[实用新型]可变制冷剂流冷却系统

说明书

对相关申请的交叉引用 

本申请请求2011年4月7日提交的美国临时申请第61/472,723号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用合并于此。 

技术领域

本公开涉及可变制冷剂流冷却系统。 

背景技术

该部分提供与本公开有关的背景信息，其未必是现有技术。 

广泛地表征用于冷却房间空间的技术的一个方式是通常用于被人占用的住宅或办公室空间的适度冷却（comfort cooling），以及通常应用于包含产生大量热的系统的房间空间的工业或电子器件冷却。例如，电子数据中心可包括服务器机房、电信机房、或容纳多个电子系统的其它空间。这样的系统密集地布置有产生大量热的电子设备。与传统的住宅或办公室空间中通常所需要的容量相比，对这些空间进行冷却需要基本上更大的容量。 

用于诸如住宅或办公室空间的适度冷却应用的一个配置采用可变制冷剂流（Variable Refrigerant Flow，VRF）技术。传统的VRF系统包括室外单元和多个室内单元。室外单元可包括压缩机和冷凝器，而室内单元通常包括膨胀装置、诸如微通道热交换器的热交换器、和风扇。压缩机通常体现为可变容量压缩机。使用各种技术根据室内单元的负载总和来控制压缩机的总容量。使制冷剂流可变，以最小化压缩机上的负载并且增加效率。 

通常不同地对冷却单元进行配置，其中，该冷却单元被配置成向具有高热产生设备的房间空间提供冷却。在各种配置中，冷却系统可包括两个有区别的电路，每个电路采用不同的制冷剂和机械部分。第一电路可为泵电路，该泵电路包含冗余循环泵、以及在各种配置中连同附随的阀和管道 一起的钎焊板式热交换器。第二电路可以用双直接膨胀电路（dual direct expansion circuit）来配置，该双直接膨胀电路包含涡旋压缩机、膨胀阀、钎焊板式热交换器、和各种管道。钎焊板式热交换器在两个电路之间提供接口。通过使用连接到双直接膨胀电路的冷凝器来完成排热。在这样的传统的冷却单元中，通过监测泵电路中的制冷剂温度以及如果温度变得过低则引开双直接膨胀电路中的压缩机来实现露点（dew point）控制。这有效地减小双直接膨胀电路的容量，以保持泵电路中的最小制冷剂温度。在其它系统中，使用从电路移除热的流体的流速来控制泵电路制冷剂的温度。例如，各种系统对冷却水阀进行调节以保持制冷剂的露点余量，其中，通过建筑物冷却水系统对制冷剂进行冷却。 

在各种配置中，针对高热产生环境设计的冷却系统对房间条件进行监测，以及通过将抽吸到冷却模块的冷却剂保持在露点以上的温度来防止冷凝。在传统的冷却系统中，蒸发器容纳在对冷凝进行收集的外壳内并且将其抽吸到排水管。除了进行冷却之外，这些单元还经常用来对空间进行除湿，在这种情况下，这些单元实际上被控制为运行于房间露点以下的温度。这些单元还常常在地板上的区域中、或者在机械房间中，其中，冷凝不影响敏感的电子设备。在用于对电子设备的集中进行冷却的一些应用中，蒸发器在位于容纳电子设备的机架上方的冷却模块中。到这些冷却模块的管道位于电子设备上方。因为这个，需要将制冷剂温度保持在房间露点温度以上，从而防止管道和蒸发器上的冷凝。这样的系统旨在用于等湿冷却（sensible cooling）。至少由于这个原因，传统的VRF系统通常因为涉及对冷凝进行控制的问题而没有考虑到对高热产生空间进行冷却。 

发明内容

该部分提供本公开的一般的发明内容，而不是其完整范围或其全部特征的全面公开。 

可变流制冷剂系统被控制成对系统的露点温度进行调节，以防止在要冷却的房间空间中形成冷凝。在一个或多个吸气管线上监测系统的吸气压力。吸气压力对应于系统中的最低制冷剂温度，并且将指示是否正接近房间露点。如果一个或更多个蒸发器上的负载增加，则输出口过热将增加，并且对应的膨胀阀将打开以允许更多的质量流（mass flow）通过对应的蒸发器。当膨胀阀打开时，吸气压力增加，并且可变压缩机将通过增加容量来进行响应。如果一个或更多个蒸发器上的负载减少，则过热也将减少， 从而导致相应的膨胀阀闭合。当膨胀阀闭合时，吸气压力减小。如果吸气压力的减小使对应的饱和温度降低到房间露点以下，则控制器将指示压缩机去负载，以使吸气压力上升回到具有在露点以上的对应饱和温度的值。