專利名稱：用于運(yùn)行冷凝器風(fēng)扇的控制系統(tǒng)的制作方法
用于運(yùn)行冷凝器風(fēng)扇的控制系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年3月31日提交的名稱為“Control Systemfor Operating Condenser Fans”的美國臨時(shí)申請61/165，356的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國臨時(shí)申請以參引方式納入本文。
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體涉及用于運(yùn)行冷凝器風(fēng)扇的控制系統(tǒng)。某些制冷和空調(diào)系統(tǒng)總體依靠冷凍機(jī)降低過程流體(例如水)的溫度，以產(chǎn)生變冷的過程流體?？諝饪梢月舆^空氣處理設(shè)備中的變冷的過程流體，并在待冷卻的建筑物或其他應(yīng)用中循環(huán)。在典型的冷凍機(jī)中，過程流體被蒸發(fā)器所冷卻，其中蒸發(fā)器通過將蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)從過程流體中吸收熱。制冷劑隨后可以在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮，并轉(zhuǎn)移至冷凝器， 例如空氣冷卻冷凝器。在空氣冷卻冷凝器中，制冷劑被空氣冷卻，并冷凝成液體?？諝饫鋮s冷凝器通常包括冷凝器旋管和風(fēng)扇，風(fēng)扇引導(dǎo)氣流經(jīng)過旋管?？梢酝ㄟ^調(diào)整風(fēng)扇的速度，或者通過在多個(gè)風(fēng)扇配置中對風(fēng)扇進(jìn)行分級(stage)來改變經(jīng)過旋管的氣流量。分級涉及選擇性運(yùn)行與某些冷凝器旋管相關(guān)的風(fēng)扇。也可以采用分級和改變風(fēng)扇速度的組合。經(jīng)過冷凝器旋管的氣流量影響冷凍機(jī)的效率。如果氣流太大，則產(chǎn)生該額外流動所需的功率代表浪費(fèi)的能量。如果氣流太小，則壓縮機(jī)需要花費(fèi)額外的能量來提供足夠的冷卻?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)為優(yōu)化流經(jīng)冷凝器旋管的氣流做出了嘗試。例如，一些冷凍機(jī)基于周圍溫度計(jì)算期望的氣流。然而，最佳的氣流與周圍溫度無關(guān)。因此，基于這個(gè)參數(shù)實(shí)施氣流控制的冷凍機(jī)不能以最大效率進(jìn)行運(yùn)行。類似地，基于冷凝器壓力調(diào)整氣流的冷凍機(jī)也在效率降低的狀況下運(yùn)行。在較低效率下運(yùn)行冷凍機(jī)會產(chǎn)生較高的運(yùn)行成本。
發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容涉及一種制冷系統(tǒng)，其包括可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)，其被配置為壓縮制冷劑；冷凝器，其被配置為接收并凝結(jié)壓縮的所述制冷劑；膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結(jié)的所述制冷劑；蒸發(fā)器，其被配置為在使所述制冷劑回到所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)之前蒸發(fā)膨脹的所述制冷劑；一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇，其被風(fēng)扇驅(qū)動器所驅(qū)動，并被配置為使空氣掠過所述冷凝器；用于確定所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯(lián)接至所述風(fēng)扇驅(qū)動器。所述控制器被配置為當(dāng)所述排放壓力在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)基于所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器，并且當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)基于所述排放壓力調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。本公開內(nèi)容還涉及一種制冷系統(tǒng)，其包括可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)，其具有一個(gè)或多個(gè)可變速度壓縮機(jī)，并被配置為壓縮制冷劑；冷凝器，其被配置為接收并凝結(jié)壓縮的所述制冷劑；膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結(jié)的所述制冷劑；蒸發(fā)器，其被配置為在使所述制冷劑回到所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)之前蒸發(fā)膨脹的所述制冷劑；一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇，其被風(fēng)扇驅(qū)動器所驅(qū)動，并被配置為使空氣掠過所述冷凝器；用于確定所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯(lián)接至所述風(fēng)扇驅(qū)動器。所述控制器被配置為當(dāng)所述排放壓力在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)基于所述一個(gè)或多個(gè)可變速度壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器，并且當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)基于所述排放壓力調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。 本發(fā)明還涉及一種運(yùn)行制冷系統(tǒng)的方法。該方法包括確定壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量；確定所述壓縮機(jī)系統(tǒng)的排放壓力；當(dāng)所述排放壓力在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，基于所述運(yùn)行容量控制一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行；以及當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)，基于所述排放壓力控制所述一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行。
圖1是采用空氣冷卻制冷系統(tǒng)的商用HVAC系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的圖示
圖2是圖1中示出的空氣冷卻制冷系統(tǒng)的立體圖。
圖3是在圖1和2中示出的制冷系統(tǒng)中使用的冷凝器的方框圖。
圖4是圖1和2中示出的空氣冷卻制冷系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的方框圖。
圖5是冷凍機(jī)效率與最大風(fēng)扇速度百分比的關(guān)系圖。
圖6是功率消耗與最大風(fēng)扇速度百分比的關(guān)系圖
圖7是最佳風(fēng)扇速度與壓縮機(jī)容量的關(guān)系圖。
圖8是運(yùn)行的風(fēng)扇數(shù)量與運(yùn)行的壓縮機(jī)數(shù)量的關(guān)系圖。
圖9是排放壓力與壓縮機(jī)容量的關(guān)系圖。
圖10是響應(yīng)不同冷凍機(jī)狀態(tài)的方法的流程圖。
圖11是以離散增量改變風(fēng)扇速度的方法的流程圖。
圖12是用于改變風(fēng)扇速度的方法的流程圖。
圖13是用于分級風(fēng)扇的方法的流程圖。
圖14是液體冷卻制冷系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的方框圖。
具體實(shí)施例方式本公開內(nèi)容涉及用于控制制冷系統(tǒng)內(nèi)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行的技術(shù)。根據(jù)某些實(shí)施方案，可以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的當(dāng)前容量(capacity)控制冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行。如本文使用的， 術(shù)語“容量”的是壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑的整體運(yùn)行排放率(displacement rate)，該壓縮機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)?？刂破骺梢詫嚎s機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量設(shè)置在一個(gè)被設(shè)計(jì)為滿足制冷系統(tǒng)的冷卻需要的水平。例如，在某些實(shí)施方案中，基于例如變冷的水的溫度、冷卻的環(huán)境的空氣溫度、和/或壓縮機(jī)的吸入壓力等等這些因素，控制器可以確定運(yùn)行容量。 隨后控制器可調(diào)整壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行，以使得壓縮機(jī)系統(tǒng)在確定的容量下運(yùn)行。例如，在采用可變速度壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，控制器可以改變壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，以調(diào)整壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量。在采用分級的恒定速度壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，控制器可以停用或啟用不同數(shù)量的壓縮機(jī)，以調(diào)整壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量。除了將壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)置為在預(yù)定容量下運(yùn)行，控制器還可以基于確定的壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行容量的參數(shù)調(diào)整壓縮機(jī)風(fēng)扇的運(yùn)行。例如，為了將壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在期望的運(yùn)行容量下，控制器可以確定壓縮機(jī)的期望的旋轉(zhuǎn)速度和/或應(yīng)該運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量。隨后，基于壓縮機(jī)的期望的壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和/或期望的運(yùn)行壓縮機(jī)的數(shù)量，控制器可以增加或減少通過壓縮機(jī)的氣流。例如，控制器可以改變冷凝器風(fēng)扇的速度和/或啟用或停用不同數(shù)量的冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行，以增加或減少通過冷凝器的氣流。在其他實(shí)施方案中，不利用期望的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度或運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量，控制器可從傳感器中接收輸入，該輸入指示實(shí)際的壓縮機(jī)速度或運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量(或者二者)，所述傳感器被設(shè)計(jì)為檢測上述這些參數(shù)。相應(yīng)地，不利用基于例如周圍空氣溫度或壓縮機(jī)系統(tǒng)上負(fù)荷(包括功率輸入和轉(zhuǎn)矩)等因素的控制機(jī)理，本公開內(nèi)容涉及基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量調(diào)整風(fēng)扇運(yùn)行的技術(shù)，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量由期望的或者實(shí)際運(yùn)行的壓縮機(jī)數(shù)量和/或期望的或者實(shí)際的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度所確定。另外，可以在壓縮機(jī)排放壓力超過一個(gè)高壓水平或者低于一個(gè)低壓水平時(shí)不實(shí)施 (override)基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量對冷凝器風(fēng)扇的控制。在高排放壓力和低排放壓力處，僅基于排放壓力而非壓縮機(jī)系統(tǒng)容量來調(diào)整風(fēng)扇速度和/或正在運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量(或者二者)。圖1示出了應(yīng)用于建筑物環(huán)境管理的供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HAVC)系統(tǒng)。在該實(shí)施方案中，建筑物10被制冷系統(tǒng)冷卻。制冷系統(tǒng)可包括冷凍機(jī)12和冷凝器14。如圖所示， 冷凍機(jī)12位于地下室，而冷凝器14被定位在房頂。然而，冷凍機(jī)12和冷凝器14可以位于其他區(qū)域，例如靠近建筑物10的其他設(shè)備室或者區(qū)域。圖1中描繪的冷凝器14是空氣冷卻的，即，使用外部空氣冷卻制冷劑，以使得制冷劑凝結(jié)成液體。冷凍機(jī)12可以是單機(jī)單元或者是包含其他設(shè)備——例如吹風(fēng)機(jī)和/或整合的空氣處理設(shè)備——的單個(gè)成套單元的一部分。冷凍機(jī)12的冷的過程流體可以通過管道16在整個(gè)建筑物10中循環(huán)。管道16到達(dá)空氣處理設(shè)備18，空氣處理設(shè)備18位于建筑物10的每一個(gè)樓層和各部分內(nèi)?？諝馓幚碓O(shè)備18被聯(lián)接至管道系統(tǒng)20，管道系統(tǒng)20適合于分配空氣處理設(shè)備之間的空氣。另外，管道系統(tǒng)20可從外側(cè)入口(未示出)接收空氣?？諝馓幚碓O(shè)備18包括熱交換機(jī)，熱交換機(jī)循環(huán)來自冷凍機(jī)12的冷的過程流體，以提供冷卻的空氣。包括在空氣處理設(shè)備18內(nèi)的風(fēng)扇將空氣從熱交換機(jī)中抽出，并將已調(diào)節(jié)的空氣送入建筑物10內(nèi)的環(huán)境——例如房間、公寓、或辦公室，從而將環(huán)境保持在指定溫度。其他裝置可以包括在該系統(tǒng)內(nèi)，例如調(diào)節(jié)過程流體流動和壓力的控制閥和/或感測過程流體、空氣的溫度和壓力等的溫度換能器或轉(zhuǎn)換器。圖2示出了制冷系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案。如上文對圖1所進(jìn)行的描述，空氣在空氣處理設(shè)備18中冷卻，空氣處理設(shè)備18使空氣循環(huán)流過冷的過程流體，以降低建筑物溫度。 冷的過程流體被流體泵22從冷凍機(jī)12泵抽到空氣處理設(shè)備18。在冷凍機(jī)12中，過程流體在蒸發(fā)器對中被冷卻，蒸發(fā)器M通過傳遞熱而蒸發(fā)制冷劑來降低過程流體的溫度。制冷劑隨后被壓縮機(jī)系統(tǒng)26壓縮，并通過壓縮機(jī)排放管線觀傳遞至冷凝器14。冷凝器14將制冷劑蒸汽冷凝成液體，隨后液體經(jīng)液體管線30流回進(jìn)蒸發(fā)器M，在蒸發(fā)器M，該過程再次開始。圖3是圖2中示出的制冷系統(tǒng)的冷凝器14的圖解。在該實(shí)施方案中呈現(xiàn)的冷凝器14被空氣冷卻，并包括八個(gè)冷凝器旋管32。冷凝器旋管的數(shù)量可以根據(jù)冷凝器旋管32 的大小和制冷系統(tǒng)的容量而變化。較大容量的系統(tǒng)可以采用更多數(shù)量、更大的冷凝器旋管 32，而小容量的系統(tǒng)可以使用一個(gè)小的旋管32。冷凝器旋管32通常被配置為幫助從冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑到外部空氣的熱傳遞。從制冷劑到外部空氣的熱傳遞降低了制冷劑的溫度，而這總體導(dǎo)致制冷劑從蒸汽冷凝成液體。制冷劑通常通過壓縮機(jī)排放管線觀進(jìn)入每個(gè)冷凝器旋管32的頂部，并從每個(gè)冷凝器旋管32的底部通過液體管線30離開。為了進(jìn)一步促進(jìn)熱傳遞，風(fēng)扇34可以使空氣循環(huán)經(jīng)過冷凝器旋管32。在該實(shí)施方案中，每個(gè)風(fēng)扇34包括風(fēng)扇葉片和一個(gè)電機(jī)36。風(fēng)扇葉片總體被設(shè)計(jì)為提供充足的氣流通過冷凝器旋管32，同時(shí)使用于驅(qū)動風(fēng)扇葉片的功率最小。風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)總體取決于應(yīng)用，但是可包括對葉片的數(shù)量和各葉片的螺距作出改變。風(fēng)扇電機(jī)36可被電驅(qū)動或機(jī)械驅(qū)動。然而，典型的商用冷凝器可采用三相交流(A/C)電機(jī)。風(fēng)扇電機(jī)的性能可取決于電磁繞組——公知為電極——的數(shù)量。對于某些冷凝器構(gòu)造，六極或八極電機(jī)可提供最高效的氣流。在圖3示出的構(gòu)造中，每個(gè)風(fēng)扇34使空氣循環(huán)通過兩個(gè)冷凝器旋管32。根據(jù)某些實(shí)施方案，與每個(gè)風(fēng)扇34相關(guān)聯(lián)的冷凝器旋管32成一角度，以使得旋管在底部更加靠近， 在靠近風(fēng)扇34的頂部相距較遠(yuǎn)。如圖所示，成角度的構(gòu)造引導(dǎo)氣流經(jīng)過每個(gè)冷凝器旋管32 的側(cè)面。隨后空氣通過風(fēng)扇葉片向上移動，并離開冷凝器14，如箭頭總體指示的。在其他實(shí)施方案中，冷凝器旋管32的構(gòu)造可以基于制冷系統(tǒng)應(yīng)用而變化。例如，其他的冷凝器設(shè)計(jì)可以為每個(gè)冷凝器旋管32提供一個(gè)風(fēng)扇34，或者為每個(gè)冷凝器旋管32提供多個(gè)風(fēng)扇34。在圖3描繪的實(shí)施方案中，每個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36被電機(jī)驅(qū)動器38所控制。根據(jù)某些實(shí)施方案，電機(jī)驅(qū)動器38可包括電機(jī)啟動器和變速驅(qū)動器(VSD)。VSD允許風(fēng)扇電機(jī)36的速度連續(xù)變化。例如，如果風(fēng)扇電機(jī)36是8極、三相、A/C電機(jī)，所提供的電流的頻率是60Hz， 則風(fēng)扇電機(jī)36可以以每分鐘900轉(zhuǎn)(RPM)的速度旋轉(zhuǎn)。VSD可以改變供應(yīng)至風(fēng)扇電機(jī)36 的電流的頻率，以使得風(fēng)扇電機(jī)36可以在不同的速度下運(yùn)行。改變風(fēng)扇電機(jī)36的速度改變了流經(jīng)冷凝器旋管32的空氣量。盡管圖3中示出了單個(gè)電機(jī)驅(qū)動器38電聯(lián)接至每個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36，在其他實(shí)施方案中，在需要時(shí)，可以采用單獨(dú)的驅(qū)動器38，并在風(fēng)扇電機(jī)之間共享。采用單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動器38控制每個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36可以減少建造成本，并提高冷凝器14 的可靠性。另外，在其他實(shí)施方案中，不采用VSD，而是采用以分級構(gòu)造按恒定速度運(yùn)行風(fēng)扇的電機(jī)驅(qū)動器38。在這些實(shí)施方案中，通過調(diào)整運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量，可以改變經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流量。例如，較多的風(fēng)扇可以增加經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流，而較少的風(fēng)扇可減少經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流。電機(jī)驅(qū)動器38可以使用輸入信號來接合風(fēng)扇電機(jī)36，并且在VSD的情況中，為風(fēng)扇電機(jī)36指定一個(gè)運(yùn)行速度。電機(jī)驅(qū)動器38可從控制器40接收輸入信號，控制器40電聯(lián)接至每個(gè)電機(jī)驅(qū)動器38。如下文參考圖4進(jìn)一步討論的，控制器40可基于期望的或?qū)嶋H的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量確定合適的風(fēng)扇運(yùn)行。例如，基于所期望或?qū)嶋H的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，控制器40可確定運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量和/或每個(gè)風(fēng)扇的運(yùn)行速度。隨后控制器40可向電機(jī)驅(qū)動器38提供輸入信號，以接合合適的風(fēng)扇34和/或以預(yù)定的運(yùn)行速度運(yùn)行風(fēng)扇34。風(fēng)扇電機(jī)36可隨后以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片，以引導(dǎo)氣流經(jīng)過冷凝器旋管32。圖4是制冷系統(tǒng)的示意性圖示。如之前參考圖1和2所討論的，熱的過程流體進(jìn)入蒸發(fā)器M，并被冷卻，從而為空氣處理設(shè)備18產(chǎn)生變冷的過程流體。在冷卻過程流體中，蒸發(fā)器M內(nèi)的制冷劑被蒸發(fā)，并經(jīng)過吸入管線42流進(jìn)壓縮機(jī)系統(tǒng)沈，壓縮機(jī)系統(tǒng)沈可以表示一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)。制冷劑在壓縮機(jī)系統(tǒng)沈中被壓縮，并通過壓縮機(jī)排放管線28離開。隨后制冷劑進(jìn)入冷凝器旋管32，在那里制冷劑被冷卻并冷凝為液體。從冷凝器旋管32，制冷劑流經(jīng)液體管線30，并穿過膨脹閥44。膨脹閥44可以是熱膨脹閥或電子膨脹閥，其根據(jù)吸入過熱、蒸發(fā)器液體水平、或其他參數(shù)而改變制冷劑的流動。作為替代，膨脹閥44可以是固定的孔或毛細(xì)管。制冷劑離開膨脹閥44，進(jìn)入蒸發(fā)器24，完成循環(huán)。通常在現(xiàn)代制冷系統(tǒng)中采用一些子系統(tǒng)，以提高效率。例如，壓縮機(jī)系統(tǒng)沈可利用卸載子系統(tǒng)(unloading subsystem)提高冷凍機(jī)效率。根據(jù)某些實(shí)施方案，卸載子系統(tǒng)可包括滑動裝置48，如圖4示出的?；瑒娱y48可以用于限制壓縮機(jī)負(fù)荷。當(dāng)滑動閥48打開時(shí)，可以允許制冷劑蒸汽離開壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的中間級，因此向壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的高壓部分提供較少的制冷劑。在中間級處離開的制冷劑蒸汽可以流經(jīng)滑動閥48，并與離開蒸發(fā)器M 的未壓縮的制冷劑蒸汽一同重新進(jìn)入壓縮機(jī)系統(tǒng)沈。通常，滑動閥48被打開以根據(jù)制冷系統(tǒng)的低需求而減少壓縮機(jī)容量。例如，在低需求期間，可需要較少的制冷劑壓縮。被部分壓縮的制冷劑的一部分可在中間級通過打開的滑動閥48逃逸，以允許少量制冷劑在壓縮機(jī)系統(tǒng)26的高壓部分被壓縮。減少的壓縮機(jī)容量可導(dǎo)致壓縮機(jī)系統(tǒng)沈更少的功率消耗。另一個(gè)可提高制冷系統(tǒng)效率子系統(tǒng)是節(jié)約裝置子系統(tǒng)。節(jié)約裝置子系統(tǒng)包括閃蒸罐50、閥52和53、以及壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的節(jié)約裝置端口 55。閥53將來自冷凝器旋管32的液體制冷劑供給至閃蒸罐50。當(dāng)閥52打開時(shí)，來自閃蒸罐50的制冷劑蒸汽流向壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的節(jié)約裝置端口 55，同時(shí)來自閃蒸罐50的液體制冷劑被引導(dǎo)通過液體管線30。節(jié)約裝置端口 55被連接至中間級的壓縮機(jī)26，以使得節(jié)約裝置端口 55處的壓力在吸入壓力 (進(jìn)入壓縮機(jī)26的制冷劑壓力)和排放壓力(離開壓縮機(jī)沈的制冷劑壓力)之間。通過節(jié)約裝置端口 55，閃蒸罐制冷劑蒸汽可以被引入壓縮機(jī)系統(tǒng)沈，所述閃蒸罐制冷劑蒸汽處于比從蒸發(fā)器M進(jìn)入壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的制冷劑蒸汽更高的壓力。對閃蒸罐50的較高壓力的制冷劑蒸汽進(jìn)行壓縮可以提高制冷系統(tǒng)的效率和容量。雖然節(jié)約裝置通常與螺旋式壓縮機(jī)一同使用，但是類似的構(gòu)造可以與其他壓縮機(jī)構(gòu)造——例如往復(fù)式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)或多級離心式壓縮機(jī)——一同被采用。如果一個(gè)實(shí)施方案省去了節(jié)約裝置，則液體制冷劑直接從冷凝器旋管32經(jīng)液體管線30流向膨脹閥44。多種不同的壓縮機(jī)——例如離心式、渦旋式和螺旋式等等——可以在壓縮機(jī)系統(tǒng) 26中使用。不論壓縮機(jī)的類型，壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量通常是可調(diào)節(jié)的。如上文所提到的， 術(shù)語“容量”的是壓縮機(jī)系統(tǒng)26內(nèi)制冷劑的整體運(yùn)行排放速率。例如，在壓縮機(jī)——例如螺旋式壓縮機(jī)中，旋轉(zhuǎn)速度可以改變，通過改變壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以被調(diào)整。隨著旋轉(zhuǎn)速度提高，更多的制冷劑被壓縮和排放，因此增加了壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。類似地，隨著旋轉(zhuǎn)速度降低，較少的制冷劑被壓縮和排放，因此減小了壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量。在另一個(gè)實(shí)施例中，在通常以恒定速度運(yùn)行的壓縮機(jī)——例如渦旋式壓縮機(jī)中，可通過分級，即選擇性地運(yùn)行不同數(shù)量的壓縮機(jī)來調(diào)整容量。隨著更多的壓縮機(jī)被啟用，則壓縮機(jī)系統(tǒng)中更多的制冷劑被壓縮和排放，因此增加了壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量。類似地，隨著較少的壓縮機(jī)被啟用，則壓縮機(jī)系統(tǒng)中更少的制冷劑被壓縮和排放，因此減小了壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量。在又一個(gè)實(shí)施例中，壓縮機(jī)系統(tǒng)可以包括可以被分級和速度調(diào)整的壓縮機(jī)。在該實(shí)施例中，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以是在壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)排放的制冷劑的總量，其由壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量共同測量。壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量可以根據(jù)制冷系統(tǒng)上不同的負(fù)荷而調(diào)整。例如，在高負(fù)荷期間(例如在啟動期間，當(dāng)相對較熱的過程流體進(jìn)入蒸發(fā)器M時(shí)，和/或當(dāng)周圍溫度相對高時(shí))，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以增加，以應(yīng)對提高的需求。在低負(fù)荷期間(例如當(dāng)相對較冷的過程流體進(jìn)入蒸發(fā)器M時(shí)，和/或當(dāng)周圍溫度相對低時(shí))，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以減小，以減少運(yùn)行該系統(tǒng)所要求的電力。根據(jù)某些實(shí)施方案，基于與制冷系統(tǒng)上負(fù)荷相關(guān)的因素——例如進(jìn)入和/或離開蒸發(fā)器M的過程流體的溫度，建筑物10 (圖1)內(nèi)的空氣溫度，和/或壓縮機(jī)吸入壓力等等， 控制器40可確定期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。例如，控制器40可調(diào)整壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量，以保持離開蒸發(fā)器M的過程流體處于十分恒定的溫度。在這些實(shí)施方案中，傳感器49可以位于離開蒸發(fā)器M的過程流體管線中，以測量離開蒸發(fā)器M的過程流體的溫度。控制器40 可從傳感器49接收反饋，并根據(jù)使用傳感器49檢測到的溫度變化來增加和減小壓縮機(jī)系統(tǒng)的期望容量。在其他實(shí)施方案中，替代于傳感器49或者除傳感器49之外，控制器40可采用其他傳感器，例如周圍溫度傳感器、建筑物10內(nèi)的空氣溫度傳感器、用于進(jìn)入蒸發(fā)器的過程流體的過程流體溫度傳感器、用于流經(jīng)蒸發(fā)器的過程流體的過程流體溫度傳感器(例如下文討論的傳感器60)，和/或壓縮機(jī)吸入壓力傳感器等等，以確定期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。在控制器40已經(jīng)確定期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量之后，控制器40可為壓縮機(jī)系統(tǒng)沈確定期望的運(yùn)行參數(shù)，例如壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，或運(yùn)行的壓縮機(jī)數(shù)量，所述期望的運(yùn)行參數(shù)應(yīng)該被采用使得壓縮機(jī)系統(tǒng)26以期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量運(yùn)行壓縮機(jī)。控制器40可提供代表期望的運(yùn)行參數(shù)的輸入信號至一個(gè)或多個(gè)電機(jī)46，電機(jī)46為壓縮機(jī)系統(tǒng)沈中的壓縮機(jī)提供動力，以將壓縮機(jī)系統(tǒng)26設(shè)置為在確定的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量下運(yùn)行。通過根據(jù)制冷系統(tǒng)上變化的負(fù)荷而改變壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，制冷系統(tǒng)可以在所有運(yùn)行階段都高效地運(yùn)行?？刂破?0還可使用壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的期望的運(yùn)行參數(shù)，以控制冷凝器風(fēng)扇34的運(yùn)行，如參考圖3所描述的。例如，控制器40可基于期望的壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和/或基于期望的運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量調(diào)整風(fēng)扇34的旋轉(zhuǎn)速度。根據(jù)某些實(shí)施方案，控制器40可根據(jù)增加的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量而線性提高風(fēng)扇的速度，以及根據(jù)減小的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量而線性降低風(fēng)扇的速度，盡管這個(gè)關(guān)系并不必須是線性的。此外，在采用分級的冷凝器風(fēng)扇34的實(shí)施方案中，控制器40可以基于期望的壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和/或基于期望的運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量調(diào)整運(yùn)行的壓縮機(jī)風(fēng)扇34的數(shù)量。在某些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)可選的傳感器M、62、64和65可以被包括在制冷系統(tǒng)內(nèi)，以提供壓縮機(jī)系統(tǒng)26的閉環(huán)運(yùn)行。在這些實(shí)施方案中，可利用來自傳感器M、62、 64和/或65的反饋，以確保壓縮機(jī)系統(tǒng)沈在期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量下運(yùn)行，如下文將要討論的。然而，在其他實(shí)施方案中，可省去傳感器M、62、64和65，制冷系統(tǒng)可以基于期望的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量運(yùn)行，如上文描述的。在采用傳感器M的實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)傳感器M可以被附接至電機(jī)46，以測量壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。具體地，傳感器M可檢測與壓縮機(jī)電機(jī)46的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的不同參數(shù)，例如電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度等等。傳感器M可以電聯(lián)接至控制器40，并向控制器40提供表示所檢測到的參數(shù)的信號。應(yīng)注意，在一些實(shí)施方式中，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以是已知的，或者根據(jù)驅(qū)動器系統(tǒng)或壓縮機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)有和已知參數(shù)而估計(jì)出。例如，用于驅(qū)動壓縮機(jī)的一個(gè)或多個(gè)VSD通常產(chǎn)生命令信號，或者針對這些信號計(jì)算或查詢值，這些值或信號用作控制VSD內(nèi)的固態(tài)轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)。這些信號或值可以作為壓縮機(jī)系統(tǒng)容量的指標(biāo)。使用檢測到的參數(shù)，控制器40可確定壓縮機(jī)系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行容量。例如，如果壓縮機(jī)系統(tǒng)沈包括螺旋式壓縮機(jī)——其中可通過改變壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)整容量，則傳感器M可檢測壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，并將該旋轉(zhuǎn)速度提供給控制器40，以確定壓縮機(jī)容量。在該實(shí)施例中，隨著旋轉(zhuǎn)速度提高，壓縮機(jī)容量也增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果壓縮機(jī)系統(tǒng)沈包括渦旋式壓縮機(jī)——其中壓縮機(jī)可以被分級并選擇性地啟用以調(diào)整容量，則傳感器M 可檢測壓縮機(jī)電機(jī)46的運(yùn)行狀態(tài)，并將該運(yùn)行狀態(tài)提供給控制器40，以確定壓縮機(jī)容量。 在該實(shí)施例中，運(yùn)行的壓縮機(jī)電機(jī)46越多，當(dāng)前的壓縮機(jī)容量越大。在某些實(shí)施方案中，控制器40可使用壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的當(dāng)前的運(yùn)行容量，而不是壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的期望的運(yùn)行容量來調(diào)整冷凝器風(fēng)扇34的運(yùn)行，如上文參照圖3描述的。例如，控制器40可使用傳感器M確定壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和/或運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量。隨后控制器可使用這些測得的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整冷凝器風(fēng)扇34的速度和/或調(diào)整運(yùn)行的冷凝器風(fēng)扇34的數(shù)量。然而，在其他實(shí)施方案中，可省去傳感器M，控制器40可僅僅基于壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的期望的運(yùn)行容量來調(diào)整冷凝器風(fēng)扇34的運(yùn)行。只要離開壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的制冷劑的壓力和/或冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑保持在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，控制器40可基于期望的或當(dāng)前壓縮機(jī)系統(tǒng)容量調(diào)整冷凝器風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度和/或調(diào)整運(yùn)行的冷凝器風(fēng)扇的數(shù)量。然而，如果壓力變得過高或過低，控制器40可不實(shí)施基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量對冷凝器風(fēng)扇進(jìn)行的控制，替代地可基于該壓力來控制冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行。冷凝器旋管32內(nèi)的壓力可以被許多因素所影響，例如進(jìn)入冷凝器旋管32的制冷劑的溫度，周圍空氣溫度、冷凝器風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度、和/或運(yùn)行的冷凝器風(fēng)扇的數(shù)量等等。相應(yīng)地，可使用不同的運(yùn)行輸入信息確定冷凝器旋管32的壓力，在某些實(shí)施方案中，所述運(yùn)行輸入信息通過電聯(lián)接至控制器40的其他傳感器被測量。例如，周圍溫度傳感器56可以用于測量建筑物10外部的空氣溫度。控制器40可以接收由周圍溫度傳感器56測得的周圍溫度，并單獨(dú)使用該周圍溫度，或者將該周圍溫度與其他參數(shù)一起使用，來檢測冷凝器旋管32內(nèi)的高壓狀況。例如，因?yàn)橹車鷾囟壬?，由于溫度差減小，更少的熱從冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑傳遞至外部空氣。降低的熱傳遞速率可導(dǎo)致冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑溫度升高。隨著制冷劑的溫度升高，旋管32內(nèi)的壓力也增加。因此，控制器40可使用周圍溫度，以檢測冷凝器旋管32內(nèi)的高壓狀況。根據(jù)檢測到高壓狀況，控制器40可不實(shí)施基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量進(jìn)行的控制，并可以運(yùn)行風(fēng)扇以增加通過冷凝器旋管32的氣流。例如，在采用被VSD驅(qū)動的冷凝器風(fēng)扇的實(shí)施方案中，控制器40可提高風(fēng)扇速度，從而促進(jìn)從制冷劑到外部空氣的額外的熱傳遞，因此降低冷凝器壓力。在采用被分級的風(fēng)扇的實(shí)施方案中，控制器可增加運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量，從而促進(jìn)從制冷劑到外部空氣的額外的熱傳遞。另外，在某些采用可被分級并且速度被調(diào)整的風(fēng)扇的實(shí)施方案中， 控制器40可提高風(fēng)扇速度，并增加運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量。代替或者除了周圍溫度傳感器56，壓力傳感器58可電聯(lián)接至控制器40，以測量離開壓縮機(jī)系統(tǒng)26的制冷劑的排放壓力。離開壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的制冷劑的排放壓力可影響冷凝器旋管32內(nèi)制冷劑的壓力。因此，壓力傳感器58檢測到的排放壓力可被控制器40用來檢測高壓狀況。在其他實(shí)施方案中，控制器40可使用制冷系統(tǒng)的其他運(yùn)行參數(shù)來確定排放壓力，例如冷凝器旋管32內(nèi)的溫度、周圍空氣溫度、和/或壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量等等。根據(jù)檢測到高壓狀況，控制器40可不實(shí)施基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量進(jìn)行的控制，并可以增加通過冷凝器旋管32的氣流(例如通過提高風(fēng)扇速度和/或增加運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量)，以減小冷凝器壓力。此外，在某些實(shí)施方案中，控制器40還可使壓縮機(jī)沈卸載，例如使用滑動閥48，或者可以關(guān)閉壓縮機(jī)26，以減小排放壓力。在某些實(shí)施方案中，控制器40還可采用傳感器來設(shè)置壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量。例如，溫度傳感器60可以電聯(lián)接至控制器40，以檢測在蒸發(fā)器M內(nèi)變冷的過程流體的溫度。 控制器40可使用該過程流體的溫度來調(diào)整壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量，以保持建筑物10(圖1) 內(nèi)的期望的溫度。例如，當(dāng)過程流體的溫度上升超過特定水平，控制器40可增加壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，以抵消溫度升高。相反，當(dāng)過程流體的溫度降低到低于特定水平，控制器40可減小壓縮機(jī)容量。因此，基于過程流體的溫度，控制器40可設(shè)置壓縮機(jī)系統(tǒng)沈容量的當(dāng)前容量 (例如通過改變運(yùn)行中的壓縮機(jī)數(shù)量，或者通過改變壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度)。因?yàn)榭刂破?0設(shè)置壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量，因此控制器40還可調(diào)整風(fēng)扇的運(yùn)行以適應(yīng)壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的當(dāng)前容量設(shè)置。例如，如果控制器40增加壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，則控制器 40還可提高風(fēng)扇34的速度。如果控制器40減小壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，則控制器40還可降低風(fēng)扇34的速度。在其他實(shí)施方案中，另一個(gè)控制器(未示出)可用于基于過程流體的溫度設(shè)置壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。在這些實(shí)施方案中，另一個(gè)控制器可將壓縮機(jī)系統(tǒng)容量設(shè)置傳送至控制器40，控制器40隨后可使用接收到的設(shè)置來調(diào)整風(fēng)扇34的運(yùn)行。如之前討論的，壓縮機(jī)卸載子系統(tǒng)(例如滑動閥48)可以影響壓縮機(jī)容量。因此， 傳感器62可電聯(lián)接至控制器40，以檢測壓縮機(jī)卸載子系統(tǒng)何時(shí)運(yùn)行。傳感器62可為控制器40提供表示滑動閥48的位置的信號。類似地，當(dāng)閥52和53打開時(shí)，節(jié)約裝置子系統(tǒng)也減小壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。因此，傳感器64和65可以分別被附接至閥52和53，為控制器40提供閥52和53的位置的信號指示。在某些實(shí)施方案中，控制器40可電聯(lián)接至滑動閥48和節(jié)約裝置閥52和53，以控制卸載子系統(tǒng)和節(jié)約裝置子系統(tǒng)的運(yùn)行。在這些實(shí)施方案中，控制器40設(shè)置閥48、52和53的位置，并且控制器40可在確定壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的當(dāng)前運(yùn)行容量時(shí)使用這些已知的位置。在這些實(shí)施方案中，傳感器62、64和65可以省去。盡管圖4描繪了單個(gè)風(fēng)扇34和單個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36，這些部件可以代表冷凝器14內(nèi)的多個(gè)風(fēng)扇。上文討論的電機(jī)驅(qū)動器38可電聯(lián)接至控制器40。在控制器40已經(jīng)基于壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的容量確定應(yīng)使用的風(fēng)扇運(yùn)行設(shè)置之后，控制器40可通過電機(jī)驅(qū)動器38調(diào)整風(fēng)扇34的運(yùn)行。例如，控制器40可向電機(jī)驅(qū)動器38提供一個(gè)輸入信號，以使得一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇34運(yùn)行?？刂破?0還可向電機(jī)驅(qū)動器38提供一個(gè)輸入信號，以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36的速度。為了閉環(huán)運(yùn)行，一個(gè)或多個(gè)傳感器66可被附接至風(fēng)扇電機(jī)36，以檢測風(fēng)扇34的運(yùn)行參數(shù)。例如，傳感器66可測量風(fēng)扇電機(jī)36的旋轉(zhuǎn)速度。控制器40隨后可將檢測到的旋轉(zhuǎn)速度與提供的速度設(shè)置進(jìn)行比較，以確定風(fēng)扇34是否按指示運(yùn)行，并根據(jù)需要對輸入命令信號做出調(diào)整。例如，如果一個(gè)風(fēng)扇電機(jī)36的速度低于要求，氣流控制器40可提高其他風(fēng)扇電機(jī)的速度，從而對冷凝器旋管32提供期望的氣流。然而，在其他實(shí)施方案中，傳感器 66可以省去。圖5是冷凍機(jī)效率與最大風(fēng)扇速度的百分比的示例性關(guān)系圖。曲線68表示在一個(gè)風(fēng)扇速度范圍內(nèi)以及在恒定壓縮機(jī)容量下最佳冷凍機(jī)效率的百分比。獨(dú)立曲線70、72和 74分別代表60° F(16°C)、80° F(27°C )和100° F(38°C )周圍溫度下的數(shù)據(jù)。這些曲線 70、72和74各自的頂點(diǎn)表明冷凍機(jī)效率最大的點(diǎn)。在該實(shí)施例中，所有三個(gè)曲線都表明最大的冷凍機(jī)效率發(fā)生在相同的風(fēng)扇速度下，而與周圍溫度無關(guān)。因此，對于特定的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，周圍溫度不會實(shí)質(zhì)上影響獲得最佳冷凍機(jī)效率的風(fēng)扇速度。因此，周圍溫度除了被用于檢測高壓狀況，周圍溫度可以不是被控制器40所采用的用于調(diào)整冷凝器風(fēng)扇運(yùn)行的因素(或者不是重要因素)。圖6是示出了風(fēng)扇電機(jī)36和壓縮機(jī)電機(jī)46消耗的功率隨著最大風(fēng)扇速度的百分比而變化的示例性圖示。曲線76、78和80是基于在恒定壓縮機(jī)容量下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。曲線 76示出了風(fēng)扇電機(jī)36消耗的功率隨著最大速度的百分比而變化。如曲線76所證明的，風(fēng)扇電機(jī)36旋轉(zhuǎn)越快，其消耗的功率越多。另外，這個(gè)關(guān)系通常不是線性的。換句話說，風(fēng)扇速度的提高可導(dǎo)致風(fēng)扇34和其驅(qū)動器所消耗的功率的不成比例的增加。曲線78表示壓縮機(jī)電機(jī)46消耗的功率隨著風(fēng)扇速度而變化。曲線78示出隨著風(fēng)扇速度提高，壓縮機(jī)電機(jī)46消耗的功率減少。這種功率消耗的減少可以是由于冷凝器旋管32處增加的熱傳遞速率導(dǎo)致較低的壓縮機(jī)壓頭(compressor head)的結(jié)果。較低的壓縮機(jī)壓頭意味著壓縮機(jī)消耗較少的功率來壓縮制冷劑。曲線80表示壓縮機(jī)電機(jī)46和風(fēng)扇電機(jī)36 二者消耗的總功率隨著風(fēng)扇速度而變化。如從曲線80可以看出的，存在一點(diǎn)，在該點(diǎn)處總的功率消耗最小。 該點(diǎn)對應(yīng)于圖5中示出的最佳冷凍機(jī)效率的風(fēng)扇速度。獲得最大冷凍機(jī)效率的風(fēng)扇速度可以根據(jù)壓縮機(jī)容量和制冷系統(tǒng)配置而變化。因此，對于給定的壓縮機(jī)容量，不同的制冷系統(tǒng)可以具有不同的最佳冷凍機(jī)效率點(diǎn)。圖7是示出了最佳風(fēng)扇速度與壓縮機(jī)系統(tǒng)容量的示例性關(guān)系圖。曲線82總體證明了隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)容量增加，最佳風(fēng)扇速度也提高。如圖所示，曲線82從近似50%的風(fēng)扇速度開始，這是因?yàn)橐缘陀谠撍竭\(yùn)行風(fēng)扇34所要求的功率最小。例如，風(fēng)扇電機(jī)36在 50%速度處消耗的功率可以僅是在100%速度處消耗的功率的近似12. 5%。在替代實(shí)施方案中，根據(jù)制冷系統(tǒng)的確切特性，低于近似50%的速度是可期望的。曲線段84和86僅是曲線82的示例性的兩段。這些段都是線性的，證明了在特定壓縮機(jī)容量下的斜率變化。然而，曲線段84和86可以是非線性的，并且也可以存在指示其他斜率變化的其他曲線段。曲線段88表示最佳風(fēng)扇速度隨著壓縮機(jī)容量而保持相對恒定的區(qū)域。如圖6中曲線76看出的，運(yùn)行風(fēng)扇電機(jī)36所使用的功率隨著風(fēng)扇速度的提高而迅速增加。因此，可存在一點(diǎn)，在該點(diǎn)處需要用于提高風(fēng)扇速度的功率大于需要用于增加壓縮機(jī)容量的功率。在該點(diǎn)處，最佳風(fēng)扇速度隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)容量而保持相對恒定，如在曲線88中所看到的。圖8是示出運(yùn)行中的風(fēng)扇數(shù)量與運(yùn)行中的壓縮機(jī)的數(shù)量的示例性關(guān)系圖。如前文討論的，采用多個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)系統(tǒng)配置可通過分級壓縮機(jī)來改變壓縮機(jī)容量。 因此，在要求額外容量的運(yùn)行期間，可啟動額外的壓縮機(jī)。隨著壓縮機(jī)容量增加，冷凝器14 可以被要求將額外的熱傳遞到外部空氣。一些冷凝器配置采用單一速度風(fēng)扇。在這些配置中，通過運(yùn)行額外的風(fēng)扇34，經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流通常會增加。例如，圖8中描繪的數(shù)據(jù)與具有6個(gè)電扇34的冷凝器14相關(guān)。在低容量情況中，可以運(yùn)行一個(gè)壓縮機(jī)。在這樣的情況中，可通過運(yùn)行4個(gè)電扇34獲得經(jīng)過冷凝器旋管32的最佳氣流。該運(yùn)行模式在圖 8中的點(diǎn)90處示出。隨著冷卻系統(tǒng)的需求增加，可運(yùn)行額外的壓縮機(jī)來補(bǔ)償額外的負(fù)荷。點(diǎn)92和94分別代表其中有兩個(gè)和三個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行的運(yùn)行狀態(tài)。在這些狀態(tài)中的每一個(gè)， 所有6個(gè)電扇34都被運(yùn)行，以增加經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流。通過響應(yīng)于增加的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量而增加運(yùn)行的電扇34的數(shù)量，可獲得經(jīng)過冷凝器旋管32的最佳氣流。如上文討論的，最佳氣流可導(dǎo)致整個(gè)制冷系統(tǒng)的效率提高。對于具有不同數(shù)量的壓縮機(jī)和/或不同數(shù)量的風(fēng)扇34的制冷系統(tǒng)，可以采用類似的布置。對于這些布置中的每一個(gè)，可通過調(diào)整隨著運(yùn)行的壓縮機(jī)的數(shù)量而變化的運(yùn)行風(fēng)扇34的數(shù)量計(jì)算最佳氣流。圖9是示出可以用于隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)的排放壓力的改變而控制冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行的不同運(yùn)行機(jī)制的圖表。每個(gè)運(yùn)行機(jī)制由排放壓力的一個(gè)區(qū)域限定，排放壓力發(fā)生在不同的排放壓力水平96、98、100和102之間。對于大部分排放壓力(例如在水平98和100 之間的排放壓力)，冷凝器風(fēng)扇可以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)26的容量運(yùn)行。然而，在高壓狀況或低壓狀況下，冷凝器風(fēng)扇可以獨(dú)立于壓縮機(jī)容量被控制。壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的排放壓力是制冷劑離開壓縮機(jī)系統(tǒng)26的壓力，并可以使用傳感器(如圖4中示出的傳感器58)測量該壓力。控制器40可接收排放壓力，并隨后確定對應(yīng)于壓縮機(jī)排放壓力的合適的運(yùn)行機(jī)制。例如，當(dāng)排放壓力在水平98和100之間時(shí)，控制器可采用標(biāo)為“針對效率優(yōu)化風(fēng)扇速度”運(yùn)行機(jī)制。在該運(yùn)行機(jī)制中，控制器40可基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量改變風(fēng)扇速度，如上文參考圖4描述的。例如，隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)容量增加，控制器40可提高冷凝器風(fēng)扇40的速度。類似地，隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)容量減小，控制器40可降低冷凝器風(fēng)扇40的速度。該運(yùn)行機(jī)制內(nèi)的控制允許基于壓縮機(jī)容量改變經(jīng)過冷凝器旋管的氣流(例如通過調(diào)整冷凝器風(fēng)扇速度)，以獲得經(jīng)過冷凝器旋管32的最佳氣流，這可允許制冷系統(tǒng)在最大效率下運(yùn)行。另外，在采用分級風(fēng)扇的實(shí)施方案中，如上文參考圖4描述的， 可以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量調(diào)整運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量，以基于壓縮機(jī)容量改變經(jīng)過冷凝器旋管的氣流。在這些實(shí)施方案中，可以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量的離散的、分步的增量而改變運(yùn)行的風(fēng)扇數(shù)量。當(dāng)排放壓力落到水平98以下時(shí)，控制器40可不實(shí)施基于壓縮機(jī)容量進(jìn)行的控制， 并可采用標(biāo)為“降低風(fēng)扇速度”的運(yùn)行機(jī)制。在該運(yùn)行機(jī)制中，控制器40可降低風(fēng)扇速度， 以增加排放壓力。這種降低會大于在效率優(yōu)化機(jī)制中發(fā)生的“正?！钡汀ｏL(fēng)扇速度的更多的降低會在風(fēng)扇速度和排放壓力之間的關(guān)系(而不是之前的風(fēng)扇速度和壓縮機(jī)容量之間的關(guān)系)中反映。風(fēng)扇速度可以以任何合適的方式隨排放壓力而降低，例如成比例地、非線性的、以一步或幾步的方式等等。降低風(fēng)扇速度可導(dǎo)致冷凝器制冷劑和空氣之間較低的熱傳遞速率，這轉(zhuǎn)而升高冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑溫度和壓力。較高的壓力導(dǎo)致蒸發(fā)器M和冷凝器旋管32之間更大的壓差，這可以允許壓縮機(jī)系統(tǒng)沈繼續(xù)運(yùn)行，尤其是在低制冷劑需求期間。另外，在采用分級風(fēng)扇的實(shí)施方案中，代替于或者附加于降低風(fēng)扇速度，控制器40 可通過減少運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量而降低經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流。當(dāng)風(fēng)扇速度降低，或者運(yùn)行的風(fēng)扇數(shù)量減少不足以增加排放壓力時(shí)，排放壓力會落到水平96以下。當(dāng)排放壓力落到水平96以下時(shí)，控制器40可采用標(biāo)為“低壓差切斷 (cutout) ”運(yùn)行機(jī)制。在該運(yùn)行機(jī)制中，控制器40可停用壓縮機(jī)系統(tǒng)沈，這是因?yàn)榕欧艍毫Σ蛔阋岳^續(xù)運(yùn)行。例如，在采用螺旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)系統(tǒng)中，排放壓力不足以保持壓縮機(jī)內(nèi)的油密封。另外，在對冷凍機(jī)系統(tǒng)低要求期間，壓縮機(jī)可以在降低的速度下運(yùn)行，而這會進(jìn)一步降低進(jìn)入和離開壓縮機(jī)的制冷劑之間的壓差。當(dāng)排放壓力上升至水平96以上時(shí)，控制器40可以接合風(fēng)扇，并在“降低風(fēng)扇速度”的運(yùn)行機(jī)制下運(yùn)行風(fēng)扇。當(dāng)排放壓力進(jìn)一步上升至水平98以上時(shí)，控制器可使用“針對效率優(yōu)化風(fēng)扇速度”機(jī)制基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量恢復(fù)對冷凝器風(fēng)扇的控制。當(dāng)排放壓力上升至水平100以上時(shí)，控制器40可不實(shí)施基于壓縮機(jī)系統(tǒng)效率進(jìn)行的控制，并采用標(biāo)為“提升風(fēng)扇速度”的運(yùn)行機(jī)制。在該運(yùn)行機(jī)制中，控制器40可提高風(fēng)扇速度，以減小排放壓力。提高風(fēng)扇速度可導(dǎo)致冷凝器制冷劑和空氣之間熱傳遞速率提高，這轉(zhuǎn)而可降低冷凝器旋管32內(nèi)的制冷劑溫度和壓力。如果排放壓力落到水平100以下，則控制器40可再次采用“針對效率優(yōu)化風(fēng)扇速度”機(jī)制。應(yīng)理解，在上方運(yùn)行機(jī)制中，如同在下方運(yùn)行機(jī)制，可以基于風(fēng)扇速度和排放壓力之間期望的關(guān)系控制風(fēng)扇速度。這種關(guān)系又可以是成比例關(guān)系、非線性關(guān)系、或者風(fēng)扇速度可以一步或幾步的方式被改變(例如提高至最大速度)。另外，在采用分級風(fēng)扇的實(shí)施方案中，代替于或者附加于提高風(fēng)扇速度，控制器 40可通過增加運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量而增大經(jīng)過冷凝器旋管32的氣流。然而，當(dāng)風(fēng)扇速度提高，或者運(yùn)行的風(fēng)扇增加的數(shù)量不足以減小排放壓力時(shí)，排放壓力會升至水平102以上。當(dāng)排放壓力升至水平102以上時(shí)，控制器40可采用標(biāo)為“高壓卸載”運(yùn)行機(jī)制。在該運(yùn)行機(jī)制中，控制器40可中斷壓縮機(jī)系統(tǒng)沈的運(yùn)行，以保護(hù)系統(tǒng)部件。還應(yīng)注意，可能會在這些運(yùn)行機(jī)制之間的轉(zhuǎn)換中采用一些程度的滯后。這允許系統(tǒng)保持在當(dāng)前的運(yùn)行機(jī)制，直到例如達(dá)到期望的運(yùn)行壓力，該壓力可能不同于在各機(jī)制中引起變化的壓力。這些手段可以避免各運(yùn)行機(jī)制之間過于頻繁的切換。圖10是描繪運(yùn)行制冷系統(tǒng)的示例性方法的流程圖。該方法以確定冷凍機(jī)系統(tǒng)是否在運(yùn)行(模塊104)開始。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)不在運(yùn)行，則控制器40可關(guān)閉冷凝器風(fēng)扇 34 (模塊106)。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行，則控制器40確定是否存在高排放壓力(模塊108)。 例如，控制器40可從如圖4示出的傳感器58接收排放壓力，并將檢測到的排放壓力與圖9 中示出的壓力水平100比較。如果檢測到的排放壓力超過壓力水平100，則控制器40可采用“提升風(fēng)扇速度”運(yùn)行機(jī)制，以獨(dú)立于壓縮機(jī)容量提高風(fēng)扇速度。另外，如果檢測到的排放壓力超過壓力水平102，則控制器可采用“高壓卸載”的運(yùn)行機(jī)制，以中斷壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行。如果檢測到的排放壓力在壓力水平100處，或低于壓力水平100，則控制器40隨后可確定是否存在低排放壓力(模塊11幻。例如，控制器40可將檢測到的排放壓力與圖9 中示出的壓力水平98比較。如果檢測到的排放壓力小于壓力水平98，則控制器40可采用 “降低風(fēng)扇速度”的運(yùn)行機(jī)制，以獨(dú)立于壓縮機(jī)容量降低風(fēng)扇速度。另外，如果檢測到的排放壓力小于壓力水平96，則控制器40可采用“低壓差切斷”的運(yùn)行機(jī)制，以停用壓縮機(jī)。如果檢測到的排放壓力在壓力水平98處、或在壓力水平98之上，以及在壓力水平100處、或在壓力水平100之下，則控制器40可確定是否已經(jīng)啟動安靜操作模式(模塊 116)。如果安靜操作模式已經(jīng)啟動，則可以應(yīng)用安靜模式邏輯操作(模塊118)。安靜模式代表運(yùn)行的聲音限制模式，其中最大風(fēng)扇速度被限制。風(fēng)扇噪音隨著風(fēng)扇速度的降低迅速減小。因此，將風(fēng)扇速度限制在特定水平可以有助于保持低聲音水平。例如，地方法規(guī)(或個(gè)人喜好)可限制特定商業(yè)區(qū)或居住區(qū)內(nèi)位于地上的設(shè)備所發(fā)出的最大分貝水平。當(dāng)進(jìn)入安靜模式時(shí)，風(fēng)扇速度可以被限制為對應(yīng)于這些最大聲音水平。類似地，最大容許聲音水平可以是夜間比白天低。如果這樣的法規(guī)在制冷系統(tǒng)所處的位置的轄區(qū)內(nèi)有效，則系統(tǒng)可以被配置為在一天的某一時(shí)間自動進(jìn)入安靜模式。限制風(fēng)扇速度減少了冷凝器旋管32中制冷劑和外部空氣之間的熱傳遞。該受限的熱傳遞導(dǎo)致更熱、更高壓的制冷劑。冷凝器旋管 32內(nèi)更高的制冷劑壓力意味著壓縮機(jī)系統(tǒng)需要在較高容量下運(yùn)行，以保持期望的制冷水平，這導(dǎo)致效率較低的冷凍機(jī)系統(tǒng)。因此，可期望至少在限制最大聲音水平的地方法規(guī)或其它因素所要求的時(shí)間內(nèi)以安靜模式運(yùn)行。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)不在安靜模式下運(yùn)行，則控制器40可隨后確定壓縮機(jī)系統(tǒng)容量 (模塊120)并使用圖9示出的“針對效率優(yōu)化風(fēng)扇速度”的運(yùn)行機(jī)制運(yùn)行冷凝器風(fēng)扇。例如，控制器40可從傳感器M接收壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)，如上文參考圖4描述的。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器40可從傳感器M接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示在分級的壓縮機(jī)系統(tǒng)中有多少個(gè)壓縮機(jī)在運(yùn)行?？刂破?0可使用來自傳感器M的數(shù)據(jù)來確定正在運(yùn)行的壓縮機(jī)系統(tǒng)的當(dāng)前容量?；诖_定的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量，控制器40可隨后確定運(yùn)行冷凝器風(fēng)扇的風(fēng)扇速度和/或應(yīng)該運(yùn)行的冷凝器風(fēng)扇的數(shù)量?？刂破?0可隨后驅(qū)動風(fēng)扇電機(jī)以獲得確定的風(fēng)扇速度(模塊12 ?；趬嚎s機(jī)容量驅(qū)動風(fēng)扇34的一些方法在下文描述。例如，如圖11示出的，可以以離散增量調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度。方法122以確定冷凍機(jī)系統(tǒng)是否運(yùn)行在低容量模式(模塊124)開始，在低容量模式時(shí)壓縮機(jī)系統(tǒng)以低系統(tǒng)容量運(yùn)行。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行在低容量模式下，則風(fēng)扇34可以在對應(yīng)于壓縮機(jī)系統(tǒng)的低容量的速度下運(yùn)行(模塊126)。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)沒有運(yùn)行在低容量模式下，則控制器40確定冷凍機(jī)系統(tǒng)是否在中容量模式下運(yùn)行(模塊128)，在中容量模式時(shí)壓縮機(jī)系統(tǒng)以中系統(tǒng)容量運(yùn)行。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行在中容量模式下，則風(fēng)扇34可以在對應(yīng)于壓縮機(jī)系統(tǒng)的中容量的速度下運(yùn)行(模塊130)。如果冷凍機(jī)系統(tǒng)沒有運(yùn)行在中容量模式下，則控制器40可確定壓縮機(jī)系統(tǒng)在高系統(tǒng)容量下運(yùn)行。風(fēng)扇34可隨后在對應(yīng)于壓縮機(jī)系統(tǒng)的高容量的速度下運(yùn)行(模塊13 。盡管在方法122中僅示出三個(gè)離散增量，但是在其他實(shí)施方案中，壓縮機(jī)系統(tǒng)容量可以被分成任意數(shù)量的增量，所述增量指示不同水平的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。圖12描繪了根據(jù)壓縮機(jī)系統(tǒng)容量改變風(fēng)扇速度的方法122的另一個(gè)實(shí)施方案。 該方法以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的確定的當(dāng)前運(yùn)行容量而確定合適的風(fēng)扇速度開始(模塊134)。 風(fēng)扇34隨后以這個(gè)速度運(yùn)行(模塊136)，以獲得通過壓縮機(jī)旋管32的合適的氣流。隨著檢測到的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量改變，可重復(fù)該方法以連續(xù)改變風(fēng)扇速度，從而對應(yīng)當(dāng)前的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量。圖13描繪了根據(jù)壓縮機(jī)系統(tǒng)容量調(diào)整風(fēng)扇運(yùn)行的方法的另一個(gè)實(shí)施方案。在該方法中，可根據(jù)壓縮機(jī)系統(tǒng)容量對冷凝器風(fēng)扇34分級。例如，一些冷凝器14可采用多個(gè)風(fēng)扇34，以提供足夠的氣流通過冷凝器旋管32。在采用多個(gè)風(fēng)扇34的任意實(shí)施方案中，可通過調(diào)節(jié)運(yùn)行的風(fēng)扇34的數(shù)量來改變通過冷凝器旋管32的氣流。在這些實(shí)施方案中，控制器40可以基于檢測到的壓縮機(jī)系統(tǒng)容量確定要運(yùn)行的風(fēng)扇34的合適數(shù)量(模塊138)。 例如，隨著壓縮機(jī)系統(tǒng)容量增加，可運(yùn)行更多的風(fēng)扇。隨后合適數(shù)量的風(fēng)扇可以運(yùn)行(模塊 140)。圖14是冷凍機(jī)系統(tǒng)的替代實(shí)施方案的示意圖。在該實(shí)施方案中，液體冷卻的冷凝器用于冷卻和凝結(jié)制冷劑。如圖14示出的，過程流體溫度在冷卻塔142中降低，在冷卻塔142處熱從過程流體傳遞至周圍空氣。冷卻的過程流體隨后被過程流體泵144泵抽至冷凝器14。類似于空氣冷卻的冷凝器，來自制冷劑的熱被傳遞至冷凝器14中的過程流體。熱傳遞冷卻和凝結(jié)了制冷劑，同時(shí)升高了過程流體的溫度。熱的過程流體隨后流回冷卻塔142， 在冷卻塔142處繼續(xù)該過程。冷凝器過程流體通常是水，但是可以包括能夠?qū)釓睦淠髦评鋭┲谐サ娜魏我后w。為了幫助額外的熱從冷卻塔過程流體傳遞至空氣，風(fēng)扇146使空氣循環(huán)通過冷卻塔142。類似于前文描述的冷凝器風(fēng)扇34，冷卻塔風(fēng)扇146通常包括風(fēng)扇葉片、電機(jī)148和電機(jī)驅(qū)動器150。這些部件可以代表多個(gè)聯(lián)接至冷卻塔142的風(fēng)扇146。在該實(shí)施方案中，控制器40可基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量改變冷凝器過程流體的熱吸收容量。例如，當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)容量增加時(shí)，控制器40可增加過程流體的熱吸收容量。增加熱吸收容量同時(shí)增加冷凝器制冷劑和過程流體之間的熱傳遞。換句話說，調(diào)整過程流體熱吸收容量等同于改變風(fēng)扇速度和/或改變空氣冷卻的冷凝器中的分級。因?yàn)楦嗟臒釓闹评鋭┲幸谱?，需要產(chǎn)生期望的建筑物空氣溫度的壓縮機(jī)容量減小?？梢酝ㄟ^調(diào)整進(jìn)入冷凝器的過程流體的溫度或者通過改變過程流體的流率來改變過程流體的熱吸收容量?？赏ㄟ^改變經(jīng)過冷卻塔142的氣流來調(diào)整過程流體的溫度。例如，如果冷卻塔142采用變速風(fēng)扇146，提高風(fēng)扇146的速度會增大經(jīng)過冷卻塔142的氣流， 因而降低過程流體的溫度。類似地，如果冷卻塔142采用分級風(fēng)扇146，增加運(yùn)行的風(fēng)扇146 的數(shù)量會增大經(jīng)過冷卻塔142的氣流。在這些實(shí)施方案中，通過基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量運(yùn)行冷卻塔風(fēng)扇146，控制器40可調(diào)整過程流體的熱吸收容量。為了確保風(fēng)扇電機(jī)148根據(jù)控制器的指令運(yùn)行，傳感器152可以被附接至風(fēng)扇電機(jī)148。傳感器152例如可測量風(fēng)扇電機(jī) 148的旋轉(zhuǎn)速度，并將測得的旋轉(zhuǎn)速度報(bào)告回控制器40。以該方式，控制器40可確保合適的氣流經(jīng)過冷卻塔142。例如，如果一個(gè)風(fēng)扇電機(jī)148的速度低于所要求的速度，則控制器 40可提高其他冷卻塔風(fēng)扇146的速度以進(jìn)行補(bǔ)償。控制器40還可通過增大經(jīng)過冷凝器的過程流體的流速調(diào)整過程流體的熱吸收容量?？刂破?0可通過改變過程流體泵144的速度調(diào)整過程流體的流率。與風(fēng)扇類似，泵可以由電機(jī)1 驅(qū)動，電機(jī)154由電機(jī)驅(qū)動器156控制。如果電機(jī)驅(qū)動器156是VSD，則控制器40可根據(jù)變化的壓縮機(jī)容量而指令驅(qū)動器156改變電機(jī)154的速度。例如，如果要求額外的過程流體熱吸收容量，則控制器40可提高泵144的速度，以形成更高的過程流體流率。 在一些實(shí)施方案中，控制器40可調(diào)整泵速度，作為控制過程流體熱吸收容量的唯一方式。 在其他實(shí)施方案中，控制器40調(diào)整泵速度和風(fēng)扇速度和/或分級，以形成期望的過程流體熱吸收容量。雖然僅示出和描述了本發(fā)明的某些特征和實(shí)施方案，但是在沒有實(shí)質(zhì)上偏離權(quán)利要求所限定的內(nèi)容的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)勢下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到許多改型和變化(例如在大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀、不同元件的比例、參數(shù)(例如溫度、壓力等)的值、安裝布置、材料使用、取向等等方面的改變)。根據(jù)替代實(shí)施方案，任何過程或方法步驟的次序或順序可以被改變或重新編序。因此，應(yīng)理解，附加的權(quán)利要求旨在覆蓋落在本發(fā)明實(shí)質(zhì)主旨范圍內(nèi)的所有改型和變化。另外，為了提供示例性實(shí)施方案的簡潔描述，沒有描述實(shí)際實(shí)施中的所有特征(即，與目前執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式不相關(guān)的，或者與實(shí)現(xiàn)要求權(quán)利的發(fā)明不相關(guān)的特征)。應(yīng)理解，在任何實(shí)際實(shí)施的開發(fā)中，如在任何工程項(xiàng)目或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，可做出多種實(shí)施具體決定。這些開發(fā)工作是復(fù)雜并耗時(shí)的，然而對于獲益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言僅為設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)，無需過多實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)，包括可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)，其被配置為壓縮制冷劑； 冷凝器，其被配置為接收并凝結(jié)壓縮的所述制冷劑； 膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結(jié)的所述制冷劑；蒸發(fā)器，其被配置為在使所述制冷劑回到所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)之前蒸發(fā)膨脹的所述制冷劑；一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇，其被風(fēng)扇驅(qū)動器所驅(qū)動，并被配置為使空氣掠過所述冷凝器； 用于確定所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯(lián)接至所述風(fēng)扇驅(qū)動器，并被配置為當(dāng)所述排放壓力在一預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)基于所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器，以及當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)基于所述排放壓力調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述用于確定排放壓力的裝置包括被配置為檢測所述排放壓力的壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述運(yùn)行容量包括經(jīng)過所述壓縮機(jī)系統(tǒng)的制冷劑的總的運(yùn)行排放速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)獨(dú)立于所述運(yùn)行容量調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述運(yùn)行容量表示期望的運(yùn)行容量，并且其中所述控制器被配置為基于所述制冷系統(tǒng)上的負(fù)荷確定所述期望的運(yùn)行容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為調(diào)整所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行，以使所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行在所述期望的運(yùn)行容量下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，包括另一個(gè)控制器，其被配置為基于所述制冷系統(tǒng)上的負(fù)荷確定所述運(yùn)行容量，并將該運(yùn)行容量提供至可操作地聯(lián)接至風(fēng)扇驅(qū)動器的所述控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述傳感器被配置為測量所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，其中所述控制器被配置為使用測得的運(yùn)行參數(shù)確定所述運(yùn)行容量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述測得的運(yùn)行參數(shù)包括壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、 或運(yùn)行的壓縮機(jī)數(shù)量或二者都包括。
10.一種制冷系統(tǒng)，包括可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)，其具有一個(gè)或多個(gè)可變速度壓縮機(jī)，并被配置為壓縮制冷劑；冷凝器，其被配置為接收并凝結(jié)壓縮的所述制冷劑； 膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結(jié)的所述制冷劑；蒸發(fā)器，其被配置為在使所述制冷劑回到所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)之前蒸發(fā)膨脹的所述制冷劑；一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇，其被風(fēng)扇驅(qū)動器所驅(qū)動，并被配置為使空氣掠過所述冷凝器； 用于確定所述可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)系統(tǒng)的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯(lián)接至所述風(fēng)扇驅(qū)動器，并被配置為當(dāng)所述排放壓力在一預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)基于所述一個(gè)或多個(gè)可變速度壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器，以及當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)基于所述排放壓力調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制冷系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器，以在與所述一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度成比例的速度下驅(qū)動所述一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制冷系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為通過改變所述一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的風(fēng)扇速度來調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制冷系統(tǒng)，包括兩個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇，其中所述控制器被配置為通過選擇性地啟用和停用所述兩個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的運(yùn)行來調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇驅(qū)動器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制冷系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)速度表示期望的旋轉(zhuǎn)速度，并且其中所述控制器被配置為基于所述制冷系統(tǒng)上的負(fù)荷確定所述期望的旋轉(zhuǎn)速度。
15.一種運(yùn)行制冷系統(tǒng)的方法，該方法包括確定壓縮機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行容量；確定所述壓縮機(jī)系統(tǒng)的排放壓力；當(dāng)所述排放壓力在一預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，基于所述運(yùn)行容量控制一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行；以及當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)，基于所述排放壓力控制所述一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定運(yùn)行容量包括基于所述制冷系統(tǒng)上的負(fù)荷確定期望的運(yùn)行容量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中確定期望的運(yùn)行容量包括為產(chǎn)生所述期望的運(yùn)行容量確定壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中確定期望的運(yùn)行容量包括為產(chǎn)生所述期望的運(yùn)行容量確定壓縮機(jī)的運(yùn)行數(shù)量。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中當(dāng)所述排放壓力在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)基于所述運(yùn)行容量控制一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行包括基于所述壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度線性地改變風(fēng)扇速度。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中當(dāng)所述排放壓力在所述預(yù)定范圍外時(shí)基于所述排放壓力控制所述一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行包括當(dāng)所述排放壓力大于所述預(yù)定范圍時(shí)提高所述一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的風(fēng)扇速度；以及當(dāng)所述排放壓力小于所述預(yù)定范圍時(shí)降低所述一個(gè)或多個(gè)冷凝器風(fēng)扇的風(fēng)扇速度。
全文摘要
提供了用于控制冷凝器風(fēng)扇運(yùn)行的方法和系統(tǒng)。在大部分排放壓力下，可以基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量控制冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行。為了調(diào)整冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行，可以調(diào)整風(fēng)扇的速度和/或運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量。可以在壓縮機(jī)排放壓力超過高壓水平和低于低壓水平時(shí)不實(shí)施基于壓縮機(jī)系統(tǒng)的容量對冷凝器風(fēng)扇進(jìn)行的控制。在高排放壓力和低排放壓力處，可以僅基于排放壓力而不是基于壓縮機(jī)系統(tǒng)容量來調(diào)整風(fēng)扇的速度和/或運(yùn)行的風(fēng)扇的數(shù)量。
文檔編號C10J1/207GK102348945SQ201080011347
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者I·費(fèi)德曼, J·R·Y·德拉克魯茲, W·L·考普庫 申請人:江森自控科技公司