制冷系统中制冷剂饱和温度的校准方法、应用这种方法的控制器以及冷却机与流程

制冷系统中制冷剂饱和温度的校准方法、应用这种方法的控制器以及冷却机
1.本发明涉及一种确定制冷系统中的制冷剂或制冷剂成分的方法，所述制冷系统包括膨胀阀、蒸发器、一个或多个蒸发器风扇、冷凝器、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个温度传感器、一个或多个压力传感器、压缩机和用于控制所述制冷系统的控制器，所述控制器包括存储器，所述膨胀阀、所述蒸发器和所述压缩机在制冷剂路径中流体互连，所述制冷剂路径具有在其中流动的制冷剂。
2.本发明还涉及一种用于控制制冷系统的控制器，所述控制器包括存储器，所述制冷系统包活膨胀阀、蒸发器、一个或多个蒸发器风扇、冷凝器、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个温度传感器、一个或多个压力传感器、压缩机，所述膨胀阀、所述蒸发器和所述压缩机在制冷剂路径中流体互连，所述制冷剂路径具有在其中流动的制冷剂或制冷剂成分。
3.本发明还涉及例如卡车、铁路集装箱、联运集装箱或海运集装箱中的冷藏集装箱中的冷却机，所述冷却机包括制冷系统，所述制冷系统包括膨胀阀、蒸发器、一个或多个蒸发器风扇、冷凝器、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个温度传感器、一个或多个压力传感器、压缩机和用于控制所述制冷系统的控制器，所述控制器包括存储器，所述膨胀阀、所述蒸发器和所述压缩机在制冷剂路径中流体互连，所述制冷剂路径具有在其中流动的制冷剂。
4.例如在例如卡车、铁路集装箱、联运集装箱或海运集装箱中的制冷系统中使用的被称为蒸汽压缩系统的冷却系统通常被设计为干式膨胀系统。
5.在干式膨胀系统中，过热被用作优化系统容量和性能的控制参数。
6.过热参数是基于制冷系统中预定义点处(通常在制冷系统的蒸发器出口处)的制冷剂特性、压力和温度测量值计算的值。根据对压力的测量，通过使用描述蒸汽压力和温度之间的关系的方程，诸如已知的安托万方程，在露点处计算制冷剂的饱和温度。
7.过热可以被定义为蒸发器出口处测量的温度与根据压力测量计算出的饱和温度之间的温差。
8.从单组分制冷剂和共沸制冷剂的热力学特性可知，蒸汽制冷剂不能达到低于0
°
开尔文的过热，因为当制冷剂在液体和蒸汽之间改变相时，温度在给定压力下保持恒定，反之亦然。
9.对于接近共沸的制冷剂，即在给定压力的相变过程中表现出小的温度梯度的制冷剂，过热将至少接近0
°
k甚至为负值。
10.一般而言，制冷设备受益于较低水平的过热以及增加的容量和效率。为了获得并保持系统部件和压缩机的良好容量、效率和可靠性，过热应保持在建议的范围内，具体取决于操作条件。
11.对于所有制造的部件，温度传感器和压力变送器也存在公差，这可进一步影响计算出的过热并影响容量、效率和/或可靠性。
12.寻求更环保的解决方案的期望导致全面尝试逐步淘汰具有高全球变暖潜能值(gwp)的制冷剂。
13.制冷设备制造商采用了gwp水平较低的新制冷剂，并且在某些情况下，旧制冷剂和新替代制冷剂两者可用于同一制冷系统。
14.虽然诸如en 378
‑
4的标准要求不得有意混合制冷剂，但这可能在制冷系统制造商不知情的情况下意外或有意发生。
15.制冷系统中存在哪种制冷剂或制冷混合物的不确定性将影响所用流体的热力学特性，从而影响实际过热的水平，并可能导致系统效率降低。
16.此类不确定性可能是由于使用了制造商指定之外的其他制冷剂或未指定的制冷剂混合而引起的。
17.例如，制冷剂r1234yf被认为是制冷剂r134a的替代品，尽管安全分类有所不同，但已被汽车行业采用。对于其他制冷系统，要求保持与r134a相同的安全分类。可能的解决方案是44％r134a和56％r1234yf的制冷剂混合物(被称为r513a)，其满足这些要求并已在例如冷藏行业中进行了调整。
18.如前所述，安托万方程是一种计算制冷剂的蒸汽压力曲线的方法，并且由于其紧凑且因此计算效率高的公式，已在微控制器中采用。在方程1中，示出了安托万方程的通式，通过其基于压力测量值p(单位为bar)和制冷剂特定常数a0、a1和a2可以计算出制冷剂的饱和温度t(单位为℃)。
[0019][0020]
使用来自标准参考数据的制冷特性和混合物模型，诸如包括在例如nist refprop(由美国国家标准与技术研究院nist开发的参考流体属性(reference fluid properties))中，可以计算制冷剂和制冷剂混合物的特定参数a0、a1和a2。
[0021]
其目的是通过校准制冷剂特性和/或相对于当前制冷剂或制冷剂混合物校准系统中的传感器和/或变送器来减少甚至消除未知制冷剂或未知制冷剂混合物的影响以及传感器公差的影响。
[0022]
从ep2331891 b1已知一种用于校准过热传感器的方法，过热传感器布置在包括膨胀阀、蒸发器和压缩机的制冷系统中，膨胀阀、蒸发器、过热传感器和压缩机在制冷剂路径中流体互连，制冷剂路径具有在其中流动的制冷剂，该方法包括以下步骤：
[0023]
‑
增加蒸发器中液态制冷剂的量，
[0024]
‑
监测一个或多个参数，所述参数反映制冷剂的过热值，
[0025]
‑
允许每个所述参数的值改变，
[0026]
‑
当监测参数的值达到基本恒定水平时，将对应于所述基本恒定水平的过热值定义为sh＝0，以及
[0027]
‑
根据定义的sh＝0水平来校准过热传感器。
[0028]
当校准过热传感器时，蒸发器中的液态制冷剂的量最初增加。这可以例如通过增加膨胀阀的开度、通过降低压缩机的转速或通过减少穿过蒸发器的次级流体流来实现。
[0029]
本发明的一个目的是确定例如卡车、铁路集装箱、联运集装箱或海运集装箱中的制冷系统内的制冷剂成分。
[0030]
这是通过采用包括以下步骤的方法消除源自可能的制冷剂混合物的不确定性来实现的：
[0031]
a)运行测试运行并从传感器中的一个或多个读出值；
[0032]
b)通过步骤a的结果确定成分；以及
[0033]
c)相对于通过步骤b确定的成分来调整制冷系统。
[0034]
因此，可以基于安托万参数的表值确定制冷剂成分，并与来自一个或多个传感器的从测试运行读出的值进行比较，然后相对于通过测试运行的结果而确定的制冷剂成分来调整或校准制冷系统。
[0035]
在一个实施方案中，在制冷系统的设定为20℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
a下确定校准点a。
[0036]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
a的t
suc
a和p
suc
a的值存储在控制器的存储器中。
[0037]
在一个实施方案中，在设定为0℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
b下确定校准点b。
[0038]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
b的t
suc
b和p
suc
b的值存储在控制器的存储器中。
[0039]
在一个实施方案中，在设定为
‑
20℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
c下确定校准点c。
[0040]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
c的t
suc
c和p
suc
c的值存储在控制器的存储器中。
[0041]
在一个实施方案中，两个校准点b和c是在选定的且固定的特定安托万参数a0下确定的。
[0042]
在一个实施方案中，该方法还包括以下步骤：
[0043]
‑
使饱和温度(tsat)和吸气温度(tsuc)处于稳定状态，其中饱和温度(t
sat
)和吸气温度(t
suc
)之间的差表明通过增加膨胀阀的开度和/或减小一个或多个蒸发器风扇的速度的温度变化≤0.1℃/min；
[0044]
‑
操作所述系统持续在10秒和10分钟之间的时间段；
[0045]
‑
将来自压力传感器psuc和温度传感器tsuc的值存储在控制器存储器中；以及
[0046]
‑
使膨胀阀的开度和/或一个或多个蒸发器风扇的速度恢复到正常操作。
[0047]
在一个实施方案中，当满足以下一个或多个条件时执行该方法的步骤：
[0048]
‑
从货舱到蒸发器的回风温度t
ret
与从蒸发器到货舱的送风温度t
sup
之间的差在
‑
1.5℃和+1.5℃之间；
[0049]
‑
从货舱到蒸发器的回风温度t
ret
与控制器的设定点温度t
设定
相差在0.75℃以内；并且
[0050]
‑
压缩机和/或风扇的转速在过去15分钟内变化未超过
±
5％。
[0051]
这可以通过评估确定r134a相对于制冷系统中制冷剂的比例来完成，其中测量的新安托万参数a1与r134a的a1进行比较。
[0052]
在一个实施方案中，该方法进一步包括在显示器中读出结果，
[0053]
‑
如果系统中制冷剂中r134a的比例在100％和60％之间，则显示“r134a”；
[0054]
‑
如果系统中制冷剂中r134a的比例在60％和40％之间，则显示“r513a”；以及
[0055]
‑
如果系统中制冷剂中r134a的比例在40％和0％之间，则显示“r1234yf”。
[0056]
另一个目的是提供被配置为控制根据一个或多个实施方案的方法的控制器。
[0057]
对传感器和/或变送器的校准将减少甚至消除传感器和/或变送器公差的影响。
[0058]
本发明的另一目的是提供例如卡车、铁路集装箱、联运集装箱或海运集装箱中的冷藏集装箱中的冷却机，所述冷却机包括制冷系统，其中控制器被配置为控制根据一个或多个上述实施方案的方法。
[0059]
通过以下参考附图对本发明的示例性实施方案进行的详细描述，本发明的上述以及其他特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，在附图中：
[0060]
图1示意性地示出了制冷系统中的蒸汽压缩循环；
[0061]
图2示出了在冷藏集装箱中使用的节能蒸汽压缩循环的简化图；
[0062]
图3示出了与纯r134a的饱和温度相比的各种r134a
‑
r1234yf共混物；以及
[0063]
图4示出了r134a
‑
r1234yf混合物中r134a浓度的曲线拟合。
[0064]
在下文中参考附图描述了各种实施方案。贯穿全文，相似的附图标记指代相似的要素。因此，将不会针对每个图的描述详细描述相同的元件。
[0065]
还应当注意，附图仅旨在方便描述实施方案。
[0066]
它们无意作为所要求保护的发明的详尽描述或对所要求保护的发明的范围的限制。另外，所示实施方案不必具有所示的所有方面或优点。
[0067]
结合特定实施方案描述的方面或优点不必限于该实施方案，并且可以在任何其他实施方案中实践，即使未如此说明或未如此明确地描述。
[0068]
贯穿全文，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
[0069]
制冷系统1中的蒸汽压缩循环如图1所示。
[0070]
制冷系统1包括膨胀阀2、蒸发器3、一个或多个蒸发器风扇4、冷凝器5、一个或多个冷凝器风扇6、一个或多个温度传感器7、一个或多个压力传感器8、压缩机9和用于控制制冷系统1的控制器25，控制器25包括存储器26，膨胀阀2、蒸发器3和压缩机6在制冷剂路径10中流体互连，制冷剂路径10具有在其中流动的制冷剂。
[0071]
来自传感器7、8的信号和数据在控制器25中处理。控制器25连接至制冷系统1中的诸如膨胀阀2、一个或多个蒸发器风扇4、一个或多个冷凝器风扇6和压缩机9的可控部件，以便由控制器25控制。该连接可以是有线连接20、无线连接、蓝牙或其组合。
[0072]
图2示出了冷藏集装箱中使用的节能蒸汽压缩循环的简化图，其中在制冷剂路径10中在蒸发器3和冷凝器5之间并入了节能器11、另一个膨胀阀12和接收器13。
[0073]
另一个压力传感器8放置在冷凝器5和压缩机9之间。节能器11的目的是减少压缩机9的运行时间。
[0074]
在方程1中，示出了安托万方程的通式，通过其基于压力测量值p(单位为bar)和制冷剂特定常数a0、a1和a2可以计算出制冷剂的饱和温度t(单位为℃)。
[0075][0076]
使用制冷特性和混合物模型(诸如包括在nist refprop中)，可以计算制冷剂和制冷剂混合物的特定参数a0、a1和a2。
[0077]
图4示出了针对参数a0的r134a
‑
r1234yf混合物中r134a浓度曲线拟合的示例。
[0078]
下面的表1示出了纯r134a和纯r1234yf以及它们的混合物的参数a0、a1和a2。
[0079][0080]
表1
[0081]
方程1中的安托万方程可以利用压力传感器8和温度传感器7的偏移量进行扩展，如方程2所示
[0082][0083]
通过重新排列方程并引入方程3中的变量k和方程4中的j，可以看出，可以根据方程5中所示的三个参数(a0、j和k)从测量的压力计算饱和温度。
[0084]
k＝a2+t
偏移量
ꢀꢀ
(方程3)
[0085]
j＝ln(ρ
偏移量
)+a1ꢀꢀ
(方程4)
[0086][0087]
为了确定参数a0、j和k，需要每个参数的校准点。
[0088]
在校准期间，需要确保制冷剂以两相状态存在，即在温度和压力测量位置同时存在液态和气态制冷剂，因为这确保测得的压力和温度彼此对应。
[0089]
确保制冷剂以两相状态存在可以通过比正常操作更多地打开膨胀阀和/或增加压缩机速度和/或降低蒸发器风扇速度来实现。
[0090]
这些校准点的温度需要仔细选择，并取决于压力变送器、温度传感器和制冷剂的特性。
[0091]
如上所述，扩展安托万方程的温度以℃表示，因此可以在0℃处选择一个校准点。
[0092]
例如，这种条件可以通过用空气对结冰的蒸发器进行除霜来实现(风扇正在运行，但除霜加热器和热气除霜未激活)。通过打开膨胀阀有限的时间段(例如一分钟)，来自制冷系统高压侧的液态制冷剂流入蒸发器，并且可以记录温度和压力一定时间段。该时间段可
以是从几秒到几分钟，例如在30秒和2分钟之间，优选大约1分钟或更长的时间段，例如高达10分钟。应确定时间段以形成已知值并且时间段应足够长以提供足够量的读数(记录)。
[0093]
与此条件相关的优点是具有t＝0℃，方程5简化为：
[0094][0095]
并且温度传感器通常在0℃下最准确，即t
偏移
最小。
[0096]
压力变送器的偏移量通常以满量程的百分比表示，这意味着压力读数对于高压水平变得更加准确，并且对于低压水平不太准确。
[0097]
然后将第一校准点选择为例如0℃。
[0098]
因此，应在制冷系统中尽可能高的压力水平下选择第二个校准点，同时确保制冷剂以液态和气态存在。
[0099]
当制冷系统有一段时间没有运行时，合适的第二校准点是例如+20℃。通过打开膨胀阀有限的时间段(例如一分钟)，来自制冷系统高压侧的液态制冷剂流入蒸发器，并且可以记录温度和压力例如10分钟。
[0100]
可以在制冷系统可实现的可能的最低温度下选择第三个校准点，例如
‑
20℃或
‑
40℃，因为r134a和r1234yf的饱和温度之间的差最大。制冷系统应将温度稳定控制在尽可能低的温度，并在一定时间段内将膨胀阀的开度比正常要求增大5
‑
20％。该较高的开度将确保在校准时间段期间返回的液态制冷剂不损坏压缩机。
[0101]
可能的最低温度取决于制冷系统的当前设计。在nist refprop 9.1版中，状态方程适用于r1234yf的
‑
53.15℃和r134a的
‑
103.3℃。因此，可能的最低温度应在
‑
53.15℃和
‑
103.3℃之间。很明显，较新的研究数据和/或新版本的nist refprop将提供甚至更低的温度。
[0102]
执行三点校准的示例可如下所示：
[0103]
为了执行三点校准，默认制冷剂参数存储在控制器存储器26中。
[0104]
表2列出了制冷剂r134a、r513a和r1234yf的制冷剂参数。
[0105]
制冷剂a0a1a2r134a
‑
2210.3420
‑
10.0261
‑
246.8416r513a
‑
2220.7702
‑
9.9528
‑
253.0261r1234yf
‑
2232.9291
‑
9.8576
‑
256.3367
[0106]
表2：存储在控制器中的默认制冷剂参数
[0107]
在执行三点校准(以补偿温度和压力偏差，以及以补偿(非)有意的制冷剂混合)之前，使用r134a的默认值a0、a1和a2。
[0108]
即使使用r134a的默认值a0、a1和a2可能不会导致制冷系统的最节能运行，但这将确保可以安全地控制制冷系统1并确保防止由于液体溢流导致的压缩机故障。
[0109]
使用参数a0、a1和a2以及蒸发器3处的压力测量值，可以通过使用方程(1)确定饱和温度
[0110][0111]
与纯r134a的饱和温度相比，各种r134a
‑
r1234yf共混物的示例在图3中示出，其中100％的r134a由水平线30表示，并且100％的r1234yf由最倾斜的线40表示，并且100％的
r513a由具有介于a和b之间的倾斜度的线50表示。
[0112]
其余的线表示以两种制冷剂的0.1:0.9至0.9:0.1的成分存在的r134a和r1234yf的混合物。
[0113]
应该注意的是，r513a是56％的r1234yf和44％的r134a的混合物。
[0114]
如此计算的制冷剂饱和温度可以从吸气温度中减去以确定过热度(sh)，如方程(2)所示。
[0115]
sh＝t
suc
‑
t0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(方程2)
[0116]
过热【单位：开尔文】的存在确保只有气态制冷剂返回到压缩机9。过热度越低，制冷系统1的操作效率越高，这是由于更高的吸入密度(即质量流量更高)和蒸发器3中更好的热传递(即更高的吸气温度)。
[0117]
低水平的过热增加液滴或液体溢流的风险，从而导致错误测量(温度传感器偏移、压力传感器偏移、制冷剂混合物)或传感器放置未达最佳标准。
[0118]
温度传感器放置在管的外侧。如果温度传感器放置在弯头之后，则制冷剂流不分层并始终暴露于气态或液态制冷剂。例如，在直线中，流将分层并暴露于气态或液态制冷剂，这取决于单元的操作条件和系统中的流动特性。
[0119]
在存在蒸汽的情况下，物理上不可能实现低于饱和温度(负过热)的吸气温度。任何类似的读数都是由于关于温度和压力测量已经说明的偏移量和/或制冷剂混合。
[0120]
要执行三点校准，必须在三个不同的操作点处控制制冷系统：
[0121]
a.箱温度：
‑
20℃
±
10℃
[0122]
b.箱温度：0℃
±
10℃
[0123]
c.箱温度：10℃或更高
[0124]
其中箱温度(tbox)定义为设定点温度tset。
[0125]
以下关于如何执行校准的描述对于操作点a、b和c是相同的：
[0126]
i)控制器25应操作单元以在校准点中的第一个处稳定运行。作为稳定性标准，可以应用不同的定义。示例可以是：
[0127]
a.测量从货物到蒸发器3的回风温度的温度传感器7和测量从蒸发器3到货物的送风的温度传感器7之间的差在
‑
1.5k和+1.5k之间。
[0128]
b.测量从货物到蒸发器3的回风的温度传感器7与存储在控制器25中的设定点温度相差在0.75k内。
[0129]
c.压缩机9和/或风扇4、6的转速在过去15分钟内变化未超过
±
5％。
[0130]
ii)为了执行校准，需要使饱和温度和吸气温度相等，这是通过确保液态制冷剂在温度传感器7tsuc的位置处存在一定时间量来实现的。在物理上，这可以通过过度增加膨胀阀2的开度来实现，以允许比可被蒸发的更多的制冷剂通过蒸发器3。在一个实施方案中，膨胀阀2可以是电子膨胀阀。
[0131]
替代地(或组合地)，一个或多个蒸发器风扇或风扇4、6的速度可以降低以降低存在于蒸发器3处以蒸发所有液态制冷剂的热量(来自空气)。
[0132]
iii)制冷系统1需要操作一定但有限的时间，以允许发生这种温度均衡。时间不可过长，因为在此过程中，液态制冷剂返回到压缩机9，其将稀释油并减小压缩机9内的移动部件之间的润滑，并且增加液滴进入压缩机9中的压缩室的风险并且由于液滴不可压缩而损
坏排放簧片阀(或连杆)。
[0133]
iv)在均衡时间(ii)过去之后，压力测量psuc和温度测量tsuc的值存储在控制器存储器26中。
[0134]
v)使系统恢复正常操作(正常风扇速度和/或正常膨胀阀开度)，制冷单元控制器25改变设定点温度以达到下一个校准点。
[0135]
vi)当不再需要校准时，返回到正常操作。
[0136]
在点a、b和c执行上述校准例程后，以下信息已存储在控制器存储器26中：
[0137][0138][0139]
表3.
[0140]
表3中tsuc的值被设定为等于方程(1)中的t0，这意味着在方程(2)中，sh等于零(这是过度打开膨胀阀/降低风扇速度的目的)。在此基础上，可以制定以下三个方程：
[0141][0142][0143][0144]
其中a0、a1和a2在方程(3)、(4)和(5)中是相同的。有了这三个方程，就可以求解三个未知参数a0、a1和a2：
[0145]
方程(3)重新制定为：
[0146][0147]
方程(6)插入方程(4)：
[0148][0149]
并求解了a0：
[0150][0151]
方程(6)和(8)插入方程(5)
[0152]
[0153]
并求解了a1：
[0154][0155]
其中k等于
[0156]
k＝t
suc，c
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，c
·
lnp
suc，c
+lnp
suc，a
·
tsuc
，c
·
lnps
uc，b
‑
(lnp
suc，a
)2·
t
suc，c
+l
n
p
suc，a
·
t
suc，b
·
lnp
suc，b
+(lnp
suc，a
)2·
t
suc，b
‑2·
lnp
suc，a
·
t
suc，a
·
lnp
suc，b
+2
·
lnp
suc，a
·
t
suc，a
·
lnp
suc，c
‑
t
suc，b
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，b
·
lnp
suc，c
ꢀꢀꢀꢀ
(方程11)
[0157]
其中1等于：
[0158]
l＝p2‑4·
q
·
r
ꢀꢀꢀꢀ
(方程12)
[0159]
p＝
‑
t
suc，c
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
+lnp
suc，a
·
t
suc，c
·
lnp
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，c
·
lnp
suc，b
+(lnp
suc，a
)2·
t
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，b
·
lnp
suc，b
‑
(lnp
suc，a
)2·
t
suc，b
+2
·
lnp
suc，a
·
t
suc，a
·
lnp
suc，b
‑2·
lnp
suc，a
·
t
suc，a
·
lnp
suc，c
+t
suc，b
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
+lnp
suc，a
·
t
suc，b
·
lnp
suc，c
ꢀꢀꢀꢀ
(方程13)
[0160]
q＝
‑
t
suc，c
·
lnp
suc，b
+lnp
suc，a
·
t
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，b
+t
suc，a
·
lnp
suc，b
+t
suc，b
·
lnp
suc，c
‑
t
suc，a
·
lnp
suc，c
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(方程14)
[0161]
r＝
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，c
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
+(lnp
suc，a
)2
·
t
suc，c
·
lnp
suc，c
‑
(lnp
suc，a
)2·
t
suc，b
·
lnp
suc，b
+lnp
suc，a
·
t
suc，b
·
lnp
suc，b
·
lnp
suc，c
+(lnp
suc，a
)2·
t
suc，a
·
lnp
suc，b
‑
(lnp
suc，a
)2·
t
suc，a
·
lnp
suc，c
ꢀꢀꢀꢀ
(方程15)
[0162]
其中m等于
[0163]
m＝2
·
(
‑
t
suc，c
·
lnp
suc，b
+lnp
suc，a
·
t
suc，c
‑
lnp
suc，a
·
t
suc，b
+t
suc，a
·
lnp
suc，b
+t
suc，b
·
lnp
suc，c
‑
t
suc，a
·
lnp
suc，c
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(方程16)
[0164]
根据上面的方程(6)、(8)、(10)和(11)
‑
(16)，很明显三点校准的计算量很大。如果一个参数(a0、a1和a2)保持恒定，则校准将在计算上简单得多，并且校准例程将仅需要在两个操作点中执行。
[0165]
[0166][0167]
表4：计算出的饱和温度对参数a0、a1和a2的敏感性
[0168]
从比较a0、a1和a2的正确值到将a0、a1和a2固定为有意义的值(在表2的参数范围内)，可以看出不正确的a1和a2导致最大的温度误差，参见上面的表4。因此，在两点校准的情况下，优选的是固定a0并调整a1和a2，但当然可以固定a1或a2并调整其余两个参数。
[0169]
虽然在表4的计算中使用了r134a的各个值，但还有如何确定此固定参数的值的其他可能性：
[0170]
a.从在0％r134a和100％r134a之间的范围取a0的平均值(其余为r1234yf。请注意，r513a是56％r1234yf和44％r134a两者的混合物)
[0171]
b.来自10％r134a和90％r134a之间的范围的a0的平均值(其余为r1234yf)，因为这改进了该范围内值的计算(纯r134a和纯r1234yf是异常值)。
[0172]
c.将a0设置并固定为生产中或合格服务下填充的制冷剂的最后已知(和确认)值。
[0173]
d.来自一对两种制冷剂的a0的平均值(r134a和r513a；r134a和r1234yf或r513a和r1234yf)，因为操作者可能选择仅使用三种可能的制冷剂中的两种。
[0174]
然后在两个校准点中确定安托万参数a1和a2，并将a0设定为a
0,fix
。(模拟程序应该是固定的a1或2)。如果使用不同的制冷剂或(非)有意地混合不同的制冷剂，这种方法的缺点是饱和温度的误差较小。
[0175]
进一步的简化可以是执行单个校准，即固定a0和a1并将a2调整为从校准过程中获得的值。与两点校准一样，这里也可以固定a1和a2并调整a0，或者固定a0和a2并固定a1。
[0176][0177]
表5：在控制器存储器26中优选存储校准参数的图示。
[0178]
根据本发明，提供了一种确定制冷系统1中的制冷剂或制冷剂成分的方法，所述制冷系统1包括膨胀阀2、蒸发器3、一个或多个蒸发器风扇4、冷凝器5、一个或多个冷凝器风扇6、一个或多个温度传感器7、一个或多个压力传感器8、压缩机9和用于控制所述制冷系统1的控制器25，所述控制器25包括存储器26，所述膨胀阀2、所述蒸发器3和所述压缩机6在制冷剂路径10中流体互连，所述制冷剂路径10具有在其中流动的制冷剂，所述方法包括以下步骤：
[0179]
a)运行测试运行并从传感器7、8中的一个或多个读出值；
[0180]
b)通过步骤a的结果确定成分；以及
[0181]
c)相对于通过步骤b确定的成分来调整制冷系统1。
[0182]
该方法使得可以基于安托万参数的表值确定制冷剂成分，并与来自一个或多个传感器的从测试运行读出的值进行比较，然后相对于通过测试运行的结果而确定的制冷剂成分来调整或校准制冷系统1。
[0183]
在一个实施方案中，在设定为20℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
a下确定校准点a。
[0184]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
a的t
suc
a和p
suc
a的值存储在控制器25的存储器26中。
[0185]
在一个实施方案中，在设定为0℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
b下确定校准点b。
[0186]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
b的t
suc
b和p
suc
b的值存储在控制器25的存储器26中。
[0187]
在一个实施方案中，在设定为
‑
20℃+/
‑
10℃的设定点温度t
设定
c下确定校准点c。
[0188]
在一个实施方案中，基于设定点温度t
设定
c的t
suc
c和p
suc
c的值存储在控制器25的存储器26中。
[0189]
在一个实施方案中，两个校准点b和c是在选定的且固定的特定安托万参数a
0下确定的
。
[0190]
在一个实施方案中，该方法还包括以下步骤：
[0191]
‑
使饱和温度(t
sat
)和吸气温度(t
suc
)处于稳定状态，其中饱和温度(t
sat
)和吸气温度(t
suc
)之间的差表明通过增加膨胀阀2的开度和/或减小一个或多个蒸发器风扇4的速度的温度变化≤0.1℃/min；
[0192]
‑
操作所述系统持续在10秒和10分钟之间的时间段；
[0193]
‑
将来自压力传感器p
suc
和温度传感器t
suc
的值存储在控制器存储器26中；以及
[0194]
‑
使膨胀阀2的开度和/或一个或多个蒸发器风扇4的速度恢复到正常操作。
[0195]
在一个实施方案中，当满足以下一个或多个条件时执行该方法的步骤：
[0196]
‑
从货舱到蒸发器3的回风温度t
ret
与从蒸发器3到货舱的送风温度t
sup
之间的差在
‑
1.5℃和+1.5℃之间；
[0197]
‑
从货舱到蒸发器3的回风温度t
ret
与控制器的设定点温度t
设定
相差在0.75℃以内；
[0198]
‑
压缩机9和/或风扇4、6的转速在过去15分钟内变化未超过
±
5％。
[0199]
这可以通过评估确定r134a相对于制冷系统中制冷剂的比例来完成，其中测量的新安托万参数a1与r134a的a1进行比较。
[0200]
在一个实施方案中，该方法进一步包括在显示器中读出结果，
[0201]
‑
如果所述系统中的所述制冷剂中的r134a的比例在100％和60％之间，则显示“r134a”；
[0202]
‑
如果所述系统中的所述制冷剂中的r134a的比例在60％和40％之间，则显示“r513a”；以及
[0203]
‑
如果所述系统中的所述制冷剂中的r134a的比例在40％和0％之间，则显示“r1234yf”。
[0204]
此外，根据本发明，提供了一种控制器25，所述控制器25用于控制制冷系统1，所述控制器25包括存储器26，所述制冷系统1包活膨胀阀2、蒸发器3、一个或多个蒸发器风扇4、冷凝器5、一个或多个冷凝器风扇6、一个或多个温度传感器7、一个或多个压力传感器8、压缩机9，所述膨胀阀2、所述蒸发器3和所述压缩机6在制冷剂路径10中流体互连，所述制冷剂路径10具有在其中流动的制冷剂或制冷剂成分，其中所述控制器25被配置为控制根据方法实施方案中的一项或多项所述的方法。
[0205]
此外，根据本发明，提供了一种例如卡车、铁路集装箱、联运集装箱或海运集装箱中的冷藏集装箱中的冷却机，所述冷却机包括制冷系统1，所述制冷系统1包括膨胀阀2、蒸发器3、一个或多个蒸发器风扇4、冷凝器5、一个或多个冷凝器风扇6、一个或多个温度传感器7、一个或多个压力传感器8、压缩机9和用于控制所述制冷系统1的控制器25，所述控制器25包括存储器26，所述膨胀阀2、所述蒸发器3和所述压缩机6在制冷剂路径10中流体互连，所述制冷剂路径10具有在其中流动的制冷剂，所述冷却机的特征在于所述控制器25被配置为控制根据方法实施方案中的一项或多项所述的方法。
[0206]
虽然已经示出并描述了特定特征，但是应当理解，它们并不旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下，可以作出各种改变和修改。相应地，说明书和附图被认为是说明性意义而非限制性意义的。
[0207]
所要求保护的发明旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。