提出一种用于操作热电联供装置的方法，其中，作为冷媒(17)的二氧化碳在压缩机中被压缩，其中二氧化碳沿着制冷回路运送，并经由收集容器(5)沿线路返回至压缩机中。该方法区别在于下述事实，即，压缩机通过具有大于1004g/l的密度的润滑剂(15)来润滑，以及压缩机中的热气温度被保持为低于预定值，高于该预定值会发生润滑剂的过热和/或老化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操作热电联供装置的方法、一种根据权利要求8的前序部分所述的热电联供装置、以及一种根据权利要求13所述的润滑剂的用途。
技术介绍
用于操作热电联供装置的方法、热电联供装置自身以及有关这种装置的润滑剂的使用是已知的。设计为用于例如机动车辆的空调系统或热泵的这种热电联供装置具有制冷回路和压缩机，通过该压缩机将冷媒压缩并且沿制冷回路输送。在压缩期间被加热并且在该状态下也被称为热气的冷媒首先在第一热交换器中被冷却，将其热释放至第一储热器。在第一热交换器的下游，经冷却的压缩的冷媒膨胀，在该过程中大幅地冷却。膨胀的、大幅冷却的冷媒流动通过第二热交换器，在该第二热交换器中所述膨胀的、大幅冷却的冷媒从第二储热器吸收热。在第二热交换器的下游处，冷媒进入收集容器，在收集容器中，液态和气态冷媒至少在制冷回路中的该点处共同存在。在收集容器中，液态冷媒在底部处聚集，而气态冷媒从收集容器被运送回压缩机。热电联供装置、特别是空调系统和/或热泵的区别在于下述事实，即，第一储热器处于比第二储热器更高的温度。在于压缩机中执行的机械做功的帮助下，热相应地从冷的第二储热器传递或汲取至热的第一储热器。压缩机通过润滑剂润滑，所述润滑剂部分地与冷媒混合，并且与冷媒一起沿着制冷回路输送。如此，冷媒和润滑剂的混合物进入收集容器，该收集容器中容置有液态冷媒组分和液态润滑剂二者。这里，一方面取决于液态冷媒的密度以及另一方面取决于液态润滑剂的密度而建立了相分层。 通常，收集容器一也称为接纳器一被设计为封闭的圆筒形容器，在该容器中，布置有U形管，该U形管的通过弯曲部段连接的腿部沿圆筒形容器的纵向轴线的方向延伸。该U形管的第一腿部具有开口端，该开口端始终伸出在液相的最大液面之上。通过该开口端，气态冷媒进入该U形管中。U形管的弯曲区域浸入液相中，U形管的第二腿部通常从液相中复出。该腿部在其端部处弯曲，其中，沿着更远的方向，该管穿过圆筒形容器的壁并且到达容器外，与通回至压缩机的流体路径流体连通。在U形管的如沿重力方向观察的最低点处，U形管的弯曲区域具有开口，通过该开口，存在于收集容器内的两种液相中的下面相的液体可进入U形管，因此进入U形管的液相组分与流动通过U形管的气态冷媒一起输送回压缩机。一方面所述冷媒并且另一方面所述润滑剂被选择成使得在通常发生的操作条件下，它们的密度总是相对于彼此使得如沿重力方向观察时润滑剂布置在液态组分的冷媒下方，即，在收集容器中润滑剂的密度总是大于液态冷媒的密度。这使得能够将沿制冷回路输送的润滑剂收集在收集容器中，并且能够使其通过U形管中的开口返回至压缩机。 热电联供装置，特别是那些用于客车的空调应用的、包括作为冷媒的二氧化碳的热电联供装置通过具有例如至少960g/l至至多1004g/l的密度的润滑剂操作。此处的不足在于这些制冷装置仅能够在收集容器中的温度不下落至低于_8°C的条件下操作。低于该温度，由于液态冷媒的密度变得大于润滑剂的密度而使液相分层相反。因而不再能够将润滑剂返回至压缩机，并因此损害了热电联供装置的操作。 在通过冷媒一所述冷媒的制冷回路具有更低的热气温度并因此压缩机中压缩的冷媒的温度比在二氧化碳回路中更低——操作的热电联供装置中，例如，在具有亚临界氨或丙烷回路的热电联供装置中，在一些情况下使用了具有更高密度的润滑剂。然而，由于润滑剂因其化学结构而具有较低的热稳定性并且在二氧化碳回路的高热气体温度处被过热或增加老化，因此在二氧化碳回路中使用这些润滑剂是不予考虑的，尤其在热电联供装置在跨临界范围内的操作期间更是如此。
技术实现思路
本专利技术的潜在的目的为提供一种用于操作热电联供装置的方法，其中，该热电联供装置通过作为冷媒的二氧化碳进行操作，然而其应用区域被显著地增大，特别是被扩展至冷的储热器的_8°C以下的温度。本专利技术的目的为还提供一种对应的可使用的热电联供装置，并且说明润滑剂在这种热电联供装置中的使用。 该目的通过提供具有权利要求1所述的特征的方法来实现。区别在于下述事实，即，该压缩机通过具有大于1004g/l的密度的润滑剂来润滑，其中，压缩机中的热气温度被保持为低于预定值。该预定值以如下方式选择:使得将压缩机中的热气温度保持为低于预定值的情况下避免润滑剂的过热和/或避免增加老化。已经认识到:尽管这种润滑剂具有较低的热稳定性，但在压缩机中的热气温度被保持为低于预定值的情况下，仍能够使用这种润滑剂。也就是说，在这种情况下，能够将热电联供装置的关键区域(即压缩机)中的温度保持在使润滑剂保持热稳定的水平。因此能够使用甚至在收集容器中小于_8°C的温度下仍具有比液态冷媒更大密度的润滑剂，确保甚至在这些温度下，不发生相分层的颠倒并且润滑剂能够从收集容器返回。特别地，能够使用低成本的、同时具有较好的润滑特性和制冷方面的较好的特性的润滑剂。这里，能够使用如下的润滑剂:实际上并非设想将该润滑剂用于包括作为冷媒的二氧化碳的热电联供应用、尤其是跨临界的热电联供应用，而是设想将该润滑剂用于将丙烷或者特别是氨用作亚临界区域中的冷媒的应用。 在这里及以下讨论的润滑剂密度的情况下，所讨论的密度总是为处于15°C时的密度。 在该方法的背景中，能够使用用于将压缩机中的热气温度保持在预定值以下的各种措施:该方法的一个实施方式设想到应当监控或控制热气温度，其中，在热气温度以预定的方式接近预定值，例如，超过低于预定值的预定极限值的情况下采取措施。在这种情况下能够将该热电联供装置的容量减小或调节成以防止热气温度的任何进一步增大或降低热气温度。作为替代性方案，能够将热电联供装置的冷却装置启动或对其冷却能力进行调节。作为特别优选的选项，压缩机中的热气温度被调整至预定的设定点，优选地低于预定值。出于该目的，特别地能够调节压缩机的容量和/或使用用于冷却压缩机的冷却装置。该方法的非常简单的实施方式设想到在热气温度超过预定极限值或预定值的情况下，应当切断压缩机，由此至少以最小的付出避免了热气温度的进一步增大。 给出一种方法的优选方式，其区别在于下述事实，S卩，热电联供装置在跨临界范围中操作。根据常规的观点，明确的是在该范围中不可能使用具有大于1004g/l的密度的润滑剂，由于该密度的润滑剂在该范围中不具有充分的热稳定性，其因此在跨临界二氧化碳回路的通常普遍的热气温度下将过热或过早地老化。然而，通过将压缩机中的热气温度限制在预定值以下，能够在这种应用中使用适当的低成本的润滑剂，而同时能够将热电联供装置的使用扩展至冷的储热器具有低于-8°C的温度的范围，并且，特别地，也能够使收集容器中的温度下降至低于_8°C，而在该处不发生相分层的不期望的颠倒。 给出一种方法的优选方式，其中，热电联供装置操作为空调系统，尤其是机动车辆中的空调系统。 还给出一种方法的优选方式，其中，该热电联供装置被操作为热泵、尤其是机动车辆中的热泵，特别优选地用于加热驾驶员的舱室。在这种热泵应用中，特别地，能够使外部温度并因此使冷的储热器的温度显著地下降成低于_8°C。 热电联供装置优选地在冷的储热器具有以下温度的范围内操作，所述温度小于-8V，优选地小于-15°C，优选地小于_20°C，特别优选地为_本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于操作热电联供装置的方法，其中‑作为冷媒(17)的二氧化碳在压缩机中被压缩，其中，‑所述二氧化碳沿着制冷回路被运送，并经由收集容器(5)沿线路返回至所述压缩机中，其特征在于，所述压缩机通过具有大于1004g/l的密度的润滑剂(15)润滑，以及所述压缩机中的热气温度被保持为低于预定值，高于所述预定值会发生所述润滑剂的过热和/或老化。
【技术特征摘要】
2013.08.09 DE 102013108618.71.一种用于操作热电联供装置的方法，其中 -作为冷媒(17)的二氧化碳在压缩机中被压缩，其中， -所述二氧化碳沿着制冷回路被运送，并经由收集容器(5)沿线路返回至所述压缩机中， 其特征在于， 所述压缩机通过具有大于1004g/l的密度的润滑剂(15)润滑，以及所述压缩机中的热气温度被保持为低于预定值，高于所述预定值会发生所述润滑剂的过热和/或老化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热电联供装置在跨临界范围中操作，优选地操作为空调系统、尤其操作为机动车辆中的空调系统，或操作为热泵、尤其操作为机动车辆中的热泵，其中，冷的储热器优选地具有小于-8 V、优选地小于-15°C、优选地小于-20 V、优选地-30 V的温度。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用了具有至多1100g/l、优选地至少1010g/l至至多1080g/l、优选地至少1020g/l至至多1070g/l、优选地至少1030g/l至至多1060g/l、优选地至少1040g/l至至多1050g/l、特别优选地1044g/l的密度的润滑剂(15)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有1044g/l的密度的PAG油被用作润滑剂(15)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述压缩机通过液体冷却剂冷却，其中，使用的所述压缩机优选地为具有压缩单元和驱动所述压缩单元的电动机的压缩机，其中，所述电动机通过所述液体冷却剂冷却，优选地通过水/乙二醇混合物冷却。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述压缩机、优选地通过所述电动机的液体冷却套管的液体冷却剂流受到开环控制和/或闭环控制使得所述压缩机中的热气温度被保持为低于所述预定值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述压缩机的液体冷却剂流受到闭环控制使得二氧化碳在所述压缩机中被等熵地压缩。8.一种热电联供装置，具有: -制冷回路，所述制冷回路具有收集容器(5)， -压缩机，所述压缩机用于压缩冷媒(17)并用于将所述冷媒(17)沿着所述制...
【专利技术属性】
技术研发人员：扬·欣里希斯，蒂洛·舍费尔，
申请(专利权)人：麦格纳动力系巴德霍姆堡有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。