專利名稱：用于估計(jì)供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的入口和出口空氣狀態(tài)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明大體上涉及用于估計(jì)供暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)中入口和出口空氣狀態(tài)，從而確定系統(tǒng)負(fù)荷要求的方法。
通過有效地利用電力能夠減少供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)散發(fā)到大氣中的溫室氣體。通過使系統(tǒng)容量(capacity)符合供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷要求的容量控制能夠有效地利用電力。容量控制利用制冷劑和空氣的各種狀態(tài)來確定供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷要求。在供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中通常使用傳感器來檢測進(jìn)入和離開壓縮機(jī)的制冷劑的壓力和溫度、進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度、以及進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的溫度。在知道負(fù)荷要求之后，就能夠控制壓縮機(jī)使系統(tǒng)容量符合負(fù)荷要求。
為了進(jìn)行容量控制，還需要檢測離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。然而，其缺點(diǎn)在于，必須安裝額外的傳感器來監(jiān)測離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。在現(xiàn)有技術(shù)中，濕度傳感器、干球傳感器以及濕球溫度傳感器被加入蒸汽壓縮系統(tǒng)中，以監(jiān)測這些狀態(tài)。
在供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中安裝額外的傳感器有一些缺點(diǎn)。其中一個缺點(diǎn)是，采用額外的傳感器成本很高。而且，由于熱力系統(tǒng)的復(fù)雜動態(tài)特性，由某些傳感器提供的測量值可能是不可靠的。舉例來說，如果用傳感器測量離開蒸發(fā)器的空氣溫度，則由風(fēng)扇形成的出口空氣中的紊流會影響溫度讀數(shù)。因此，在確定離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度時，最好不使用額外的傳感器。
于是，為了容量控制的需要，本發(fā)明提供了一種利用現(xiàn)有傳感器來精確估計(jì)蒸發(fā)器入口和出口空氣狀態(tài)的方法，這種方法不會使系統(tǒng)增加額外的成本，而且還提供了供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行診斷/預(yù)測所需的信息，并能克服現(xiàn)有技術(shù)的其它缺點(diǎn)和不足。
發(fā)明概要蒸汽壓縮系統(tǒng)在冷卻模式下工作時，提供冷空氣至某一區(qū)域。制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮至高壓，然后在冷凝器中被冷卻。冷卻了的制冷劑在膨脹裝置中膨脹至低壓。在膨脹之后，制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器并從空氣接收熱量，而使空氣冷卻。接著制冷劑返回壓縮機(jī)以完成循環(huán)。
檢測蒸汽壓縮系統(tǒng)中致冷劑和空氣的若干性能，以計(jì)算蒸汽壓縮系統(tǒng)的負(fù)荷要求。蒸汽壓縮系統(tǒng)包括用于檢測壓縮機(jī)吸入溫度、壓縮機(jī)排出溫度、壓縮機(jī)吸入壓力、壓縮機(jī)排出壓力、進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度、離開蒸發(fā)器的制冷劑的出口溫度、和進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度的傳感器。離開蒸發(fā)器的空氣的溫度、進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度、以及離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度是利用這些傳感器所檢測到的值來確定的。
離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度是用檢測到的進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度、空氣的飽和溫度(它大致上等于制冷劑的飽和溫度)、以及蒸發(fā)器的旁通系數(shù)來計(jì)算的。
接著，可以計(jì)算進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。在濕度圖上，橫軸表示干球溫度，而縱軸表示濕度比。在從制冷劑飽和溫度延伸出來的垂直線與飽和線相交處畫出第一個點(diǎn)。離開蒸發(fā)器的空氣接近于飽和，而且離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度為飽和線的大約95％。因此，離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度線是已知的。第二個點(diǎn)被限定為從離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度延伸出來的垂直線與離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度線相交的交點(diǎn)。
延長第一個點(diǎn)和第二個點(diǎn)的連線，直至它與從進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度延伸出來的垂直線相交于第三個點(diǎn)。第三個點(diǎn)代表進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。
通過使用現(xiàn)有的傳感器來確定離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度，就可以計(jì)算蒸汽壓縮系統(tǒng)的負(fù)荷要求，而不需要采用額外的傳感器。在知道負(fù)荷要求之后，就能夠使系統(tǒng)容量與負(fù)荷要求相匹配，從而有效地利用蒸汽壓縮系統(tǒng)的電力。
通過下面的說明和附圖，將能夠更好地理解本發(fā)明的這些和其它的特征。
附圖簡介通過下面對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的專業(yè)人員將更清楚地了解本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)。下面簡要介紹進(jìn)行詳細(xì)說明所用的附圖

圖1顯示了蒸汽壓縮系統(tǒng)，包括用來檢測流經(jīng)該蒸汽壓縮系統(tǒng)的空氣和制冷劑狀態(tài)的傳感器；圖2顯示了蒸汽壓縮系統(tǒng)，其中顯示了確定蒸汽壓縮系統(tǒng)負(fù)荷要求所需的檢測值；圖3是曲線圖，顯示了當(dāng)空氣穿過蒸發(fā)器時在蒸發(fā)器上流過的空氣的溫度；圖4是曲線圖，顯示了有關(guān)蒸發(fā)器的數(shù)據(jù)；和圖5是濕度圖，顯示了用來估計(jì)進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣相對濕度的方法。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1顯示了蒸汽壓縮系統(tǒng)20，包括壓縮機(jī)22、冷凝器24、膨脹裝置26和蒸發(fā)器28。制冷劑在閉路蒸汽壓縮系統(tǒng)20中循環(huán)。
當(dāng)蒸汽壓縮系統(tǒng)20在冷卻模式下工作時，高壓高焓的制冷劑離開壓縮機(jī)22并流經(jīng)冷凝器24。在冷凝器24中，制冷劑排出熱量給流體介質(zhì)如水或空氣，然后冷凝成低焓高壓的流體而離開冷凝器24。如果流體介質(zhì)是空氣，用風(fēng)扇30在冷凝器24上引導(dǎo)流體介質(zhì)。冷卻了的制冷劑接著經(jīng)過膨脹裝置26，于是制冷劑的壓力下降。在膨脹之后，制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器28。在蒸發(fā)器28中，制冷劑從空氣中接收熱量，并以高熱焓和低壓的狀態(tài)而離開蒸發(fā)器28。風(fēng)扇32吹走蒸發(fā)器28上的空氣，接著，已冷卻的空氣被用來冷卻區(qū)域52。
當(dāng)蒸汽壓縮系統(tǒng)20在加熱模式下工作時，利用四通閥(未示出)使制冷劑的流動倒轉(zhuǎn)。當(dāng)在加熱模式下工作時，冷凝器24作為蒸發(fā)器工作，而蒸發(fā)器28作為冷凝器工作。
容量控制被用來使蒸汽壓縮系統(tǒng)20的系統(tǒng)容量符合蒸汽壓縮系統(tǒng)20的負(fù)荷要求，從而有效地利用電力。負(fù)荷要求是發(fā)生在蒸發(fā)器28上的所要求的熱交換。當(dāng)負(fù)荷要求已知時，就能夠控制壓縮機(jī)22，從而使蒸汽壓縮系統(tǒng)20的負(fù)荷要求得到滿足。
作為容量控制任務(wù)的一個組成部分，需要若干變量以計(jì)算負(fù)荷要求，如圖2中所示，這些變量是1)壓縮機(jī)吸入溫度Tsuc，2)壓縮機(jī)排出溫度Tdis，3)壓縮機(jī)吸入壓力Psuc，4)壓縮機(jī)排出壓力Pdis，5)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度T2in，6)離開蒸發(fā)器的制冷劑的出口溫度T2out，7)進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in，8)離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out，9)進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1，和10)離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2。
由于風(fēng)扇32所產(chǎn)生紊流氣流的非均勻特性，很難精確測量離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out。測量進(jìn)入或離開蒸發(fā)器28的空氣的相對濕度RH1和RH2(濕球溫度)成本很高，而且可能是不精確的。因此，只有測量壓縮機(jī)吸入溫度Tsuc、壓縮機(jī)排出溫度Tdis、壓縮機(jī)吸入壓力Psuc、壓縮機(jī)排出壓力Pdis、進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度T2in、離開蒸發(fā)器的制冷劑的出口溫度T2out和進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in的傳感器安裝在蒸汽壓縮系統(tǒng)20中。在本發(fā)明中，離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out、進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1、以及離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2是利用所安裝傳感器的檢測值計(jì)算得到的。
回到圖1，蒸汽壓縮系統(tǒng)20包括用于檢測壓縮機(jī)吸入溫度Tsuc的傳感器34、檢測壓縮機(jī)排出溫度Tdis的傳感器36、檢測壓縮機(jī)吸入壓力Psuc的傳感器38、檢測壓縮機(jī)排出壓力Pdis的傳感器40、檢測進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度T2in的傳感器42、檢測離開蒸發(fā)器的制冷劑的出口溫度T2out的傳感器44、以及檢測流入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in的傳感器46。傳感器34、36、38、40、42、44和46都與控制器48相連。
利用通常安裝在蒸汽壓縮系統(tǒng)20中的傳感器34、36、38、40、42、44和46，就能夠計(jì)算離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out、進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1、和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2，而不需要采用額外的傳感器。
蒸發(fā)器28的旁通系數(shù)BPF代表不直接接觸蒸發(fā)器28中的盤管的旁通空氣的量。旁通系數(shù)BPF取決于單位長度盤管(盤管翅片的節(jié)距)中翅片的數(shù)目、沿氣流方向的盤管排數(shù)以及空氣速度。當(dāng)翅片間距減小而排數(shù)增多時，盤管的旁通系數(shù)BPF降低。旁通系數(shù)BPF被定義為BPF=T1out-TsT1in-Ts]]>當(dāng)蒸發(fā)器28是冷卻盤管時(公式1)BPF=Ts-T1outTs-T1in]]>當(dāng)蒸發(fā)器28是加熱盤管時(公式2)空氣的飽和溫度用Ts表示?？諝獾娘柡蜏囟萒s大致上等于制冷劑的飽和溫度。制冷劑的飽和溫度是利用壓縮機(jī)吸入壓力Psuc和制冷劑特性計(jì)算的。制冷劑特性是取決于所用制冷劑類型的一個已知值。一般來說，旁通系數(shù)BPF低于0.2。
圖3是曲線圖，顯示了當(dāng)空氣在蒸發(fā)器28的盤管上面經(jīng)過時的空氣的溫度。如圖所示，當(dāng)空氣沿蒸發(fā)器28中盤管的長度方向在上面經(jīng)過時，離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out幾乎下降至空氣的飽和溫度Ts。
蒸發(fā)器28的傳熱率被定義為Q·=UA×LMTD]]>(公式3)傳熱率用變量 表示。變量U代表總傳熱系數(shù)(W/m2K)，變量A代表蒸發(fā)器28中盤管的表面積，而變量LMTD代表對數(shù)平均溫差。
變量“對數(shù)平均溫差”被定義為LMTD=T1in-T1outloge(T1in-TsT1out-Ts)]]>(公式4)可以將公式1代入公式4，于是變量“對數(shù)平均溫差”被定義為LMTD=T1in-T1outloge(1/BPF)]]>(公式5)傳熱率 也可以利用下面的公式由空氣側(cè)(負(fù)荷要求)計(jì)算得到Q·=m·1cP1(T1in-T1out)SHR]]>(公式6)在此公式中， 代表空氣的質(zhì)量流量(千克/秒)，cp1代表干燥空氣的比熱(J/kg·K)，而SHR代表顯熱比。流入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in和流出蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out以攝氏度(℃)表示。
將公式3和公式6結(jié)合在一起得到下面的公式BPF=eUA·SHRcP1m·1]]>(公式7)如圖4中所示，對于具有兩相制冷劑流的蒸發(fā)器28中的盤管來說，UA值是顯熱比SHR和空氣質(zhì)量流量m1的函數(shù)。蒸發(fā)器28用于30HP熱泵系統(tǒng)中。UA值與顯熱比SHR成反比，并與空氣的流量變化線性相關(guān)。因此，UA值可近似用下面的公式表示UA=am·1+bSHR]]>(公式8)在公式8中，變量a和b都是常數(shù)，而且b的值較小。將公式8代入到公式7中，可以說明旁通系數(shù)BPF是一個常數(shù)BPF=am·1+becP1m·1]]>(公式9)由于對于給定的蒸發(fā)器28中的盤管來說旁通系數(shù)BPF是一個常數(shù)，因此，它的值可以通過實(shí)驗(yàn)或者通過設(shè)計(jì)模型來確定。利用已知的旁通系數(shù)BPF值和公式1，就可以用下面的公式，采計(jì)算離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1outT1out＝BPF(T1in-Ts)+Ts當(dāng)蒸發(fā)器28是冷卻盤管時 (公式10)T1out＝Ts-BPF(Ts-T1in) 當(dāng)蒸發(fā)器28是加熱盤管時 (公式11)在計(jì)算了離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out之后，就可以估計(jì)進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2。
圖5是濕度圖，顯示了用來估計(jì)進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2的方法。橫軸表示干球溫度，而縱軸表示濕度比。代表空氣的飽和溫度Ts、進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in、以及離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out的點(diǎn)沿著橫軸繪出。圖中還顯示了飽和線RHs。
從空氣的飽和溫度Ts延伸出來的垂直線與飽和線RHs在點(diǎn)3相交。蒸發(fā)器28中的盤管是這樣設(shè)計(jì)的，使得離開蒸發(fā)器28的空氣接近于飽和，而且離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2為飽和線RHs的大約95％。因此，相對濕度線RH2是已知的，假設(shè)它為飽和線RHs的95％。離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out在前面用旁通系數(shù)BPF和進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in計(jì)算得到。因此，在圖上可以發(fā)現(xiàn)點(diǎn)2位于從離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out延伸出來的垂直線與相對濕度線RH2相交處。
延長點(diǎn)2和點(diǎn)3的連線，直至它與從進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度T1in延伸出來的垂直線相交于點(diǎn)1。點(diǎn)1代表進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1。于是可以在其經(jīng)過點(diǎn)1時確定相對濕度線RH1。
如果蒸汽壓縮系統(tǒng)20在加熱模式下工作，則相對濕度RH1和相對濕度RH2不會變化，因而可以用上面所介紹的方法采計(jì)算。所以，只需要計(jì)算離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out，以確定蒸汽壓縮系統(tǒng)20的負(fù)荷要求。
利用蒸汽壓縮系統(tǒng)20中現(xiàn)有的傳感器34、36、38、40、42、44和46，來確定離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度T1out、進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH1、以及離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度RH2，而不需要增加額外的傳感器，因而能夠降低成本和提高精度。通過用現(xiàn)有的傳感器34、36、38、40、42、44和46確定這些值，就可以計(jì)算蒸汽壓縮系統(tǒng)20的負(fù)荷要求。因此，通過控制壓縮機(jī)22，就可以使蒸汽壓縮系統(tǒng)20的系統(tǒng)容量與負(fù)荷要求相匹配，使得不用額外的傳感器就能夠有效地利用電力。
上述說明書只是本發(fā)明原理的示范性實(shí)例。根據(jù)以上說明可以對本發(fā)明作出許多修改和變化。雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但是所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在本發(fā)明范圍之內(nèi)可以進(jìn)行一些修改。因此可以理解，在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以用與所述具體方法不同的方式來實(shí)施本發(fā)明。因此，所附權(quán)利要求將確定本發(fā)明真正的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種估計(jì)蒸汽壓縮系統(tǒng)的空氣狀態(tài)的方法，包括以下步驟檢測所述蒸汽壓縮系統(tǒng)的狀態(tài)；和基于所述狀態(tài)來確定離開蒸發(fā)器的空氣的出口溫度、進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度、以及離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度的至少其中一個，來用于計(jì)算所述蒸汽壓縮系統(tǒng)的負(fù)荷要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在壓縮機(jī)中將制冷劑壓縮至高壓；使所述制冷劑冷卻；使所述制冷劑膨脹；和使所述制冷劑在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)中的狀態(tài)的步驟包括以下步驟檢測進(jìn)入所述壓縮機(jī)的所述制冷劑的吸入溫度，檢測進(jìn)入所述壓縮機(jī)的所述制冷劑的吸入壓力，檢測離開所述壓縮機(jī)的所述制冷劑的排出溫度，檢測離開所述壓縮機(jī)的所述制冷劑的排出壓力，檢測進(jìn)入所述蒸發(fā)器的所述制冷劑的入口溫度，檢測離開所述蒸發(fā)器的所述制冷劑的出口溫度，和檢測進(jìn)入所述蒸發(fā)器的所述空氣的入口溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定所述蒸發(fā)器的旁通系數(shù)的步驟，所述旁通系數(shù)代表不直接接觸所述蒸發(fā)器的旁通空氣的量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述旁通系數(shù)取決于所述蒸發(fā)器中的翅片數(shù)、所述蒸發(fā)器中的排數(shù)、以及空氣的速度，而且所述旁通系數(shù)是恒定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度被定義為Tlout＝BPF(Tlin-Ts)+Ts，其中，BPF是所述旁通系數(shù)，Tlout是離開所述蒸發(fā)器的空氣的所述出口溫度，Tlin是進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的入口溫度，而Ts是空氣的飽和溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述空氣的飽和溫度基本上等于所述制冷劑的飽和溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度為處于所述空氣的飽和溫度下的所述空氣的相對濕度的大約95％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括，基于進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的入口溫度、離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度、離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度、以及所述制冷劑的飽和溫度來確定進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟確定代表所述制冷劑飽和溫度的垂直線與飽和曲線相交的第一個交點(diǎn)，確定代表離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度的垂直線與代表離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度的曲線相交的第二個交點(diǎn)，在所述第一個交點(diǎn)和所述第二個交點(diǎn)之間連上延長線，和將所述延長線延伸至與代表進(jìn)入所述蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度的垂直線相交于第三個交點(diǎn)，所述第三個交點(diǎn)表示進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括控制壓縮機(jī)而使所述蒸汽壓縮系統(tǒng)的系統(tǒng)容量與所述負(fù)荷要求相匹配的步驟。
12.一種估計(jì)蒸汽壓縮系統(tǒng)的空氣狀態(tài)的方法，包括以下步驟檢測進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的入口溫度；和基于進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的入口溫度，來計(jì)算離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度、進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度、以及離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度，以用于計(jì)算所述蒸汽壓縮系統(tǒng)的負(fù)荷要求。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度被定義為Tlout＝BPF(Tlin-Ts)+Ts，其中，BPF是所述蒸發(fā)器的旁通系數(shù)，它代表不直接接觸所述蒸發(fā)器的旁通空氣的量，Tlout是離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度，Tlin是進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的入口溫度，而Ts是所述空氣的飽和溫度，其中，所述空氣的飽和溫度基本上等于與所述蒸發(fā)器中的空氣進(jìn)行熱交換的制冷劑的飽和溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度為處于所述空氣的飽和溫度下的所述空氣的相對濕度的大約95％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括，基于離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度、離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度、以及所述制冷劑的飽和溫度來確定進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括以下步驟確定代表所述制冷劑的飽和溫度的垂直線與飽和曲線相交的第一個交點(diǎn)，確定代表離開所述蒸發(fā)器的空氣的出口溫度的垂直線與代表離開所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度的曲線相交的第二個交點(diǎn)，在所述第一個交點(diǎn)和所述第二個交點(diǎn)之間連上延長線，和將所述延長線延伸至與代表進(jìn)入所述蒸發(fā)器的制冷劑的入口溫度的垂直線相交于第三個交點(diǎn)，所述第三個交點(diǎn)表示進(jìn)入所述蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括控制壓縮機(jī)而使所述蒸汽壓縮系統(tǒng)的系統(tǒng)容量與所述負(fù)荷要求相匹配的步驟。
全文摘要
利用蒸汽壓縮系統(tǒng)中現(xiàn)有的傳感器，能夠計(jì)算離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。離開蒸發(fā)器的空氣的溫度是用檢測到的進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣的溫度、空氣的飽和溫度、以及旁通系數(shù)來計(jì)算的。然后利用濕度圖來估計(jì)進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度。通過使用現(xiàn)有的傳感器來確定離開蒸發(fā)器的空氣的溫度以及進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的空氣的相對濕度，就可以計(jì)算蒸汽壓縮系統(tǒng)的負(fù)荷要求，而不需要采用額外的傳感器。因此，可以使蒸汽壓縮系統(tǒng)的系統(tǒng)容量與負(fù)荷要求相匹配，而有效地利用電力。
文檔編號F25B1/00GK101048627SQ200580036467
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月25日
發(fā)明者P·康, M·法扎德, A·芬, P·薩德, S·斯特里切維克 申請人:開利公司