多区制冷剂蒸气压缩系统的控制技术方案

一种制冷剂蒸气压缩系统和用于控制该系统的方法适于控制在两个或更多温度控制区之间的冷却容量的分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请大体而言涉及制冷剂蒸气压缩系统，且更特定而言涉及用于控制与具有至少两个温度控制区的气候控制空间相关联的制冷剂蒸气压缩系统的操作的方法。
技术介绍
制冷剂蒸气压缩系统是本领域中熟知的且通常用于调节要供应到住宅、办公楼、 医院、学校、餐馆或其它场所内的气候控制舒适区的空气。制冷剂蒸气压缩系统也通常用于制冷供应到商业机构中的陈列柜、售货机、冷冻柜、冷室或其它易腐/冷冻产品储存区域的空气。制冷剂蒸气压缩系统也通常用于运输制冷系统中以制冷供应到卡车、拖车、集装箱或类似物的温度控制货物空间的空气以由货车、火车、轮船或联合运输来运输易腐/冷冻物品。结合运输制冷系统使用的制冷剂蒸气压缩系统通常经受更苛刻的操作条件，这归因于很宽的操作负载条件范围和很宽的室外环境条件，制冷剂蒸气压缩系统必须在这些条件下操作以维持货物空间内的产品在所需温度。货物需要被控制的所需温度也可在很宽范围变化，这取决于待保存的货物性质。制冷剂蒸气压缩系统不仅必须具有充分的容量和制冷剂充注量以迅速地下拉在环境温度下加载到货物空间内的产物的温度，而且还必须在运输期间维持稳定产品温度时以过量制冷剂充注量高效地在低负载下操作。在运输制冷应用中，制冷剂蒸气压缩系统需要产生充分的冷却来冷却货物空间到预选的设置点温度。对于易腐食品，货物空间将被冷却到略高于0°c (32下)至高达大约 300C (86下)的设置点温度，这取决于被运输的特定易腐食品。但是，对于冷冻食品，货物空间将被冷却到低于0°c (32 °F)至低至-20°C (-4 °F)或更低的设置点温度，这取决于被运输的特定冷冻食品。由于这种宽范围的产品温度要求，卡车、拖车、集装箱或类似物的货物空间通常为容纳诸如水果或蔬菜的易腐产品或者诸如肉或海鲜食品的冷冻产品的单个隔室。因此，大多数制冷剂蒸气压缩系统响应于单个设置点温度进行简单地控制。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，提供一种控制制冷剂蒸气压缩系统的方法，该制冷剂蒸气压缩系统用于冷却具有多个温度控制区的温度控制空间。制冷剂蒸气压缩系统包括制冷剂回路，由压缩装置使制冷剂质量流量循环通过该制冷剂回路。该方法包括以下步骤响应于所述多个温度控制区的总体冷却需求来控制通过制冷剂回路的制冷剂质量流量以提供制冷剂蒸气压缩系统的冷却容量；以及，在该多个温度控制区之间选择性地分配该制冷剂质量流量。该方法还可包括以下步骤根据与该多个温度控制区的每个相应区相关联的传感温度与相关设置点温度之间的差来估计该多个温度控制区的每个相应区的冷却需求。控制制冷剂质量流量的步骤可包括提供变速压缩装置；以及，响应于与该多个温度控制区的每个相应区相关联的传感温度与相关设置点温度之间的相应温差之和来选择性地改变变速压缩装置的操作速度。确定变速压缩装置的所需操作速度的步骤可包括通过具有抗饱和性的PI控制器处理相应温差。PI控制器可包括积分时间调谐参数，其为与该多个温度控制区的每一个相关联的一组相应积分时间调谐参数的区体积加权平均数。在该多个温度控制区之间选择性地分配该制冷剂质量流量的步骤可包括响应于与该多个温度控制区中的每个相应区相关联的设置点温度选择性地在该多个温度控制区之间分配该制冷剂质量流量。在实施例中，具有最低设置点温度的温度控制区被指定接收制冷剂质量流量的最大部分。在实施例中，一个温度控制区被手动地指定接收制冷剂质量流量的最大部分。在本专利技术的一方面，提供一种制冷系统，其包括具有多个温度控制区的货物空间、 制冷剂蒸气压缩系统和系统控制装置。该制冷剂蒸气压缩系统具有制冷剂回路，该制冷剂回路包括压缩装置，其用于循环制冷剂质量流量通过该制冷剂回路；多个蒸发器，其中至少一个蒸发器与该多个温度控制区中的每一个相关联，来自该多个温度控制区中相关联的一个区的空气流量循环通过第一蒸发器与制冷剂质量流量的一部分成热交换关系；多个液体流量控制阀，其中一个液体流量控制阀安置于制冷剂回路中与该多个蒸发器中的每一个在操作上相关联用于调节通过它的制冷剂流量。该系统控制装置响应于该多个温度控制区的总体冷却需求来控制压缩装置的制冷剂质量流量输出以提供该制冷剂蒸气压缩系统的冷却容量，且在该多个温度控制区之间选择性地分配该制冷剂质量流量。在本专利技术的一方面，提供一种运输制冷系统，其包括货物空间，该货物空间具有限定第一温度控制区的第一隔室和限定第二温度控制区的第二隔室；制冷剂蒸气压缩系统和系统控制装置。制冷剂蒸气压缩系统具有制冷剂回路，该制冷剂回路包括可变容量压缩装置，其用于循环制冷剂质量流量通过该制冷剂回路；第一蒸发器，来自第一温度控制区的空气流量循环通过该第一蒸发器与制冷剂质量流量的第一部分成热交换关系；第二蒸发器， 来自第二温度控制区的空气流量循环通过该第二蒸发器与制冷剂质量流量的第二部分成热交换关系；第一液体流量控制阀，其安置于制冷剂回路中用于调节通过第一蒸发器的制冷剂流量；以及，第二液体流量控制阀，其安置于制冷剂回路中用于调节通过第二蒸发器的制冷剂流量。系统控制装置响应于第一温度控制区和第二温度控制区的总体冷却需求来控制压缩装置的制冷剂质量流量输出以提供制冷剂蒸气压缩系统的冷却容量，且选择性地控制第一液体流量控制阀的定位以控制传递到第一蒸发器的制冷剂质量流量的第一部分的质量流量，且选择性地控制第二液体流量控制阀的定位以控制传递到第二蒸发器的制冷剂质量流量的第二部分的质量流量。在一实施例中，可变容量压缩装置包括变速压缩机。该变速压缩机可由变速驱动马达驱动，响应于来自系统控制装置的操作频率信号，由变频驱动器将电流以所需操作频率供应给变速驱动马达。在一实施例中，第一液体流量控制阀和第二液体流量控制阀中的每一个包括具有完全打开位置与完全闭合位置的两位置电磁阀。第一电磁阀和第二电磁阀的每一个可在完全打开位置与完全关闭位置之间进行脉冲宽度调制。附图说明为了进一步理解本专利技术，现将参考本专利技术的下文的具体描述，具体描述将结合附图来阅读，在附图中图1是与两个温度控制区相关联的制冷剂蒸气压缩系统的示范性实施例的示意图； 图2是用于确定压缩装置的所需速度的PI控制过程的示范性实施例的方块图； 图3是呈现用于控制超前液体流量控制阀的定位的示范性方法的曲线说明； 图4是呈现用于控制超前液体流量控制阀的定位的另一示范性方法的曲线说明； 图5是用于生成具有两个或两个以上的单独温度控制区的系统的总系统温度误差的程序的过程流程图。具体实施例方式首先参看图1，其描绘了运输制冷系统的示范性实施例，运输制冷系统包括制冷剂蒸气压缩系统10，制冷剂蒸气压缩系统10提供冷却容量以冷却在卡车、拖车、集装箱或类似物内的两隔室制冷货物空间100内的空气。货物空间100被分成两个分开且独立的温度控制区101、102，其可被冷却到不同设置点温度，由此可同时装运两种不同产品。举例而言， 隔室101可容纳易腐食品且可被冷却到高于0°C (32 °F)的箱温度，而隔室102可容纳冷冻产品且被冷却到低于0°C (32下)的箱温度。尽管在图1所描绘的示范性实施例中，货物空间100被分成两个隔室，其为两个分开且独立的温度控制区；但是本领域技术人员将理解制冷剂蒸气压缩系统10可易于适合结合三个或更多的分开且独立的温度控制区使用。现参看图1，制冷剂蒸气压缩系统10包括制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种控制制冷剂蒸气压缩系统的操作的方法，所述制冷剂蒸气压缩系统用于冷却具有多个温度控制区的温度控制空间，所述制冷剂蒸气压缩系统包括制冷剂回路，由压缩装置使制冷剂质量流量循环通过所述制冷剂回路，所述方法包括以下步骤：响应于所述多个温度控制区的总体冷却需求来控制所述制冷剂质量流量以提供所述制冷剂蒸气压缩系统的冷却容量；以及，在所述多个温度控制区之间选择性地分配所述制冷剂质量流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S米亚诺维奇，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US