專利名稱：并聯(lián)冷凝單元的控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)，并且更具體地說涉及并聯(lián)冷凝單元的控制。
背景技術(shù)：
制冷系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、膨脹設(shè)備、冷凝器、以及冷凝器風(fēng)機(jī)，它們一起操作來冷卻制冷空間。壓縮機(jī)、膨脹設(shè)備、冷凝器和蒸發(fā)器流體地結(jié)合以使得形成用于其中的制冷劑循環(huán)的回路或封閉系統(tǒng)。壓縮機(jī)從蒸發(fā)器接收呈氣態(tài)的制冷劑并壓縮該氣體以使得氣體在其向運(yùn)動穿過冷凝器的氣流釋放熱時(shí)從氣態(tài)轉(zhuǎn)變到液態(tài)。一旦制冷劑在冷凝器中達(dá)到液態(tài)，制冷劑在達(dá)到蒸發(fā)器之前被發(fā)送通過膨脹設(shè)備，蒸發(fā)器被膨脹設(shè)備和壓縮機(jī)的操作保持在低壓。蒸發(fā)器的低壓使得制冷劑的形態(tài)變換回氣態(tài)，并且在其這樣時(shí)，從運(yùn)動穿過蒸發(fā)器的氣流吸收熱。這樣，流過蒸發(fā)器的氣流就被冷卻并且制冷空間的溫度降低。
蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)通常布置為靠近蒸發(fā)器并可操作來產(chǎn)生穿過蒸發(fā)器并進(jìn)入制冷空間的氣流。穿過蒸發(fā)器的氣流在液體制冷劑穿過其中時(shí)被冷卻。在這一點(diǎn)上，氣流可以被調(diào)節(jié)來控制離開氣流的溫度以及制冷空間的總體溫度。
一組并聯(lián)冷凝單元可與一組蒸發(fā)器相結(jié)合使用來冷卻多個(gè)制冷空間。每個(gè)冷凝單元包括一個(gè)或多個(gè)流體地結(jié)合至該組蒸發(fā)器單元的壓縮機(jī)，從而蒸發(fā)器單元被布置在通?？拷评淇臻g的建筑物內(nèi)并且冷凝單元被布置在該建筑物的外面且可操作來將蒸發(fā)器所吸收的熱排出。冷凝單元與蒸發(fā)器單元流體相通就使制冷系統(tǒng)具有靈活性，因?yàn)槊總€(gè)冷凝單元可以獨(dú)立地致動以便給每個(gè)蒸發(fā)器單元提供預(yù)期的液體制冷劑數(shù)量，從而均勻地控制每個(gè)制冷空間的冷卻。
通常，冷凝單元根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)定值獨(dú)立地操作。然而，常規(guī)的系統(tǒng)導(dǎo)致了某些不足之處。例如，每個(gè)冷凝單元上的壓縮機(jī)能與該組冷凝單元上的冷凝器容量獨(dú)立地致動和停用。在這種情況下，一個(gè)冷凝單元可以在最大壓縮機(jī)容量處或附近操作而并聯(lián)冷凝單元可以在最小壓縮機(jī)容量處或附近操作。

發(fā)明內(nèi)容
一種制冷系統(tǒng)包括多個(gè)壓縮機(jī)和多個(gè)冷凝單元，冷凝單元包括具有第一控制模塊的第一冷凝單元和具有另外控制模塊的至少一個(gè)另外冷凝單元。每個(gè)冷凝單元具有所述多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一個(gè)壓縮機(jī)。通信鏈路連接到第一控制模塊和至少一個(gè)另外控制模塊。第一控制模塊基于經(jīng)由通信鏈路與該至少一個(gè)另外控制模塊相通信來控制所述多個(gè)壓縮機(jī)。
第一控制模塊可致動所述多個(gè)冷凝單元中具有最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已停用壓縮機(jī)。
第一控制模塊可停用所述多個(gè)冷凝單元中具有最大數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已致動壓縮機(jī)。
一種控制具有多個(gè)冷凝單元的制冷系統(tǒng)的方法，每個(gè)冷凝單元具有至少一個(gè)壓縮機(jī)，包括監(jiān)視制冷系統(tǒng)的操作參數(shù)并將操作參數(shù)與設(shè)定值相比較。該方法還包括基于比較來直接控制所述多個(gè)冷凝單元的第一冷凝單元的至少一個(gè)壓縮機(jī)以及基于比較通過與第二冷凝單元的控制模塊相通信來間接地控制第二冷凝單元的至少一個(gè)壓縮機(jī)。
從下面提供的詳細(xì)描述中，本教導(dǎo)的其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)兊煤苊黠@。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)描述和具體例子僅僅是為了示例的目的而非是要限制本教導(dǎo)的范圍。


從詳細(xì)描述和附圖中將更完全地理解本教導(dǎo)，在附圖中圖1是根據(jù)本教導(dǎo)的制冷系統(tǒng)的示意圖；圖2是流程圖，其中示出了根據(jù)本教導(dǎo)執(zhí)行來致動和停用壓縮機(jī)的步驟；圖3是流程圖，其中示出了根據(jù)本教導(dǎo)執(zhí)行來致動和停用冷凝器風(fēng)機(jī)的步驟；圖4是流程圖，其中示出了根據(jù)本教導(dǎo)執(zhí)行來控制冷凝器風(fēng)機(jī)速度的步驟。
具體實(shí)施例方式
下面的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且在任何方面都不是要限制本教導(dǎo)、應(yīng)用或使用。
參照圖1，制冷系統(tǒng)10包括并聯(lián)連接的冷凝單元100、膨脹設(shè)備102、蒸發(fā)器104、以及蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)106。每個(gè)冷凝單元100包括至少一個(gè)壓縮機(jī)110、線圈112、以及至少一個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)114。如同能理解到的一樣，雖然示出了三個(gè)冷凝單元100，但是制冷系統(tǒng)10可以包括任何數(shù)目的冷凝單元100。另外，雖然冷凝單元100示出為具有兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)壓縮機(jī)110，但是冷凝單元可具有任何數(shù)目的壓縮機(jī)110。還有，雖然冷凝單元100示出為具有兩個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)114，但是冷凝單元100可以包括任何數(shù)目的冷凝器風(fēng)機(jī)114。
壓縮機(jī)110從蒸發(fā)器104接收氣態(tài)的制冷劑并且通過與線圈112和冷凝器風(fēng)機(jī)114相配合來將氣態(tài)制冷劑恢復(fù)到液態(tài)。具體地說，每個(gè)壓縮機(jī)110通過流體管道和吸入歧管116流體地結(jié)合至蒸發(fā)器104以使得離開蒸發(fā)器104的氣態(tài)制冷劑經(jīng)由吸入歧管116被壓縮機(jī)110所接收。離開壓縮機(jī)110的制冷劑由排出歧管118所接收。在圖1中，制冷劑的流動由實(shí)心箭頭線示出。壓縮機(jī)110可以是轉(zhuǎn)讓給美國俄亥俄州Sidney的Copeland公司的美國專利No.6,350,111所公開的渦旋式壓縮機(jī)，該專利特別地以參考的方式結(jié)合于此。
在接收氣態(tài)制冷劑時(shí)，壓縮機(jī)110增大氣態(tài)制冷劑的壓力，從而使得制冷劑在高壓之下循環(huán)通過線圈112。在制冷劑循環(huán)通過線圈112時(shí)，制冷劑由在線圈112上循環(huán)氣流的冷凝器風(fēng)機(jī)114所冷卻。由于高壓，氣態(tài)制冷劑被循環(huán)通過線圈112，熱從制冷劑中排出并由冷凝器風(fēng)機(jī)114所產(chǎn)生的氣流承載遠(yuǎn)離線圈112。這種并行的溫度降低和壓力增大導(dǎo)致氣態(tài)制冷劑形態(tài)改變并返回到液態(tài)。
膨脹設(shè)備102降低液態(tài)制冷劑的壓力以便從而使得制冷劑易于從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致制冷劑從蒸發(fā)器周圍區(qū)域中吸收熱，從而將周圍區(qū)域冷卻。雖然示出了一個(gè)蒸發(fā)器104和膨脹設(shè)備102，但是制冷系統(tǒng)10可包括任何數(shù)目的具有膨脹設(shè)備102的蒸發(fā)器104。
在液態(tài)制冷劑經(jīng)由膨脹設(shè)備102膨脹時(shí)，制冷劑開始從液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變。蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)106將氣流循環(huán)通過蒸發(fā)器104以使得來自氣流的熱被制冷劑所吸收，從而將靠近蒸發(fā)器104布置的制冷空間冷卻下來。熱吸收，連同由于膨脹設(shè)備102所導(dǎo)致的壓力降低一起，使得制冷劑的形態(tài)轉(zhuǎn)變回氣態(tài)。一旦制冷劑達(dá)到氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑就會由于壓縮機(jī)10施加在其上的吸引力而再次被拉向冷凝單元100。由于壓縮機(jī)110經(jīng)由管道流體地結(jié)合至蒸發(fā)器104，在氣態(tài)制冷劑在冷凝單元100中被壓縮時(shí)壓縮機(jī)就在管道中形成吸引。這樣，布置在蒸發(fā)器104中的氣態(tài)蒸發(fā)器就被拉入壓縮機(jī)110并開始新的循環(huán)。
分散冷凝單元在同一受讓人的國際申請?zhí)朠CT/US2004/033001中公開，該國際申請于2004年10月8日提交并要求2003年10月8日提交的美國臨時(shí)專利申請No.60/509469的優(yōu)先權(quán)，這兩份申請都以參考的方式結(jié)合于此。
每個(gè)冷凝單元100包括控制冷凝單元操作的控制模塊120。具體地說，控制模塊有選擇地操作壓縮機(jī)110和冷凝器風(fēng)機(jī)114?？刂颇K120接收基于制冷系統(tǒng)10操作參數(shù)的操作信號。所接收的操作信號包括吸入壓力信號、吸入溫度信號、以及排出壓力信號。如同能理解到的，也可以接收其它制冷系統(tǒng)操作信號。
吸入壓力傳感器122基于冷凝單元100吸入側(cè)上的吸入壓力而產(chǎn)生吸入壓力信號。吸入溫度傳感器124基于冷凝單元100吸入側(cè)上的吸入溫度而產(chǎn)生吸入溫度信號。排出壓力傳感器126基于冷凝單元100排出側(cè)上的排出壓力而產(chǎn)生排出壓力信號。
控制模塊120從壓縮機(jī)110和冷凝器風(fēng)機(jī)114接收反饋信號。反饋信號指示壓縮機(jī)110或冷凝器風(fēng)機(jī)114的操作狀態(tài)。這樣，在控制模塊120致動或停用壓縮機(jī)110或冷凝器風(fēng)機(jī)114時(shí)，控制模塊120能檢驗(yàn)是否壓縮機(jī)110或冷凝器風(fēng)機(jī)114相應(yīng)地產(chǎn)生響應(yīng)。
每個(gè)控制模塊120連接到通信鏈路130，該通信鏈路130使得控制模塊120能彼此間通信以協(xié)調(diào)冷凝單元100的操作。通信鏈路130可包括以太網(wǎng)連接、因特網(wǎng)連接、局域網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)、或者使得控制模塊120能發(fā)送和接收信息的其它適合網(wǎng)絡(luò)連接。也可以包括其它網(wǎng)絡(luò)硬件(未示出)，比如路由器、交換機(jī)、或集線器。通信鏈路130可是有線或無線連接。
控制模塊120基于所接收的操作信號有選擇地致動壓縮機(jī)110和冷凝器風(fēng)機(jī)114。控制模塊120將吸入壓力信號或吸入溫度信號與預(yù)定的、或用戶輸入的設(shè)定值相比較。如果有被停用的時(shí)，當(dāng)吸入壓力或吸入溫度大于設(shè)定值時(shí)，控制模塊120致動壓縮機(jī)110。如果有被致動的時(shí)，當(dāng)吸入壓力或吸入溫度小于設(shè)定值時(shí)，控制模塊120停用壓縮機(jī)110。如下更詳細(xì)地描述，控制模塊120經(jīng)由通信鏈路相通信以協(xié)調(diào)壓縮機(jī)操作。
一般來說，控制模塊120隨同冷凝器容量一起增大壓縮機(jī)容量。為此，在該組冷凝單元100上壓縮機(jī)容量并行地增大和降低。在選擇要致動的壓縮機(jī)110時(shí)，控制模塊120相通信以尋找具有最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的已停用壓縮機(jī)110。類似地，在選擇要停用的壓縮機(jī)110時(shí)，控制模塊120相通信以尋找具有最多已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的已致動壓縮機(jī)110。
控制模塊120還協(xié)調(diào)冷凝單元和壓縮機(jī)操作時(shí)間。當(dāng)有多個(gè)冷凝單元100可用來滿足冷凝器致動或停用請求時(shí)，使用輪轉(zhuǎn)式冷凝單元程序表來選擇冷凝單元。當(dāng)冷凝單元上有多個(gè)壓縮機(jī)110可用來滿足壓縮機(jī)致動或停用請求時(shí)，使用輪轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)程序表來選擇壓縮機(jī)110。
為了協(xié)調(diào)冷凝單元的操作，一個(gè)冷凝單元控制模塊120用作主控制模塊120′，或者M(jìn)CM 120′，而其余控制模塊120用作從屬控制模塊120″，或者SCM′120″。MCM 120′與SCM′120″相通信并在所有冷凝單元中有選擇地致動壓縮機(jī)。MCM 120′在該組冷凝單元120上控制所有的壓縮機(jī)。
MCM 120′可單獨(dú)地探詢每個(gè)SCM′120″以協(xié)調(diào)壓縮機(jī)操作。在這種情況下，MCM 120′可確定每個(gè)冷凝單元100上致動或停用的壓縮機(jī)110的數(shù)目。可選地，MCM 120′可將一個(gè)一直傳送下去的請求信息通信到每個(gè)SCM 120″直到該請求能被滿足，或者直到該請求以未被滿足的狀態(tài)返回。在SCM 120″能滿足該請求時(shí)，其將一個(gè)回答通信到MCM 120′以表示這個(gè)情況。
MCM 120′通過從MCM 120′至其相關(guān)壓縮機(jī)110的直接連接來直接控制位于冷凝單元100上的壓縮機(jī)110。MCM 120′通過與位于其它冷凝單元100上的SCM 120″相通信來間接地控制位于所述其它冷凝單元100上的壓縮機(jī)110。
現(xiàn)在將繼續(xù)參照圖1并參照圖2來描述MCM 120′的操作，圖2中示出了由MCM 120′執(zhí)行以便協(xié)調(diào)冷凝單元100上壓縮機(jī)操作的步驟。在步驟202中，MCM 120′檢查制冷系統(tǒng)操作參數(shù)。操作參數(shù)可以是吸入壓力(PS)或吸入溫度(TS)或者其它適合的制冷系統(tǒng)操作參數(shù)。例如，MCM 120′可簡單地監(jiān)視來自其自己的冷凝單元上的吸入壓力傳感器122或吸入溫度傳感器124的當(dāng)?shù)匚雺毫蛭霚囟刃盘?。可選地，MCM 120′可監(jiān)視所有冷凝單元100的平均吸入壓力或吸入溫度?？蛇x地，MCM 120′可監(jiān)視來自未附著于制冷單元的制冷系統(tǒng)操作傳感器的操作參數(shù)。例如，MCM可經(jīng)由通信鏈路130從蒸發(fā)器排出溫度傳感器132接收蒸發(fā)器排出溫度信號。另外，MCM120′可從環(huán)境溫度傳感器(未示出)接收環(huán)境溫度信號，并且可監(jiān)視排出溫度和環(huán)境溫度之間的差值。
在步驟204中，MCM 120′將操作參數(shù)與設(shè)定值相比較。設(shè)定值可以是預(yù)定的或接收為用戶輸入。在制冷系統(tǒng)的操作期間可調(diào)節(jié)設(shè)定值。當(dāng)在步驟204中操作參數(shù)大于設(shè)定值時(shí)，MCM 120′采取從步驟206開始的步驟來致動壓縮機(jī)。
在步驟206，MCM 120′判斷是否任何可用的冷凝單元100都具有零個(gè)已致動壓縮機(jī)110?？捎玫睦淠龁卧?00是指并非所有壓縮機(jī)110都已致動的冷凝單元100。當(dāng)在步驟206中一個(gè)可用的冷凝單元100具有零個(gè)已致動零壓縮機(jī)110時(shí)，在步驟208中MCM 120′致動具有零個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟206中MCM 120′判斷沒有冷凝單元100具有零個(gè)已致動壓縮機(jī)110時(shí)，MCM 120′進(jìn)行到步驟210。
在步驟210，MCM 120′判斷是否任何可用的冷凝單元100都具有一個(gè)已致動的壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟210中可用的冷凝單元100都具有一個(gè)已致動的壓縮機(jī)110時(shí)，在步驟212中MCM 120′致動具有一個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟210中MCM 120′判斷沒有具有一個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100可用時(shí)，MCM 120′繼續(xù)進(jìn)行。
MCM 120′以這種方式繼續(xù)，一個(gè)一個(gè)地增加壓縮機(jī)數(shù)目，直到X，X是任何冷凝單元100上壓縮機(jī)110的最大數(shù)目。在步驟214中，MCM120′確定是否任何可用的冷凝單元100都具有X-1個(gè)已致動的壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟214中可用的冷凝單元100都具有X-1個(gè)已致動的壓縮機(jī)110時(shí)，在步驟216中MCM 120′致動具有X-1個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟214中MCM 120′判斷沒有具有X-1個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100可用時(shí)，制冷系統(tǒng)10中所有的壓縮機(jī)110就都已致動，并且MCM 120′返回到步驟202。如同能理解到的，MCM 120′可以在繼續(xù)另一從步驟202開始的重復(fù)操作之前等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
當(dāng)在步驟208、212和216中超過一個(gè)具有給定數(shù)目已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100可用時(shí)，MCM 120′基于輪轉(zhuǎn)式程序表來選擇冷凝單元100。這樣，冷凝單元上總體操作時(shí)間就大致相等。
在步驟208、212和216中，壓縮機(jī)110的致動由當(dāng)?shù)乩淠龁卧刂颇K120來完成。例如，當(dāng)要致動的壓縮機(jī)110位于與MCM 120′相同的冷凝單元100上時(shí)，MCM 120′直接致動該壓縮機(jī)110。當(dāng)要致動的壓縮機(jī)110位于由SCM 120″控制的冷凝單元100上時(shí)，MCM 120′將一個(gè)壓縮機(jī)致動請求通信到SCM 120″。SCM 120″接收該請求，并致動該壓縮機(jī)110。類似于冷凝單元100的選擇，給定冷凝單元100上的壓縮機(jī)110也根據(jù)輪轉(zhuǎn)式程序表來致動。這樣，對于給定的冷凝單元100的壓縮機(jī)110而言壓縮機(jī)操作時(shí)間大致相等。
冷凝單元100可具有一個(gè)或多個(gè)可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)110′。在這種情況下，可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)110′可在致動固定容量壓縮機(jī)110之前致動?？勺?nèi)萘繅嚎s機(jī)110′能以變化的容量操作直到達(dá)到了閾值容量，比如最大壓縮機(jī)容量。在達(dá)到閾值容量時(shí)，固定容量壓縮機(jī)110可以如前所述那樣致動。
控制模塊120從壓縮機(jī)110接收指示壓縮機(jī)110操作狀態(tài)的反饋信號。當(dāng)控制模塊120試圖致動一個(gè)壓縮機(jī)110而反饋信號指示該壓縮機(jī)110沒有響應(yīng)時(shí)，控制模塊120可試圖致動該冷凝單元上的另一壓縮機(jī)110。當(dāng)SCM 120″不能致動該冷凝單元上的任何壓縮機(jī)110時(shí)，SCM 120″向MCM 120′通信告知其不能滿足該請求。當(dāng)MCM 120′不能致動其冷凝單元100上的任何壓縮機(jī)時(shí)，其可試圖致動另一冷凝單元100上的壓縮機(jī)110。
在步驟208、212和216中，MCM 120′等待直到其接收到來自于一個(gè)壓縮機(jī)110的反饋信號或者來自于一個(gè)SCM 120″的響應(yīng)指示壓縮機(jī)110已成功致動，并返回到步驟202。如同能理解到的，MCM 120′在繼續(xù)另一從步驟202開始的重復(fù)操作時(shí)可等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
當(dāng)在步驟204中操作參數(shù)并不大于設(shè)定值時(shí)，MCM 120′采取從步驟220開始的停用壓縮機(jī)110的步驟。在步驟220，MCM 120′判斷是否任何冷凝單元100的X個(gè)壓縮機(jī)110都已致動，其中X是任何冷凝單元100上的壓縮機(jī)110的最大數(shù)目。當(dāng)在步驟220中一個(gè)冷凝單元100的X個(gè)壓縮機(jī)都已致動時(shí)，MCM 120′停用X個(gè)壓縮機(jī)110都已致動的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)。
當(dāng)在步驟220中MCM 120′判斷沒有X個(gè)壓縮機(jī)110都已致動的冷凝單元100時(shí)，MCM 120′進(jìn)行到步驟224并判斷是否任何冷凝單元100都具有X-1個(gè)已致動的壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟224中一個(gè)冷凝單元100具有X-1個(gè)已致動的壓縮機(jī)時(shí)，在步驟226中MCM 120′停用具有X-1個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)。
MCM 120′以這種方式繼續(xù)，一個(gè)一個(gè)地減少壓縮機(jī)數(shù)目，直到在步驟228中降低到1。在步驟228中，MCM 120′確定是否任何冷凝單元100都具有1個(gè)已致動的壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟228中一個(gè)冷凝單元100具有1個(gè)已致動的壓縮機(jī)110時(shí)，在步驟230中MCM 120′就停用具有1個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100上的一個(gè)壓縮機(jī)110。當(dāng)在步驟228中MCM 120′判斷沒有具有1個(gè)已致動壓縮機(jī)110的冷凝單元100時(shí)，制冷系統(tǒng)10中所有的壓縮機(jī)110都被停用，并且MCM 120′返回到步驟202。如同能理解到的，MCM 120′可以在繼續(xù)另一從步驟202開始的重復(fù)操作之前等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
當(dāng)在步驟222、226和240中超過一個(gè)冷凝單元100具有給定數(shù)目的已致動壓縮機(jī)110時(shí)，MCM 120′再次基于輪轉(zhuǎn)式程序表來選擇冷凝單元100。當(dāng)要停用的壓縮機(jī)110位于由SCM 120″控制的冷凝單元100上時(shí)，MCM 120′將一個(gè)壓縮機(jī)停用請求通信到SCM 120″。SCM 120″接收該請求，并停用一個(gè)壓縮機(jī)110。類似于冷凝單元100，壓縮機(jī)110也根據(jù)輪轉(zhuǎn)式程序表來停用。
在步驟222、226和230中，MCM 120′等待直到其接收到來自于一個(gè)壓縮機(jī)110的反饋信號或者來自于一個(gè)SCM 120″的響應(yīng)指示壓縮機(jī)110已成功停用，并返回到步驟202。如同能理解到的，MCM 120′在繼續(xù)另一從步驟202開始的重復(fù)操作時(shí)可等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
在通信鏈路130發(fā)生故障或被斷開的情況下，控制模塊120基于當(dāng)?shù)夭僮鲄?shù)有選擇地致動壓縮機(jī)110。在這種情況下，每個(gè)控制模塊120監(jiān)視當(dāng)?shù)匚雺毫驕囟?，并基于?dāng)?shù)啬J(rèn)設(shè)定值有選擇地致動壓縮機(jī)110。在當(dāng)?shù)貍鞲衅饕舶l(fā)生故障時(shí)，控制模塊120可簡單地操作默認(rèn)數(shù)目的壓縮機(jī)110。
控制模塊120還控制壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)的操作。壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)的操作由當(dāng)?shù)乜刂颇K120基于排出壓力進(jìn)行控制。控制模塊120接收排出壓力信號并基于當(dāng)?shù)嘏懦鰤毫υO(shè)定值來控制壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)的操作。一般來說，當(dāng)排出壓力大于預(yù)定的或者用戶輸入的設(shè)定值時(shí)，如果可能的話，控制模塊120增大壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)的操作。
冷凝器風(fēng)機(jī)114可以是固定速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114或者可變速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114′?，F(xiàn)在將繼續(xù)參照圖1并參照圖3來描述控制模塊120的操作，圖3中示出了就固定速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114而言由控制模塊120執(zhí)行的控制冷凝器風(fēng)機(jī)操作的步驟。
在步驟300，控制模塊120檢查排出壓力(PD)并進(jìn)行到步驟302。當(dāng)PD大于設(shè)定值時(shí)，控制模塊120進(jìn)行到步驟304并確定是否任何冷凝器風(fēng)機(jī)114已停用。當(dāng)有冷凝器風(fēng)機(jī)114被停用時(shí)，在步驟306控制模塊120致動一個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)114并返回到步驟300。當(dāng)在步驟304中所有冷凝器風(fēng)機(jī)114都已打開時(shí)，控制模塊120返回到步驟300?？刂颇K120在繼續(xù)另一從步驟300開始的重復(fù)操作時(shí)可等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
在步驟302中，當(dāng)PD不大于設(shè)定值時(shí)，控制模塊120進(jìn)行到步驟310并確定是否任何冷凝器風(fēng)機(jī)114已致動。當(dāng)有冷凝器風(fēng)機(jī)114被致動時(shí)，在步驟312控制模塊120停用一個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)114并返回到步驟300。當(dāng)在步驟310中所有冷凝器風(fēng)機(jī)114都已停用時(shí)，控制模塊返回到步驟300。控制模塊120在繼續(xù)另一從步驟300開始的重復(fù)操作時(shí)可等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
冷凝器風(fēng)機(jī)114也可以是具有最低風(fēng)機(jī)速度和最高風(fēng)機(jī)速度的可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)114′。存在著兩種模式的可變速度風(fēng)機(jī)控制。第一，可變速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114′能以靜寂模式控制，其中將風(fēng)機(jī)速度最小化以降低環(huán)境噪聲，同時(shí)將PD維持在設(shè)定值或低于設(shè)定值。第二，可變速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114′能以效率模式控制，其中將風(fēng)機(jī)速度最大化以將PD維持為盡可能地低。
現(xiàn)在繼續(xù)參照圖1并參照圖4來描述靜寂模式，在圖4中示出了由控制模塊120以靜寂模式執(zhí)行的步驟。在步驟400，控制模塊120檢查PD。在步驟402，控制模塊120確定是否PD大于設(shè)定值。當(dāng)PD大于設(shè)定值時(shí)，控制模塊120進(jìn)行到步驟404并檢查冷凝單元100的可變冷凝器風(fēng)機(jī)的速度。
在步驟406控制模塊120判斷是否冷凝單元100上的任何冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于最高速度。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于最高速度時(shí)，控制模塊120返回到步驟400。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都不處于最高速度時(shí)，在步驟410控制模塊120判斷是否任何冷凝器風(fēng)機(jī)114′被停用。當(dāng)在步驟410中冷凝器風(fēng)機(jī)114′被停用時(shí)，在步驟412控制模塊120致動處于最低速度的冷凝器風(fēng)機(jī)114′并返回到步驟400。
當(dāng)在步驟410所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都已致動時(shí)，在步驟414控制模塊120判斷是否所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于同一速度。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′并非處于同一速度時(shí)，在步驟416控制模塊120增大較慢冷凝器風(fēng)機(jī)114′的速度并返回到步驟400。當(dāng)在步驟414所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于同一速度時(shí)，在步驟418控制模塊120增大任何冷凝器風(fēng)機(jī)114′的速度并返回到步驟400。
當(dāng)在步驟402中PD不大于設(shè)定值時(shí)，在步驟420控制模塊120檢查冷凝器風(fēng)機(jī)速度。當(dāng)在步驟422中所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都已停用時(shí)，控制模塊120返回到步驟400。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都未停用時(shí)，在步驟424中控制模塊120判斷是否任何冷凝器風(fēng)機(jī)速度大于最低風(fēng)機(jī)速度。當(dāng)沒有風(fēng)機(jī)的速度大于最低風(fēng)機(jī)速度時(shí)，在步驟426控制模塊停用一個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)114′并返回到步驟400。
當(dāng)在步驟424中一個(gè)冷凝器風(fēng)機(jī)速度大于最低風(fēng)機(jī)速度時(shí)，在步驟428控制模塊120判斷是否所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于同一速度。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′并非處于同一速度時(shí)，在步驟430控制模塊120降低較塊冷凝器風(fēng)機(jī)114′的速度，并返回到步驟400。當(dāng)所有冷凝器風(fēng)機(jī)114′都處于同一速度時(shí)，在步驟432控制模塊120降低任何冷凝器風(fēng)機(jī)114′的速度并返回到步驟400。控制模塊120在繼續(xù)另一從步驟400開始的重復(fù)操作時(shí)可等待預(yù)定的循環(huán)時(shí)間。
這樣，就最小化了總體冷凝器風(fēng)機(jī)速度同時(shí)將PD維持為低于設(shè)定值。如同能理解到的，冷凝單元100可具有固定速度冷凝器風(fēng)機(jī)114和可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)114′的組合。這種以靜寂模式操作的冷凝器單元100可在致動固定速度冷凝器風(fēng)機(jī)114之前調(diào)節(jié)可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)114′。當(dāng)可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)114′處于最大速度時(shí)，那么控制模塊120可致動固定速度冷凝器風(fēng)機(jī)。
本教導(dǎo)的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且因此未偏離本教導(dǎo)主旨的變化都將處于本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。這種變化并不視為偏離了本教導(dǎo)的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)，包括多個(gè)壓縮機(jī)；多個(gè)冷凝單元，其包括具有第一控制模塊的第一冷凝單元和具有另外控制模塊的至少一個(gè)另外冷凝單元，所述多個(gè)冷凝單元中的每個(gè)冷凝單元具有所述多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一個(gè)壓縮機(jī)；和連接到所述第一控制模塊和至少一個(gè)另外控制模塊的通信鏈路；其中所述第一控制模塊基于經(jīng)由所述通信鏈路與所述至少一個(gè)另外控制模塊相通信來控制所述多個(gè)壓縮機(jī)。
2.如權(quán)利要求1的制冷系統(tǒng)，其中所述第一控制模塊致動所述多個(gè)冷凝單元中具有最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已停用壓縮機(jī)。
3.如權(quán)利要求1的制冷系統(tǒng)，其中所述第一控制模塊停用所述多個(gè)冷凝單元中具有最大數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已致動壓縮機(jī)。
4.如權(quán)利要求1的制冷系統(tǒng)，還包括基于所述制冷系統(tǒng)的操作狀況來產(chǎn)生操作信號的操作傳感器，其中所述第一控制模塊將所述操作信號與設(shè)定值相比較并基于所述比較來控制所述多個(gè)壓縮機(jī)。
5.如權(quán)利要求4的制冷系統(tǒng)，其中所述操作傳感器包括吸入壓力傳感器。
6.如權(quán)利要求4的制冷系統(tǒng)，其中所述操作傳感器包括吸入溫度傳感器。
7.如權(quán)利要求4的制冷系統(tǒng)，其中所述操作信號經(jīng)由所述通信鏈路被所述第一控制模塊接收。
8.如權(quán)利要求1的制冷系統(tǒng)，其中所述多個(gè)壓縮機(jī)包括至少一個(gè)可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)和至少一個(gè)固定容量壓縮機(jī)，并且其中所述第一控制模塊在致動所述至少一個(gè)固定容量壓縮機(jī)之前致動所述至少一個(gè)可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)。
9.如權(quán)利要求8的制冷系統(tǒng)，其中所述第一控制模塊在致動所述至少一個(gè)固定容量壓縮機(jī)之前將所述至少一個(gè)可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的容量增大到容量閾值。
10.如權(quán)利要求2的制冷系統(tǒng)，其中當(dāng)超過一個(gè)冷凝單元具有所述最小數(shù)目的已致動壓縮機(jī)時(shí)，所述第一控制模塊基于輪轉(zhuǎn)式冷凝單元程序表來進(jìn)行冷凝單元選擇。
11.如權(quán)利要求2的制冷系統(tǒng)，其中當(dāng)具有所述最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)的所述冷凝單元具有超過一個(gè)已停用壓縮機(jī)時(shí)，所述第一控制模塊基于輪轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)程序表來進(jìn)行壓縮機(jī)選擇。
12.如權(quán)利要求3的制冷系統(tǒng)，其中當(dāng)超過一個(gè)冷凝單元具有所述最大數(shù)目的已致動壓縮機(jī)時(shí)，所述第一控制模塊基于輪轉(zhuǎn)式冷凝單元程序表來進(jìn)行冷凝單元選擇。
13.如權(quán)利要求3的制冷系統(tǒng)，其中當(dāng)具有所述最大數(shù)目已致動壓縮機(jī)的所述冷凝單元具有超過一個(gè)已致動壓縮機(jī)時(shí)，所述第一控制模塊基于輪轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)程序表來進(jìn)行壓縮機(jī)選擇。
14.一種控制具有多個(gè)冷凝單元的制冷系統(tǒng)的方法，每個(gè)冷凝單元具有至少一個(gè)壓縮機(jī)，所述方法包括監(jiān)視所述制冷系統(tǒng)的操作參數(shù)；將所述操作參數(shù)與設(shè)定值相比較；基于所述比較來直接控制所述多個(gè)冷凝單元的第一冷凝單元的至少一個(gè)壓縮機(jī)；和基于所述比較通過與第二冷凝單元的控制模塊相通信來間接地控制第二冷凝單元的至少一個(gè)壓縮機(jī)。
15.如權(quán)利要求14的方法，還包括當(dāng)所述操作參數(shù)大于所述設(shè)定值時(shí)，致動所述多個(gè)冷凝單元中具有最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已停用壓縮機(jī)。
16.如權(quán)利要求15的方法，還包括當(dāng)超過一個(gè)冷凝單元具有所述最小數(shù)目的已致動壓縮機(jī)時(shí)，基于輪轉(zhuǎn)式冷凝單元程序表來進(jìn)行冷凝單元選擇。
17.如權(quán)利要求15的方法，還包括當(dāng)具有所述最小數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元具有超過一個(gè)已停用壓縮機(jī)時(shí)，基于輪轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)程序表來進(jìn)行壓縮機(jī)選擇。
18.如權(quán)利要求14的方法，還包括當(dāng)所述操作參數(shù)小于所述設(shè)定值時(shí)，停用所述多個(gè)冷凝單元中具有最大數(shù)目已致動壓縮機(jī)的冷凝單元上的已致動壓縮機(jī)。
19.如權(quán)利要求14的方法，其中監(jiān)視所述制冷系統(tǒng)的操作參數(shù)的所述步驟包括從基于所述制冷系統(tǒng)操作狀況產(chǎn)生操作信號的操作傳感器接收所述操作信號。
20.一種制冷系統(tǒng)，包括具有多個(gè)可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)的冷凝器；排出壓力傳感器，其基于所述冷凝器的排出壓力產(chǎn)生排出壓力信號；和控制模塊，其接收所述排出壓力信號，將所述排出壓力信號與設(shè)定值相比較，并基于所述比較來控制所述多個(gè)可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)；其中所述控制模塊確定所述多個(gè)可變速度冷凝器風(fēng)機(jī)中每個(gè)的風(fēng)機(jī)速度，當(dāng)所述排出壓力信號大于所述設(shè)定值時(shí)增大較慢風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)速度，以及當(dāng)所述排出壓力信號小于所述設(shè)定值時(shí)降低較快風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)速度。
全文摘要
一種制冷系統(tǒng)包括多個(gè)壓縮機(jī)和多個(gè)冷凝單元，冷凝單元包括具有第一控制模塊的第一冷凝單元和具有另外控制模塊的至少一個(gè)另外冷凝單元。每個(gè)冷凝單元具有所述多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一個(gè)壓縮機(jī)。通信鏈路連接到第一控制模塊和至少一個(gè)另外控制模塊。第一控制模塊基于經(jīng)由通信鏈路與該至少一個(gè)另外控制模塊相通信來控制所述多個(gè)壓縮機(jī)。
文檔編號F25B6/00GK1979058SQ200610164178
公開日2007年6月13日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
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