[发明专利]跨临界制冷剂蒸气压缩系统高侧压力控制

说明书

当按高容量模式操作时，通过控制本文中也被称作高侧压力的制冷剂排热热交换器(40)中的制冷剂压力或压缩机(30)排放压力来控制跨临界制冷剂蒸气压缩系统的操作，以便优化能量效率。当按卸载低容量模式操作时，例如为了在温度维持操作期间冷冻易腐产品，控制所述高侧压力，使得所述系统可以按连续运行模式来操作。

本申请是申请号为201380043554.3、申请日为2013年8月20日、名称为“跨临界制冷剂蒸气压缩系统高侧压力控制”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

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。

发明背景

制冷剂蒸气压缩系统是本领域中众所周知的且通常用于调节将供应给住宅、办公楼、医院、学校、餐馆或其它设施内的气候受控舒适区的空气。制冷剂蒸气压缩系统还通常用于对供应给陈列柜、柜台、冷冻柜、冷库或商业机构中的其它易腐/冷冻产品储藏区域的空气制冷。制冷剂蒸气压缩系统还通常在用于对供应给用于由卡车、铁路、船或通过联合运输来运输易腐/冷冻物品的卡车、拖车、集装箱或类似者的温度受控载货空间的空气制冷的运输制冷系统中使用。

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。

典型制冷剂蒸气压缩系统包括压缩装置、制冷剂排热热交换器、制冷剂吸热热交换器以及相对于制冷剂流安置于制冷剂吸热热交换器上游以及制冷剂排热热交换器下游的膨胀装置。这些基本的制冷剂系统部件通过制冷剂管路互连成根据已知制冷剂蒸气压缩循环安排的闭合制冷剂回路。还已知可以将节热器结合到制冷剂回路中，用于提高制冷剂蒸气压缩系统的容量和能量效率。例如，可以将制冷剂对制冷剂热交换器或闪蒸槽结合到制冷剂回路中作为节热器。节热器回路包括用于将制冷剂蒸气从节热器输送到压缩过程的中间压力级中的蒸气注射管路。

在传统上，这些制冷剂蒸气压缩系统中的大多数是在亚临界制冷剂压力下操作。在亚临界范围中操作的制冷剂蒸气压缩系统通常充填有碳氟化合物制冷剂，例如但不限于氢氯氟烃(HCFC)如R22，且更通常为氢氟烃(HFC)如R134a、R410A、R404A和R407C。然而，人们对在制冷系统中用来替代HFC制冷剂的“天然”制冷剂(例如二氧化碳)展现出更大的兴趣。因为二氧化碳具有低临界温度，所以充填有二氧化碳作为制冷剂的大多数制冷剂蒸气压缩系统被设计成按跨临界压力模式来操作。

在按亚临界循环操作的制冷剂蒸气压缩系统中，制冷剂排热热交换器(它在亚临界循环中充当冷凝器)与制冷剂吸热热交换器(它充当蒸发器)在低于制冷剂的临界点的制冷剂温度和压力下操作。然而，在按跨临界循环操作的制冷剂蒸气压缩系统中，制冷剂排热热交换器在超过制冷剂的临界点的制冷剂温度和压力下(即，在超临界范围中)操作，而制冷剂吸热热交换器(即，蒸发器)在低于制冷剂的临界点的制冷剂温度和压力下(即，在亚临界范围中)操作。