[发明专利]通过固定泵操作和可变冷凝器风扇操作进行冷却能力调节的空气调节系统及方法

说明书

提供了一种冷却系统，并且该冷却系统包括泵模块、冷凝器风扇模块和控制模块。泵模块控制泵，以将冷却流体泵送通过冷却回路。冷凝器风扇模块控制冷凝器风扇，以将空气传送穿过冷却回路的冷凝器。控制模块当在泵送制冷剂节约装置模式或混合模式下操作时确定所请求的CFC百分比。如果所请求的CFC百分比大于或等于预定CFC百分比，则泵模块启用泵。冷凝器风扇模块：如果所请求的CFC百分比大于或等于预定CFC百分比，则启用冷凝器风扇或者至少以最小速度操作冷凝器风扇；并且基于所请求的CFC百分比，在最小速度与最大允许速度之间调节冷凝器风扇的速度，以提供所请求的CFC百分比。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月12日提交的美国发明专利申请No.16/186,648的优先权，并且还要求于2017年12月11日提交的美国临时申请No.62/596,955的权益。上面所引用的申请的全部公开内容通过参引并入本文中。

技术领域

本公开涉及冷却能力(cooling capacity)控制系统。

背景技术

本部分提供与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。

冷却系统在流体待被冷却的许多不同应用中具有适用性。流体可以是诸如空气之类的气体或者诸如水之类的液体。示例应用是加热、通风、空气调节(HVAC)系统和数据中心气候控制系统，所述加热、通风、空气调节(HVAC)系统用于对诸如办公室之类的人存在的空间进行冷却。数据中心可以指具有诸如计算机服务器之类的电子设备的集合的房间。

在图1中，示出了可以在例如计算机室中使用的空气调节器50。空气调节器50包括冷却回路51和柜体52。冷却回路51布置在柜体52中，并且冷却回路51包括蒸发器54、空气移动装置56、压缩机58、冷凝器60和膨胀阀62。蒸发器54、压缩机58、冷凝器60和膨胀阀62连接在闭合环路中，冷却流体(例如，相变制冷剂)在该闭合环路中循环。蒸发器54接纳冷却流体并且对穿过蒸发器54中的开口的空气进行冷却。空气移动装置56(例如，风扇或鼠笼式鼓风机)从柜体52中的入口(未示出)吸入空气并且通过蒸发器54。经冷却的空气从蒸发器54引导，并引导出柜体52中的气室64。

压缩机58使冷却流体通过冷凝器60、膨胀阀62、蒸发器54循环并回到压缩机58。压缩机58可以是例如涡旋式压缩机。涡旋式压缩机可以是固定速度、数字或可变速度压缩机。涡旋式压缩机通常包括两个偏置的螺旋盘。第一螺旋盘是固定盘或涡旋盘。第二螺旋盘是绕动涡旋盘。冷却流体在涡旋式压缩机的入口处被接纳，被截留在偏置的螺旋盘之间，被压缩，并且在中央(或出口)处朝向冷凝器60排放。冷凝器60可以是对从压缩机58接纳的冷却流体进行冷却的微通道冷凝器。膨胀阀62可以是电子膨胀阀，并且使从冷凝器60出来的冷却流体从例如液体膨胀为蒸气。

可以对膨胀阀62的位置(或膨胀阀的打开百分比)进行调节以控制压缩机58的吸入过热值。压缩机的吸入过热值(suction superheat value)等于压缩机吸入温度减去压缩机饱和吸入温度。压缩机吸入压力可以用于确定压缩机饱和吸入温度。可以基于来自连接在蒸发器54与压缩机58之间的相应的传感器的信号来确定压缩机吸入温度和压缩机吸入压力。过热值是指将处于气态的冷却流体的温度加热到压缩机饱和吸入温度以上的量。过热值可以用于调整(或调节)膨胀阀62的位置。膨胀阀62的位置(或打开百分比)控制可以由比例、积分、微分(PID)控制模块来执行。PID控制模块对过热值进行控制以匹配恒定的预定过热设定点。这确保了压缩机的可靠性并提高了压缩机效率。

发明内容

该部分提供了本公开内容的总体概述，而不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。