用於運行冷凝器風扇的控制系統的製作方法

2023-04-30 12:23:56

專利名稱：用於運行冷凝器風扇的控制系統的製作方法
用於運行冷凝器風扇的控制系統相關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」的美國臨時申請61/165，356的優先權和權益，該美國臨時申請以參引方式納入本文。
背景技術：
本發明總體涉及用於運行冷凝器風扇的控制系統。某些製冷和空調系統總體依靠冷凍機降低過程流體(例如水)的溫度，以產生變冷的過程流體。空氣可以掠過空氣處理設備中的變冷的過程流體，並在待冷卻的建築物或其他應用中循環。在典型的冷凍機中，過程流體被蒸發器所冷卻，其中蒸發器通過將蒸發器內的製冷劑蒸發從過程流體中吸收熱。製冷劑隨後可以在壓縮機內壓縮，並轉移至冷凝器， 例如空氣冷卻冷凝器。在空氣冷卻冷凝器中，製冷劑被空氣冷卻，並冷凝成液體。空氣冷卻冷凝器通常包括冷凝器旋管和風扇，風扇引導氣流經過旋管。可以通過調整風扇的速度，或者通過在多個風扇配置中對風扇進行分級(stage)來改變經過旋管的氣流量。分級涉及選擇性運行與某些冷凝器旋管相關的風扇。也可以採用分級和改變風扇速度的組合。經過冷凝器旋管的氣流量影響冷凍機的效率。如果氣流太大，則產生該額外流動所需的功率代表浪費的能量。如果氣流太小，則壓縮機需要花費額外的能量來提供足夠的冷卻。現有技術中已經為優化流經冷凝器旋管的氣流做出了嘗試。例如，一些冷凍機基於周圍溫度計算期望的氣流。然而，最佳的氣流與周圍溫度無關。因此，基於這個參數實施氣流控制的冷凍機不能以最大效率進行運行。類似地，基於冷凝器壓力調整氣流的冷凍機也在效率降低的狀況下運行。在較低效率下運行冷凍機會產生較高的運行成本。

發明內容
本公開內容涉及一種製冷系統，其包括可變容量的壓縮機系統，其被配置為壓縮製冷劑；冷凝器，其被配置為接收並凝結壓縮的所述製冷劑；膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結的所述製冷劑；蒸發器，其被配置為在使所述製冷劑回到所述可變容量的壓縮機系統之前蒸發膨脹的所述製冷劑；一個或多個風扇，其被風扇驅動器所驅動，並被配置為使空氣掠過所述冷凝器；用於確定所述可變容量的壓縮機系統的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯接至所述風扇驅動器。所述控制器被配置為當所述排放壓力在一個預定範圍內時基於所述可變容量的壓縮機系統的運行容量調節所述風扇驅動器，並且當所述排放壓力在所述預定範圍外時基於所述排放壓力調節所述風扇驅動器。本公開內容還涉及一種製冷系統，其包括可變容量的壓縮機系統，其具有一個或多個可變速度壓縮機，並被配置為壓縮製冷劑；冷凝器，其被配置為接收並凝結壓縮的所述製冷劑；膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結的所述製冷劑；蒸發器，其被配置為在使所述製冷劑回到所述可變容量的壓縮機系統之前蒸發膨脹的所述製冷劑；一個或多個風扇，其被風扇驅動器所驅動，並被配置為使空氣掠過所述冷凝器；用於確定所述可變容量的壓縮機系統的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯接至所述風扇驅動器。所述控制器被配置為當所述排放壓力在一個預定範圍內時基於所述一個或多個可變速度壓縮機的旋轉速度調節所述風扇驅動器，並且當所述排放壓力在所述預定範圍外時基於所述排放壓力調節所述風扇驅動器。 本發明還涉及一種運行製冷系統的方法。該方法包括確定壓縮機系統的運行容量；確定所述壓縮機系統的排放壓力；當所述排放壓力在預定範圍內時，基於所述運行容量控制一個或多個冷凝器風扇的運行；以及當所述排放壓力在所述預定範圍外時，基於所述排放壓力控制所述一個或多個冷凝器風扇的運行。


圖1是採用空氣冷卻製冷系統的商用HVAC系統的一個實施方案的圖示
圖2是圖1中示出的空氣冷卻製冷系統的立體圖。
圖3是在圖1和2中示出的製冷系統中使用的冷凝器的方框圖。
圖4是圖1和2中示出的空氣冷卻製冷系統的一個實施方案的方框圖。
圖5是冷凍機效率與最大風扇速度百分比的關係圖。
圖6是功率消耗與最大風扇速度百分比的關係圖
圖7是最佳風扇速度與壓縮機容量的關係圖。
圖8是運行的風扇數量與運行的壓縮機數量的關係圖。
圖9是排放壓力與壓縮機容量的關係圖。
圖10是響應不同冷凍機狀態的方法的流程圖。
圖11是以離散增量改變風扇速度的方法的流程圖。
圖12是用於改變風扇速度的方法的流程圖。
圖13是用於分級風扇的方法的流程圖。
圖14是液體冷卻製冷系統的一個示例性實施方案的方框圖。
具體實施例方式本公開內容涉及用於控制製冷系統內冷凝器風扇的運行的技術。根據某些實施方案，可以基於壓縮機系統的當前容量(capacity)控制冷凝器風扇的運行。如本文使用的， 術語「容量」的是壓縮機系統內的製冷劑的整體運行排放率(displacement rate)，該壓縮機系統包括一個或多個壓縮機。控制器可以將壓縮機系統的運行容量設置在一個被設計為滿足製冷系統的冷卻需要的水平。例如，在某些實施方案中，基於例如變冷的水的溫度、冷卻的環境的空氣溫度、和/或壓縮機的吸入壓力等等這些因素，控制器可以確定運行容量。 隨後控制器可調整壓縮機系統的運行，以使得壓縮機系統在確定的容量下運行。例如，在採用可變速度壓縮機的系統中，控制器可以改變壓縮機的旋轉速度，以調整壓縮機系統的運行容量。在採用分級的恆定速度壓縮機的系統中，控制器可以停用或啟用不同數量的壓縮機，以調整壓縮機系統的運行容量。除了將壓縮機系統設置為在預定容量下運行，控制器還可以基於確定的壓縮機系統運行容量的參數調整壓縮機風扇的運行。例如，為了將壓縮機系統設置在期望的運行容量下，控制器可以確定壓縮機的期望的旋轉速度和/或應該運行的壓縮機的數量。隨後，基於壓縮機的期望的壓縮機的旋轉速度和/或期望的運行壓縮機的數量，控制器可以增加或減少通過壓縮機的氣流。例如，控制器可以改變冷凝器風扇的速度和/或啟用或停用不同數量的冷凝器風扇的運行，以增加或減少通過冷凝器的氣流。在其他實施方案中，不利用期望的壓縮機旋轉速度或運行的壓縮機的數量，控制器可從傳感器中接收輸入，該輸入指示實際的壓縮機速度或運行的壓縮機的數量(或者二者)，所述傳感器被設計為檢測上述這些參數。相應地，不利用基於例如周圍空氣溫度或壓縮機系統上負荷(包括功率輸入和轉矩)等因素的控制機理，本公開內容涉及基於壓縮機系統容量調整風扇運行的技術，壓縮機系統容量由期望的或者實際運行的壓縮機數量和/或期望的或者實際的壓縮機旋轉速度所確定。另外，可以在壓縮機排放壓力超過一個高壓水平或者低於一個低壓水平時不實施 (override)基於壓縮機系統容量對冷凝器風扇的控制。在高排放壓力和低排放壓力處，僅基於排放壓力而非壓縮機系統容量來調整風扇速度和/或正在運行的風扇的數量(或者二者)。圖1示出了應用於建築物環境管理的供暖、通風和空氣調節(HAVC)系統。在該實施方案中，建築物10被製冷系統冷卻。製冷系統可包括冷凍機12和冷凝器14。如圖所示， 冷凍機12位於地下室，而冷凝器14被定位在房頂。然而，冷凍機12和冷凝器14可以位於其他區域，例如靠近建築物10的其他設備室或者區域。圖1中描繪的冷凝器14是空氣冷卻的，即，使用外部空氣冷卻製冷劑，以使得製冷劑凝結成液體。冷凍機12可以是單機單元或者是包含其他設備——例如吹風機和/或整合的空氣處理設備——的單個成套單元的一部分。冷凍機12的冷的過程流體可以通過管道16在整個建築物10中循環。管道16到達空氣處理設備18，空氣處理設備18位於建築物10的每一個樓層和各部分內。空氣處理設備18被聯接至管道系統20，管道系統20適合於分配空氣處理設備之間的空氣。另外，管道系統20可從外側入口(未示出)接收空氣。空氣處理設備18包括熱交換機，熱交換機循環來自冷凍機12的冷的過程流體，以提供冷卻的空氣。包括在空氣處理設備18內的風扇將空氣從熱交換機中抽出，並將已調節的空氣送入建築物10內的環境——例如房間、公寓、或辦公室，從而將環境保持在指定溫度。其他裝置可以包括在該系統內，例如調節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換器。圖2示出了製冷系統的一個實施方案。如上文對圖1所進行的描述，空氣在空氣處理設備18中冷卻，空氣處理設備18使空氣循環流過冷的過程流體，以降低建築物溫度。 冷的過程流體被流體泵22從冷凍機12泵抽到空氣處理設備18。在冷凍機12中，過程流體在蒸發器對中被冷卻，蒸發器M通過傳遞熱而蒸發製冷劑來降低過程流體的溫度。製冷劑隨後被壓縮機系統26壓縮，並通過壓縮機排放管線觀傳遞至冷凝器14。冷凝器14將製冷劑蒸汽冷凝成液體，隨後液體經液體管線30流回進蒸發器M，在蒸發器M，該過程再次開始。圖3是圖2中示出的製冷系統的冷凝器14的圖解。在該實施方案中呈現的冷凝器14被空氣冷卻，並包括八個冷凝器旋管32。冷凝器旋管的數量可以根據冷凝器旋管32 的大小和製冷系統的容量而變化。較大容量的系統可以採用更多數量、更大的冷凝器旋管 32，而小容量的系統可以使用一個小的旋管32。冷凝器旋管32通常被配置為幫助從冷凝器旋管32內的製冷劑到外部空氣的熱傳遞。從製冷劑到外部空氣的熱傳遞降低了製冷劑的溫度，而這總體導致製冷劑從蒸汽冷凝成液體。製冷劑通常通過壓縮機排放管線觀進入每個冷凝器旋管32的頂部，並從每個冷凝器旋管32的底部通過液體管線30離開。為了進一步促進熱傳遞，風扇34可以使空氣循環經過冷凝器旋管32。在該實施方案中，每個風扇34包括風扇葉片和一個電機36。風扇葉片總體被設計為提供充足的氣流通過冷凝器旋管32，同時使用於驅動風扇葉片的功率最小。風扇葉片的設計總體取決於應用，但是可包括對葉片的數量和各葉片的螺距作出改變。風扇電機36可被電驅動或機械驅動。然而，典型的商用冷凝器可採用三相交流(A/C)電機。風扇電機的性能可取決於電磁繞組——公知為電極——的數量。對於某些冷凝器構造，六極或八極電機可提供最高效的氣流。在圖3示出的構造中，每個風扇34使空氣循環通過兩個冷凝器旋管32。根據某些實施方案，與每個風扇34相關聯的冷凝器旋管32成一角度，以使得旋管在底部更加靠近， 在靠近風扇34的頂部相距較遠。如圖所示，成角度的構造引導氣流經過每個冷凝器旋管32 的側面。隨後空氣通過風扇葉片向上移動，並離開冷凝器14，如箭頭總體指示的。在其他實施方案中，冷凝器旋管32的構造可以基於製冷系統應用而變化。例如，其他的冷凝器設計可以為每個冷凝器旋管32提供一個風扇34，或者為每個冷凝器旋管32提供多個風扇34。在圖3描繪的實施方案中，每個風扇電機36被電機驅動器38所控制。根據某些實施方案，電機驅動器38可包括電機啟動器和變速驅動器(VSD)。VSD允許風扇電機36的速度連續變化。例如，如果風扇電機36是8極、三相、A/C電機，所提供的電流的頻率是60Hz， 則風扇電機36可以以每分鐘900轉(RPM)的速度旋轉。VSD可以改變供應至風扇電機36 的電流的頻率，以使得風扇電機36可以在不同的速度下運行。改變風扇電機36的速度改變了流經冷凝器旋管32的空氣量。儘管圖3中示出了單個電機驅動器38電聯接至每個風扇電機36，在其他實施方案中，在需要時，可以採用單獨的驅動器38，並在風扇電機之間共享。採用單獨的電機驅動器38控制每個風扇電機36可以減少建造成本，並提高冷凝器14 的可靠性。另外，在其他實施方案中，不採用VSD，而是採用以分級構造按恆定速度運行風扇的電機驅動器38。在這些實施方案中，通過調整運行的風扇的數量，可以改變經過冷凝器旋管32的氣流量。例如，較多的風扇可以增加經過冷凝器旋管32的氣流，而較少的風扇可減少經過冷凝器旋管32的氣流。電機驅動器38可以使用輸入信號來接合風扇電機36，並且在VSD的情況中，為風扇電機36指定一個運行速度。電機驅動器38可從控制器40接收輸入信號，控制器40電聯接至每個電機驅動器38。如下文參考圖4進一步討論的，控制器40可基於期望的或實際的壓縮機系統容量確定合適的風扇運行。例如，基於所期望或實際的壓縮機系統容量，控制器40可確定運行的風扇的數量和/或每個風扇的運行速度。隨後控制器40可向電機驅動器38提供輸入信號，以接合合適的風扇34和/或以預定的運行速度運行風扇34。風扇電機36可隨後以預定速度旋轉風扇葉片，以引導氣流經過冷凝器旋管32。圖4是製冷系統的示意性圖示。如之前參考圖1和2所討論的，熱的過程流體進入蒸發器M，並被冷卻，從而為空氣處理設備18產生變冷的過程流體。在冷卻過程流體中，蒸發器M內的製冷劑被蒸發，並經過吸入管線42流進壓縮機系統沈，壓縮機系統沈可以表示一個或多個壓縮機。製冷劑在壓縮機系統沈中被壓縮，並通過壓縮機排放管線28離開。隨後製冷劑進入冷凝器旋管32，在那裡製冷劑被冷卻並冷凝為液體。從冷凝器旋管32，製冷劑流經液體管線30，並穿過膨脹閥44。膨脹閥44可以是熱膨脹閥或電子膨脹閥，其根據吸入過熱、蒸發器液體水平、或其他參數而改變製冷劑的流動。作為替代，膨脹閥44可以是固定的孔或毛細管。製冷劑離開膨脹閥44，進入蒸發器24，完成循環。通常在現代製冷系統中採用一些子系統，以提高效率。例如，壓縮機系統沈可利用卸載子系統(unloading subsystem)提高冷凍機效率。根據某些實施方案，卸載子系統可包括滑動裝置48，如圖4示出的。滑動閥48可以用於限制壓縮機負荷。當滑動閥48打開時，可以允許製冷劑蒸汽離開壓縮機系統沈的中間級，因此向壓縮機系統沈的高壓部分提供較少的製冷劑。在中間級處離開的製冷劑蒸汽可以流經滑動閥48，並與離開蒸發器M 的未壓縮的製冷劑蒸汽一同重新進入壓縮機系統沈。通常，滑動閥48被打開以根據製冷系統的低需求而減少壓縮機容量。例如，在低需求期間，可需要較少的製冷劑壓縮。被部分壓縮的製冷劑的一部分可在中間級通過打開的滑動閥48逃逸，以允許少量製冷劑在壓縮機系統26的高壓部分被壓縮。減少的壓縮機容量可導致壓縮機系統沈更少的功率消耗。另一個可提高製冷系統效率子系統是節約裝置子系統。節約裝置子系統包括閃蒸罐50、閥52和53、以及壓縮機系統沈的節約裝置埠 55。閥53將來自冷凝器旋管32的液體製冷劑供給至閃蒸罐50。當閥52打開時，來自閃蒸罐50的製冷劑蒸汽流向壓縮機系統沈的節約裝置埠 55，同時來自閃蒸罐50的液體製冷劑被引導通過液體管線30。節約裝置埠 55被連接至中間級的壓縮機26，以使得節約裝置埠 55處的壓力在吸入壓力 (進入壓縮機26的製冷劑壓力)和排放壓力(離開壓縮機沈的製冷劑壓力)之間。通過節約裝置埠 55，閃蒸罐製冷劑蒸汽可以被引入壓縮機系統沈，所述閃蒸罐製冷劑蒸汽處於比從蒸發器M進入壓縮機系統沈的製冷劑蒸汽更高的壓力。對閃蒸罐50的較高壓力的製冷劑蒸汽進行壓縮可以提高製冷系統的效率和容量。雖然節約裝置通常與螺旋式壓縮機一同使用，但是類似的構造可以與其他壓縮機構造——例如往復式壓縮機、渦旋式壓縮機或多級離心式壓縮機——一同被採用。如果一個實施方案省去了節約裝置，則液體製冷劑直接從冷凝器旋管32經液體管線30流向膨脹閥44。多種不同的壓縮機——例如離心式、渦旋式和螺旋式等等——可以在壓縮機系統 26中使用。不論壓縮機的類型，壓縮機系統沈的容量通常是可調節的。如上文所提到的， 術語「容量」的是壓縮機系統26內製冷劑的整體運行排放速率。例如，在壓縮機——例如螺旋式壓縮機中，旋轉速度可以改變，通過改變壓縮機的旋轉速度，壓縮機系統容量可以被調整。隨著旋轉速度提高，更多的製冷劑被壓縮和排放，因此增加了壓縮機系統容量。類似地，隨著旋轉速度降低，較少的製冷劑被壓縮和排放，因此減小了壓縮機系統的容量。在另一個實施例中，在通常以恆定速度運行的壓縮機——例如渦旋式壓縮機中，可通過分級，即選擇性地運行不同數量的壓縮機來調整容量。隨著更多的壓縮機被啟用，則壓縮機系統中更多的製冷劑被壓縮和排放，因此增加了壓縮機系統的容量。類似地，隨著較少的壓縮機被啟用，則壓縮機系統中更少的製冷劑被壓縮和排放，因此減小了壓縮機系統的容量。在又一個實施例中，壓縮機系統可以包括可以被分級和速度調整的壓縮機。在該實施例中，壓縮機系統容量可以是在壓縮機系統內排放的製冷劑的總量，其由壓縮機的旋轉速度和運行的壓縮機的數量共同測量。壓縮機系統沈的容量可以根據製冷系統上不同的負荷而調整。例如，在高負荷期間(例如在啟動期間，當相對較熱的過程流體進入蒸發器M時，和/或當周圍溫度相對高時)，壓縮機系統容量可以增加，以應對提高的需求。在低負荷期間(例如當相對較冷的過程流體進入蒸發器M時，和/或當周圍溫度相對低時)，壓縮機系統容量可以減小，以減少運行該系統所要求的電力。根據某些實施方案，基於與製冷系統上負荷相關的因素——例如進入和/或離開蒸發器M的過程流體的溫度，建築物10 (圖1)內的空氣溫度，和/或壓縮機吸入壓力等等， 控制器40可確定期望的壓縮機系統容量。例如，控制器40可調整壓縮機系統的容量，以保持離開蒸發器M的過程流體處於十分恆定的溫度。在這些實施方案中，傳感器49可以位於離開蒸發器M的過程流體管線中，以測量離開蒸發器M的過程流體的溫度。控制器40 可從傳感器49接收反饋，並根據使用傳感器49檢測到的溫度變化來增加和減小壓縮機系統的期望容量。在其他實施方案中，替代於傳感器49或者除傳感器49之外，控制器40可採用其他傳感器，例如周圍溫度傳感器、建築物10內的空氣溫度傳感器、用於進入蒸發器的過程流體的過程流體溫度傳感器、用於流經蒸發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/或壓縮機吸入壓力傳感器等等，以確定期望的壓縮機系統容量。在控制器40已經確定期望的壓縮機系統容量之後，控制器40可為壓縮機系統沈確定期望的運行參數，例如壓縮機旋轉速度，或運行的壓縮機數量，所述期望的運行參數應該被採用使得壓縮機系統26以期望的壓縮機系統容量運行壓縮機。控制器40可提供代表期望的運行參數的輸入信號至一個或多個電機46，電機46為壓縮機系統沈中的壓縮機提供動力，以將壓縮機系統26設置為在確定的壓縮機系統容量下運行。通過根據製冷系統上變化的負荷而改變壓縮機系統容量，製冷系統可以在所有運行階段都高效地運行。控制器40還可使用壓縮機系統沈的期望的運行參數，以控制冷凝器風扇34的運行，如參考圖3所描述的。例如，控制器40可基於期望的壓縮機的旋轉速度和/或基於期望的運行的壓縮機的數量調整風扇34的旋轉速度。根據某些實施方案，控制器40可根據增加的壓縮機系統容量而線性提高風扇的速度，以及根據減小的壓縮機系統容量而線性降低風扇的速度，儘管這個關係並不必須是線性的。此外，在採用分級的冷凝器風扇34的實施方案中，控制器40可以基於期望的壓縮機的旋轉速度和/或基於期望的運行的壓縮機的數量調整運行的壓縮機風扇34的數量。在某些實施方案中，一個或多個可選的傳感器M、62、64和65可以被包括在製冷系統內，以提供壓縮機系統26的閉環運行。在這些實施方案中，可利用來自傳感器M、62、 64和/或65的反饋，以確保壓縮機系統沈在期望的壓縮機系統容量下運行，如下文將要討論的。然而，在其他實施方案中，可省去傳感器M、62、64和65，製冷系統可以基於期望的壓縮機系統容量運行，如上文描述的。在採用傳感器M的實施方案中，一個或多個傳感器M可以被附接至電機46，以測量壓縮機系統容量。具體地，傳感器M可檢測與壓縮機電機46的運行相關聯的不同參數，例如電機的運行狀態，電機的旋轉速度等等。傳感器M可以電聯接至控制器40，並向控制器40提供表示所檢測到的參數的信號。應注意，在一些實施方式中，壓縮機系統容量可以是已知的，或者根據驅動器系統或壓縮機系統的現有和已知參數而估計出。例如，用於驅動壓縮機的一個或多個VSD通常產生命令信號，或者針對這些信號計算或查詢值，這些值或信號用作控制VSD內的固態轉換器的基礎。這些信號或值可以作為壓縮機系統容量的指標。使用檢測到的參數，控制器40可確定壓縮機系統的當前運行容量。例如，如果壓縮機系統沈包括螺旋式壓縮機——其中可通過改變壓縮機的旋轉速度來調整容量，則傳感器M可檢測壓縮機的旋轉速度，並將該旋轉速度提供給控制器40，以確定壓縮機容量。在該實施例中，隨著旋轉速度提高，壓縮機容量也增加。在另一個實施例中，如果壓縮機系統沈包括渦旋式壓縮機——其中壓縮機可以被分級並選擇性地啟用以調整容量，則傳感器M 可檢測壓縮機電機46的運行狀態，並將該運行狀態提供給控制器40，以確定壓縮機容量。 在該實施例中，運行的壓縮機電機46越多，當前的壓縮機容量越大。在某些實施方案中，控制器40可使用壓縮機系統沈的當前的運行容量，而不是壓縮機系統沈的期望的運行容量來調整冷凝器風扇34的運行，如上文參照圖3描述的。例如，控制器40可使用傳感器M確定壓縮機的旋轉速度和/或運行的壓縮機的數量。隨後控制器可使用這些測得的運行參數調整冷凝器風扇34的速度和/或調整運行的冷凝器風扇34的數量。然而，在其他實施方案中，可省去傳感器M，控制器40可僅僅基於壓縮機系統沈的期望的運行容量來調整冷凝器風扇34的運行。只要離開壓縮機系統沈的製冷劑的壓力和/或冷凝器旋管32內的製冷劑保持在正常運行範圍內，控制器40可基於期望的或當前壓縮機系統容量調整冷凝器風扇的旋轉速度和/或調整運行的冷凝器風扇的數量。然而，如果壓力變得過高或過低，控制器40可不實施基於壓縮機系統容量對冷凝器風扇進行的控制，替代地可基於該壓力來控制冷凝器風扇的運行。冷凝器旋管32內的壓力可以被許多因素所影響，例如進入冷凝器旋管32的製冷劑的溫度，周圍空氣溫度、冷凝器風扇的旋轉速度、和/或運行的冷凝器風扇的數量等等。相應地，可使用不同的運行輸入信息確定冷凝器旋管32的壓力，在某些實施方案中，所述運行輸入信息通過電聯接至控制器40的其他傳感器被測量。例如，周圍溫度傳感器56可以用於測量建築物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，並單獨使用該周圍溫度，或者將該周圍溫度與其他參數一起使用，來檢測冷凝器旋管32內的高壓狀況。例如，因為周圍溫度升高，由於溫度差減小，更少的熱從冷凝器旋管32內的製冷劑傳遞至外部空氣。降低的熱傳遞速率可導致冷凝器旋管32內的製冷劑溫度升高。隨著製冷劑的溫度升高，旋管32內的壓力也增加。因此，控制器40可使用周圍溫度，以檢測冷凝器旋管32內的高壓狀況。根據檢測到高壓狀況，控制器40可不實施基於壓縮機系統容量進行的控制，並可以運行風扇以增加通過冷凝器旋管32的氣流。例如，在採用被VSD驅動的冷凝器風扇的實施方案中，控制器40可提高風扇速度，從而促進從製冷劑到外部空氣的額外的熱傳遞，因此降低冷凝器壓力。在採用被分級的風扇的實施方案中，控制器可增加運行的風扇的數量，從而促進從製冷劑到外部空氣的額外的熱傳遞。另外，在某些採用可被分級並且速度被調整的風扇的實施方案中， 控制器40可提高風扇速度，並增加運行的風扇的數量。代替或者除了周圍溫度傳感器56，壓力傳感器58可電聯接至控制器40，以測量離開壓縮機系統26的製冷劑的排放壓力。離開壓縮機系統沈的製冷劑的排放壓力可影響冷凝器旋管32內製冷劑的壓力。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。在其他實施方案中，控制器40可使用製冷系統的其他運行參數來確定排放壓力，例如冷凝器旋管32內的溫度、周圍空氣溫度、和/或壓縮機系統的容量等等。根據檢測到高壓狀況，控制器40可不實施基於壓縮機系統容量進行的控制，並可以增加通過冷凝器旋管32的氣流(例如通過提高風扇速度和/或增加運行的風扇的數量)，以減小冷凝器壓力。此外，在某些實施方案中，控制器40還可使壓縮機沈卸載，例如使用滑動閥48，或者可以關閉壓縮機26，以減小排放壓力。在某些實施方案中，控制器40還可採用傳感器來設置壓縮機系統沈的容量。例如，溫度傳感器60可以電聯接至控制器40，以檢測在蒸發器M內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整壓縮機系統沈的容量，以保持建築物10(圖1) 內的期望的溫度。例如，當過程流體的溫度上升超過特定水平，控制器40可增加壓縮機系統容量，以抵消溫度升高。相反，當過程流體的溫度降低到低於特定水平，控制器40可減小壓縮機容量。因此，基於過程流體的溫度，控制器40可設置壓縮機系統沈容量的當前容量 (例如通過改變運行中的壓縮機數量，或者通過改變壓縮機的旋轉速度)。因為控制器40設置壓縮機系統沈的容量，因此控制器40還可調整風扇的運行以適應壓縮機系統沈的當前容量設置。例如，如果控制器40增加壓縮機系統容量，則控制器 40還可提高風扇34的速度。如果控制器40減小壓縮機系統容量，則控制器40還可降低風扇34的速度。在其他實施方案中，另一個控制器(未示出)可用於基於過程流體的溫度設置壓縮機系統容量。在這些實施方案中，另一個控制器可將壓縮機系統容量設置傳送至控制器40，控制器40隨後可使用接收到的設置來調整風扇34的運行。如之前討論的，壓縮機卸載子系統(例如滑動閥48)可以影響壓縮機容量。因此， 傳感器62可電聯接至控制器40，以檢測壓縮機卸載子系統何時運行。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，當閥52和53打開時，節約裝置子系統也減小壓縮機系統容量。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。在某些實施方案中，控制器40可電聯接至滑動閥48和節約裝置閥52和53，以控制卸載子系統和節約裝置子系統的運行。在這些實施方案中，控制器40設置閥48、52和53的位置，並且控制器40可在確定壓縮機系統沈的當前運行容量時使用這些已知的位置。在這些實施方案中，傳感器62、64和65可以省去。儘管圖4描繪了單個風扇34和單個風扇電機36，這些部件可以代表冷凝器14內的多個風扇。上文討論的電機驅動器38可電聯接至控制器40。在控制器40已經基於壓縮機系統沈的容量確定應使用的風扇運行設置之後，控制器40可通過電機驅動器38調整風扇34的運行。例如，控制器40可向電機驅動器38提供一個輸入信號，以使得一個或多個風扇34運行。控制器40還可向電機驅動器38提供一個輸入信號，以調整一個或多個風扇電機36的速度。為了閉環運行，一個或多個傳感器66可被附接至風扇電機36，以檢測風扇34的運行參數。例如，傳感器66可測量風扇電機36的旋轉速度。控制器40隨後可將檢測到的旋轉速度與提供的速度設置進行比較，以確定風扇34是否按指示運行，並根據需要對輸入命令信號做出調整。例如，如果一個風扇電機36的速度低於要求，氣流控制器40可提高其他風扇電機的速度，從而對冷凝器旋管32提供期望的氣流。然而，在其他實施方案中，傳感器 66可以省去。圖5是冷凍機效率與最大風扇速度的百分比的示例性關係圖。曲線68表示在一個風扇速度範圍內以及在恆定壓縮機容量下最佳冷凍機效率的百分比。獨立曲線70、72和 74分別代表60° F(16°C)、80° F(27°C )和100° F(38°C )周圍溫度下的數據。這些曲線 70、72和74各自的頂點表明冷凍機效率最大的點。在該實施例中，所有三個曲線都表明最大的冷凍機效率發生在相同的風扇速度下，而與周圍溫度無關。因此，對於特定的壓縮機系統容量，周圍溫度不會實質上影響獲得最佳冷凍機效率的風扇速度。因此，周圍溫度除了被用於檢測高壓狀況，周圍溫度可以不是被控制器40所採用的用於調整冷凝器風扇運行的因素(或者不是重要因素)。圖6是示出了風扇電機36和壓縮機電機46消耗的功率隨著最大風扇速度的百分比而變化的示例性圖示。曲線76、78和80是基於在恆定壓縮機容量下產生的數據。曲線 76示出了風扇電機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，風扇電機36旋轉越快，其消耗的功率越多。另外，這個關係通常不是線性的。換句話說，風扇速度的提高可導致風扇34和其驅動器所消耗的功率的不成比例的增加。曲線78表示壓縮機電機46消耗的功率隨著風扇速度而變化。曲線78示出隨著風扇速度提高，壓縮機電機46消耗的功率減少。這種功率消耗的減少可以是由於冷凝器旋管32處增加的熱傳遞速率導致較低的壓縮機壓頭(compressor head)的結果。較低的壓縮機壓頭意味著壓縮機消耗較少的功率來壓縮製冷劑。曲線80表示壓縮機電機46和風扇電機36 二者消耗的總功率隨著風扇速度而變化。如從曲線80可以看出的，存在一點，在該點處總的功率消耗最小。 該點對應於圖5中示出的最佳冷凍機效率的風扇速度。獲得最大冷凍機效率的風扇速度可以根據壓縮機容量和製冷系統配置而變化。因此，對於給定的壓縮機容量，不同的製冷系統可以具有不同的最佳冷凍機效率點。圖7是示出了最佳風扇速度與壓縮機系統容量的示例性關係圖。曲線82總體證明了隨著壓縮機系統容量增加，最佳風扇速度也提高。如圖所示，曲線82從近似50%的風扇速度開始，這是因為以低於該水平運行風扇34所要求的功率最小。例如，風扇電機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%。在替代實施方案中，根據製冷系統的確切特性，低於近似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容量下的斜率變化。然而，曲線段84和86可以是非線性的，並且也可以存在指示其他斜率變化的其他曲線段。曲線段88表示最佳風扇速度隨著壓縮機容量而保持相對恆定的區域。如圖6中曲線76看出的，運行風扇電機36所使用的功率隨著風扇速度的提高而迅速增加。因此，可存在一點，在該點處需要用於提高風扇速度的功率大於需要用於增加壓縮機容量的功率。在該點處，最佳風扇速度隨著壓縮機系統容量而保持相對恆定，如在曲線88中所看到的。圖8是示出運行中的風扇數量與運行中的壓縮機的數量的示例性關係圖。如前文討論的，採用多個渦旋式壓縮機的壓縮機系統配置可通過分級壓縮機來改變壓縮機容量。 因此，在要求額外容量的運行期間，可啟動額外的壓縮機。隨著壓縮機容量增加，冷凝器14 可以被要求將額外的熱傳遞到外部空氣。一些冷凝器配置採用單一速度風扇。在這些配置中，通過運行額外的風扇34，經過冷凝器旋管32的氣流通常會增加。例如，圖8中描繪的數據與具有6個電扇34的冷凝器14相關。在低容量情況中，可以運行一個壓縮機。在這樣的情況中，可通過運行4個電扇34獲得經過冷凝器旋管32的最佳氣流。該運行模式在圖 8中的點90處示出。隨著冷卻系統的需求增加，可運行額外的壓縮機來補償額外的負荷。點92和94分別代表其中有兩個和三個壓縮機運行的運行狀態。在這些狀態中的每一個， 所有6個電扇34都被運行，以增加經過冷凝器旋管32的氣流。通過響應於增加的壓縮機系統容量而增加運行的電扇34的數量，可獲得經過冷凝器旋管32的最佳氣流。如上文討論的，最佳氣流可導致整個製冷系統的效率提高。對於具有不同數量的壓縮機和/或不同數量的風扇34的製冷系統，可以採用類似的布置。對於這些布置中的每一個，可通過調整隨著運行的壓縮機的數量而變化的運行風扇34的數量計算最佳氣流。圖9是示出可以用於隨著壓縮機系統的排放壓力的改變而控制冷凝器風扇的運行的不同運行機制的圖表。每個運行機制由排放壓力的一個區域限定，排放壓力發生在不同的排放壓力水平96、98、100和102之間。對於大部分排放壓力(例如在水平98和100 之間的排放壓力)，冷凝器風扇可以基於壓縮機系統26的容量運行。然而，在高壓狀況或低壓狀況下，冷凝器風扇可以獨立於壓縮機容量被控制。壓縮機系統沈的排放壓力是製冷劑離開壓縮機系統26的壓力，並可以使用傳感器(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，並隨後確定對應於壓縮機排放壓力的合適的運行機制。例如，當排放壓力在水平98和100之間時，控制器可採用標為「針對效率優化風扇速度」運行機制。在該運行機制中，控制器40可基於壓縮機系統的容量改變風扇速度，如上文參考圖4描述的。例如，隨著壓縮機系統容量增加，控制器40可提高冷凝器風扇40的速度。類似地，隨著壓縮機系統容量減小，控制器40可降低冷凝器風扇40的速度。該運行機制內的控制允許基於壓縮機容量改變經過冷凝器旋管的氣流(例如通過調整冷凝器風扇速度)，以獲得經過冷凝器旋管32的最佳氣流，這可允許製冷系統在最大效率下運行。另外，在採用分級風扇的實施方案中，如上文參考圖4描述的， 可以基於壓縮機系統的容量調整運行的風扇的數量，以基於壓縮機容量改變經過冷凝器旋管的氣流。在這些實施方案中，可以基於壓縮機系統容量的離散的、分步的增量而改變運行的風扇數量。當排放壓力落到水平98以下時，控制器40可不實施基於壓縮機容量進行的控制， 並可採用標為「降低風扇速度」的運行機制。在該運行機制中，控制器40可降低風扇速度， 以增加排放壓力。這種降低會大於在效率優化機制中發生的「正常」低。風扇速度的更多的降低會在風扇速度和排放壓力之間的關係(而不是之前的風扇速度和壓縮機容量之間的關係)中反映。風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。降低風扇速度可導致冷凝器製冷劑和空氣之間較低的熱傳遞速率，這轉而升高冷凝器旋管32內的製冷劑溫度和壓力。較高的壓力導致蒸發器M和冷凝器旋管32之間更大的壓差，這可以允許壓縮機系統沈繼續運行，尤其是在低製冷劑需求期間。另外，在採用分級風扇的實施方案中，代替於或者附加於降低風扇速度，控制器40 可通過減少運行的風扇的數量而降低經過冷凝器旋管32的氣流。當風扇速度降低，或者運行的風扇數量減少不足以增加排放壓力時，排放壓力會落到水平96以下。當排放壓力落到水平96以下時，控制器40可採用標為「低壓差切斷 (cutout) 」運行機制。在該運行機制中，控制器40可停用壓縮機系統沈，這是因為排放壓力不足以繼續運行。例如，在採用螺旋式壓縮機的壓縮機系統中，排放壓力不足以保持壓縮機內的油密封。另外，在對冷凍機系統低要求期間，壓縮機可以在降低的速度下運行，而這會進一步降低進入和離開壓縮機的製冷劑之間的壓差。當排放壓力上升至水平96以上時，控制器40可以接合風扇，並在「降低風扇速度」的運行機制下運行風扇。當排放壓力進一步上升至水平98以上時，控制器可使用「針對效率優化風扇速度」機制基於壓縮機系統容量恢復對冷凝器風扇的控制。當排放壓力上升至水平100以上時，控制器40可不實施基於壓縮機系統效率進行的控制，並採用標為「提升風扇速度」的運行機制。在該運行機制中，控制器40可提高風扇速度，以減小排放壓力。提高風扇速度可導致冷凝器製冷劑和空氣之間熱傳遞速率提高，這轉而可降低冷凝器旋管32內的製冷劑溫度和壓力。如果排放壓力落到水平100以下，則控制器40可再次採用「針對效率優化風扇速度」機制。應理解，在上方運行機制中，如同在下方運行機制，可以基於風扇速度和排放壓力之間期望的關係控制風扇速度。這種關係又可以是成比例關係、非線性關係、或者風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，在採用分級風扇的實施方案中，代替於或者附加於提高風扇速度，控制器 40可通過增加運行的風扇的數量而增大經過冷凝器旋管32的氣流。然而，當風扇速度提高，或者運行的風扇增加的數量不足以減小排放壓力時，排放壓力會升至水平102以上。當排放壓力升至水平102以上時，控制器40可採用標為「高壓卸載」運行機制。在該運行機制中，控制器40可中斷壓縮機系統沈的運行，以保護系統部件。還應注意，可能會在這些運行機制之間的轉換中採用一些程度的滯後。這允許系統保持在當前的運行機制，直到例如達到期望的運行壓力，該壓力可能不同於在各機制中引起變化的壓力。這些手段可以避免各運行機制之間過於頻繁的切換。圖10是描繪運行製冷系統的示例性方法的流程圖。該方法以確定冷凍機系統是否在運行(模塊104)開始。如果冷凍機系統不在運行，則控制器40可關閉冷凝器風扇 34 (模塊106)。如果冷凍機系統在運行，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，並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可採用「提升風扇速度」運行機制，以獨立於壓縮機容量提高風扇速度。另外，如果檢測到的排放壓力超過壓力水平102，則控制器可採用「高壓卸載」的運行機制，以中斷壓縮機系統的運行。如果檢測到的排放壓力在壓力水平100處，或低於壓力水平100，則控制器40隨後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於壓力水平98，則控制器40可採用 「降低風扇速度」的運行機制，以獨立於壓縮機容量降低風扇速度。另外，如果檢測到的排放壓力小於壓力水平96，則控制器40可採用「低壓差切斷」的運行機制，以停用壓縮機。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可確定是否已經啟動安靜操作模式(模塊 116)。如果安靜操作模式已經啟動，則可以應用安靜模式邏輯操作(模塊118)。安靜模式代表運行的聲音限制模式，其中最大風扇速度被限制。風扇噪音隨著風扇速度的降低迅速減小。因此，將風扇速度限制在特定水平可以有助於保持低聲音水平。例如，地方法規(或個人喜好)可限制特定商業區或居住區內位於地上的設備所發出的最大分貝水平。當進入安靜模式時，風扇速度可以被限制為對應於這些最大聲音水平。類似地，最大容許聲音水平可以是夜間比白天低。如果這樣的法規在製冷系統所處的位置的轄區內有效，則系統可以被配置為在一天的某一時間自動進入安靜模式。限制風扇速度減少了冷凝器旋管32中製冷劑和外部空氣之間的熱傳遞。該受限的熱傳遞導致更熱、更高壓的製冷劑。冷凝器旋管 32內更高的製冷劑壓力意味著壓縮機系統需要在較高容量下運行，以保持期望的製冷水平，這導致效率較低的冷凍機系統。因此，可期望至少在限制最大聲音水平的地方法規或其它因素所要求的時間內以安靜模式運行。如果冷凍機系統不在安靜模式下運行，則控制器40可隨後確定壓縮機系統容量 (模塊120)並使用圖9示出的「針對效率優化風扇速度」的運行機制運行冷凝器風扇。例如，控制器40可從傳感器M接收壓縮機旋轉速度數據，如上文參考圖4描述的。在另一個實施例中，控制器40可從傳感器M接收數據，該數據表示在分級的壓縮機系統中有多少個壓縮機在運行。控制器40可使用來自傳感器M的數據來確定正在運行的壓縮機系統的當前容量。基於確定的壓縮機系統容量，控制器40可隨後確定運行冷凝器風扇的風扇速度和/或應該運行的冷凝器風扇的數量。控制器40可隨後驅動風扇電機以獲得確定的風扇速度(模塊12 。基於壓縮機容量驅動風扇34的一些方法在下文描述。例如，如圖11示出的，可以以離散增量調節風扇速度。方法122以確定冷凍機系統是否運行在低容量模式(模塊124)開始，在低容量模式時壓縮機系統以低系統容量運行。如果冷凍機系統運行在低容量模式下，則風扇34可以在對應於壓縮機系統的低容量的速度下運行(模塊126)。如果冷凍機系統沒有運行在低容量模式下，則控制器40確定冷凍機系統是否在中容量模式下運行(模塊128)，在中容量模式時壓縮機系統以中系統容量運行。如果冷凍機系統運行在中容量模式下，則風扇34可以在對應於壓縮機系統的中容量的速度下運行(模塊130)。如果冷凍機系統沒有運行在中容量模式下，則控制器40可確定壓縮機系統在高系統容量下運行。風扇34可隨後在對應於壓縮機系統的高容量的速度下運行(模塊13 。儘管在方法122中僅示出三個離散增量，但是在其他實施方案中，壓縮機系統容量可以被分成任意數量的增量，所述增量指示不同水平的壓縮機系統容量。圖12描繪了根據壓縮機系統容量改變風扇速度的方法122的另一個實施方案。 該方法以基於壓縮機系統的確定的當前運行容量而確定合適的風扇速度開始(模塊134)。 風扇34隨後以這個速度運行(模塊136)，以獲得通過壓縮機旋管32的合適的氣流。隨著檢測到的壓縮機系統容量改變，可重複該方法以連續改變風扇速度，從而對應當前的壓縮機系統容量。圖13描繪了根據壓縮機系統容量調整風扇運行的方法的另一個實施方案。在該方法中，可根據壓縮機系統容量對冷凝器風扇34分級。例如，一些冷凝器14可採用多個風扇34，以提供足夠的氣流通過冷凝器旋管32。在採用多個風扇34的任意實施方案中，可通過調節運行的風扇34的數量來改變通過冷凝器旋管32的氣流。在這些實施方案中，控制器40可以基於檢測到的壓縮機系統容量確定要運行的風扇34的合適數量(模塊138)。 例如，隨著壓縮機系統容量增加，可運行更多的風扇。隨後合適數量的風扇可以運行(模塊 140)。圖14是冷凍機系統的替代實施方案的示意圖。在該實施方案中，液體冷卻的冷凝器用於冷卻和凝結製冷劑。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。冷卻的過程流體隨後被過程流體泵144泵抽至冷凝器14。類似於空氣冷卻的冷凝器，來自製冷劑的熱被傳遞至冷凝器14中的過程流體。熱傳遞冷卻和凝結了製冷劑，同時升高了過程流體的溫度。熱的過程流體隨後流回冷卻塔142， 在冷卻塔142處繼續該過程。冷凝器過程流體通常是水，但是可以包括能夠將熱從冷凝器製冷劑中除去的任何液體。為了幫助額外的熱從冷卻塔過程流體傳遞至空氣，風扇146使空氣循環通過冷卻塔142。類似於前文描述的冷凝器風扇34，冷卻塔風扇146通常包括風扇葉片、電機148和電機驅動器150。這些部件可以代表多個聯接至冷卻塔142的風扇146。在該實施方案中，控制器40可基於壓縮機系統容量改變冷凝器過程流體的熱吸收容量。例如，當壓縮機系統容量增加時，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增加冷凝器製冷劑和過程流體之間的熱傳遞。換句話說，調整過程流體熱吸收容量等同於改變風扇速度和/或改變空氣冷卻的冷凝器中的分級。因為更多的熱從製冷劑中移走，需要產生期望的建築物空氣溫度的壓縮機容量減小。可以通過調整進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。可通過改變經過冷卻塔142的氣流來調整過程流體的溫度。例如，如果冷卻塔142採用變速風扇146，提高風扇146的速度會增大經過冷卻塔142的氣流， 因而降低過程流體的溫度。類似地，如果冷卻塔142採用分級風扇146，增加運行的風扇146 的數量會增大經過冷卻塔142的氣流。在這些實施方案中，通過基於壓縮機系統容量運行冷卻塔風扇146，控制器40可調整過程流體的熱吸收容量。為了確保風扇電機148根據控制器的指令運行，傳感器152可以被附接至風扇電機148。傳感器152例如可測量風扇電機 148的旋轉速度，並將測得的旋轉速度報告回控制器40。以該方式，控制器40可確保合適的氣流經過冷卻塔142。例如，如果一個風扇電機148的速度低於所要求的速度，則控制器 40可提高其他冷卻塔風扇146的速度以進行補償。控制器40還可通過增大經過冷凝器的過程流體的流速調整過程流體的熱吸收容量。控制器40可通過改變過程流體泵144的速度調整過程流體的流率。與風扇類似，泵可以由電機1 驅動，電機154由電機驅動器156控制。如果電機驅動器156是VSD，則控制器40可根據變化的壓縮機容量而指令驅動器156改變電機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。 在一些實施方案中，控制器40可調整泵速度，作為控制過程流體熱吸收容量的唯一方式。 在其他實施方案中，控制器40調整泵速度和風扇速度和/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明的某些特徵和實施方案，但是在沒有實質上偏離權利要求所限定的內容的新穎性教導和優勢下，本領域技術人員可以想到許多改型和變化(例如在大小、尺寸、結構、形狀、不同元件的比例、參數(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)。根據替代實施方案，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，應理解，附加的權利要求旨在覆蓋落在本發明實質主旨範圍內的所有改型和變化。另外，為了提供示例性實施方案的簡潔描述，沒有描述實際實施中的所有特徵(即，與目前執行本發明的最佳模式不相關的，或者與實現要求權利的發明不相關的特徵)。應理解，在任何實際實施的開發中，如在任何工程項目或設計項目中，可做出多種實施具體決定。這些開發工作是複雜並耗時的，然而對於獲益於本公開內容的本領域普通技術人員而言僅為設計、製作和製造的例行任務，無需過多實驗。
權利要求
1.一種製冷系統，包括可變容量的壓縮機系統，其被配置為壓縮製冷劑； 冷凝器，其被配置為接收並凝結壓縮的所述製冷劑； 膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結的所述製冷劑；蒸發器，其被配置為在使所述製冷劑回到所述可變容量的壓縮機系統之前蒸發膨脹的所述製冷劑；一個或多個風扇，其被風扇驅動器所驅動，並被配置為使空氣掠過所述冷凝器； 用於確定所述可變容量的壓縮機系統的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯接至所述風扇驅動器，並被配置為當所述排放壓力在一預定範圍內時基於所述可變容量的壓縮機系統的運行容量調節所述風扇驅動器，以及當所述排放壓力在所述預定範圍外時基於所述排放壓力調節所述風扇驅動器。
2.根據權利要求1所述的製冷系統，其中所述用於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.根據權利要求1所述的製冷系統，其中所述運行容量包括經過所述壓縮機系統的製冷劑的總的運行排放速率。
4.根據權利要求1所述的製冷系統，其中所述控制器被配置為當所述排放壓力在所述預定範圍外時獨立於所述運行容量調節所述風扇驅動器。
5.根據權利要求1所述的製冷系統，其中所述運行容量表示期望的運行容量，並且其中所述控制器被配置為基於所述製冷系統上的負荷確定所述期望的運行容量。
6.根據權利要求5所述的製冷系統，其中所述控制器被配置為調整所述可變容量的壓縮機系統的運行，以使所述可變容量的壓縮機系統運行在所述期望的運行容量下。
7.根據權利要求1所述的製冷系統，包括另一個控制器，其被配置為基於所述製冷系統上的負荷確定所述運行容量，並將該運行容量提供至可操作地聯接至風扇驅動器的所述控制器。
8.根據權利要求1所述的製冷系統，包括一個或多個傳感器，所述傳感器被配置為測量所述可變容量的壓縮機系統的運行參數，其中所述控制器被配置為使用測得的運行參數確定所述運行容量。
9.根據權利要求1所述的製冷系統，其中所述測得的運行參數包括壓縮機旋轉速度、 或運行的壓縮機數量或二者都包括。
10.一種製冷系統，包括可變容量的壓縮機系統，其具有一個或多個可變速度壓縮機，並被配置為壓縮製冷劑；冷凝器，其被配置為接收並凝結壓縮的所述製冷劑； 膨脹裝置，其被配置為膨脹凝結的所述製冷劑；蒸發器，其被配置為在使所述製冷劑回到所述可變容量的壓縮機系統之前蒸發膨脹的所述製冷劑；一個或多個風扇，其被風扇驅動器所驅動，並被配置為使空氣掠過所述冷凝器； 用於確定所述可變容量的壓縮機系統的排放壓力的裝置；以及控制器，其可操作地聯接至所述風扇驅動器，並被配置為當所述排放壓力在一預定範圍內時基於所述一個或多個可變速度壓縮機的旋轉速度調節所述風扇驅動器，以及當所述排放壓力在所述預定範圍外時基於所述排放壓力調節所述風扇驅動器。
11.根據權利要求10所述的製冷系統，其中所述控制器被配置為調節所述風扇驅動器，以在與所述一個或多個壓縮機的旋轉速度成比例的速度下驅動所述一個或多個風扇。
12.根據權利要求10所述的製冷系統，其中所述控制器被配置為通過改變所述一個或多個風扇的風扇速度來調節所述風扇驅動器。
13.根據權利要求10所述的製冷系統，包括兩個或多個風扇，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或多個風扇的運行來調節所述風扇驅動器。
14.根據權利要求10所述的製冷系統，其中所述旋轉速度表示期望的旋轉速度，並且其中所述控制器被配置為基於所述製冷系統上的負荷確定所述期望的旋轉速度。
15.一種運行製冷系統的方法，該方法包括確定壓縮機系統的運行容量；確定所述壓縮機系統的排放壓力；當所述排放壓力在一預定範圍內時，基於所述運行容量控制一個或多個冷凝器風扇的運行；以及當所述排放壓力在所述預定範圍外時，基於所述排放壓力控制所述一個或多個冷凝器風扇的運行。
16.根據權利要求15所述的方法，其中確定運行容量包括基於所述製冷系統上的負荷確定期望的運行容量。
17.根據權利要求16所述的方法，其中確定期望的運行容量包括為產生所述期望的運行容量確定壓縮機的旋轉速度。
18.根據權利要求16所述的方法，其中確定期望的運行容量包括為產生所述期望的運行容量確定壓縮機的運行數量。
19.根據權利要求15所述的方法，其中當所述排放壓力在預定範圍內時基於所述運行容量控制一個或多個冷凝器風扇的運行包括基於所述壓縮機系統內的一個或多個壓縮機的旋轉速度線性地改變風扇速度。
20.根據權利要求15所述的方法，其中當所述排放壓力在所述預定範圍外時基於所述排放壓力控制所述一個或多個冷凝器風扇的運行包括當所述排放壓力大於所述預定範圍時提高所述一個或多個冷凝器風扇的風扇速度；以及當所述排放壓力小於所述預定範圍時降低所述一個或多個冷凝器風扇的風扇速度。
全文摘要
提供了用於控制冷凝器風扇運行的方法和系統。在大部分排放壓力下，可以基於壓縮機系統的容量控制冷凝器風扇的運行。為了調整冷凝器風扇的運行，可以調整風扇的速度和/或運行的風扇的數量。可以在壓縮機排放壓力超過高壓水平和低於低壓水平時不實施基於壓縮機系統的容量對冷凝器風扇進行的控制。在高排放壓力和低排放壓力處，可以僅基於排放壓力而不是基於壓縮機系統容量來調整風扇的速度和/或運行的風扇的數量。
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 優先權日2009年3月31日
發明者I·費德曼, J·R·Y·德拉克魯茲, W·L·考普庫 申請人:江森自控科技公司