跨临界制冷剂蒸气压缩系统中的级转变的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般来说涉及制冷剂蒸气压缩系统，且更明确地说涉及改善跨临界制冷剂蒸气压缩系统的能量效率和/或低制冷量操作。
[0002]发明背景
与运输制冷系统结合使用的制冷剂蒸气压缩系统由于宽范围的操作负载条件和宽范围的室外环境条件而通常要经历更严苛的操作条件，制冷剂蒸气压缩系统必须在所述宽范围的操作负载条件和室外环境条件内操作以使载货空间内的产品维持在所要温度。货物需要被控制于的所要温度还可以取决于待保存的货物的性质而在宽范围内变化。制冷剂蒸气压缩系统不仅必须具有足够的容量来将装载到处于环境温度的载货空间中的产品的温度迅速拉低，而且还应该在整个负载范围内能量有效地操作，包括在运输期间维持稳定产品温度时按低制冷量操作。
[0003]在温度维持期间，目标是将温度受控空间(例如货箱)内的温度维持在划定控制温度设定点的范围的窄温度带内。如果制冷剂蒸气压缩系统输出过多制冷量，那么温度受控空间内的温度将掉落到窄温度以下。相反地，如果制冷剂蒸气压缩系统输出过少制冷量，那么温度受控空间内的温度将升高到窄温度带以上。在常规做法中，常见的是在低容量操作期间使制冷剂压缩机运转和停止运转。然而，这样做可能会导致对划定控制温度设定点的范围的窄温度带的非所要的重复超过和未及。
发明概要
[0004]在升级或降级时控制用于向温度受控空间供应温度经调节的空气的跨临界制冷剂蒸气压缩系统的操作以避免对划定所述温度受控空间内的温度的控制温度设定点的范围的窄温度带的非所要的超过和未及。
[0005]在一方面中，一种操作用于向温度受控空间供应经调节空气的跨临界制冷剂蒸气压缩系统的方法包括当在较高容量模式与较低容量模式之间升级或降级时使所述制冷剂蒸气压缩系统按转变模式操作。按转变模式操作可以包括监测第一参数和第二参数以及响应于已经建立或在特定时间段内已经建立与所述第一参数有关的第一条件和与所述第二参数有关的第二条件中的至少一者的确定来退出所述转变模式。在一实施方案中，按所述转变模式操作包括:监测控制温度设定点TSETPT与感测到的控制温度TCRTL之间的温度控制差TSETPT - TCRTL ;以及建立所述温度控制差在流逝时间内的变化趋势，这可以包括计算所述温度控制差在所述流逝时间内的平均导数。
[0006]在一实施方案中，所述方法包括:进入用于从按高容量模式操作降级到按第一低容量模式和第二较低容量模式中的一者操作的降级转变模式；确定所述温度控制差的所述平均导数在大于预设的第一时间段的流逝时间内是否为正的；以及如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第一时间段的流逝时间内为正的，那么降级到所述第二较低容量模式且绕过所述第一低容量模式。在此实施方案中，所述方法还包括:如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第一时间段的流逝时间内不是正的，那么确定所述温度控制差目前是否小于零；以及如果所述温度控制差目前小于零，那么降级到所述第一低容量模式。在此实施方案中，所述方法还包括:如果所述温度控制差目前不小于零，那么确定所述温度控制差在预设的第二时间段内是否大于零；以及如果所述温度控制差在所述第二预设时间段内大于零，那么降级到所述第二较低容量模式且绕过所述第一低容量模式。
[0007]在一实施方案中，所述方法包括:进入用于从按低容量模式操作升级到按第一高容量模式和第二较高容量模式中的一者操作的升级转变模式；确定所述温度控制差的所述平均导数在大于预设的第三时间段的流逝时间内是否为负的；以及如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第三时间段的流逝时间内为负的，那么升级到所述第二较高容量模式且绕过所述第一高容量模式。在此实施方案中，所述方法还包括:如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第三时间段的流逝时间内不是负的，那么确定所述温度控制差目前是否大于零；以及如果所述温度控制差目前大于零，那么升级到所述第一高容量模式。在此实施方案中，所述方法还可以包括:如果所述温度控制差目前不大于零，那么确定所述温度控制差在预设的第四时间段内是否小于零；以及如果所述温度控制差在所述第四预设时间段内小于零，那么升级到所述第二较高容量模式且绕过所述第一高容量模式。
[0008]在一方面中，一种制冷剂蒸气压缩系统包括:用于将制冷剂蒸气从吸入压力压缩到排放压力的压缩装置、制冷剂排热热交换器和制冷剂吸热热交换器，所述压缩装置、制冷剂排热热交换器和制冷剂吸热热交换器按串联制冷剂流动关系安排在跨临界循环闭环初级制冷剂回路中，所述制冷剂排热热交换器充当制冷剂气体冷却器且所述制冷剂吸热热交换器充当制冷剂蒸发器；以及控制器，所述控制器与所述制冷剂蒸气压缩系统操作性地相关联，所述控制器被配置成当在较高容量模式与较低容量模式之间升级或降级时控制所述制冷剂蒸气压缩系统按转变模式的操作，所述控制器还被配置成监测在按所述转变模式操作期间控制温度设定点TSETPT与感测到的控制温度TCRTL之间的温度控制差TSETPT -TCRTL ;以及计算在按所述转变模式操作期间所述温度控制差在流逝时间内的平均导数。
[0009]在一实施方案中，所述控制器还被配置成:在从按高容量模式操作降级到按第一低容量模式和第二较低容量模式中的一者操作时进入降级转变模式；确定所述温度控制差的所述平均导数在大于预设的第一时间段的流逝时间内是否为正的；以及如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第一时间段的流逝时间内为正的，那么降级到所述第二较低容量模式且绕过所述第一低容量模式。在此实施方案中，所述控制器还可以被配置成:如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第一时间段的流逝时间内不是正的，那么确定所述温度控制差目前是否小于零；以及如果所述温度控制差目前小于零，那么降级到所述第一低容量模式。所述控制器还可以被配置成:如果所述温度控制差目前不小于零，那么确定所述温度控制差在预设的第二时间段内是否大于零；以及如果所述温度控制差在所述第二预设的时间段内大于零，那么降级到所述第二较低容量模式且绕过所述第一低容量模式。
[0010]在一实施方案中，所述控制器还被配置成:进入用于从按低容量模式操作升级到按第一高容量模式和第二较高容量模式中的一者操作的升级转变模式；确定所述温度控制差的所述平均导数在大于预设的第三时间段的流逝时间内是否为负的；以及如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第三时间段的流逝时间内为负的，那么升级到所述第二较高容量模式且绕过所述第一高容量模式。所述控制器还可以被配置成:如果所述温度控制差的所述平均导数在大于所述预设的第三时间段的流逝时间内不是负的，那么确定所述温度控制差目前是否大于零；以及如果所述温度控制差目前大于零，那么升级到所述第一高容量模式。所述控制器还可以被配置成:如果所述温度控制差目前不大于零，那么确定所述温度控制差在预设的第四时间段内是否小于零；以及如果所述温度控制差在所述第四预设时间段内小于零，那么升级到所述第二较高容量模式且绕过所述第一高容量模式。
[0011]在一方面中，提供一种控制用于向温度受控空间供应经调节空气的跨临界制冷剂蒸气压缩系统的低容量操作的方法，所述制冷剂蒸气压缩系统具有:初级制冷剂流动回路，所述初级制冷剂流动回路包括按串联制冷剂流动布置安置于所述初级制冷剂流动回路中的通过变频电动机驱动的变速压缩机、制冷剂气体冷却器、高压膨胀装置、闪蒸槽、蒸发器膨胀装置和蒸发器；以及压缩机卸载回路，所述压缩机卸载回路包括可选择性地定位以打开或闭合所述压缩机卸载回路的卸载阀。所述方法包括:打开所述卸载阀以允许制冷剂从所述压缩机经所述压缩机卸载回路传递到所述初级制冷剂流动回路的吸入压力部分；将所述高压膨胀阀打开到全开位置；使所述压缩机驱动电动机按最小频率操作来以最小速度驱动所述压缩机；以及选择性地使与所述气体冷却器相关联的空气移动装置在开/关工作循环中循环。
[0012]在一方面中，提供一种控制用于向温度受控空间供应经调节空气的跨临界蒸气压缩系统的低容量操作的方法，包括控制与所述气体冷却器相关联的空气移动装置或与所述蒸发器相关联的用于对从所述温度受控空间抽出的空气流加热的加热装置中的至少一者的操作。在所述方法的一实施方案中，以使得保持驱动对所述压缩装置进行驱动的所述变速电动机的所述变速驱动机的温度控制灵敏度的方式来控制与所述气体冷却器相关联的空气移动装置或与所述蒸发器相关联的加热装置。
[0013]附图简述
为了进一步理解本公开，将参考以下详细描述，将结合附图来阅读所述详细描述，其中:
图1是装备有运输制冷单元的冷藏货柜的透视图；
图2是根据本发明的一方面的运输制冷单元的制冷剂蒸气压缩系统的实施方案的示意图；
图3是示出了根据本文中公开的方法的实施方案对制冷剂蒸气压缩系统降级和升级的框图过程流程图；
图4是示出了用于根据本文中公开的方法的实施方案将制冷剂蒸气压缩系统从节约模式降级到卸载模式的示例性逻辑的框图过程流程图。
【具体实施方式】
[0014]图1中描绘了具有温度受控载货空间12的冷藏货柜10的示例性实施方案，其中通过与载货空间12相关联的运输制冷单元14的操作对所述载货空间的气氛制冷。在冷藏货柜10的所描绘实施方案中，将运输制冷单元14安装在冷藏货柜10的壁中，在常规做法中通常是安装在前壁18中。然而，制冷单元14可以安