專(zhuān)利名稱(chēng)：空調(diào)系統(tǒng)的自由冷卻能力控制的制作方法
空調(diào)系統(tǒng)的自由冷卻能力控制
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及控制具有自由冷卻模式 和冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)消耗能量而冷卻給定體積的空氣的方式運(yùn)行。通常，空調(diào) 系統(tǒng)運(yùn)行于冷凍或冷卻模式下，其包括使制冷劑循環(huán)通過(guò)熱力學(xué)循環(huán)。在此 循環(huán)期間，熱和功被轉(zhuǎn)移到制冷劑。制冷劑進(jìn)入熱交換器并且冷凍例如水、 空氣或乙二醇等工作流體，進(jìn)而，所述工作流體能夠被用于冷卻受調(diào)節(jié)的空 間。通常使用壓縮機(jī)將功轉(zhuǎn)移到制冷劑。
但是，當(dāng)環(huán)境外部空氣的溫度低時(shí)，外部空氣可以;波用以冷卻制冷劑， 而不必運(yùn)行壓縮機(jī)。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)使用環(huán)境外部空氣來(lái)冷卻制冷劑時(shí)，該系統(tǒng) 被稱(chēng)為運(yùn)行于自由冷卻模式下。因?yàn)樵谧杂衫鋮s模式下運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)需要更 少的功輸入，所以，在自由冷卻模式下運(yùn)行該系統(tǒng)比在冷卻模式下運(yùn)行該系 統(tǒng)效率更高。
通常，即使在環(huán)境外部溫度低的時(shí)候空調(diào)系統(tǒng)也運(yùn)行于冷卻模式下。在 這種情況下運(yùn)行于冷卻模式下提供的是低效的制冷劑調(diào)節(jié)手段。相反，在這 種情況下使空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行于預(yù)冷卻模式下是更高效的。在自由冷卻模式下， 一個(gè)或更多通風(fēng)的熱交換器和泵被起動(dòng)，并且循環(huán)經(jīng)過(guò)空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑被 外部環(huán)境空氣所冷卻，而不必用壓縮機(jī)。
于是，在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行于自由冷卻模式下時(shí)存在對(duì)控制空調(diào)系統(tǒng)的冷卻 能力的方法和系統(tǒng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容提供了空調(diào)系統(tǒng)及控制方法，當(dāng)運(yùn)行于自由冷卻模式下時(shí)，其包括自由 冷卻能力控制序列，該程序至少基于離開(kāi)所述空調(diào)系統(tǒng)的工作流體與設(shè)定點(diǎn) 之間的溫度差改變膨脹裝置的開(kāi)口 。
提供了 一種具有自由冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有壓縮機(jī)、泵、 膨脹裝置和控制器的制冷回路，其中，所述膨脹裝置具有可變開(kāi)口?？刂破?通過(guò)經(jīng)由泵使制冷劑循環(huán)經(jīng)過(guò)制冷回路而選擇性地使系統(tǒng)運(yùn)行于自由冷卻 模式下。該系統(tǒng)包括存在于控制器上的自由冷卻能力控制序列。該自由冷卻 能力控制序列至少通過(guò)基于工作流體溫度和設(shè)定點(diǎn)溫度之間的溫度差調(diào)整 所述可變開(kāi)口來(lái)調(diào)整所述系統(tǒng)的冷卻能力。
還提供了 一種控制具有自由冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)的方法。該方法包括確 定被調(diào)節(jié)的工作流體的溫度，在所述溫度高于設(shè)定點(diǎn)時(shí)至少通過(guò)增大制冷劑 膨脹裝置的開(kāi)口來(lái)增加該系統(tǒng)的冷卻能力，并且在所述溫度低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)至 少通過(guò)減小制冷劑膨脹裝置的開(kāi)口來(lái)減小該系統(tǒng)的冷卻能力。
根據(jù)如下詳細(xì)描述、附圖及所附的權(quán)利要求書(shū)，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人 員將了解和理解本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖l是根據(jù)本發(fā)明處于自由冷卻模式下的空調(diào)系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式；
圖2是根據(jù)本發(fā)明處于冷卻模式下的空調(diào)系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式；以及
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明用于控制空調(diào)系統(tǒng)在自由冷卻模式下的能力的 方法的示例性實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)參照附圖，具體是參照?qǐng)D1和圖2，示出了空調(diào)系統(tǒng)("系統(tǒng)")的 示例性實(shí)施方式，并且該系統(tǒng)總體上用附圖標(biāo)記10來(lái)標(biāo)示。系統(tǒng)10^C配置 成運(yùn)行于自由冷卻模式12 (圖1)及冷卻模式14(圖2)。系統(tǒng)10包括用于選擇性地切換于自由冷卻4莫式12和冷卻模式14之間
的控制器16。有利地，控制器16包括能力控制程序("程序")18，在運(yùn) 行于自由冷卻模式12下時(shí)，該程序監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IO中的一個(gè)或多個(gè)條件，并且 調(diào)整膨脹裝置的開(kāi)口尺寸，從而調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻能力。與現(xiàn)有技術(shù)的系 統(tǒng)相比，程序18通過(guò)可以加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)10的冷卻能力的控制改善了系統(tǒng)10 運(yùn)行于自由冷卻模式12下的性能。
系統(tǒng)10包括制冷回路20，其具有冷凝器22、泵24、膨脹裝置26、蒸 發(fā)器28以及壓縮機(jī)30?？刂破?6被配置成選擇性地控制或者泵24 (當(dāng)在 自由冷卻模式12下時(shí))或者壓縮機(jī)30 (當(dāng)在冷卻模式14下時(shí))，從而使制 冷劑沿流動(dòng)方向(D)循環(huán)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)IO。因而，當(dāng)在自由冷卻模式12下時(shí)， 系統(tǒng)10控制泵24以使制冷劑沿流動(dòng)方向D循環(huán)。但是，當(dāng)在冷卻模式14 下時(shí)，系統(tǒng)10控制壓縮機(jī)30，以壓縮制冷劑并使制冷劑沿流動(dòng)方向D循環(huán)。 自由冷卻模式12比冷卻模式14使用的能量少，因?yàn)樽杂衫鋮s模式12不需 要輸入另外的功來(lái)運(yùn)行壓縮機(jī)30。
根據(jù)給定應(yīng)用的冷卻要求，系統(tǒng)10可以包括任意數(shù)量的制冷回路20。 有利地，這使得加強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)10的冷卻能力的控制。
系統(tǒng)10包括壓縮機(jī)繞行回路32以及泵繞;斤回路34。系統(tǒng)10包括受控 制器16控制的三通閥35，以及一個(gè)或更多個(gè)閥36,使得控制器可以選擇性 地定位閥35以根據(jù)需要選擇性地打開(kāi)和閉合壓縮機(jī)繞行回路32。閥36優(yōu)選 為^又允許在系統(tǒng)10內(nèi)沿一個(gè)方向流動(dòng)的止回閥。在一個(gè)實(shí)施方式中，閥36 是機(jī)械閥而沒(méi)有任何控制。在另 一個(gè)實(shí)施方式中，閥36受控制器16的控制。 當(dāng)繞行回路32閉合時(shí)，閥36防止制冷劑回流到壓縮機(jī)內(nèi)，并且在泵運(yùn)行時(shí) 防止制冷劑回流到泵24的吸入側(cè)。
在冷卻模式14下，控制器16控制閥35,使得壓縮機(jī)繞行回路32被關(guān) 閉。在此配置下，泵24不運(yùn)行，并且系統(tǒng)10 ^f吏得壓縮機(jī)30可以壓縮制冷劑并且使制冷劑流經(jīng)泵繞行回路34而沿流動(dòng)方向D循環(huán)。
相反，當(dāng)在自由冷卻模式12下時(shí)，控制器16控制三通閥35,使得壓縮 機(jī)繞行回路32被打開(kāi)。在此配置中，系統(tǒng)10使得泵24可以使制冷劑流經(jīng) 壓縮機(jī)繞;ft回^各32而沿流動(dòng)方向D循環(huán)。
因此，系統(tǒng)10在蒸發(fā)器28內(nèi)提供了制冷劑44和工作流體46之間的熱 交換。熱量從工作流^本46轉(zhuǎn)移到了制冷劑44 ，冷卻了工作流4本46 。 ^皮冷卻 的工作流體46在出口 48退出蒸發(fā)器28，循環(huán)經(jīng)過(guò)所有4爭(zhēng)被冷卻的區(qū)域，并 且經(jīng)過(guò)入口 50返回到蒸發(fā)器。此過(guò)程發(fā)生于自由冷卻模式12和冷卻模式14 二者下。制冷劑44能夠是R22、 R410A或者任意其它已知的制冷劑。工作 流體46能夠是空氣、水、乙二醇或任意其它現(xiàn)有技術(shù)中已知的工作流體。
在冷卻模式14下，系統(tǒng)10運(yùn)行為現(xiàn)有技術(shù)中已知的標(biāo)準(zhǔn)蒸氣-壓縮空 調(diào)系統(tǒng)，其中通過(guò)壓縮和通過(guò)膨脹裝置26膨脹制冷劑來(lái)調(diào)節(jié)工作流體46。 膨脹裝置26能夠是任意已知的膨脹裝置，例如但不限于可控膨脹裝置(例 如熱膨脹閥)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，膨脹裝置26是電子可控膨脹閥。 在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，膨脹裝置26兩通閥。在膨脹裝置26是可控膨脹 閥的示例中，膨脹裝置優(yōu)選地受控制器16控制。因而，膨脹裝置26包括能 夠受控于例如完全打開(kāi)位置和基本閉合位置之間的開(kāi)口 2 5 。
在自由冷卻模式12下，系統(tǒng)10利用外部環(huán)境空氣40的熱移除能力， 外部環(huán)境空氣通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)風(fēng)機(jī)42而與冷;疑器22呈熱交換關(guān)系。
系統(tǒng)IO包括溫度傳感器54，其定位成當(dāng)工作流體46離開(kāi)冷;疑器28時(shí) 測(cè)量工作流體46的溫度52。溫度傳感器54能夠是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任意的 溫度傳感器元件，其包括但不限于電阻熱裝置、熱電耦、熱控管等。
系統(tǒng)10維持工作流4本46的離開(kāi)溫度52接近設(shè)定溫度(設(shè)定點(diǎn))，該 設(shè)定點(diǎn)被存儲(chǔ)在控制器16內(nèi)，并且由給定一組環(huán)境下的給定應(yīng)用的冷卻要 求所確定。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該設(shè)定點(diǎn)能夠由控制器16自動(dòng)地確定。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，該設(shè)定點(diǎn)由用戶(hù)輸入。當(dāng)該設(shè)定點(diǎn)由控制器16來(lái) 增減時(shí)，系統(tǒng)10減小或增加其冷卻能力，使得工作流體46的離開(kāi)溫度52 與新的"&定點(diǎn)相匹配。
在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，使用溫度傳感器54確定離開(kāi)溫度52。優(yōu)選 地，控制器16通過(guò)接口與溫度傳感器54連接，以基于離開(kāi)溫度52和設(shè)定 點(diǎn)來(lái)確定何時(shí)應(yīng)當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻能力。
每個(gè)制冷回; 各20可以包括多個(gè)壓縮機(jī)30。在冷卻才莫式14下，系統(tǒng)IO 的冷卻能力能夠通過(guò)增加起作用的壓縮機(jī)30的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)整。例如，在具有 四個(gè)壓縮機(jī)的制冷回路中，在冷卻要求低(較高的設(shè)定點(diǎn))時(shí)可以4吏用一個(gè) 壓縮機(jī)，在冷卻要求高(較低的設(shè)定點(diǎn))時(shí)可以使用所有四個(gè)壓縮機(jī)。但是， 在自由冷卻模式12下，通過(guò)使用壓縮機(jī)繞行回路32而繞過(guò)壓縮機(jī)30，因此， 此機(jī)構(gòu)不能被用于控制系統(tǒng)10內(nèi)的冷卻能力。
有利地，控制器16包括程序18,其在自由冷卻模式12下監(jiān)測(cè)和改變系 統(tǒng)10內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)條件，以調(diào)整系統(tǒng)的冷卻能力。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，控制器16是比例-積分-微分(PID)控制器。 控制器16執(zhí)行程序18，其獲取離開(kāi)溫度52的測(cè)量值并且將其與設(shè)定點(diǎn)相比 較。然后，這兩個(gè)值之間的差被用于調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻能力，直到離開(kāi)溫 度52近似等于該設(shè)定值。這樣，程序18不斷地監(jiān)測(cè)和調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻 能力。
圖3更詳細(xì)地描述了程序18的操作。當(dāng)系統(tǒng)10運(yùn)行于冷卻模式H下 時(shí)，方法60包括第一 自由冷卻確定步驟62。在第一 自由冷卻確定步驟62 期間，方法60確定系統(tǒng)10是否能夠運(yùn)行于自由冷卻模式12下。如果離開(kāi) 溫度52和外部環(huán)境空氣40的溫度之間的溫度差不足以在自由冷卻模式12 下運(yùn)行系統(tǒng)10，則系統(tǒng)10則繼續(xù)在冷卻模式14下運(yùn)行。但是，如果滿(mǎn)足了 自由冷卻的必要條件，則方法60執(zhí)行第一切換步驟64,使得系統(tǒng)10運(yùn)行于
9在第一切換步驟64之后，控制器16起動(dòng)程序18。程序18包括第一溫 度比較步驟66。在第一溫度比較步驟66中，方法60確定離開(kāi)溫度(所示為 離開(kāi)水溫度或LWT)是否近似等于設(shè)定點(diǎn)。
如果在第一溫度比較步驟66處離開(kāi)溫度52近似等于設(shè)定點(diǎn)，則程序18 確定系統(tǒng)IO的冷卻能力充足并且不需要做出調(diào)整。因而，控制器16通過(guò)程 序18不斷地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10以確保離開(kāi)溫度52保持近似等于設(shè)定值。如果在 第一溫度比較步驟66處程序18確定離開(kāi)溫度52不近似等于設(shè)定值，則方 法60執(zhí)行第二溫度比較步驟68。
在第二溫度比較步驟68處，當(dāng)方法60確定離開(kāi)溫度52低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)， 方法60執(zhí)行第一膨脹裝置調(diào)整步驟70,其中控制器16減小膨脹裝置26的 開(kāi)口25的尺寸。通過(guò)減小開(kāi)口25的尺寸，制冷劑44的流量降低，因此系 統(tǒng)10的冷卻能力也降低。控制器16可以以任何已知的方式改變開(kāi)口 25的 尺寸。例如，可以相對(duì)于離開(kāi)溫度52和設(shè)定點(diǎn)之間的差線性地調(diào)整開(kāi)口 25 的尺寸。替代地，可以相對(duì)于離開(kāi)溫度52和設(shè)定點(diǎn)之間的差非線性地調(diào)整 開(kāi)口25的尺寸。當(dāng)膨脹裝置開(kāi)口 25完全打開(kāi)時(shí)，膨脹裝置26具有上限， 當(dāng)膨脹裝置基本上閉合時(shí)，膨脹裝置26具有下限。在一些實(shí)施方式中，控 制器16被配置成持繼地改變開(kāi)口 25的尺寸以持續(xù)地調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻能 力。在其它實(shí)施方式中，控制器16被配置成周期性地改變開(kāi)口 25的尺寸， 從而周期性地調(diào)整系統(tǒng)10的冷卻能力。
在第一膨脹裝置調(diào)整步驟70之后，方法60執(zhí)行裝置下限檢查步驟72。 裝置下限檢查步驟72確定是否已經(jīng)達(dá)到膨脹裝置26的下限。當(dāng)開(kāi)口 25的 尺寸不再減小并且仍維持系統(tǒng)10處于自由冷卻模式12下的可運(yùn)行條件下， 達(dá)到了膨脹裝置26的下限。如果尚未達(dá)到膨脹裝置26的下限，則系統(tǒng)10 繼續(xù)運(yùn)行于自由冷卻模式12下，并且程序18繼續(xù)監(jiān)測(cè)離開(kāi)溫度52以及調(diào)整開(kāi)口 25以確保系統(tǒng)10具有充足的冷卻能力。
在系統(tǒng)IO包括多于一個(gè)制冷回路20的實(shí)施方式中，并且如果在執(zhí)行調(diào) 整步驟70后達(dá)到了膨脹裝置26的下限，則方法60能夠執(zhí)行第一回路檢查 步驟74。在第一回路檢查步驟74中，方法60確定在系統(tǒng)10中是否存在更 多可用的制冷回路20。系統(tǒng)10可以包括多個(gè)制冷回路20。但是，根據(jù)被冷 卻的空間的冷卻要求，系統(tǒng)10可以不使用全部的制冷回路20。因此，當(dāng)冷 卻要求不需要全部的制冷回^各20時(shí)， 一個(gè)或更多個(gè)制冷回i 各20可以-波關(guān)閉 和斷開(kāi)或者從系統(tǒng)10卸下。相反，如果冷卻要求增高，則一個(gè)或更多個(gè)制 冷循環(huán)20可以#皮連^妄或裝載到系統(tǒng)10 。
如果方法60在第 一 回路檢查步驟74確定存在多于 一 個(gè)運(yùn)行中的回路， 則方法60執(zhí)行卸載步驟76,其中制冷回路20中的一個(gè)坤皮從系統(tǒng)IO中卸載 掉，因此減小了系統(tǒng)10的冷卻能力。在執(zhí)行卸載步驟76之后，系統(tǒng)10繼 續(xù)運(yùn)行于自由冷卻模式12下，并且控制器16繼續(xù)監(jiān)測(cè)和調(diào)整系統(tǒng)10中任 意保持加載的制冷回路20中的膨脹裝置26的開(kāi)口 25的尺寸。
如果系統(tǒng)IO的冷卻能力太高，并且方法60不能通過(guò)調(diào)整膨脹閥和卸載 制冷回路來(lái)充分地減小冷卻能力，則在停止步驟78處停止系統(tǒng)10。如果需 要更大的冷卻能力并且如果自由冷卻確定步驟62確定系統(tǒng)10能夠運(yùn)行于自 由冷卻模式12下，則現(xiàn)在系統(tǒng)10準(zhǔn)備好在自由冷卻模式12下重新起動(dòng)。
重新參照第二溫度比較步驟68，當(dāng)方法60確定離開(kāi)溫度52高于設(shè)定點(diǎn) 時(shí)，方法60執(zhí)行第二膨脹裝置調(diào)整步驟80,其中控制器16增加膨脹裝置 26的開(kāi)口 25的尺寸。增加開(kāi)口 25的尺寸增加了制冷劑44的流動(dòng)，因而增 加了系統(tǒng)10的冷卻能力。在第二膨脹裝置調(diào)整步驟80之后，方法60執(zhí)行 裝置上限檢查步驟82。裝置上限檢查步驟82確定是否達(dá)到了膨脹裝置26 的上限，或者換言之，膨脹裝置26的開(kāi)口 25是否被完全打開(kāi)。
如果方法60在裝置上限檢查步驟82處確定膨脹裝置26小于完全打開(kāi)，則系統(tǒng)IO繼續(xù)運(yùn)行于自由冷卻模式下，并且控制器16繼續(xù)監(jiān)測(cè)和調(diào)整開(kāi)口
25的尺寸以維持系統(tǒng)中的充分的冷卻能力。
在系統(tǒng)IO包括多于一個(gè)制冷回3各20的實(shí)施方式中，并且如果方法60 確定膨脹閥26被完全打開(kāi)，則第二回路檢查步驟84能夠^皮執(zhí)行以確定是否 存在更多的能夠被加載到系統(tǒng)10上以提供更大的冷卻能力的制冷回路20。 如果方法60確定存在一個(gè)或更多可用的制冷循環(huán)20，則在加載步驟86處將 另外的制冷回路20加載到系統(tǒng)10上。
在加載步驟86之后，系統(tǒng)10繼續(xù)運(yùn)行于自由冷卻模式12下，并且控 制器16繼續(xù)監(jiān)測(cè)和調(diào)整開(kāi)口 2 5的尺寸以維持系統(tǒng)內(nèi)充分的冷卻能力。相反， 如果方法60確定系統(tǒng)10不具有另外的可用的制冷回路20,則執(zhí)行第二切換 步驟88，將系統(tǒng)10切換出自由冷卻模式12并且切換成冷卻模式14。
因此，由于程序18的起動(dòng)，方法60至少基于離開(kāi)溫度52和設(shè)定點(diǎn)溫 度之間的差控制系統(tǒng)IO，以選擇性地控制經(jīng)過(guò)膨月長(zhǎng)裝置26的流動(dòng)從而維持 所需的冷卻能力等級(jí)。方法60在完全打開(kāi)位置和基本閉合位置之間及其間 的任意子范圍內(nèi)任意處改變膨脹裝置26。當(dāng)系統(tǒng)10的冷卻能力低于所需等 級(jí)時(shí)，即當(dāng)離開(kāi)溫度52高于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，控制器16增加膨脹裝置26的開(kāi)口 25的尺寸和/或?qū)⒘硗獾闹评浠芈芳虞d到系統(tǒng)10上。當(dāng)系統(tǒng)10的冷卻能力 高于所需等級(jí)時(shí)，即當(dāng)離開(kāi)溫度52低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，控制器16減小膨脹裝置 26的開(kāi)口 25的尺寸和/或從系統(tǒng)10卸載另外的制冷回路20。然后，控制器 16繼續(xù)監(jiān)測(cè)離開(kāi)溫度52并且調(diào)整開(kāi)口 25的尺寸和/或加載到系統(tǒng)10上的制 冷回3各的個(gè)數(shù)。
如果在自由冷卻模式12下通過(guò)調(diào)整膨^:閥和增加更多的制冷回路20到 系統(tǒng)IO不能達(dá)到所需的冷卻能力，則方法60將系統(tǒng)10切換成冷卻模式14。
應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"、"第三"、"上"、"下"等在 此可用于修飾不同的元件。除非具體說(shuō)明，這些修飾語(yǔ)并不意味著所修飾的元件的空間、順序或分級(jí)的次序。
雖然參照 一 個(gè)或更多示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技 術(shù)人員將可了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出多種變型，并 且等同物可用以替代其中元件。另外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可 以做出許多改型來(lái)使具體的情況或材料適于本發(fā)明的教示。因此，意在本發(fā) 明并不局限于披露為所預(yù)料到的最佳模式的具體實(shí)施方式
，而是本發(fā)明將包 括落入所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種具有自由冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有泵、冷凝器及膨脹裝置的制冷回路，所述膨脹裝置具有可變開(kāi)口；用于通過(guò)經(jīng)由所述泵使制冷劑循環(huán)經(jīng)過(guò)所述制冷回路在所述自由冷卻模式下選擇性地操作所述制冷回路的控制器；以及存在于所述控制器上的自由冷卻能力控制序列，所述自由冷卻能力控制序列至少通過(guò)基于退出所述冷凝器的工作流體溫度與設(shè)定點(diǎn)溫度之間的溫度差調(diào)整所述可變開(kāi)口來(lái)調(diào)整所述制冷回路的冷卻能力。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述自由冷卻能力控制序列被配 置成在所述工作流體溫度低于所述設(shè)定點(diǎn)溫度時(shí)減小所述可變開(kāi)口的尺寸。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述自由冷卻能力控制序列被配 置成在所述可變開(kāi)口達(dá)到預(yù)定極限值時(shí)將所述制冷回路切換出自由冷卻模式。
4. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述制冷回路包括多個(gè)制冷回路； 其中，所述自由冷卻能力控制序列被配置成對(duì)所述制冷回路加載和卸載所述 多個(gè)制冷回^各。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述自由冷卻能力控制序列在所 述工作流體溫度高于所述設(shè)定點(diǎn)溫度時(shí)增加所述可變開(kāi)口的尺寸。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述制冷回路包括多個(gè)制冷回路； 其中，所述自由冷卻能力控制序列被配置成對(duì)所述制冷回路加載和卸載所述 多個(gè)制冷回i 各。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述自由冷卻能力控制序列相對(duì) 于所述溫度差線性地改變所述可變開(kāi)口。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述自由冷卻能力控制序列相對(duì) 于所述溫度差非線性地改變所述可變開(kāi)口。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器是比例-積分一效分控制器。
10. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括測(cè)量所述工作流體溫度的溫度傳感器，其中，所述控制器與所述溫度傳 感器連接并且計(jì)算所述溫度差。
11. 一種控制具有制冷回路和自由冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)的方法，所述方 法包括確定被調(diào)節(jié)的工作流體的溫度；在所述溫度高于設(shè)定點(diǎn)時(shí)增大制冷劑膨脹裝置的開(kāi)口 ；以及 在所述溫度低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)減小所述制冷劑膨脹裝置的所述開(kāi)口。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述制冷回路包括多個(gè)制冷回 路；所述方法進(jìn) 一 步包括對(duì)所述制冷回路加載第二制冷回路。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括確定是否達(dá)到了所述制冷劑膨脹裝置的所述開(kāi)口的上限； 當(dāng)達(dá)到了所述上限時(shí)加載所述第二制冷回^^各。
14. 如4又利要求11所述的方法，其中，所述制冷回路包括多個(gè)制冷回 路；所述方法進(jìn) 一 步包括從所述制冷回路卸載第二制冷回路。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括確定是否達(dá)到了所述制冷劑膨脹裝置的所述開(kāi)口的下限； 當(dāng)達(dá)到了所述下限時(shí)卸載所述第二制冷回路。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括確定是否達(dá)到了所述制冷劑膨脹裝置的所述開(kāi)口的下限； 當(dāng)達(dá)到了所述下限時(shí)卸載所述制冷回路并且停止所述系統(tǒng)。
17.參照附圖1至3中任一幅圖所描述的空調(diào)系統(tǒng)或控制空調(diào)系統(tǒng)的方法。
全文摘要
一種具有自由冷卻模式的空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有壓縮機(jī)、泵、膨脹裝置和控制器的制冷回路，其中，所述膨脹裝置具有可變開(kāi)口。控制器通過(guò)經(jīng)由泵使制冷劑循環(huán)經(jīng)過(guò)制冷回路而選擇性地使系統(tǒng)運(yùn)行于自由冷卻模式下。該系統(tǒng)包括存在于控制器上的自由冷卻能力控制序列。該自由冷卻能力控制序列至少通過(guò)基于工作流體溫度和設(shè)定點(diǎn)溫度之間的溫度差調(diào)整所述可變開(kāi)口來(lái)調(diào)整所述系統(tǒng)的冷卻能力。
文檔編號(hào)F25D17/06GK101680699SQ200680056923
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者B·范, P·德佩奇, P·里加爾 申請(qǐng)人:開(kāi)利公司