用于控制制冷剂回路的运行的控制器和方法与流程
- 国知局
- 2024-07-29 14:09:45
本发明涉及一种用于控制制冷剂回路的运行的控制器,该制冷剂回路包括压缩机装置、加热外部介质(例如环境空气)的热释放热交换器、热吸收热交换器,所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器的气态介质的流以便冷却布置在存储体积中的货物,所述制冷剂回路尤其是用于运输制冷的制冷剂回路。
背景技术:
1、用于这种类型的制冷剂回路的控制器是众所周知的。
技术实现思路
1、本发明的目的是以优化的能量效率运行制冷剂回路。
2、这种优化的能量效率是期望的,尤其在制冷剂回路必须在省电条件下运行的情况下,尤其在电源提供有限功率的情况下,该电源可以是无发动机电源,例如电池。
3、根据本发明,所述控制器控制以下的至少一个:第一致动器,所述第一致动器驱动所述压缩机装置使得由所述控制器检测到的第一参数满足与所述压缩机装置相关联的预定义的第一参数设置,第二致动器,所述第二致动器驱动与所述热释放热交换器相关联的风机装置,使得由所述控制器检测到的第二参数满足与所述热释放热交换器相关联的预定义的第二参数设置,以及第三致动器,所述第三致动器驱动与所述热吸收热交换器相关联的风机装置,使得由所述控制器检测到的第三参数满足与所述热交换器相关联的预定义的第三参数设置。
4、优选地,预定义的参数设置是能量优化的参数设置,特别是专用于将由所述控制器控制的制冷剂回路的能量优化的参数设置。
5、这种能量优化的预定义的参数设置例如由校准过程预定义,该校准过程可以在使用控制器之前或期间结合制冷剂回路被执行,或者在一定时间段(例如制冷剂回路的维护时段)之后在控制器的使用过程期间结合制冷剂回路重复。
6、本发明的优点在于控制器将在能量优化的预定义条件下运行制冷剂回路。
7、根据本发明的前述定义,设置成所述控制器基于预定义的参数设置而控制第一致动器、第二致动器和第三致动器中的至少一个,然而,有利的是,控制器根据这种预定义的参数设置而控制至少两个或至少所有三个致动器。
8、根据如前面说明的构思,已经可以根据预定义的参数设置来优化制冷剂回路的运行。
9、然而,为了通过优化过程永久地优化制冷剂回路的运行,设置成所述控制器在运行期间优化所述制冷剂回路的能量效率,所述能量效率包括所述至少一个致动器的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置,所述优化过程包括:通过变化步长在增加或减小所述相应的参数设置的预定义的变化方向上改变所述相应的预定义的参数设置,等待限定的时间段例如以便在所述制冷剂回路处获得热力学热平衡,此后限定通过所述变化步长获得的所述制冷剂回路的能量效率的变化,以及在所述能量效率的变化对应于提高的能量效率的情况下,通过所述变化步长和所述变化方向修正的所述参数设置被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化,并且在能量效率的变化不对应于提高的能量效率的情况下,在所述变化步长之前的所述参数设置被维持,并且所述变化方向被反转并且存储作为预定义的参数以便所述参数设置的下一个变化。
10、这种构思的优点在于,可以在运行期间进一步优化所述制冷剂回路的能量效率,使得在运行期间可以补偿对制冷剂回路的能量效率的影响。对能量效率的这种影响可能例如由于热交换器的部分堵塞或制冷剂回路的任何其他影响而发生,所述任何其他影响例如对制冷剂回路的环境影响以及诸如压缩机的部件的磨损和撕裂或货物室的减小的绝缘系数。
11、根据前述构思,优化过程可以执行一次,然而,有利的是,重复这种优化过程,例如在预定义的时间段期间重复或者甚至永久地重复。
12、结合本发明,至少一个致动器的能量消耗被优化。
13、特别有利的是,所述控制器通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路的能量效率,所述能量效率包括至少两个、优选地全部致动器的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置,所述优化过程包括:
14、在预定义的变化方向上改变选定的一个预定义的参数设置变化步长,增加或减小相应的参数设置,
15、等待限定的时间段例如以便在制冷剂回路获得热力学热平衡,
16、然后确定通过所述变化步长获得的制冷剂回路的能量效率的变化,以及
17、在能量效率的变化对应于提高的能量效率的情况下,通过所述变化步长和所述变化方向修正的所述参数设置被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化,并且在能量效率的变化不对应于提高的能量效率的情况下,在所述变化步长之前的所述参数设置被维持,并且所述变化方向被反转并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化。
18、这种构思的优点在于,为至少两个或所有致动器进行优化过程,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置,使得主要与制冷剂回路的能量消耗相关的所有致动器在运行期间被优化。
19、这种优化可以在运行期间在一定时间段之后或永久地进行。
20、根据本发明,将可以把前述优化过程同时应用于至少两个或所有致动器。
21、然而,由于导致能量效率变化和一个或多个参数设置的调整的对制冷剂回路的任何影响是非常缓慢的,因此有利的是,将优化过程应用于一次优化一个致动器的参数设置,并且然后应用于优化下一个致动器的参数设置。
22、参数设置的这种优化的优点在于,不是所有的参数设置同时被优化,使得一个参数设置的优化不能直接影响下一个参数设置的优化,因为一个参数设置的能量优化进行而其他参数设置维持不变。
23、通过一个变化步长改变一个选定的参数设置的优化过程之后可以在选择另外参数设置之前再次改变该参数设置。
24、例如,如果变化步长被限定成非常小使得缓慢接近优化参数设置是期望的,则可以使用这种过程。
25、另一有利优化过程规定,通过一个变化步长改变一个选定的参数设置之后选择另外或另一参数设置并且通过一个变化步长改变所述另外参数设置。
26、这种优化过程的优点在于,避免了一个参数设置改变太多(这可能阻止其他参数设置的优化),从而总体上导致参数设置的优化组合。
27、结合发明构思的前述说明,没有另外指定参数和对应的参数设置。
28、例如,将可以基于不同的物理值使用不同的参数设置,只要它们与制冷剂回路内的相应致动器的运行相关。
29、优选解决方案规定,参数和对应的参数设置是基于温度的。
30、这意味着它们需要与温度相关,但检测到的参数也可以是例如压力或任何其他值,只要它与温度变化相关。
31、尤其,有利的是,参数和参数设置基于在制冷剂回路检测到的温度。
32、尤其,有利的是,第一参数和第一参数设置基于靠近热吸收热交换器检测到的温度。
33、这种温度例如可以是热吸收热交换器的温度。
34、然而,有利的是,第一参数和第一参数设置与通过热吸收热交换器的气态介质的流的温度相关,尤其与气态介质的回流的温度相关,当气态介质流过存储体积时,该回流的温度最佳地指示气态介质的流的加热。
35、此外,结合前述实施例,没有另外指定第二参数和第二参数设置。
36、有利的是,第二参数和第二参数设置基于指示热释放热交换器的运行的温度。
37、这种参数可以例如与流过热释放热交换器的制冷剂的压力有关,尤其与制冷剂回路的高压段处的压力有关。
38、然而,特别有利的是,第二参数和第二参数设置基于在压缩机装置(特别是其输出)处检测到的饱和排出温度和靠近热释放热交换器检测到的环境温度之间的温度差。
39、另一可能性将是检测通过热释放热交换器的介质的流以及当流过热释放热交换器时介质的流的加热。
40、此外,结合前述实施例,没有另外指定第三参数和第三参数设置。
41、有利的是,第三参数和第三参数设置基于存储体积中的温度。
42、可以以各种方式检测存储体积中的这个温度。
43、为了优化第三致动器的控制,有利的是,第三参数和第三参数设置基于包围货物的存储体积内的空间中的最大温度变化。
44、为了将货物保持在优化条件下,维持这种温度变化是重要的。
45、结合之前对本发明的说明,还没有指定相应变化步长的步长宽度。
46、有利的是,相应变化步长的步长宽度在0.1k到4k的范围内,尤其在0.5k到2k的范围内,以便仅使用非常小的变化步长。
47、根据之前说明的本发明的实施例,还没有指定变化步长的步长宽度是否恒定。
48、在最简单的版本中,步长宽度保持不变。
49、然而,发明构思的改进版本规定变化步长的步长宽度可以在最大步长宽度和最小步长宽度之间变化。
50、这种最大步长宽度和最小步长宽度可以取决于控制器或制冷剂回路的运行条件。
51、根据一个优选实施例,对于每个参数设置,优化过程从最大步长宽度开始,并且如果能源效率的变化相对于在先前步骤的过程中获得的能量效率的变化减小,则减小步长宽度。
52、这意味着,如果能量效率的变化减小,则步长宽度减小以便缓慢接近相应参数设置的优化值。
53、如果所述控制器通过至少一个货物温度传感器永久地或至少在限定的时间段之后检测货物温度,并且将其与给定的最大容许货物温度对比,并且在达到所述给定的最大容许货物温度的情况下,改变所述第一和第二参数设置中的至少一个以便降低所述货物温度,则改进如前所述的发明构思。
54、这种安全防护运行是期望的,以便确保货物温度永远不会超过最大容许货物温度,必须维持该最大容许货物温度以便维持货物的冷却链并且因此维持货物质量。
55、此外,根据本发明,可以在某些步骤中控制相应的致动器。
56、然而,用于控制相应的致动器的这些某些步长应该非常小以便高效地接近最佳能量效率。
57、因此,相应的致动器在步长上被控制成小于所述致动器的可用控制范围的10%,更好地小于5%。
58、改进的选项规定,相应的致动器在可用控制范围内被连续地控制。
59、根据一个优选解决方案,预定义的参数设置被存储在所述控制器的存储器中。
60、此外,有利的是,各包括参数设置的数个运行数据集存储在存储器中,所述参数设置涉及由所述控制器检测到的不同环境条件。
61、通过数个运行数据集,可以为不同的环境条件提供优化的参数设置。
62、这些环境条件可以是由存储体积的环境提供的对制冷剂回路的能量效率有影响的任何条件。
63、提供了这种数个运行数据集的一个例子,其为不同的白天相关运行数据集。
64、例如,这种数据集使得能够考虑白天或夜里或者甚至早上或晚上的环境条件。
65、另一有利解决方案规定提供不同的位置相关数据集。
66、这种不同的位置相关数据集考虑了制冷剂回路在地球上的具体位置,例如数个国家的条件或取决于离赤道的距离的条件。
67、本发明的另外优化解决方案规定控制器设置有远程访问单元。
68、这种远程访问单元使得能够例如远程改变预定义的参数设置,或者远程监视制冷剂回路的运行,或者远程发现制冷剂回路的维护。
69、本发明控制器的另一有利实施例规定,控制器包括处理器,该处理器用于控制所述致动器和用于执行所述优化过程。
70、此外,有利的是,所述控制器包括用于运行致动器和检测参数的输入/输出单元。
71、本发明也涉及一种用于控制制冷剂回路的运行的方法,该制冷剂回路包括压缩机装置、加热环境空气的热释放热交换器、热吸收热交换器,所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器的气态介质的流以便冷却布置在存储体积中的货物,所述制冷剂回路尤其是用于运输制冷的制冷剂回路。
72、根据本发明,所述方法提供以下至少一个的冷却:第一致动器,所述第一致动器驱动所述压缩机装置使得由所述控制器检测到的第一参数满足与所述压缩机装置相关联的预定义的第一参数设置,第二致动器,所述第二致动器驱动与所述热释放热交换器相关联的风机装置,使得由所述控制器检测到的第二参数满足与所述热释放热交换器相关联的预定义的第二参数设置,以及第三致动器,所述第三致动器驱动与所述热吸收热交换器相关联的风机装置,使得由所述控制器检测到的第三参数满足与所述热吸收热交换器相关联的预定义的第三参数设置。
73、本发明方法的优点在于它使得能够永久控制至少一个致动器。
74、关于根据本发明的前述限定的方法的另外优点,参考结合前面说明的控制器的各种实施例说明的优点。
75、尤其,本发明方法提供根据相应的参数和相应的参数设置来控制所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的至少两个。
76、一种更有利的解决方案提供了根据在制冷剂回路检测到的相应的参数和相应的参数设置来控制第一致动器、第二致动器和第三致动器。
77、优选地,预定义的参数设置已经相对于所述制冷剂回路的能量效率进行了优化。
78、尤其,预定义的参数相对于特定制冷剂回路的能量效率被优化。
79、根据之前限定的本发明,所述方法基于用于控制致动器的相应的预定义的参数设置进行运行。
80、本发明的更有利的解决方案规定所述方法通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路的能量效率,所述能量效率包括所述至少一个致动器的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置,所述优化过程包括通过变化步长在增加或减小所述相应的参数设置的预定义的变化方向上改变所述相应的预定义的参数设置,等待限定的时间段例如以便在制冷剂回路中获得热力学热平衡,然后确定通过所述变化步长获得的制冷剂回路的能量效率的变化,以及在能量效率的变化对应于提高的能量效率的情况下,通过所述变化步长和所述变化方向修正的所述参数设置被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化,并且在能量效率的变化不对应于提高的能量效率的情况下,在所述变化步长之前的所述参数设置被维持,并且所述变化方向被反转并且存储作为预定义的参数以便所述参数设置的下一个变化。
81、这种改进方法的优点在于,能量优化不仅通过优化的预定义的参数设置被实现,而且在所述制冷剂回路的运行期间被改进,使得可以考虑在运行期间对制冷剂回路的任何影响以便优化所述制冷剂回路的运行。
82、根据这种改进的解决方案,至少优化用于一个致动器的参数设置导致一定进步。
83、尽管即使一个步骤导致能量效率的提高,但是通过对相应的致动器重复优化过程可以进一步提高效率。
84、根据本发明的另外改进方法,规定所述方法通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路的能量效率,所述能量效率包括所述致动器的至少两个的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置,所述优化过程包括通过变化步长在增加或减小相应的参数设置的预定义的变化方向上改变选定的一个预定义的参数设置,等待限定的时间段例如以便获得制冷剂回路的热力学热平衡,此后确定通过所述变化步长获得的所述制冷剂回路的能量效率的变化,以及在能量效率的变化对应于提高的能量效率的情况下,通过所述变化步长和所述变化方向修正的所述参数设置被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化,并且在能量效率的变化不对应于提高的能量效率的情况下,在所述变化步长之前的所述参数设置被维持,并且所述变化方向被反转并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置的下一个变化。
85、这个解决方案的优点在于,在运行期间,至少两个或甚至所有致动器的能量效率经受所述优化过程,使得至少两个或甚至更多致动器的运行可以被优化。
86、通常,可以同时优化至少两个或甚至更多个致动器的能量效率。
87、通过优化制冷剂回路的至少三个或甚至更多个,特别是所有致动器的能量效率,可以获得良好的结果。
88、然而,简化的过程避免了用于优化一个致动器的能量效率的优化过程直接受到用于另一致动器的优化过程的影响,并且在这种简化的过程中,有利的是,一次仅优化一个致动器的能量效率,而其他致动器根据恒定的参数设置被控制。
89、此外,根据之前说明的本发明,将可以通过以下运行所述优化过程:通过一个变化步长改变一个选定的参数设置,然后在选择另外参数设置以便改变之前再次改变该参数设置。
90、如果提供各种小的变化步长使得可以通过随后的一连串变化步长来优化能量效率,则可以使用这种方法。
91、另一改进解决方案规定,根据优化过程,一个选定的参数设置改变一个变化步长之后是选择另外参数设置并且通过一个变化步长改变所述另外参数设置。
92、这个解决方案的优点是,一个致动器的优化仅改变一次,并且然后下一个致动器被优化,并且此后下一个致动器被优化,使得优化过程随后通过一个变化步长考虑所有致动器的优化,并且此后可以从所述致动器的相同系列的能量优化开始。
93、结合如前面说明的发明方法的各种实施例,没有另外指定参数和对应的参数设置。
94、有利的是,参数和对应的参数设置是基于温度的。
95、这不一定意味着它们仅指温度测量,尤其就压缩机装置的低压侧和高压侧而言,基于温度的参数也可以基于压缩机装置前面和后面的低压或高压的测量。
96、然而,为了简单起见,有利的是,参数设置基于在制冷剂回路检测到的温度。
97、特别有利的方法规定,第一参数和第一参数设置基于靠近热吸收热交换器检测到的温度。
98、特别有利的是,所述第一参数和所述第一参数设置与通过热吸收热交换器的气态介质的流的温度相关,尤其与气态介质从存储体积的回流的温度相关,该回流的温度与提供给货物的必要冷却功率非常紧密地相关。
99、另一有利方案规定,第二参数和第二参数设置基于指示热释放热交换器的运行的温度。
100、而且,在这种情况下,可能不通过检测压缩机装置的高压侧的压力而直接检测那里的温度。
101、特别有利的方法规定,第二参数和第二参数设置基于在压缩机装置处检测到的所述饱和排出温度和靠近热释放热交换器检测到的环境温度之间的温度差。
102、然而,这种温度检测也可以通过检测流过热释放热交换器的环境空气的升温被代替。
103、另一有利解决方案规定,第三参数和第三参数设置基于存储体积中的温度。
104、存在可以检测存储体积中的温度的各种测量。
105、一个有利解决方案规定,第三参数和第三参数设置基于包围货物的存储体积内的空间中的最大温度变化。这种方法实现货物周围的温度的一些变化。
106、根据本发明方法的本实施例,还没有对相应的变化步长指定步长宽度。
107、例如,相应变化步长的步长宽度在0.1k到4k的范围内,尤其在0.5k到2k的范围内。
108、根据本发明方法的最简单版本,变化步长总是具有相同的步长宽度。
109、然而,可能有利的是,变化步长的步长宽度可以在最大步长宽度和最小步长宽度之间变化。
110、步长宽度的这种变化使得能够更精确地接近能量效率的最佳值。
111、例如,有利解决方案规定,对于每个参数设置,优化过程从最大步长宽度开始,并且如果能源效率的变化相对于在先前步骤的过程中获得的能量效率的变化减小,则减小步长宽度。
112、这种解决方案的优点在于,可以以数个步长接近最佳能量效率而不超越最佳能量效率。
113、为了严格维持冷却链,另外改进方法提供通过至少一个货物温度传感器永久地或至少在限定的时间段之后检测货物温度,并且将其与给定的最大容许货物温度对比,并且在达到所述给定的最大容许货物温度的情况下,改变所述第一和第二参数设置中的至少一个以便降低所述货物温度,则改进如前所述的发明构思。
114、根据本发明方法的先前实施例,还没有另外指定控制相应致动器的步长。
115、一个有利的解决方案规定,相应的致动器在步长上被控制成小于所述致动器的可用控制范围的10%,更好地小于5%。
116、更优选的解决方案规定,相应的致动器在可用控制范围内被连续地控制。
117、根据如前面说明的方法,还没有另外指定参数设置的存储。
118、本方法的一个有利实施例规定预定义的参数设置存储在存储器中。
119、此外,根据另一优化方法,设置成提供数个运行数据集,每个运行数据集提供涉及不同环境条件的参数设置。
120、尤其,提供了不同的白天相关运行数据集。
121、另一有利的解决方案提供不同的位置相关数据集以便相应的数据集可用于通过所述发明方法可检测的相应的环境条件。
122、本发明方法的另一有利的解决方案规定所述方法是可远程访问的,使得该方法尤其能够远程监视制冷剂回路的运行且/或远程改变用于所述方法的参数设置。
123、此外,本发明涉及制冷剂回路,尤其用于运输制冷的制冷剂回路,其包括压缩机装置、加热外部介质的热释放热交换器、热吸收热交换器,所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器的气态介质的流以便冷却布置在存储体积中的货物,第一致动器,其驱动所述压缩机装置,第二致动器,其驱动与所述热释放热交换器相关联的风机装置,第三致动器,其驱动与所述热吸收热交换器相关联的风机装置,所述制冷剂回路包括根据前述实施例中的至少一个的用于控制制冷剂回路的运行的控制器。
124、此外,本发明涉及一种制冷剂回路,尤其用于运输制冷的制冷剂回路,该制冷剂回路设置有根据如前面限定的各种实施例中的一个的控制器。
125、此外,本发明也涉及制冷剂回路,尤其用于运输制冷的制冷剂回路,其根据如前面限定的方法的实施例中的一个被控制。
126、此外,本发明涉及存储单元,所述存储单元包括:绝缘外壳,所述绝缘外壳封闭存储体积,温度敏感货物被接收在所述存储体积内并且被气态介质包围;和制冷剂回路,所述制冷剂回路包括压缩机装置、加热外部介质的热释放热交换器、热吸收热交换器,所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器的气态介质的流以便冷却布置在所述存储体积中的货物,第一致动器,其驱动所述压缩机装置,第二致动器,其驱动与所述热释放热交换器相关联的风机装置,第三致动器,其驱动与所述热吸收热交换器相关联的风机装置,所述制冷剂回路包括尤其根据前述实施例中的至少一个的用于控制制冷剂回路的运行的控制器。
127、尤其,本发明的有利实施例包括如以下连续编号的实施例限定的特征的组合。
128、1.控制器(120),所述控制器用于控制制冷剂回路(40)的运行,该制冷剂回路(40)包括压缩机装置(54)、加热外部介质的热释放热交换器(62)、热吸收热交换器(42),所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)以便冷却布置在存储体积(14)中的货物(16),所述制冷剂回路尤其是用于运输制冷的制冷剂回路(40),所述控制器(120)控制以下的至少一个:
129、第一致动器(132),所述第一致动器驱动所述压缩机装置(54)使得由所述控制器(120)检测到的第一参数(p1)满足与所述压缩机装置(54)相关联的预定义的第一参数设置(ps1),
130、第二致动器(154),所述第二致动器驱动与所述热释放热交换器(62)相关联的风机装置(152),使得由所述控制器(120)检测到的第二参数(p2)满足与所述热释放热交换器(62)相关联的预定义的第二参数设置(ps2),以及
131、第三致动器(144),所述第三致动器驱动与所述热吸收热交换器(42)相关联的风机装置(32),使得由所述控制器(120)检测到的第三参数(p3)满足与所述热吸收热交换器(42)相关联的预定义的第三参数设置(ps3)。
132、2.根据实施例1所述的控制器,其中,所述控制器(120)通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee),所述能量效率包括所述至少一个致动器(132、154、144)的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程包括:
133、通过变化步长(△p)在增加或减小所述相应的参数设置(ps1、ps2、ps3)的预定义的变化方向(△+、△-)上改变所述相应的预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3),
134、等待限定的时间段例如以便在所述制冷剂回路(40)处获得热力学热平衡,此后确定通过所述变化步长(△p)获得的所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee)的变化(△ee),以及
135、在所述能量效率(ee)的变化(△ee)对应于提高的能量效率(ee)的情况下,通过所述变化步长(△p)和所述变化方向(△+、△-)修正的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化,并且
136、在能量效率(ee)的变化(△ee)不对应于提高的能量效率(ee)的情况下,在所述变化步长(△p)之前的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持,并且所述变化方向(△+、△-)被反转并且存储作为预定义的参数以便所述参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化。
137、3.根据实施例2所述的控制器,其中,重复所述优化过程。
138、4.根据实施例2或3所述的控制器,其中,
139、所述控制器(120)通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee),所述能量效率包括所述致动器(132、154、144)中的至少两个的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程包括:
140、通过变化步长(△p)在增加或减小所述相应的参数设置(ps1、ps2、ps3)的预定义的变化方向(△+、△-)上改变所述预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)中的选定的一个,
141、等待限定的时间段例如以便在所述制冷剂回路(40)处获得热力学热平衡,此后确定通过所述变化步长(△p)获得的所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee)的变化(△ee),以及
142、在能量效率(ee)的所述变化(△ee)对应于提高的能量效率(ee)的情况下,通过所述变化步长(△p)和所述变化方向(△+、△-)修正的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化,并且
143、在能量效率(ee)的所述变化(△ee)不对应于提高的能量效率(ee)的情况下,在所述变化步长(△p)之前的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持,并且所述变化方向(△+、△-)被反转并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化。
144、5.根据实施例4所述的控制器,其中,所述优化过程一次仅改变一个预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)。
145、6.根据实施例4或5所述的控制器,其中,根据所述优化过程,通过一个变化步长(△p)改变一个选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)之后,在选择另外参数设置(ps2、ps3、ps1)之前再次改变该参数设置(ps1、ps2、ps3)。
146、7.根据实施例4或5所述的控制器,其中,根据所述优化过程,通过一个变化步长(△p)改变一个选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)之后,选择另外参数设置(ps2、ps3、ps1)并且通过一个变化步长(△p)改变所述另外参数设置(ps2、ps3、ps1)。
147、8.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述参数(pl、p2、p3)和对应的参数设置(ps1、ps2、ps3)是基于温度的。
148、9.根据实施例8所述的控制器,其中,所述参数(pl、p2、p3)和所述参数设置(ps1、ps2、ps3)基于在所述制冷剂回路(40)处检测到的温度。
149、10.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述第一参数(p1)和所述第一参数设置(ps1)基于靠近所述热吸收热交换器(42)检测到的温度。
150、11.根据实施例10所述的控制器,其中,所述第一参数(pl)和所述第一参数设置(ps1)与通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)的温度相关,尤其与气态介质的回流(28)的温度相关。
151、12.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述第二参数(p2)和所述第二参数设置(ps2)基于指示所述热释放热交换器(62)的运行的温度。
152、13.根据实施例12所述的控制器,其中,所述第二参数(p2)和所述第二参数设置(ps2)基于在所述压缩机装置(54)处检测到的饱和排出温度和靠近所述热释放热交换器(62)检测到的环境温度之间的温度差。
153、14.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述第三参数(p3)和所述第三参数设置(ps3)基于所述存储体积(14)中的温度。
154、15.根据实施例14所述的控制器,其中,所述第三参数(p3)和所述第三参数设置(ps3)基于包围所述货物(16)的所述存储体积(14)内的空间中的最大温度变化。
155、16.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,相应变化步长(△p)的步长宽度在0.1k到4k的范围内。
156、17.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述变化步长(△p)的步长宽度可以在最大步长宽度和最小步长宽度之间变化。
157、18.根据实施例17所述的控制器,其中,对于每个参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程从最大步长宽度开始,并且如果能源效率(ee)的变化(△ee)相对于在先前步骤的过程中获得的能量效率的变化(△ee)减小,则减小所述步长宽度。
158、19.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述控制器(120)通过至少一个货物温度传感器(174)永久地或至少在限定的时间段之后检测货物温度(ct),并且将其与给定的最大容许货物温度(mact)对比,并且在达到所述给定的最大容许货物温度(mact)的情况下,改变所述第一和第二参数设置(ps1、ps2)中的至少一个以便降低所述货物温度(ct)。
159、20.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,相应的致动器(132、154、144)被分步控制达到所述致动器(132、154、144)的可用控制范围的小于10%。
160、21.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,相应的致动器(132、154、144)在所述可用控制范围内被连续地控制。
161、22.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)被存储在所述控制器(120)的存储器(180)中。
162、23.根据实施例22所述的控制器,其中,数个运行数据集(oddn、odns)被存储在所述存储器(180)中,每个运行数据集包括涉及不同环境条件的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)。
163、24.根据实施例23所述的控制器,其中,提供不同的白天相关的运行数据集(odd、odn)。
164、25.根据实施例23或24所述的控制器,其中,提供不同的位置相关数据集(odds、odnn)。
165、26.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述控制器(120)检测环境条件。
166、27.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述控制器设置有远程访问单元(190)。
167、28.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述控制器(120)包括处理器(182),所述处理器用于控制所述致动器(132、154、144)并且用于执行所述优化过程。
168、29.根据前述实施例中的一项所述的控制器,其中,所述控制器(120)包括输入/输出单元(184),所述输入/输出单元用于运行所述致动器(132、154、144)并且检测所述参数(p1、p2、p3)。
169、30.用于控制制冷剂回路(40)的运行的方法,该制冷剂回路(40)包括压缩机装置(54)、加热外部介质的热释放热交换器(62)、热吸收热交换器(42),所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)以便冷却布置在存储体积(14)中的货物(16),所述制冷剂回路尤其是用于运输制冷的制冷剂回路(40),所述方法包括控制以下的至少一个:
170、第一致动器(132),所述第一致动器驱动所述压缩机装置(54)使得在所述制冷剂回路(40)处检测到的第一参数(p1)满足与所述压缩机装置(54)相关联的预定义的第一参数设置(ps1),
171、第二致动器(154),所述第二致动器驱动与所述热释放热交换器(62)相关联的风机装置(152),使得在所述制冷剂回路(40)处检测到的第二参数(p2)满足与所述热释放热交换器(62)相关联的预定义的第二参数设置(ps2),以及
172、第三致动器(144),所述第三致动器驱动与所述热吸收热交换器(42)相关联的风机装置(32),使得在所述制冷剂回路(40)处检测到的第三参数(p3)满足与所述热吸收热交换器(42)相关联的预定义的第三参数设置(ps3)。
173、31.根据实施例30所述的方法,其中,所述方法通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee),所述能量效率包括所述至少一个致动器(132、154、144)的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程包括:
174、通过变化步长(△p)在增加或减小所述相应的参数设置(ps1、ps2、ps3)的预定义的变化方向(△+、△-)上改变所述相应的预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3),
175、等待限定的时间段例如以便在所述制冷剂回路(40)处获得热力学热平衡,此后确定通过所述变化步长(△p)获得的所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee)的变化(△ee),以及
176、在能量效率(ee)的所述变化(△ee)对应于提高的能量效率(ee)的情况下,通过所述变化步长(△p)和所述变化方向(△+、△-)修正的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化,并且
177、在能量效率(ee)的变化(△ee)不对应于提高的能量效率(ee)的情况下,在所述变化步长(△p)之前的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持,并且所述变化方向(△+、△-)被反转并且存储作为预定义的参数以便所述参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化。
178、32.根据实施例31所述的方法,其中重复所述优化过程。
179、33.根据实施例31或32所述的方法,其中,所述方法通过优化过程在运行期间优化所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee),所述能量效率包括所述致动器(132、154、144)中的至少两个的cop和/或能量消耗的优化,所述致动器被控制以便满足相应的参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程包括:
180、通过变化步长(△p)在增加或减小所述相应的参数设置(ps1、ps2、ps3)的预定义的变化方向(△+、△-)上改变所述预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)中的选定的一个,
181、等待限定的时间段例如以便在所述制冷剂回路(40)处获得热力学热平衡,此后确定通过所述变化步长(△p)获得的所述制冷剂回路(40)的能量效率(ee)的变化(△ee),以及
182、在能量效率(ee)的所述变化(△ee)对应于提高的能量效率(ee)的情况下,通过所述变化步长(△p)和所述变化方向(△+、△-)修正的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持并且存储作为预定义的参数以便所述选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化,并且
183、在能量效率(ee)的变化(△ee)不对应于提高的能量效率(ee)的情况下,在所述变化步长(△p)之前的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)被维持,并且所述变化方向(△+、△-)被反转并且存储作为预定义的参数以便所述参数设置(ps1、ps2、ps3)的下一个变化。
184、34.根据实施例33所述的方法,其中,所述优化过程一次仅改变一个预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)。
185、35.根据实施例33所述的方法,其中,根据所述优化过程,在通过一个变化步长(△p)改变一个选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)之后,在选择所述另外参数设置(ps2、ps3、ps1)之前再次改变该参数设置(ps1、ps2、ps3)。
186、36.根据实施例33所述的方法,其中,根据所述优化过程,在通过一个变化步长(△p)改变一个选定的参数设置(ps1、ps2、ps3)之后,选择另外参数设置(ps2、ps3、ps1)并且通过一个变化步长(△p)改变所述另外参数设置(ps2、ps3、ps1)。
187、37.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述参数(pl、p2、p3)和对应的参数设置(ps1、ps2、ps3)是基于温度的。
188、38.根据实施例37所述的方法,其中,所述参数(pl、p2、p3)和所述参数设置(ps1、ps2、ps3)基于在所述制冷剂回路(40)处检测到的温度。
189、39.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述第一参数(p1)和所述第一参数设置(ps1)基于靠近所述热吸收热交换器(42)检测到的温度。
190、40.根据实施例39所述的方法,其中,所述第一参数(pl)和所述第一参数设置(ps1)与通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)的温度相关,尤其与气态介质的回流(28)的温度相关。
191、41.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述第二参数(p2)和所述第二参数设置(ps2)基于指示所述热释放热交换器(62)的运行的温度。
192、42.根据实施例41所述的方法,其中,所述第二参数(p2)和所述第二参数设置(ps2)基于在所述压缩机装置(54)处检测到的饱和排出温度和靠近所述热释放热交换器(62)检测到的环境温度之间的温度差。
193、43.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述第三参数(p3)和所述第三参数设置(ps3)基于所述存储体积(14)中的温度。
194、44.根据实施例43所述的方法,其中,所述第三参数(p3)和所述第三参数设置(ps3)基于包围所述货物(16)的所述存储体积(14)内的空间中的最大温度变化。
195、45.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,相应变化步长(△p)的步长宽度在0.1k到4k的范围内。
196、46.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述变化步长(△p)的步长宽度可以在最大步长宽度和最小步长宽度之间变化。
197、47.根据实施例46所述的方法,其中,对于每个参数设置(ps1、ps2、ps3),所述优化过程从最大步长宽度开始,并且如果能源效率(ee)的变化(△ee)相对于在先前步骤的过程中获得的能量效率(ee)的变化(△ee)减小,则减小所述步长宽度。
198、48.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,所述方法提供通过至少一个货物温度传感器(174)永久地或至少在限定的时间段之后检测货物温度(ct),并且将其与给定的最大容许货物温度(mact)对比,并且在达到所述给定的最大容许货物温度(mact)的情况下,改变所述第一和第二参数设置(ps1、ps2)中的至少一个以便降低所述货物温度(ct)。
199、49.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中,相应的致动器(132、154、144)被分步控制达到所述致动器(132、154、144)的可用控制范围的小于10%。
200、50.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中相应的致动器(132、154、144)在可用控制范围内可连续控制。
201、51.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中预定义的参数设置(ps1、ps2、ps3)存储在存储器(180)中。
202、52.根据实施例51所述的方法,其中,提供数个运行数据集(oddn、odns),每个运行数据集包括涉及不同环境条件的所述参数设置(ps1、ps2、ps3)。
203、53.根据实施例52所述的方法,其中,提供不同的白天相关的运行数据集(odd、odn)。
204、54.根据实施例52或53所述的方法,其中提供了不同的位置相关数据集(odds、odnn)。
205、55.根据前述实施例中的一项所述的方法,其中所述方法可远程访问。
206、56.制冷剂回路(40),尤其用于运输制冷的制冷剂回路(40),其包括压缩机装置(54)、加热外部介质的热释放热交换器(62)、热吸收热交换器(42),所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)以便冷却布置在存储体积(14)中的货物(16),
207、第一致动器(132),其驱动所述压缩机装置(54),
208、第二致动器(154),其驱动与所述热释放热交换器(62)相关联的风机装置(152),
209、第三致动器(144),其驱动与所述热吸收热交换器(42)相关联的风机装置(32),所述制冷剂回路(40)包括根据实施例1至29中的至少一项的用于控制制冷剂回路(40)的运行的控制器(120)。
210、57.存储单元(10),所述存储单元包括:绝缘外壳(12),所述绝缘外壳封闭存储体积(14),温度敏感货物(16)被接收在所述存储体积内并且被气态介质(18)包围;和制冷剂回路(40),所述制冷剂回路包括压缩机装置(54)、加热外部介质的热释放热交换器(62)、热吸收热交换器(42),所述热吸收热交换器冷却通过所述热吸收热交换器(42)的气态介质的流(22)以便冷却布置在所述存储体积(14)中的货物(16),
211、第一致动器(132),其驱动所述压缩机装置(54),
212、第二致动器(154),其驱动与所述热释放热交换器(62)相关联的风机装置(152),
213、第三致动器(144),其驱动与所述热吸收热交换器(42)相关联的风机装置(32),所述制冷剂回路(40)包括根据实施例1至29中的至少一项的用于控制制冷剂回路(40)的运行的控制器(120)。
214、本发明的另外特征和优点在下面的详细说明书中公开。
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