k vzniku problémov pri určitých podmienkach ich prechodu z kludového stavu k plnému výkonu a späť do kludového stavu. Tieto problémy spočívajú v tom, že zmeškanie nastávajúce v prúdení. tekutiny, určovanom závislosťou pre meniace sa zaťaženie kompresora, môže spôsobiť (často nevratný) prechod do nestabilnej oblasti, a tým stratu výkonu a s ňou spojené riziko zničenia príslušnej súčasti. Doteraz bolo obvyklé, že do riadiaceho systému bola nastavená určitá zvolená medza, čím bolo zaručené, že rýchlosť kompresora sa nepriblíži rázovej línii pri žiadnej kombinácii zaťaženia, okolitých podmienok a podmienok daných konštrukciou stroja. Napriek tomu tento spôsob v praxi funguje celkom dobre, zvolená diferencia medzi prevádzkovými podmienkami a rázovou líniou obmedzuje možnosť dosiahnutia maximálnej účinnosti cyklu.

Aby sa pri zmene podmienok zabránilo prechodu do nestabilnej rázovej oblasti a tým i opotrebovaniu kompresora, poskytuje riadiaci systém podlá tohto vynálezu podlá jedného jeho aspektu prostriedky na sledovanie zrýchlenia kompresora a parametrov chladiaceho média a na korekciu zrýchlenia kompresora v prípade, že zmena sledovaných parametrov chladiaceho média indikuje možnosť vzniku rázov v kompresore. Dáta, ktoré zodpovedajú grafickému znázorneniu na obr. 1, môžu byt uložené v pamäti bežného mikroprocesorového riadiaceho zariadenia, aby bolo možné rozpoznať stav, keď sa blíži vznik rázov. Tento vynález však poskytuje systém a metódu, ktoré umožňujú, aby pre riadenie klimatizačných a chladiacich zariadení neboli treba takéto súbory dát, a ktorý umožňuje oddelenie prevádzkových podmienok od podmienok, pri ktorých dochádza k rázom, bez použitia predprogramovaných postupov.

Ako je popísané v tomto dokumente, bolo zistené, že vynikajúcim spôsobom riadenia systému v podmienkach, keď sa závislosť pre meniace sa zaťaženie kompresora blíži rázovej línii, je sledovanie rýchlosti zmeny kompresora alebo akcelerácie rotora kompresora a rýchlosti vzrastu teploty a/alebo tlaku chladiaceho média v blízkosti kompresora. Meraním rýchlosti zmeny rýchlosti kompresora (dn/dt) a riadením príkonu tak, aby boli dosiahnuté stabilné a bezpečné podmienky, je možné prevádzať najrýchlejšie, bezrázové a účinné prechody. Použitím zariadenia, ktoré je schopné rozpoznať stav, keď sa blíži vznik rázov, ako sú čidlá teploty a tlaku s malým meškaním s príslušným riadiacim elektronickým vybavením, je ďalej možné tento zrýchľujúci režim automaticky prispôsobovať neočakávanému zaťaženiu, alebo okolitým, termodynamickým alebo mechanickým podmienkam. Doteraz známe systémy, ako napríklad systém popísaný v patente USA č. 5 065 590, vyžadujú zložité obtokové schémy a ventily zabraňujúce vzniku podmienok, pri ktorých dochádza k rázom, ktoré v systéme popísanom v tomto vynáleze nie sú nutné.

Preferované prevedenie riadiaceho systému je popísané v spojení s klimatizačným a chladiacim zariadením 10, znázorneným na obr. 2. Kompresor s premenlivou rýchlosťou 12. pozostáva z indukčného motora 14 , s hriadeľom vystupujúcim na oboch stranách motora, ktorý je na jednej strane pripojený k nízkotlakému kompresoru radiálneho typu 18 a na druhej strane k vysokotlakému kompresoru radiálneho typu 22. Pracovná tekutina alebo chladivo v plynnom stave je do nízkotlakého kompresora privádzané vedením 32. ^K meraniu vstupnej teploty TI a vstupného tlaku Pl slúžia lahko prístupné teplotné a tlakové čidlá s malým meškaním, pričom je meraná jednak absolútna hodnota týchto veličín, jednak ich závislosť na čase (DT1/DT či DPl/DT) . Vedením 20 je potom privádzané chladivo z nízkotlakého kompresora 18 do vysokotlakého kompresora 22. Môže byt použitý dvojstupňový kompresor toho istého typu, ktorý je popísaný v patente USA č. 5 065 590, tu uvádzanom ako odkaz. Odborníkom v danej oblasti je zrejmé, že y závislosti na technických parametroch systému môže byt namiesto tohto dvojstupňového kompresora použitý i iný typ kompresora, ako napríklad jednostupňový radiálny kompresor, alebo dvojstupňový kombinovaný radiálnoaxiálny kompresor. Pre jednotky malého výkonu v oblasti od 26 000 do 52 000 kJ/hod je typickou hodnotou pomer tlakov DP2/DP1 8 až 15, a môžu pracovať pri rýchlostiach vyšších než 100 000 ot./min.

Rýchlosť otáčania osi kompresora N1 a zrýchlenie DN1/DT sú merané pomocou obvyklých meračov rýchlosti. Obvyklý invertor .16 slúži k dodávaniu pulzov pre motor s premenlivou rýchlosťou 14. Frekvencia výstupu invertora je regulovaná časovými signálmi dodávanými z jeho logického obvodu. Napätie V a prúd A, dodávané invertoru sú merané obvyklými meračmi napätia a prúdu. Špeciálny spôsob, ktorým je riadená rýchlosť zmeny otáčania kompresora je dôležitým aspektom tohto vynálezu, ktorý bude ďalej detailnejšie popísaný.

Vysokotlaký kompresor 2 2 je spojený pomocou vedenia chladiaceho média s nastaviteľným kontrolným a regulačným I tu sú použité čidlá s nízkym meškaním na meranie hodnôt teploty T2 a tlaku P2 na výstupe z kondenzátora a ich závislosti na čase (DT2/DT a DP2/DP). Pokles tlaku na nastaviteľnom kontrolnom a regulačnom ventile má byť pri použití nízkotlakových chladív, vhodných z hľadiska prostredia, relatívne nízky. V závislosti na 26 prechádza chladiace médium buď vedením 28 a cez obslužný ventil nízkotlakej časti 30 sa vedením 32 vracia do nízkotlakého kompresoru 18 , aby bolo dosiahnuté vhodné rozloženie tokov chladiaceho média, alebo prechádza vedením 34 cez obslužný ventil vysokotlakej časti 36 a ďalej vedením 38 do kondenzátora 40., alebo je rozdeľované do oboch zmienených vetiev. Pri priechode chladiaceho média kondenzátorom 40 sa pomocou ventilátora s premenlivou rýchlosťou 42 (súčasťou ktorého je obvyklé zariadenie na meranie rýchlosti N3) presáva okolitý vzduch 44 s teplotou TA kondenzátorom, čím sa ochladzuje, skvapalňuje chladiace médium a zahriaty okolitý vzduch 46 sa vytláča späť do okolia.

Chladiace médium, ktoré je teraz kvapalné, prechádza vedením 48 do bežného zásobníka 50, ďalej vedením 52 do bežného ventilom 26 absolútnych ochrany životného nastavení ventilu filtra/sušiča chladiaceho média 54 , vedením 56 do obvyklej súčasti s priezorom 58 a konečne vedením 60 do nastaviteiného expanzného ventilu 62. Účelom expanzného ventilu 62 je riadenie rýchlosti prietoku chladivá tak, aby sa udržovalo žiadané prehriatie chladiaceho média pri jeho výstupe z výparníka v plynnom stave. Podlá tohto vynálezu je velkosť prehriatia regulovaná špeciálnym spôsobom, ktorý bude ďalej popísaný. Pri priechode chladiaceho média vedením 64 do výparníka 66 je pomocou ventilátora s premenlivou rýchlosťou 68 (súčasťou ktorého je obvyklé zariadenie na meranie rýchlosti N2) presávaný vzduch 70 buď z okolia, alebo z vnútra priestoru, ktorý má byt chladený. Po prechode výparníkom 66 je chladný vzduch 72 vháňaný do priestoru, ktorý má byt chladený. Chladiace médium, ktoré je teraz plynné, potom prechádza vedením 74., obslužným ventilom nízkotlakej časti 30 a vedením 32 špát do kompresora 12. Mikroprocesorové kontrolné zariadenie na báze PC 76 príjma vstupné dáta z rady rôznych čidiel, pomocou ktorých sú merané parametre vyššie zmieneného systému (čiarkované línie) a vysiela výstupné dáta (súvislé línie) do rôznych zariadení v súlade s predprogramovaným algoritmom, ako je popísané ďalej.

Na obr. 3 je znázornený algoritmus jedného aspektu riadiaceho systému podlá tohto vynálezu. Tento logický systém je používaný behom prevádzky na udržovanie kompresora s premenlivou rýchlosťou v bezpečnej oblasti pod rázovou líniou (viď obr. 2). Riadiaci systém tiež poskytuje spôsob prevádzania zmien prehriatia chladiaceho média vystupujúceho z výparníka, čím sa dosahuje zvýšenie prevádzkovej účinnosti. Veličiny, prostredníctvom ktorých je systém riadený, sú uvedené v nasledujúcej tabuľke 1 a sú merané na miestach vyznačených na obr. 1.

Tabuľka 1

Veličiny, pomocou ktorých je chladiaci systém riadený označenie

TI

T2

TA

PI

P2

N1

N2

N3

CFCV

EXP

V

A názov veličiny teplota na vstupe kompresora teplota na výstupe z kompresora teplota na vstupe vzduchu do kondenzátora vstupný tlak kompresora výstupný tlak kompresora rýchlosť motora kompresora rýchlosť ventilátora výparníka rýchlosť ventilátora kondenzátora poloha kontrolného a regulačného ventilu poloha expanzného ventilu napätie modulované šírkou impulzov intenzita prúdu v motore

Algoritmus znázornený softwarový algoritmus použiť ktorýkoľvek na obr. 3 môže byt programovaný ako pre obvyklý mikroprocesor, ktorý môže z rady komunikačných protokolov v priemysle, ako je napríklad komunikácie RS 232, používaný vstup/výstup, používaných štandardný protokol sériovej v IBM-kompatibilných systémoch Ako je znázornené na obr.

3, je najprv termostatom alebo podobným zariadením signalizovaná potreba zvýšenia chladiaceho výkonu systému. Zároveň kontroluje mikroprocesorové riadiace zariadenie rýchlosť motora kompresora N1 a určuje, či sa jedná o požadovanú rýchlosť. Požadovaná rýchlosť je vopred určovaná pomocou určitých operačných veličín zariadenia pre klimatizáciu a chladenie a môže byť uložená vo forme vyhľadávacej tabuľky v pamäti.

Ak je rýchlosť kompresora príliš nízka, zvýši sa predpísaná hodnota zrýchlenia otáčok kompresora DN1/DT na prvú hodnotu, určenú technickými parametrami kompresora. Zároveň sa poloha expanzného ventilu EXP prestaví tak, že ventil je uzavretý a rýchlosť ventilátora výparníka N2 sa zvýši a tým sa zvýši prehriatie chladiaceho média, vystupujúceho z výparníka spôsobom, ktorý bude detailnejšie popísaný ďalej. Rýchlosť zmeny tlaku chladiaceho média na výstupe z kompresora DP2/DT sa meria a kontroluje, aby sa stanovilo, či je v požadovanom rozmedzí, čo znamená, že prevádzkové podmienky kompresora sú stále v stabilnej oblasti pod rázovou líniou. Bezpečné rozmedzie DP2/DT pre určitý kompresor sa stanovuje na základe špecifických parametrov použitého kompresora a je uložené v pamäti mikroprocesora. Tak napríklad môže byť stanovené, že vzostup tlaku rovný 2,8 MPa/sec je v stabilnej oblasti, pod rázovou líniou, zatial čo vzostup tlaku 14 MPa/sec zodpovedá stavu bezprostredne hroziacemu vznikom rázov.

V takomto prípade môže byt hranica bezpečného rozsahu DP2/DT stanovená napríklad na 5,6 MPa/sec a akákoľvek vyššia hodnota je považovaná za nežiadúcu.

Alternatívne možnosti k použitiu rýchlosti zmeny výstupného tlaku P2 na stanovenie vzniku rázov je použitie rýchlosti zmeny výstupnej teploty T2 pre tento účel. Bolo zistené, že pre zistenie možnosti miernych rázov je rýchlosť zmeny teploty DT2/DT uspokojujúcim kritériom. Ukázalo sa však, že možnosť silných rázov sa lepšie prejavuje na základe nestability tlaku a ako kritérium je lepšie použiteľná zmena tlaku DP2/DT.

Pokiaľ sa hodnota DP2/DN1 (alebo DT2/DN1) nachádza vnútri prípustného rozmedzia, systém zisťuje, či N1 je stabilné t.j., či pracuje pri konštantnej rýchlosti, alebo či rýchlosť sa zvyšuje. Pokiaľ sa však DP2/DN1 (alebo DT2/DN1) v prípustnom rozmedzí nenachádzajú a majú príliš vysokú hodnotu, ktorá ukazuje, že kompresor sa približuje nestabilnému stavu nad rázovou líniou, hodnota zrýchlenia sa zníži a systém znovu zisťuje, či DP2/DT (alebo DT2/DN1) sú v prijateľnom rozmedzí, v ktorom nedochádza k rázomm. Ak sú DP2/DT alebo DT2/DN1 znovu príliš vysoké, zrýchlenie sa zníži do tej miery, aby bolo v prípustnom rozmedzí. Potom systém znovu zisťuje, či N1 je príliš vysoké alebo príliš nízke pre požadovaný výkon.

Pokiaľ je rýchlosť kompresora príliš vysoká, je nastavená | negatívna hodnota zrýchlenia stanovením hodnoty -DN1/DT pre prvú if ŕ:

rýchlosť, aby rýchlosť kompresora bola znížená. Bolo zistené, že £ problémy vzniku rázov môžu nastať i pri príliš rýchlom znižovaní J.

rýchlosti kompresora. Zároveň sa nastaví poloha expanzného ventilu EXP na zatvorené a zvýši sa rýchlosť N2 ventilátora výparníka, aby sa zvýšilo zahriatie chladiaceho média, vystupujúceho z výparníka. Prevedie sa kontrola DP2/DT alebo í

DT2/DT, aby sa zistilo, či sa nachádzajú v bezpečnom rozmedzí, v ktorom nedochádza k rázom. Pokiaľ je tomu tak, systém kontroluje, či rýchlosť kompresora je stála. Pokiaľ sú DP2/DT :

alebo DT2/DT príliš vysoké, zvyšuje sa DN1/DT (pretože DN1/DT je negatívne, zníži sa v dôsledku toho absolútna hodnota zrýchlenia), až sú DP2/DT alebo DT2/DT vnútri bezpečnej oblasti.

Potom systém znovu kontroluje, či hodnota NI je príliš vysoká alebo nízka pre požadovaný výkon. '

Akonáhle sa pri požadovanom výkone dosiahne stála rýchlosť kompresora NI t.j. DN1/DT = 0, poloha expanzného ventilu EXP, rýchlosť ventilátora výparníka N2 a rýchlosť ventilátora >

kondenzátora N3 sa nastaví (alebo v prípade EXP a N2 sa · príslušné nastavenia zmenia) v závislosti na okolitej teplote TA J a na rýchlosti kompresora NI podľa prevádzkových charakteristík celého systému. Zároveň sú kontrolované teplota TI a tlak Pl na ;· vstupe do kompresora, aby bolo zistené, či má byť nastavený · prietok kontrolným a regulačným ventilom. Poloha kontrolného a regulačného ventilu CFCV je buď otvorené, aby bol možný väčší prietok, alebo zatvorené, aby bol prietok prerušený až do dosiahnutia správneho stavu. Ak je požadovaný výkon systému tak nízky, že kompresor musí pracovať pri neefektívnych , obrátkach, CFCV sa úplne uzavrie, kompresor sa vypne a chladiace i médium je ďalej dodávané do výparníka zo zásobníka, čím je umožnené, aby systém prerušil činnosť pri nízkom požadovanom výkone. V tomto dokumente popísaný riadiaci systém pre klimatizačné a chladiace zariadenie je teda schopný efektívnej prevádzky pri normálnom požadovanom výkone v dôsledku zmien rýchlosti kompresora a hlavne v dôsledku riadenia zrýchlenia kompresora pri zvyšovaní a znižovaní jeho rýchlosti. Sledovanie rýchlosti zmien tlaku alebo teploty chladiaceho média umožňuje, aby sa mikroprocesorom riadené podmienky prevádzky kompresora nachádzali v blízkosti rázovej línie bez toho, že by nastávalo prekročenie do oblasti rázov na takú dlhú dobu, aby mohlo dôjsť k poruche. Pri mimoriadne malých požadovaných chladiacich výkonoch sa prevádzka kompresora preruší pomocou nízkotlakového kontrolného a regulačného ventilu. Tento ventil sa uzatvára len v prípade, že požadovaný výkon poklesne pod hodnotu, pod ktorú dochádza k neprípustné nízkej termodynamickej účinnosti kompresora.

Schopnosť samočinného riadiaceho systému prináša programovania zrýchlenia pomocou značné výhody. Môžu byt napríklad použité značne rozdielne chladiace médiá pre ten istý kompresor a riadiace zariadenie, čím je možné získať značne rozdielne charakteristiky, bez toho aby bolo zmenené naprogramovanie systému. Tak napríklad môže byť v základnom systéme, určenom pre použitie CFC-chladiaceho média, ako je R113, prevedený prechod na jeho náhradu pomocou HFC, ako je HFC43-10, ktoré má trochu inú termodynamickú charakteristiku, bez vplyvu na prevádzku zariadení. Môže byt tiež napríklad prevedená zámena za FC123, čím sa dosiahne viac než zdvojnásobenie výkonu kompresora, bez dôsledkov na riadenie kompresora. Tak môžu byť s tým istým zariadením a programovým vybavením uskutočnené rôzne použitia, ktoré doteraz boli považované za navzájom nezlúčiteľné. To má zásadný význam pre použitie daných kompresorov pri rôznych požiadavkách na teplotu výparníka, čo by obvykle vyžadovalo zmeny riadiaceho systému a zariadenia.

Inou vlastnosťou tohto riadiaceho systému pre klimatizačné a chladiace zariadenie je spôsob, akým je využívané prehriatie chladiaceho média. Riadiaci systém podía tohto vynálezu poskytuje spôsob, ktorý umožňuje sledovať a meniť prehriatie chladiaceho média, čím sa dosahuje zvýšenie prevádzkovej účinnosti. Skorší postup spočíval v použití vopred určeného konštantného stupňa prehriatia chladiaceho média na výstupe z výparníka, ktoré je udržiavané rôznymi kontrolnými systémami a účelom ktorého je zaistiť, aby do kompresora neprichádzala žiadna kvapalina pri akejkoľvek kombinácii zaťaženia, typu zariadenia a okolitých podmienok. Bolo zistené, že udržiavanie konštantného stupňa prehriatia je pri väčšine prevádzkových podmienok neefektívne, pretože toto prehriatie je vyššie, než je treba pre bezpečnú prevádzku, a tým znižuje účinnost cyklu.

Na rozdiel od skôr známych systémov, môže byt udržiavanie prehriatia systému podía tohto vynálezu na relatívne nízkej hodnote, napr. 2 až 5 °C, pomocou nastavenia expanzného ventilu, obmedzené len na obdobie, keď rýchlost kompresora je stála, t.j., ak je DN1/DT =0. Ak však dochádza k zrýchľovaniu kompresora (buď zvyšovaním alebo znižovaním jeho otáčok), zvyšuje sa prehriatie chladiaceho média o vopred určenú hodnotu oproti bežnej hodnote zodpovedajúcej trvalému stavu. Inými slovami vyjadrené, ak zistí systém, že DN1/DT je vyššie alebo nižšie než 0, uzavrie sa. expanzný ventil, čím sa zvýši prehriatie nad obvyklý trvalý stav, napríklad na 10

Akonáhle sa kompresor vráti na konštantnú pracovnú

t.j. DN1/DT = 0, otvorí sa expanzný ventil a tým sa zníži prehriatie na jeho nižšiu, stálu úroveň. Požadovaná hodnota môže byt pre určitý systém íahko stanovená bez nových experimentálnych meraní. Vedia použitia polohy expanzného ventilu EXP na stanovenia stupňa prehriatia, alebo ako alternatívna možnost k tomuto postupu, je možné behom zrýchľovania kompresora zvýšit rýchlost ventilátora výparníka N2, a potom, akonáhle sa kompresor vráti na konštantnú prevádzkovú rýchlost a DN1/DT = 0, rýchlost ventilátora opát znížit.

Použitie tohto riadenia prevádzky, založeného na zmenách zrýchlenia, spojeného s vyššie popísaným riadením na báze stanovenia rázov, umožňuje efektívnejšiu prevádzku. Behom prevádzky pri trvalom stave systému pracuje pri minimálnom prehriatí s výrazne zvýšenou účinnostou. Pri prechode na zmenu operačných podmienok sú prevedené príslušné prispôsobenia, vrátane zmeny pomeru kompresných tlakov, nastavenia expanzného ventilu a zmeny rýchlosti ventilátora výparníka, čím sa zvýši prehriatie.

Tento vynález môže byt tiež použitý na sledovanie podmienok, pri ktorých pracuje kompresor, v závislosti ha čase, aby bola až 15 °C. rýchlost, prehriatia prevedenia nastavenia období, sa prevádzajú zmeny teploty alebo možná včasná signalizácia určitého defektu alebo opotrebovania kompresora, napríklad defektov mechanických a aerodynamických, a aby bola umožnená bezpečná prevádzka systému do doby, než môže byt zjednaná náprava. Pre tento účel je určené počiatočné obdobie, behom ktorého sa zvyšujú otáčky kompresora a meria sa zrýchlenie. Zároveň sa meria pomocou invertora príkon kompresora (V x A) a rýchlosť zmeny teploty a/alebo tlaku chladiaceho média na výstupe z kompresora (DT2/DT a/alebo DP2/DT). S výhodou je prevádzaná rada takých meraní pri rôznych zrýchleniach. Výsledky meraní zrýchlenia, príkonu a zmeny rýchlosti teploty alebo tlaku sa potom ukladajú, napríklad v pamäti mikroprocesorového riadiaceho systému. V období, ktoré nasleduje po počiatočnom merania príkonu kompresora a rýchlosti tlaku chladiaceho média na výstupe z kompresora pri zvyšovaní otáčok kompresora. Tieto merania príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku behom určitého nasledujúceho obdobia, sú porovnávané s meraniami obdobia počiatočného. Pokiaľ príkon kompresora v tomto nasledujúcom období stúpne o určitú významnú hodnotu, napr. o 5 až 10 %, oproti príkonu v počiatočnom období, zatiaľ čo zrýchlenie a zmena rýchlosti zmeny teploty zostávajú behom tohto obdobia konštantné, je to známkou opotrebovania mechanickej súčasti kompresora, napríklad opotrebovaného ložiska alebo púzdra. V tomto okamžiku môže systém príslušným spôsobom signalizovať mechanické opotrebovanie operátorovi.

Pokiaľ naopak rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku chladiaceho média v nasledujúcom období vzrastie o význéimnú vopred určenú hodnotu, napríklad o 5 až 10 %, nad rýchlosť zmeny teploty pracovnej tekutiny v počiatočnom období, zatiaľ čo zrýchlenie kompresora v oboch týchto obdobiach je stále, je to známkou opotrebovania aerodynamických súčastí kompresora, spôsobujúce vzostup tlaku, napríklad kompresorových líšt. To môže byť potom signalizované operátorovi. Tiež môže byť indikovaná skutočnosť, že medzi porovnateľnými meranými parametrami v počiatočnom a nasledujúcich obdobiach nie je výrazný rozdiel. Ak je zistené opotrebovanie kompresora, môže sa previesť nová inicializácia systému, umožňujúca, aby bolo operátorovi signalizované prevádzky zrýchľovaný, zrýchlením a rýchlosťou pokračujúce opotrebovanie.

Schopnosť automatickej kompenzácie, ktorou sa tento systém vyznačuje, dodáva tomuto systému spoľahlivosť a prevádzkovú efektivitu, pretože umožňuje nie len samočinnú indikáciu vznikajúceho problému, ale vzhľadom k možnosti automatického prevedenia novej inicializácie zrýchľovacieho režimu i bezpečnú prevádzku v opotrebovanom stave až do doby, keď je možné previesť opravu. Vhodným zabudovaním vyššie popísaných čidiel je pomocou porovnania príkonu s počiatočným a okamžitým zrýchlením možné diagnostikovať takéto poruchy zadierania kompresora, stratu účinnosti v dôsledku opotrebovania, deformáciu labyrintovej upchávky a podobne.

Vyššie zmienený systém merania a ukladania parametrov systému behom počiatočného obdobia môže byt tiež použitý na riadenie klimatizačného a chladiaceho systému. V obdobiach, nasledujúcich po období počiatočnom, môže byt kompresor behom normálnej pričom sa zrýchlenie porovnáva so zmeny nameraných hodnôt teploty alebo tlaku behom počiatočného obdobia. Pokiaľ pri zrýchlení porovnateľnom so zrýchlením v počiatočnom období indikuje rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku možnosť vzniku rázov v kompresore, môže byt zrýchlenie kompresora vzhľadom k očakávanému vzniku podmienok, zodpovedajúcich vzniku rázov, znížené.

Napriek tomu, že tento vynález bol popísaný vo vzťahu k špecifickým prevedeniam, je odborníkom v danej oblasti zrejmé, že sú možné obmeny týchto prevedení, bez toho aby došlo k odchýlenie od zmyslu a predmetu tohto vynálezu a že tento všetky zmeny a modifikácie tohto vynálezu, formou konkrétneho prevedenia, ktoré sa fit n

-I, £

dokument zahŕňa popísaného tu neodchyľujú od zmyslu a predmetu tohto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob riadenia, chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, zloženého z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu, usporiadaných v uvedenom poradí, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z:

a) zrýchlenia otáčok zmieneného kompresora,

b) merania zrýchlenia zmieneného kompresora,

c) merania teploty a tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti zmieneného kompresora,

d) merania rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku zmienenej pracovnej tekutiny behom akéhokoľvek zrýchlenia kompresora,

e) zníženia zrýchlenia zmieneného kompresora, pokial rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku zmienenej pracovnej tekutiny indikuje vznik rázov v kompresore, a

f) opakovania operácií b) až e) po dobu, počas ktorej prebieha zrýchľovanie kompresora.
2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že zmienené zrýchľovanie zmieneného kompresora v kroku a) je vopred nastavené na istú maximálnu hodnotu.
3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že teplota pracovnej tekutiny je meraná v kroku c) vnútri zmieneného kompresora, alebo na výstupe z neho.
4. Spôsob podía nároku 1, vyznač u júci sa tým, že tlak pracovnej tekutiny je meraný v kroku c) vnútri zmieneného kompresora, alebo na výstupe z neho.
5. Zariadenie na riadenie chladiaceho tekutinou, zloženého z výparníka, s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora usporiadaných v uvedenom poradí, sa t ý m, že pozostáva z:

systému s pracovnou radiálneho kompresora a expanzného ventilu, vyznačuj úce čidla na meranie zrýchlenia zmieneného kompresora, čidla na meranie teploty a tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti zmieneného kompresora, a mikroprocesorového kontrolného zariadenia na stanovenie rýchlosti zmeny teploty a tlaku pracovnej tekutiny behom akéhokolvek zrýchlenia zmieneného kompresora, ktoré znižuje zrýchlenie zmieneného kompresora v prípade, že rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku zmienenej pracovnej tekutiny indikuje vznik rázov v zmienenom kompresore.
6. Spôsob riadenia chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, zloženého z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu, usporiadaných v uvedenom poradí, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z:

a) prevádzky zmieneného kompresora pri konštantnej rýchlosti,

b) udržiavania zmienenej pracovnej tekutiny na prvej, vopred určenej úrovni rozdielu teplôt medzi zmieneným výparníkom a zmieneným kompresorom, pričom kompresor pracuje pri konštantných otáčkach,

c) zvyšovania otáčok zmieneného kompresora,

d) zvyšovania rozdielu teplôt zmienenej pracovnej tekutiny medzi zmieneným výparníkom a zmieneným . kompresorom na druhú vopred určenú úroveň ležiacu nad prvou zmienenou úrovňou a udržiavaní tohto rozdielu teplôt na tejto druhej vopred určenej úrovni, pričom rýchlosť zmieneného kompresora sa zvyšuje, a

e) znižovania rozdielu teplôt zmienenej pracovnej tekutiny na zmienenú prvú vopred určenú úroveň, pričom rýchlosť kompresora sa vracia na konštantnú prevádzkovú hodnotu.
7. Spôsob podía nároku 6,vyznačujúci sa tým, že zmienený expanzný ventil je nastaviteľný, čím je umožnené meniť prietok zmienenej pracovnej tekutiny v systéme a tým, že prehriatie zmienenej pracovnej tekutiny sa zvyšuje v kroku d) nastavením prietoku zmienenej pracovnej tekutiny zmieneným expanzným ventilom.
8. Spôsob podlá nároku 6,vyznačujúci sa tým, že súčasťou zmieneného výparníka je ventilátor s premennou rýchlosťou, umožňujúci meniť rýchlosť prestupu tepla zo zmienenej pracovnej tekutiny, a tým, že rozdiel teplôt pracovnej tekutiny sa zvyšuje v kroku d) nastavením prestupu tepla zo zmienenej pracovnej tekutiny, prebiehajúceho v zmienenom výparníku.
9. Zariadenie na riadenie chladiaceho systému s pracovnou radiálneho kompresora a expanzného ventilu, vyznačuj úce tekutinou, zloženého z výparníka, s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora usporiadaných v uvedenom poradí, sa t ý m, že pozostáva z;

čidlá slúžiaceho na určenie, kedy zmienený kompresor pracuje pri konštantnej rýchlosti, mikroprocesorového riadiaceho zariadenia, slúžiaceho na udržanie rozdielu teploty zmienenej pracovnej tekutiny medzi zmieneným výparníkom a zmieneným kompresorom na prvej vopred určenej úrovni, ak pracuje zmienený kompresor pri konštantnej rýchlosti, čidlá, slúžiaceho na určenie, kedy dochádza k zrýchľovaniu zmieneného kompresora, a mikroprocesorového riadiaceho zariadenia na zvyšovanie rozdielu teploty pracovnej tekutiny medzi zmieneným výparníkom a zmieneným kompresorom na druhú vopred určenú úroveň, ležiacu nad prvou vopred určenou úrovňou, a na udržiavanie tohto rozdielu teploty na tejto zmienenej druhej vopred určenej úrovni, pričom dochádza k zrýchľovaniu zmieneného kompresora.
10. Spôsob sledovania prevádzky radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou v chladiacom systéme s pracovnou tekutinou, pozostávajúci z:

a) zrýchľovania otáčok zmieneného kompresora behom počiatočného obdobia, pri ktorom sa prevádza:

I) meranie zrýchlenia zmieneného kompresora,

II) meranie príkonu zmieneného kompresora, a

III) meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny zmieneného kompresora;

b) opakovanie kroku a) za účelom získať viac radov takto nameraných hodnôt;

c) uloženie zmienených hodnôt zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty a tlaku pracovnej kvapaliny behom zmieneného počiatočného obdobia;

d) zvyšovanie rýchlosti otáčok zmieneného kompresora v období nasledujúcom po období počiatočnom, pri ktorom sa prevádza:

I) meranie zrýchlenia zmieneného kompresora,

II) meranie príkonu zmieneného kompresora, a

III) meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny zmieneného kompresora;

e) stanovenie a indikácie opotrebovania zmieneného kompresora porovnaním zmieneného zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej kvapaliny behom zmieneného nasledujúceho obdobia so zmieneným zrýchlením, príkonom a rýchlosťou zmeny teploty alebo tlaku behom zmieneného počiatočného obdobia.
11. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa t ý m, že dalej obsahuje krok signalizácie opotrebovania pohonnej súčasti zmieneného kompresora, pokiaľ v kroku e) je príkon zmieneného kompresora v zmienenom nasledujúcom období vyšší o vopred určenú hodnotu, než príkon v zmienenom počiatočnom období, pričom zrýchlenie a rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku sú v oboch obdobiach rovnaké.
12. Spôsob podľa nároku 10,vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje krok signalizácie opotrebovania súčasti zmieneného kompresora, spôsobujúci vzostup tlaku, pokiaľ v kroku

e) rýchlosť zmeny teploty alebo tekutiny v zmienenom nasledujúcom hodnotu nižší, než rýchlosť zmeny tekutiny v zmienenom počiatočnom tlaku zmienenej pracovnej období je o vopred určenú teploty zmienenej pracovnej období, pričom zrýchlenie kompresora zostáva v oboch zmienených obdobiach rovnaké.
13. Spôsob podía nároku 10, vyznačujúci sa tým, že zmienený kompresor je poháňaný elektromotorom a tým, že príkon zmieneného kompresora v krokoch a) II) a d) II) je meraný príkonom zmieneného motora.
14. Spôsob podía nároku 10, vyznačujúci sa t ý m, že po zistení opotrebovania zmieneného kompresora sa kroky a) až c) opakujú v novom počiatočnom období a kroky d) až e) sa opakujú, aby sa stanovilo ďalšie opotrebovanie zmieneného kompresora v dobe od zmieneného nového počiatočného » obdobia.

*
15. Aparatúra na sledovanie prevádzky radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou v chladiacom systéme s pracovnou tekutinou, pozostávajúca z:

čidla na meranie zrýchlenia zmieneného kompresora, čidla na meranie príkonu zmieneného kompresora, čidla na meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny zmieneného kompresora, a mikroprocesorového riadiaceho zariadenia, v ktorom sú ukladané hodnoty zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku behom počiatočného obdobia, a ktoré zisťuje opotrebovanie zmieneného kompresora porovnaním zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku & pracovnej tekutiny behom nasledujúceho obdobia so zmieneným < zrýchlením, príkonom a zmenou rýchlosti teploty alebo tlaku »' behom zmieneného počiatočného obdobia.
16. Spôsob riadenia chladiaceho systému s pracovnou tekutinou, zloženého z výparníka, radiálneho kompresora s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora a expanzného ventilu, usporiadaných v uvedenom poradí, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z:

a) zrýchlenia otáčania zmieneného kompresora behom počiatočného obdobia, pri ktorom je prevádzané:

I) meranie zrýchlenia zmieneného kompresora a

26 II) meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny v blízkosti zmieneného kompresora;

b) opakovanie kroku a) za účelom získat viac takto nameraných hodnôt;

c) uloženie zmienených hodnôt zrýchlenia a rýchlosti zmeny teploty a tlaku pracovnej kvapaliny behom zmieneného počiatočného obdobia;

d) zvyšovanie rýchlosti otáčok zmieneného kompresora v období nasledujúcom po období počiatočnom, pri ktorom sa prevádza:

I) meranie zrýchlenia zmieneného kompresora,

II) porovnanie zmienených meraní zrýchlenia behom zmieneného nasledujúceho obdobia so zmienenou zmenou pracovnej zmeny teploty alebo tekutiny behom tlaku zmieneného počiatočného rýchlosti pracovnej obdobia, a znižovanie zrýchlenia zmieneného kompresora pokiaľ pri zrýchlení, porovnateľnom so zrýchlením v zmienenom počiatočnom období indikuje zmienená rýchlosť zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom zmieneného počiatočného obdobia možnosť vzniku rázov v zmienenom kompresore.
17. Aparatúra na riadenie chladiaceho systému s pracovnou radiálneho kompresora a expanzného ventilu, uvedenom poradí, tekutinou, zloženého z výparníka, s premenlivou rýchlosťou, kondenzátora navzájom usporiadaných v vyznačujúca sa tým, že pozostáva z: čidla na meranie zrýchlenia zmieneného kompresora, čidla na meranie rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny zmieneného kompresora, a mikroprocesorového riadiaceho zariadenia, v ktorom sú ukladané hodnoty zrýchlenia, príkonu a rýchlosti zmeny teploty alebo tlaku behom počiatočného obdobia, a ktoré porovnáva zrýchlenie behom zmieneného nasledujúceho obdobia so zmieneným zrýchlením a zmenou rýchlosti teploty alebo tlaku behom zmieneného počiatočného obdobia, a ktoré znižuje zrýchlenie zmieneného kompresora, pokiaľ pri zrýchlení, porovnateľnom so zrýchlením v počiatočnom období indikuje zmienená rýchlost zmeny teploty alebo tlaku pracovnej tekutiny behom zmieneného počiatočného obdobia možnost vzniku rázov v zmienenom kompresore.