空调设施的制作方法

本发明涉及一种空调设施。

背景技术：

1、空气冷却所基于的借助于冷却回路产生冷量的原理例如在wo 2007/042065a1中描述。在这种空调设施中通常存在两个鼓风机和两个热交换器：一个鼓风机和相关联的热交换器属于蒸发器，其中待冷却的空间的空气通过与制冷剂的相互作用来冷却。另一鼓风机和相关联的热交换器属于冷凝器，其中制冷剂的热能传递给环境空气从而导出。

2、将室内空气的热能传递给外部空气的过程需要电能，所述电能通常经由局部电网或必要时经由车辆(例如房车或宿营车)的电池提供。目前，通常追求能量需求尽可能地小。然而，纯减少能量要求可能与用户对空调设施的效率的要求相矛盾。因此，需要在能量需求与空调设施的效率之间进行权衡。关于控制空调设施的细节例如可以从de 10 2007 055006 a1、jp 6 739 671b1、de 11 2017 002 005 t5、ep 1 923 240a1、de 10 2019109379a1、cn 1 10 906 505a或us2014/0345307 a1中得出。

技术实现思路

1、因此，本发明所基于的目的在于提出一种空调设施，所述空调设施允许适应情况的和能量高效的运行。

2、本发明通过一种空调设施实现所述目的，所述空调设施具有蒸发器、蒸发器鼓风机、冷凝器、冷凝器鼓风机、压缩机、膨胀机构、控制单元和至少三个温度传感器，其中与冷凝器相关联的冷凝器鼓风机的鼓风机功率是可调节的，其中压缩机的压缩功率是可调节的，其中三个温度传感器中的第一温度传感器与蒸发器相关联，其中三个温度传感器中的第二温度传感器与冷凝器相关联，其中三个温度传感器中的第三温度传感器检测空调设施外部的实际温度，其中控制单元在可预设的温度期望值方面对第三传感器的温度测量值进行处理，并且其中控制单元以调节的方式作用于冷凝器鼓风机和/或压缩机，使得空调设施在至少两种不同模式中的一种模式中工作。

3、在根据本发明的空调设施中设有控制单元，所述控制单元作用于可调节的冷凝器鼓风机和/或可调节的压缩机。因此，可以设定两个部件的功率，从而也可以设定所述两个部件的能量需求。这用于：空调设施可以在至少两种不同模式中的各一种模式中运行。一种模式是考虑到空调设施的用户的需求和/或考虑到能量需求的运行类型。在下文中讨论空调设施的不同是设计方案中的一些模式和相应的特殊性。

4、为了进行调节，控制单元采用三个温度传感器的测量数据。这些温度传感器中的两个温度传感器与蒸发器以及冷凝器相关联，以便在那里测量温度。以下设计方案中的一部分涉及用于求取内部温度的两个温度传感器。第三温度传感器测量空调设施外部的温度，并且优选地测量应由空调设施调温的空气的温度。因此，这是应被置于可由用户预设的期望温度的实际温度。因此，给控制单元总共提供三个温度测量值和一个期望温度值，以便对应于至少两种运行模式调节空调设施。

5、一个设计方案包含，与蒸发器相关联的蒸发器鼓风机的鼓风机功率是可调节的，并且控制单元以调节的方式作用于蒸发器鼓风机，使得空调设施在一种模式中工作。在所述设计方案中存在总共三个可调节的部件，所述部件单独或一起由控制单元控制，使得对应相应的模式：蒸发器鼓风机、冷凝器鼓风机和压缩机。因此，基于所述设计方案提出，控制单元可以根据模式以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机和/或压缩机。

6、在以下两个设计方案中说明：第一和/或第二温度传感器如何实施或定位。

7、一个设计方案提出，第一温度传感器设计和设置为，使得第一温度传感器检测蒸发器的如下范围中的温度值：在所述范围中发生制冷剂的相变。

8、一个替选的或补充的设计方案包含，第二温度传感器设计和设置为，使得第二温度传感器检测冷凝器的如下范围中的温度值：在所述范围中发生制冷剂的相变。

9、上述两个设计方案分别涉及在蒸发器或冷凝器中的制冷剂的相变。为了进行最优的调节提出，分别测量如下温度：在所述温度下在空调设施的相应的部件中发生相变。如果分别在相变的区域中测量温度，那么根据制冷剂的特性从温度中得出制冷剂所处于的压力。

10、一个设计方案提出，控制单元对第一传感器和第二传感器的温度测量值进行处理，以便得到关于蒸发器以及冷凝器中的制冷剂的压力的结论。在所述设计方案中，控制单元使用第一以及第二温度传感器的测量值，以便得到关于制冷剂的相应的相变在何种压力下发生的结论。

11、以下设计方案涉及空调设施能够运行的模式。模式在此分别用纯示例性的名字表示，以便能够更容易地区分所述模式。因此，名称仅用于概览并且是纯任意的，使得所述名称也可以省去或例如通过数字代替。

12、一个设计方案提出，在“最大冷却(cool max)”模式中，控制单元根据可预设的期望温度和第三温度传感器的温度测量值以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机和/或压缩机，使得空调设施以最大的功率工作。在“最大冷却”模式中，空调设施运行为，使得尽可能快地达到期望温度，即尽可能快地减小待冷却的空间中的实际温度与预设的期望温度之间的差。在一个设计方案中，蒸发器鼓风机和冷凝器鼓风机以最大的鼓风机功率运行，并且压缩机以最大的压缩功率运行。借此得出在空气交换率高(即在输送新鲜空气的情况下)或空气循环高(即在循环空气方法中)的情况下运行的空调设施的高的制冷功率。因此，所述模式用于尽可能快地实现用户所希望的室内空气温度。

13、一个设计方案提出，在“最小电流消耗”模式中，控制单元以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机，使得蒸发器中的制冷剂的压力在可预设的容差范围内等于冷凝器中的制冷剂的压力。在所述模式中，目的是空调设施需要尽可能少的电流。为此，调节蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机，使得蒸发器中的制冷剂的压力尽可能等于冷凝器中的制冷剂的压力。这两个压力至少不应相差超过容差范围。这降低处于蒸发器与冷凝器之间的制冷回路中的压缩机的能量需求。

14、一个替选的或补充的设计方案提出，在“最小电流消耗”模式中，控制单元以调节的方式作用于冷凝器鼓风机，使得冷凝器中的制冷剂的压力处于最小范围中。在所述设计方案中，控制单元运行冷凝器鼓风机，使得冷凝器中的制冷剂的压力尽可能地低。

15、另一替选的或补充的设计方案提出，在“最小电流消耗”模式中，控制单元提高蒸发器鼓风机的鼓风机功率，以便减小冷凝器中的制冷剂的压力。

16、在上述关于称为“最小电流消耗”的模式的实施方案中，控制单元进行干预，使得蒸发器和冷凝器中的制冷剂的压力之间的压力差尽可能地小。在一个设计方案中，如果通过冷凝器以高的压力损耗引导外部空气，则控制单元提高冷凝器鼓风机的鼓风机功率，其方式为：提高所述鼓风机的转速。由此，输送更多空气体积流，并且冷凝器中的制冷剂的压力下降。虽然这引起冷凝器鼓风机的电流消耗增加，然而压缩机需要明显更少的电能。这是重要的，因为压缩机通常比鼓风机设备需要更多能量。

17、一个设计方案提出，在“静默(silent)”模式中，控制单元以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和冷凝器鼓风机，使得鼓风机功率分别处于可预设的最小范围中，并且在“静默”模式中，控制单元根据期望温度和第三温度传感器的温度测量值作用于压缩机。因此，在所述设计方案中，减少噪声形成，其方式为：以尽可能小的功率、例如以最小的转速运行两个可调节的鼓风机。经由对压缩机的干预来对温度进行调节。

18、一个设计方案提出，在“静默”模式中，控制单元在压缩机中的制冷剂的压力高于极限值的情况下降低压缩机的压缩功率和/或提高冷凝器鼓风机的鼓风机功率。在所述设计方案中，如果压缩机中的制冷剂的压力太过强烈地上升，则在所谓的“静默”模式中，要么压缩机的压缩功率降低，要么冷凝器鼓风机的鼓风机功率提高。替选地，也可以进行两种干预。

19、一个设计方案包含，空调设施能够与可充电的储能器连接，控制单元——优选地经由储能器的输入电压——求取存储在储能器中的能量，并且在“最优蓄电池运行”模式中，控制单元基于可输入的期望温度、所求取的能量和可预设的运行时间以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机和/或压缩机，使得空调设施将实际温度保持在可预设的极限范围内直至运行时间结束。在所述设计方案中，空调设施从可充电的储能器中得到电能。所述储能器例如通过蓄电池给定。控制单元求取存在于储能器中的能量，其方式例如为：所述控制单元对储能器的输入电压进行评估。在所述设计方案中，空调设施在“最优蓄电池运行”模式中运行。为此，应通过用户预设空调设施的期望温度和所希望的运行时间。控制单元根据可用的能量来调节空调设施。在此，用于实际温度的可预设的极限范围是实际温度能够偏离期望温度而不必改变空调设施的冷却功率的范围。

20、一个设计方案提出，在“测试”模式中，控制单元以调节的方式作用于蒸发器鼓风机和/或冷凝器鼓风机和/或压缩机，使得蒸发器中的制冷剂具有可预设的蒸发器测试压力和/或冷凝器中的制冷剂具有可预设的冷凝器测试压力，控制单元求取压缩机的电流消耗的值，并且控制单元基于电流消耗的所求取的值且基于所保存的数据推导出关于是否存在制冷剂损耗的结论。通过可调节的鼓风机产生蒸发器和/或冷凝器中的制冷剂的预设压力。通过测量压缩机的电流消耗以及与所保存的特征曲线族的比较，控制单元例如可以检查制冷剂是否泄漏。

21、在以下两个设计方案中，通过两个温度传感器中的各一个温度传感器求取是否存在所属的部件的结冰。因此，分别可以省去用于进行所述监控的附加的传感器。两个设计方案的不同之处在于空调设施在冷却运行中运行还是在加热运行中运行。因此，制冷剂的回路在不同的方向上运行，使得室内空气要么被冷却，要么被加热。

22、一个设计方案提出，在空调设施的冷却运行中，控制单元对与蒸发器相关联的第一温度传感器的温度测量值进行如下评估：是否存在蒸发器的结冰。

23、一个设计方案提出，在空调设施的加热运行中，控制单元对与冷凝器相关联的第二温度传感器的温度测量值进行如下评估：是否存在冷凝器的结冰。

24、一个设计方案包含，控制单元对与冷凝器相关联的第二温度传感器的温度测量值进行如下评估：冷凝器中的制冷剂的压力是否处于允许的压力范围内。通过温度测量了解压力可以避免不允许地高的压力。这可以影响材料和壁厚的选择。

25、一个设计方案提出，空调设施是便携的。在所述设计方案中，空调设施关于其尺寸以及关于其重量实施为，使得所述空调设施例如可以由用户携带。