[發(fā)明專利]控制運行于自由冷卻模式下的空調系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680056921.3
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN101918776A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設計）人: J·謝塞;P·德佩奇;J·-P·古
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25D17/02
• 分類號: F25D17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;譚祐祥

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種空調系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及控制運行于自由冷卻模式下的空調系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。

【背景技術】

在空調系統(tǒng)的通常運行期間，空調系統(tǒng)運行于冷卻模式中，在這種模式中，消耗能量而運行壓縮機以壓縮和循環(huán)制冷劑，從而以已知的方式冷卻或調節(jié)例如空氣或其它二級回路流體(例如水或乙二醇)等工作流體。然后，被調節(jié)的工作流體能夠被用于冰箱、冷凍器、建筑物、汽車及其它具有氣候受控制的環(huán)境的空間內。

但是，當外部環(huán)境溫度低時，存在如下可能，即，外部環(huán)境空氣自身可被用于提供對工作流體的冷卻，而不用進入冷卻模式。當外部環(huán)境空氣被空調系統(tǒng)用以調節(jié)工作流體時，該系統(tǒng)被稱為運行于自由冷卻模式下。如上所述，通常，即使當環(huán)境外部空氣溫度低時，空調系統(tǒng)也運行于冷卻模式下。在這種情況下運行于冷卻模式下提供了調節(jié)工作流體的低效率方法。相反，在這種情況下以自由冷卻模式運行空調系統(tǒng)是更有效的。在自由冷卻模式下，一個或更多通風的熱交換器及泵被起動，使得循環(huán)通過空調系統(tǒng)的制冷劑被外部環(huán)境空氣冷卻，然后被冷卻的制冷劑被用以冷卻工作流體。

因此，本發(fā)明確定了存在對控制具有自由冷卻模式的空調系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內容】

提供了一種控制運行于自由冷卻模式下的空調系統(tǒng)的方法。該方法包括：測量靠近冷凝器的外部環(huán)境空氣的第一溫度；測量退出蒸發(fā)器的工作流體的第二溫度；計算所述第一溫度和所述第二溫度之間的溫度差；將所述溫度差與預設最優(yōu)值比較；以及基于所述溫度差調整所述空調系統(tǒng)的能量需求。

提供了一種具有自由冷卻模式和冷卻模式的空調系統(tǒng)。該空調系統(tǒng)包括：冷凝器，將制冷劑布置成與環(huán)境外部空氣呈熱交換關系；第一溫度傳感器，用于測量所述環(huán)境外部空氣的第一溫度；蒸發(fā)器，其被配置成將所述制冷劑布置成與工作流體呈熱交換關系；第二溫度傳感器，用于在所述工作流體退出所述蒸發(fā)器時測量所述工作流體的第二溫度；制冷劑泵，用于在所述自由冷卻模式下泵送制冷劑；控制器，用于計算所述第一溫度和所述第二溫度之間的溫度差，所述控制器基于所述第二差調整所述空調系統(tǒng)的能量需求。

根據如下詳細描述、附圖及所附的權利要求書，所屬技術領域的技術人員將了解和理解本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點。

【附圖說明】

圖1是根據本發(fā)明處于冷卻模式下的空調系統(tǒng)的示例性實施方式。

圖2是根據本發(fā)明處于自由冷卻模式下的空調系統(tǒng)的示例性實施方式。

圖3示出運行具有自由冷卻模式和冷卻模式的空調系統(tǒng)的、根據本發(fā)明的方法的示例性實施方式。

圖4是示出能力相對ΔT_自由冷卻以及裝置效率相對ΔT_自由冷卻的曲線圖。

【具體實施方式】

本發(fā)明涉及一種具有冷卻模式和自由冷卻模式的空調系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及控制運行于自由冷卻模式下的空調系統(tǒng)的效率的方法。在本發(fā)明中披露了，雖然初始外部能量對于開始空調系統(tǒng)10內的自由冷卻模式是必需的，但是，在自由冷卻模式期間，隨著外部環(huán)境空氣與工作流體之間的溫度變化達到最優(yōu)值，這些能量能夠被逐漸減少。因而能夠控制空調系統(tǒng)的能量效率。有利地，通過改善空調系統(tǒng)10的能量效率，能夠減少與運行空調系統(tǒng)10相關的成本。

參照附圖，尤其是參照圖1和2，示出了運行于冷卻模式(圖1)和/或處于自由冷卻模式(圖2)下的空調系統(tǒng)(“系統(tǒng)”)的示例性實施方式，所述系統(tǒng)整體上用附圖標記10標出。

系統(tǒng)10包括壓縮機12、第一閥14、第一溫度傳感器16、冷凝器18、制冷劑泵20、第二閥22、膨脹裝置24、第二溫度傳感器26、蒸發(fā)器28、控制器30、第三閥32、制冷劑34以及工作流體36。

冷卻模式下的系統(tǒng)10使用壓縮機12將制冷劑34從蒸發(fā)器28泵送至冷凝器18。但是，自由冷卻模式下的系統(tǒng)10使用制冷劑泵20將制冷劑泵送通過整個系統(tǒng)。而冷卻模式下的系統(tǒng)10在運行期間不使用制冷劑泵20，自由冷卻模式下的系統(tǒng)在運行期間不使用壓縮機12。