本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行尤其是空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的方法，其中，制冷劑在制冷劑回路內(nèi)循環(huán)。本發(fā)明還涉及一種具有如此運(yùn)行的制冷劑回路的空調(diào)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在運(yùn)行中，制冷劑通過(guò)制冷劑回路循環(huán)，制冷劑可以吸收熱量并將其輸出。熱量的吸收或輸出通常通過(guò)相應(yīng)的熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，制冷劑流過(guò)熱交換器。這種制冷劑回路可以用于空調(diào)設(shè)備內(nèi)，其中，空調(diào)設(shè)備在運(yùn)行中給空間供給經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的空氣，以下也稱為空調(diào)設(shè)備空氣。期望的是，提高這種制冷劑回路的效率。在移動(dòng)應(yīng)用裝置中(例如在車(chē)輛中)使用這種制冷劑回路或這種空調(diào)設(shè)備時(shí)，效率提升通常對(duì)移動(dòng)應(yīng)用裝置的整體效率具有直接影響。尤其地，效率提升可以導(dǎo)致至少部分電運(yùn)行的車(chē)輛的可達(dá)里程的增加。

2、針對(duì)效率提升起重要作用的是，制冷劑吸收熱量并將其用于加熱。例如，可以將空調(diào)設(shè)備中的熱量用于加熱空調(diào)設(shè)備空氣。在相應(yīng)的制熱運(yùn)行中，制冷劑從至少一個(gè)熱源吸收熱量。

3、根據(jù)de?10?2013?110?224?b4例如已知一種在空調(diào)設(shè)備中運(yùn)行這種制冷劑回路的方法。在該方法中應(yīng)用第一熱源和不同于第一熱源的第二熱源。該方法說(shuō)明了第一熱泵模式和第二熱泵模式，其中，在第一熱泵模式下，第一熱源將熱量傳遞至制冷劑，在第二熱泵模式下，第二熱源將熱量傳遞至制冷劑，只要空調(diào)設(shè)備提供最大的加熱功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的任務(wù)是，針對(duì)一種用于運(yùn)行前述類型的制冷劑回路的方法以及具有這種制冷劑回路的空調(diào)設(shè)備，說(shuō)明改進(jìn)的或者至少備選的實(shí)施方案。

2、根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。有利實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求的主題。

3、本發(fā)明基于這樣的基本思想，即，在制冷劑回路中不僅交替而且也共同使用兩個(gè)潛在的可用熱源，并且使用它們來(lái)傳遞熱量至通過(guò)制冷劑回路循環(huán)的制冷劑。以此方式可以通過(guò)并行使用不同的熱源來(lái)提高效率或者改善最大可實(shí)現(xiàn)的加熱功率。此外，以此方式可以使通過(guò)熱源將熱量傳遞至制冷劑匹配于實(shí)際情況，也就是說(shuō)，尤其是匹配于在各自的熱源上存在的熱量和/或制冷劑回路內(nèi)所需的熱量。這導(dǎo)致提高了制冷劑回路的效率。

4、本發(fā)明思想在用于運(yùn)行制冷劑在其內(nèi)循環(huán)的制冷劑回路的方法中實(shí)現(xiàn)。制冷劑回路能在三種熱泵模式下運(yùn)行，以便將兩個(gè)可用熱源的熱量泵送且因而傳遞至制冷劑。制冷劑回路能在這三種熱泵模式下運(yùn)行，以便能夠利用這兩個(gè)可用熱源，從而可以借助“熱泵”的幫助按照期望的溫度水平提供期望的熱量。在第一熱泵模式下，將熱量從第一熱源傳遞至制冷劑。在第二熱泵模式下，將熱量從與第一熱源不同的第二熱源傳遞至制冷劑。此外，在熱泵模式下，將熱量不僅從第一熱源而且從第二熱源傳遞至制冷劑。該模式以下也稱為熱泵混合模式。

5、在第一熱泵模式下，沒(méi)有熱量從第二熱源傳遞至制冷劑，而在第二熱泵模式下，沒(méi)有熱量從第一熱源傳遞至制冷劑。而在熱泵混合模式下，不僅將熱量從第一熱源而且將熱量從第二熱源傳遞至制冷劑。

6、借助制冷劑回路的幫助，可用熱源，例如空氣或冷卻介質(zhì)(它們?cè)谳^低溫度水平下產(chǎn)生)被“泵送”至更高溫度水平，并且在那里例如按照期望的溫度水平(例如加熱)提供。

7、制冷劑回路有利地用于空調(diào)設(shè)備內(nèi)。制冷劑回路尤其可以構(gòu)成空調(diào)設(shè)備或者是空調(diào)設(shè)備的組成部分。借助空調(diào)設(shè)備對(duì)空間進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，也就是，加熱和/或冷卻和/或除濕和/或加濕。為實(shí)現(xiàn)此目的，空調(diào)設(shè)備可以相應(yīng)地將經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的空氣輸送到空間中。經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的空氣以下也稱為空調(diào)設(shè)備空氣。制冷劑回路在相應(yīng)的熱泵模式下通過(guò)熱源將熱量傳遞至制冷劑，以便加熱空間。

8、可以理解的是，在相應(yīng)的模式下也可以借助制冷劑來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻。

9、制冷劑回路適當(dāng)?shù)鼐哂休斔脱b置，其用于壓縮制冷劑且因而用于輸送制冷劑通過(guò)制冷劑回路。在運(yùn)行中，輸送裝置消耗能量，從而制冷劑回路的效率提升與輸送裝置的能耗有關(guān)。在移動(dòng)應(yīng)用裝置中(例如在車(chē)輛內(nèi))尤其是空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的使用中，因而導(dǎo)致移動(dòng)應(yīng)用裝置尤其是車(chē)輛的整體能耗的相應(yīng)降低。在車(chē)輛中，降低的整體能耗導(dǎo)致可達(dá)里程的相應(yīng)提高，其中，這對(duì)于至少部分電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛特別有利。

10、另一優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)并行使用多個(gè)熱源或者有意識(shí)地使用確定的熱源可以除了實(shí)現(xiàn)效率提升之外還實(shí)現(xiàn)期望的加熱功率。

11、將熱量從各自的熱源傳遞至制冷劑優(yōu)選借助分別從屬的熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，制冷劑回路優(yōu)選具有從屬于第一熱源的第一熱交換器和從屬于第二熱源的第二熱交換器，制冷劑可以流過(guò)這些熱交換器用以從分別從屬的熱源吸收熱量。從各自的熱源吸收熱量以及不這樣吸收熱量?jī)?yōu)選借助相應(yīng)的調(diào)設(shè)/改變制冷劑經(jīng)過(guò)分別從屬的熱交換器的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果熱量應(yīng)當(dāng)從第一熱源傳遞至制冷劑，則引導(dǎo)制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器。如果熱量不應(yīng)當(dāng)從第一熱源傳遞至制冷劑，則中斷制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器的流動(dòng)。相應(yīng)也適用于第二熱源和第二熱交換器。

12、第一熱源和第二熱源原則上可以是任意的類型，只要它們有所不同?！安煌币话阋舶ㄗ冃畏桨福渲?，兩個(gè)熱源在運(yùn)行中可以具有彼此不同的溫度。第一熱源例如可以是環(huán)境空氣，而第二熱源可以是來(lái)自被加熱的空間的空氣。

13、第一熱源和第二熱源優(yōu)選是不同的，因此彼此不對(duì)應(yīng)。

14、第一熱源可以尤其是空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的環(huán)境空氣。

15、第二熱源可以是在從屬的應(yīng)用裝置運(yùn)行中能夠吸收熱量的流體。第二熱源優(yōu)選是冷卻介質(zhì)，其與制冷劑流體分離地通過(guò)從屬的回路(以下也稱為冷卻介質(zhì)回路)循環(huán)。在冷卻介質(zhì)回路中有利地接入有至少一個(gè)在運(yùn)行中產(chǎn)生熱量的裝置，該裝置相應(yīng)地將熱量傳遞至冷卻介質(zhì)。在車(chē)輛中，裝置有利地是驅(qū)動(dòng)裝置。也就是說(shuō)，在車(chē)輛內(nèi)，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置將熱量傳遞至作為第二熱源的冷卻介質(zhì)。驅(qū)動(dòng)裝置例如可以是牽引馬達(dá)或牽引電池或者其他產(chǎn)生廢熱的部件，例如駕駛輔助系統(tǒng)、車(chē)載計(jì)算機(jī)等。

16、空調(diào)設(shè)備除了包括制冷劑回路之外還可以包括冷卻介質(zhì)回路?？照{(diào)設(shè)備優(yōu)選具有第一熱交換器，在運(yùn)行中，制冷劑流經(jīng)第一熱交換器并且環(huán)境空氣與制冷劑流體分離地流經(jīng)第一熱交換器。此外，空調(diào)設(shè)備包括第二熱交換器，在運(yùn)行中，制冷劑流經(jīng)第二熱交換器并且冷卻介質(zhì)與制冷劑流體分離地流經(jīng)第二熱交換器。在運(yùn)行中，制冷劑流經(jīng)第三熱交換器并且空調(diào)設(shè)備空氣與制冷劑流體分離地流經(jīng)第三熱交換器。在運(yùn)行中，輸送裝置壓縮制冷劑并且因而輸送制冷劑通過(guò)制冷劑回路?？照{(diào)設(shè)備優(yōu)選還具有閥裝置，借助該閥裝置轉(zhuǎn)換不同的熱泵模式。為實(shí)現(xiàn)此目的，閥裝置能在三種狀態(tài)之間調(diào)節(jié)。在第一狀態(tài)下，閥裝置釋放制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器和第三熱交換器的流動(dòng)并截止制冷劑經(jīng)過(guò)第二熱交換器的流動(dòng)。在第一狀態(tài)下，制冷劑回路在第一熱泵模式下運(yùn)行，其中，同時(shí)加熱空調(diào)設(shè)備空氣。在第二狀態(tài)下，閥裝置釋放制冷劑經(jīng)過(guò)第二熱交換器和第三熱交換器的流動(dòng)并截止制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器的流動(dòng)。在第二狀態(tài)下，制冷劑回路在第二熱泵模式下運(yùn)行，其中，同時(shí)加熱空調(diào)設(shè)備空氣。在第三狀態(tài)下，閥裝置釋放制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器、第二熱交換器和第三熱交換器的流動(dòng)。在第三狀態(tài)下，制冷劑回路在熱泵混合模式下運(yùn)行，其中，同時(shí)加熱空調(diào)設(shè)備空氣。

17、閥裝置可以具有多路閥或者被構(gòu)造為這種多路閥。

18、備選或附加地，閥裝置可以針對(duì)至少其中一個(gè)熱交換器具有布置在上游的節(jié)流閥。

19、為了運(yùn)行空調(diào)設(shè)備或者制冷劑回路，尤其為了在不同熱泵模式之間切換，制冷劑回路，尤其是空調(diào)設(shè)備可以具有相應(yīng)設(shè)計(jì)的控制裝置。在此，控制裝置相應(yīng)地與閥裝置連接。

20、在優(yōu)選實(shí)施方案中，在尤其是空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的制熱運(yùn)行中，其以下也被稱為第一制熱運(yùn)行，第一熱源(尤其是環(huán)境空氣)的溫度用于選擇合適的熱泵模式。

21、在第一制熱運(yùn)行中，如果第一熱源的溫度大于或等于以下也稱為初始熱源上限溫度的閾值，則制冷劑回路優(yōu)選在第一熱泵模式下運(yùn)行。而如果第一熱源的溫度低于比初始熱源上限溫度更小的閾值，則制冷劑回路在第二熱泵模式下運(yùn)行，其中，該閾值以下也被稱為初始熱源最低溫度。如果第一熱源的溫度低于初始熱源最低溫度，則制冷劑回路在第二熱泵模式下運(yùn)行，其中，初始熱源最低溫度低于初始熱源上限溫度。如果第一熱源的溫度在初始熱源上限溫度與初始熱源最低溫度之間，則制冷劑回路在熱泵混合模式下運(yùn)行。

22、初始熱源上限溫度優(yōu)選是這樣的溫度，即，高于該溫度可以實(shí)現(xiàn)將熱量從從屬的熱源充分傳遞至制冷劑。

23、初始熱源最低溫度優(yōu)選是這樣的溫度，即，低于該溫度可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有熱量或可忽略不計(jì)的熱量從從屬的熱源傳遞至制冷劑。

24、尤其是當(dāng)環(huán)境空氣作為第一熱源時(shí)，初始熱源上限溫度優(yōu)選在-1℃與1℃之間，優(yōu)選是0℃。初始熱源上限溫度優(yōu)選在272k與274k之間。初始熱源上限溫度優(yōu)選是273k。

25、尤其是當(dāng)環(huán)境空氣作為第一熱源時(shí)，初始熱源最低溫度優(yōu)選在-15℃與-5℃之間，優(yōu)選是-10℃。初始熱源最低溫度優(yōu)選在258k與268k之間。初始熱源最低溫度優(yōu)選是263k。

26、在以下也被稱為第二制熱運(yùn)行的另一制熱運(yùn)行中，兩個(gè)熱源的溫度之差用于選擇適當(dāng)?shù)臒岜媚Ｊ健Ｒ簿褪钦f(shuō)，備選或附加地，兩個(gè)熱源的溫度之差用于選擇適當(dāng)?shù)臒岜媚Ｊ健?/p>

27、在第二制熱運(yùn)行中，如果第一熱源的溫度與第二熱源的溫度之差大于以下也稱為上限溫差的閾值，則制冷劑回路優(yōu)選在第一熱泵模式下運(yùn)行。在第二制熱運(yùn)行中，如果第一熱源的溫度與第二熱源的溫度之差小于比上限溫差更小且以下也被稱為下限溫差的閾值，則制冷劑回路在第二熱泵模式下運(yùn)行。也就是說(shuō)，如果第一熱源的溫度與第二熱源的溫度之差小于下限溫差，則制冷劑回路在第二熱泵模式下運(yùn)行，其中，下限溫差小于上限溫差。如果第一熱源的溫度與第二熱源的溫度之差在下限溫差與上限溫差之間，則制冷劑回路在熱泵混合模式下運(yùn)行。

28、各自的溫差有利地如下選擇，即，在相應(yīng)的熱泵模式下，更多且有效的熱量可以從從屬的熱源傳遞至制冷劑。

29、尤其是當(dāng)環(huán)境空氣作為第一熱源并且冷卻介質(zhì)作為第二熱源時(shí)，下限溫差有利地在2k與10k之間，如前述，低于上限溫差。下限溫差優(yōu)選在4k與6k之間且低于上限溫差。

30、上限溫差優(yōu)選在-0.5k與1.5k之間，優(yōu)選是0k。換而言之，如果第一熱源與第二熱源相比冷了不足0.5k，即，如果上限溫差為至少-0.5k，則應(yīng)用第一熱泵模式且因而應(yīng)用第一熱源。如果第一熱源與第二熱源相比至少熱了1.5k，則可以應(yīng)用第一熱泵模式且因而應(yīng)用第一熱源。在作為最小差的各個(gè)所述的-0.5k與1.5k之間的范圍內(nèi)可以使用第一熱泵模式。該最小差有利地為0k。也就是說(shuō)，如果第一熱源的溫度至少相當(dāng)于第二熱源的溫度，則應(yīng)用第一熱泵模式且因而應(yīng)用第一熱源。

31、原則上可行的是，制冷劑回路恒定地在熱泵混合模式下運(yùn)行。也就是說(shuō)，可行的是，在熱泵模式下，制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器和第二熱交換器的流動(dòng)保持恒定。

32、在熱泵混合模式下優(yōu)選實(shí)施所吸收的熱量與存在于各自的熱源上的熱量的匹配。也就是說(shuō)，在熱泵模式下，從第二熱源傳遞至制冷劑的熱量與從第一熱源傳遞至制冷劑的熱量之間的比例隨著第一熱源的溫度降低而增大，與此類似，隨著第一熱源的溫度增加而降低。

33、所吸收的熱量的比例的提高按照適當(dāng)方式通過(guò)相應(yīng)提高制冷劑經(jīng)過(guò)從屬的熱交換器的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，如下地實(shí)現(xiàn)從第二熱源傳遞至制冷劑的熱量與從第一熱源傳遞至制冷劑的熱量之間的比例隨著第一熱源的溫度降低而提高，即，增大制冷劑經(jīng)過(guò)第二熱交換器的流動(dòng)或者減少制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器的流動(dòng)。類似適用于第一熱源的溫度增加。也就是說(shuō)，隨著第一熱源的溫度增加而增大制冷劑經(jīng)過(guò)第一熱交換器的流動(dòng)或者減少制冷劑經(jīng)過(guò)第二熱交換器的流動(dòng)。

34、比例的變化，尤其是經(jīng)過(guò)熱交換器的流動(dòng)的變化，原則上能夠以任意形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述變化尤其可以分階段地實(shí)現(xiàn)。這導(dǎo)致簡(jiǎn)化了的實(shí)現(xiàn)。

35、針對(duì)依賴于各自的熱源的現(xiàn)有熱量且因而依賴于各自的熱源的相應(yīng)的溫度的熱泵模式，按照適當(dāng)方式獲知第一熱源的溫度和第二熱源的溫度。

36、在此，各自的溫度的獲知可以借助直接確定溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

37、同樣可以還想到，用其他參量來(lái)獲知各自的溫度或熱量。例如可以確定熱源的效率，尤其是當(dāng)前功率、最大可用功率等。備選或附加地，可以確定熱源(即，環(huán)境空氣和/或制冷劑)的質(zhì)量流，例如空氣質(zhì)量流量、空氣的流速、冷卻介質(zhì)體積流量等。

38、應(yīng)當(dāng)理解，除了用于運(yùn)行制冷劑回路或者空調(diào)設(shè)備的方法之外，這種空調(diào)設(shè)備也屬于本發(fā)明范疇。

39、還應(yīng)當(dāng)理解，在制冷劑回路內(nèi)，尤其在空調(diào)設(shè)備內(nèi)也可以應(yīng)用三個(gè)或更多個(gè)熱源。在此，給各熱源有利地分配熱交換器。

40、本發(fā)明其他重要特征和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求、附圖和結(jié)合附圖的從屬的附圖說(shuō)明得到。

41、應(yīng)當(dāng)理解，上面提到的特征以及下面將要說(shuō)明的特征不僅能夠以所說(shuō)明的相應(yīng)組合使用，而且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下能夠以其他組合使用或者單獨(dú)使用。