Система и способ управления параллельными блоками конденсации
Система охлаждения содержит множество компрессоров, первый блок конденсации, имеющий первый блок управления, и, по меньшей мере, один дополнительный блок конденсации, имеющий дополнительный блок управления. Каждый блок конденсации имеет, по меньшей мере, один компрессор из указанного множества компрессоров. Линия связи подключена к первому модулю управления и, по меньшей мере, одному дополнительному модулю управления. Первый блок управления управляет множеством компрессоров на основе связи с, по меньшей мере, одним дополнительным модулем управления через линию связи. В другом варианте система охлаждения содержит конденсатор с множеством конденсаторных вентиляторов с переменной скоростью, датчик давления на выходе указанного конденсатора и блок управления, который управляет множеством конденсаторных вентиляторов на основе указанного сравнения. Модуль управления определяет скорость вентилятора для каждого из конденсаторных вентиляторов, повышает скорость вентилятора, работающего с более низкой скоростью, когда сигнал давления на выходе больше, чем установленное значение, и снижает скорость вентилятора, работающего с более высокой скоростью, когда сигнал давления на выходе меньше, чем установленное значение. Технический результат - повышение эффективности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам охлаждения и, более конкретно, к управлению параллельными блоками конденсации.
Уровень техники
Системы охлаждения обычно включают в себя компрессор, испаритель, вентилятор испарителя, расширительное устройство, конденсатор и конденсаторный вентилятор, которые совместно работают для охлаждения охлаждаемого пространства. Компрессор, расширительное устройство, конденсатор и испаритель соединены по текучей среде так, что образуется петля или замкнутая система, предназначенная для циркуляции в ней хладагента. Компрессор получает хладагент в газообразной форме из испарителя и повышает давление этого газа, в результате чего газ переходит из газообразного состояния в жидкое состояние, по мере того как он отдает тепло потоку воздуха, протекающего через конденсатор. После того как хладагент перейдет в жидкое состояние в конденсаторе, хладагент подают через расширительное устройство в испаритель, в котором поддерживается низкое давление в результате работы расширительного устройства и компрессора. Под действием низкого давления испарителя состояние хладагента переходит обратно в газообразное, и при этом он поглощает тепло от потока воздуха, протекающего через испаритель. Таким образом, поток воздуха, протекающий через испаритель, охлаждается, и понижается температура охлаждаемого пространства.
Вентилятор испарителя обычно расположен рядом с испарителем, и во время работы он генерирует поток воздуха, протекающий через испаритель в охлаждаемое пространство. Поток воздуха через испаритель охлаждается при протекании через него жидкого хладагента. При этом поток воздуха можно регулировать для управления температурой выходящего потока воздуха и общей температурой охлаждаемого пространства.
Набор параллельных блоков конденсации используют совместно с набором испарителей для охлаждения множества охлаждаемых пространств. Каждый блок конденсации включает в себя один или больше компрессоров, соединенных по текучей среде с набором блоков испарителя, в результате чего блоки испарителя располагаются в пределах здания, в общем, рядом с охлаждаемым пространством, а блоки конденсации располагаются за пределами здания и во время работы удаляют тепло, поглощенное испарителями. Благодаря тому что блоки конденсации соединены по текучей среде с блоками испарителя, получают систему охлаждения, обладающую гибкостью, поскольку каждый блок конденсации можно независимо включать для обеспечения подачи требуемого количества жидкого хладагента в каждый из блоков испарителя, обеспечивая, таким образом, равномерное управление охлаждением каждого охлаждаемого пространства.
Обычно блоки конденсации работают независимо в соответствии с местными установками. Однако обычная система имеет низкую эффективность. Например, компрессоры каждого из блоков конденсации можно включать и выключать независимо от производительности конденсатора в наборе блоков конденсации. В таком случае один блок конденсации может работать с максимальной производительностью компрессора или близко к ней, в то время как включенный параллельно с ним блок конденсации может работать при минимальной производительности компрессора или близко к ней.
Раскрытие изобретения
Система охлаждения содержит множество компрессоров и множество блоков конденсации, включающих в себя первый блок конденсации, содержащий первый блок управления, и, по меньшей мере, один дополнительный блок конденсации, содержащий дополнительный блок управления. Каждый блок конденсации имеет, по меньшей мере, один компрессор из указанного множества компрессоров. Линия связи соединена с первым модулем управления и, по меньшей мере, с одним дополнительным модулем управления. Первый блок управления управляет множеством компрессоров на основе связи, по меньшей мере, с одним дополнительным модулем управления через линию связи.
Первый блок управления может включать выключенный компрессор в блоке конденсации с минимальным количеством включенных компрессоров в указанном множестве блоков конденсации.
Первый блок управления может выключать включенный компрессор в блоке конденсации с наибольшим количеством включенных компрессоров в указанном множестве блоков конденсации.
Способ управления системой охлаждения, содержащей множество блоков конденсации, причем каждый блок конденсации содержит, по меньшей мере, один компрессор, включает в себя отслеживание рабочего параметра системы охлаждения и сравнение рабочего параметра с установленным значением. Способ также может включать в себя непосредственное управление, по меньшей мере, одним компрессором первого блока конденсации из множества блоков конденсации на основе сравнения и опосредованное управление, по меньшей мере, одним компрессором второго блока конденсации на основе сравнения, путем связи с модулем управления второго блока конденсации.
Дополнительные области применения настоящего описания будут очевидны из подробного его описания, приведенного ниже. Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры предназначены только для иллюстрации и не предназначены для ограничения объема притязаний.
Краткое описание чертежей
Настоящее описание будет более понятно из следующего подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:
на фиг.1 показана схема системы охлаждения в соответствии с изобретением;
на фиг.2 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая этапы, выполняемые для включения и выключения компрессоров, в соответствии с изобретением;
на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая этапы, выполняемые для включения и выключения вентиляторов конденсатора, в соответствии с изобретением; и
на фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая этапы, выполняемые для управления скоростью вентилятора конденсатора, в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
Следующее описание по своей сути является просто примером и никоим образом не предназначено для ограничения изобретения или вариантов его использования.
Как показано на фиг.1, система 10 охлаждения включает в себя подключенные параллельно блоки 100 конденсации, расширительное устройство 102, испаритель 104 и вентилятор 106 испарителя. Каждый блок 100 конденсации включает в себя, по меньшей мере, один компрессор 110, змеевик 112 и, по меньшей мере, один конденсаторный вентилятор 114. Понятно, что хотя на чертеже показаны три блока 100 конденсации, система 10 охлаждения может включать в себя любое количество блоков 100 конденсации. Кроме того, хотя блоки 100 конденсации показаны с двумя, тремя и четырьмя компрессорами 110, блоки конденсации могут иметь любое количество компрессоров 110. Кроме того, хотя блоки 100 конденсации показаны с двумя конденсаторными вентиляторами 114, блоки 100 конденсации могут включать в себя любое количество конденсаторных вентиляторов 114.
Компрессоры 110 получают хладагент в газообразном состоянии из испарителя 104 и переводят газообразный хладагент в жидкое состояние в результате взаимодействия со змеевиком 112 и конденсаторными вентиляторами 114. В частности, каждый компрессор 110 соединен по текучей среде с испарителем 104 через трубопровод для текучей среды и коллектор 116 всасывания так, что газообразный хладагент, поступающий из испарителя 104, подается в компрессоры 110 через коллектор 116 всасывания. Хладагент, выходящий из компрессоров 110, поступает в выпускной коллектор 118. На фиг.1, поток хладагента представлен сплошными линиями со стрелками. Компрессоры 110 могут быть выполнены как спиральный компрессор, как раскрыто в патенте США №6350111, переданном компании Copeland Corporation, город Сидней, штат Огайо, США, который приведен здесь в качестве ссылки.
После получения газообразного хладагента компрессоры 110 повышают давление газообразного хладагента, обеспечивая, таким образом, циркуляцию хладагента через змеевик 112 под высоким давлением. По мере того как хладагент циркулирует через змеевик 112, хладагент охлаждается конденсаторными вентиляторами 114, которые обеспечивают циркуляцию потока воздуха снаружи змеевика 112. По мере того как газообразный хладагент под высоким давлением циркулирует через змеевик 112, от хладагента отбирается тепло и выносится от змеевика 112 потоком воздуха, генерируемым конденсаторными вентиляторами 114. Такое одновременное снижение температуры и повышение давления приводит к тому, что газообразный хладагент снова возвращается в жидкое состояние.
Расширительное устройство 102 снижает давление жидкого хладагента, упрощая, таким образом, переход хладагента из жидкого состояния в газообразное состояние. Такое преобразование приводит к поглощению хладагентом тепла из области, окружающей испаритель, в результате чего окружающая область охлаждается. Хотя на чертеже показан один испаритель 104 и расширительное устройство 102, система 10 охлаждения может включать в себя любое количество испарителей 104 с расширительными устройствами 102.
По мере того как жидкий хладагент расширяется с помощью расширительного устройства 102, хладагент начинает переходить из жидкого состояния в газообразное состояние. Вентилятор 106 испарителя вызывает циркуляцию потока воздуха через испаритель 104 так, что тепло потока воздуха поглощается хладагентом, в результате чего охлаждается охлаждаемое пространство, расположенное рядом с испарителем 104. Поглощение тепла вместе со снижением давления, обеспечиваемое расширительным устройством 102, приводит к изменению состояния хладагента и переходу его обратно в газообразное состояние. После того как хладагент перейдет в газообразное состояние, газообразный хладагент перемещают к блокам 100 конденсации под действием силы всасывания, создаваемой компрессорами 110. Поскольку компрессоры 110 соединены по текучей среде с испарителями 104 через трубопровод, компрессоры создают силу всасывания в трубопроводе, когда газообразный хладагент сжимается в блоках 100 конденсации. Таким образом, газообразный хладагент, находящийся в испарителе 104, перекачивается в компрессоры 110, и цикл начинается снова.
Распределенные блоки конденсации раскрыты в международной заявке PCT/US2004/033001, поданной 8 октября 2004 г., с приоритетом, заявленным, в соответствии с предварительной заявкой на патент США №60/509469, поданной 8 октября 2003 г., обе эти публикации приведены здесь в качестве ссылок.
Каждый блок 100 конденсации включает в себя блок 120 управления, который управляет работой блока конденсации. В частности, блок управления избирательно включает компрессоры 110 и конденсаторные вентиляторы 114. В модуль 120 управления поступают сигналы управления на основе рабочих параметров системы 10 охлаждения. Получаемые сигналы управления включают в себя сигнал давления всасывания, сигнал температуры всасывания и сигнал давления на выходе. Понятно, что могут быть приняты также другие сигналы, характеризующие работу системы охлаждения.
Датчик 122 давления всасывания генерирует сигнал давления всасывания на основе давления всасывания на стороне всасывания блока 100 конденсации. Датчик 124 температуры всасывания генерирует сигнал температуры всасывания на основе температуры всасывания на стороне всасывания блока 100 конденсации. Датчик 126 давления на выходе генерирует сигнал давления на выходе на основе давления на выходе на выходной стороне блока конденсации.
Блок 120 управления принимает сигналы обратной связи от компрессоров 110 и конденсаторных вентиляторов 114. Сигналы обратной связи характеризуют состояние работы конкретного компрессора 110 или конденсаторного вентилятора 114. Таким образом, когда блок 120 управления включает или выключает компрессор 110 или конденсаторный вентилятор 114, то модуль 120 управления может проверить, что этот компрессор 110 или конденсаторный вентилятор 114 вызвал соответствующий отклик.
Каждый из блоков 120 управления соединен с линией 130 связи, которая позволяет связывать модули 120 управления друг с другом для согласования работы блоков 100 конденсации. Линия связи может включать в себя соединение Ethernet, соединение с сетью Интернет, ЛВС, внутреннюю сеть или другое соответствующее сетевое соединение, обеспечивающее возможность для модуля 120 управления передавать и принимать сообщения. Дополнительное сетевое оборудование (не показано), такое как маршрутизатор, коммутатор или концентратор, также может быть включено. Линия 130 связи может быть кабельной или беспроводной линией связи.
Модули 120 управления избирательно включают компрессоры 110 и конденсаторные вентиляторы 114 на основе полученных сигналов управления. Модули 120 управления сравнивают сигнал давления всасывания или сигнал температуры всасывания с заданными значениями или значениями, установленными пользователем. Модули 120 управления включают компрессор 110, если какой-либо из них отключен, когда давление всасывания или температура всасывания больше, чем установленное значение. Модули 120 управления выключают компрессор 110, если какой-либо из них включен, когда давление всасывания или сигнал температуры всасывания меньше, чем установленное значение. Как более подробно описано ниже, модули 120 управления связаны между собой через линию связи для согласования работы компрессоров.
В общем, модули 120 управления повышают производительность компрессора вместе с производительностью конденсатора. С этой целью производительность компрессора повышают и понижают одновременно в наборе блоков 100 конденсации. При выборе компрессора 110 для включения модули 120 управления обмениваются сообщениями с тем, чтобы найти выключенный компрессор 110 в блоке 100 конденсации с наименьшим количеством включенных компрессоров 110. Аналогично, при выборе компрессора 110 для выключения, модули 120 управления выполняют обмен сообщениями для поиска включенного компрессора в блоке 100 конденсации с наибольшим количеством включенных компрессоров 110.
Модули 120 управления также согласуют между собой время работы блока конденсации и компрессора. Когда имеется множество блоков 100 конденсации, удовлетворяющих требованию для включения или выключения компрессора, используется схема ротации блоков конденсации для выбора блока конденсации. Когда имеется множество компрессоров 110 в блоке конденсации, удовлетворяющих условию для включения или выключения компрессора, используют схему чередования компрессоров для выбора такого компрессора 110.
Для координации работы блоков конденсации один из блоков 120 управления блоками конденсации выполняет функцию главного модуля 120' управления или ГМУ (МСМ) 120', в то время как остальные модули 120 управления выполняют функцию зависимых блоков 120'' управления или ЗМУ (SCM) 120''. ГМУ 120' связан с ЗМУ 120'' и избирательно включает компрессоры во всех блоках конденсации. ГМУ 120' управляет всеми компрессорами в наборе блоков 100 конденсации.
ГМУ 120' может индивидуально выбирать каждый из ЗМУ 120'' для координации работы компрессора. В таком случае ГМУ 120' может определять количество включенных и выключенных компрессоров 110 для каждого блока 100 конденсации. В качестве альтернативы, ГМУ 120' может передавать сообщение запроса, которое поступает в каждый из ЗМУ 120'' до тех пор, пока запрос не будет удовлетворен, или до тех пор, пока не будет возвращен неудовлетворенный запрос. Когда ЗМУ 120'' способен удовлетворить запрос, он передает соответствующий ответ в ГМУ 120'.
ГМУ 120' непосредственно управляет компрессорами 110, расположенными в их блоке 100 конденсации, используя непосредственное соединение ГМУ 120' с соответствующими компрессорами 110. ГМУ 120' опосредованно управляет компрессорами 110, расположенными в других блоках 110 конденсации, используя связи с ЗМУ 120'', расположенными в других блоках 100 конденсации.
Работа ГМУ 120' будет описана ниже со ссылками на фиг.1 и на фиг.2, на которой представлены этапы, выполняемые ГМУ 120' для координации работы компрессоров в блоках 100 конденсации. На этапе 202 ГМУ 120' проверяет рабочий параметр системы охлаждения. Рабочий параметр может представлять собой давление (PS) всасывания или температуру (TS) всасывания или другой исходящий рабочий параметр системы охлаждения. Например, ГМУ 120' может просто отслеживать сигнал местного давления всасывания или температуры всасывания от датчика 122 давления всасывания или датчика 124 температуры всасывания в своем собственном блоке конденсации. В качестве альтернативы, ГМУ 120' может отслеживать среднее давление всасывания или температуру всасывания во всех блоках 100 конденсации. В качестве альтернативы, ГМУ 120' может отслеживать рабочий параметр от датчика работы системы охлаждения, который не соединен с блоком охлаждения. Например, ГМУ может получать сигнал температуры на выходе испарителя от датчика 132 температуры на выходе испарителя через линию 130 связи. Кроме того, ГМУ 120' может получать сигнал об окружающей температуре от датчика окружающей температуры (не показан) и может отслеживать разность между температурой на выходе и температурой окружающей среды.
На этапе 204 ГМУ 120' сравнивает рабочий параметр с установленным значением. Установленное значение может быть определено заранее или может быть получено как команда, вводимая пользователем. Установленное значение можно регулировать во время работы системы охлаждения. Когда на этапе 204 рабочий параметр больше, чем установленное значение, ГМУ 120' выполняет этапы включения компрессора начиная с этапа 206.
На этапе 206 ГМУ 120' определяет, имеется ли блок 120 конденсации, в котором включено ноль компрессоров 110. Пригодный блок 100 конденсации представляет собой блок 100 конденсации, в котором включены меньше, чем все его компрессоры 110. Когда на этапе 206 выявлен пригодный блок 100 конденсации, в котором включены ноль компрессоров 110, на этапе 208 ГМУ 120' включает компрессор 110 в блоке 100 конденсации, в котором включены ноль компрессоров 110. Когда на этапе 206 ГМУ 120' определяет, что блоки 100 конденсации, в которых включено ноль компрессоров 110, отсутствуют, ГМУ 120' переходит на этап 210.
На этапе 210 ГМУ 120' определяет, существует ли какой-либо блок 100 конденсации, в котором включен один компрессор 110. Когда на этапе 210 выявлен блок 100 конденсации с включением одним компрессором 110, ГМУ 120' на этапе 212 включает компрессор 110 в блоке 100 конденсации, в котором включен один компрессор 110. Когда на этапе 210 ГМУ 120' определяет, что отсутствуют пригодные блоки 110 конденсации, в которых включен один компрессор 110, ГМУ 120' переходит к дальнейшей обработке.
ГМУ 120' продолжает обработку таким образом, последовательно увеличивая количество компрессоров на единицу, вплоть до числа X, которое представляет собой максимальное количество компрессоров 110 в любом из блоков 100 конденсации. На этапе 214 ГМУ 120' определяет, существует ли какой-либо доступный блок 100 конденсации, в котором включено Х-1 компрессоров 110. Когда на этапе 214 выявлен пригодный блок 100 конденсации с включенными Х-1 компрессорами 110, ГМУ 120' на этапе 216 включает компрессор 110 блока 100 конденсации, в котором включено Х-1 компрессоров 110. Когда на этапе 214 ГМУ 120' определяет, что пригодные блоки 100 конденсации, в которых включено Х-1 компрессоров 110, отсутствуют, это означает, что все компрессоры 110 в системе охлаждения 10 включены, и ГМУ 120' переходит обратно по петле на этап 202. Как можно видеть, ГМУ 120' может ждать окончания заданного времени цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 202.
Когда на этапах 208, 212 и 216 выявлен больше, чем один пригодный блок 100 конденсации с заданным количеством включенных компрессоров 110, ГМУ 120' выбирает блок 100 конденсации на основе схемы чередования. Благодаря этому общее время работы для всех блоков конденсации будет приблизительно равным.
На этапах 208, 212, и 216 включение компрессора 110 выполняют с помощью местного модуля 120 управления блоком конденсации. Например, когда компрессор 110, который требуется включить, расположен в том же блоке 100 конденсации, что и ГМУ 120', ГМУ 120' непосредственно включает компрессор 110. Когда компрессор 110, который должен быть включен, расположен в блоке 100 конденсации, управляемом ЗМУ 120'', ГМУ 120' передает запрос на включение компрессора в ЗМУ 120''. ЗМУ 120'' принимает этот запрос и включает компрессор 110. Так же как и при выборе блоков 100 конденсации, компрессоры 110 в данном блоке 100 конденсации также включают в соответствии со схемой чередования. Благодаря этому время работы компрессоров приблизительно равно для всех компрессоров 110 в данном блоке 100 конденсации.
Блоки 100 конденсации могут иметь один или больше компрессоров 110' с переменной производительностью. В таком случае компрессоры 110' с переменной производительностью могут быть включены до включения компрессоров 110 с фиксированной производительностью. Компрессоры 110' с переменной производительностью могут работать с разным уровнем производительности до тех пор, пока они не достигнут порогового значения производительности, такого как максимальная производительность компрессора. При достижении порогового значения производительности могут быть включены компрессоры 110 с фиксированной производительностью, как описано выше.
Модули 120 управления получают сигналы обратной связи от компрессоров 110, характеризующие рабочее состояние компрессора 110. Когда блок 120 управления пытается включить компрессор 110 и сигнал обратной связи указывает, что компрессор 110 не отвечает, блок 120 может попытаться включить другой компрессор 110 в этом блоке конденсации. Когда ЗМУ 120'' не может включить ни один из компрессоров 110 в блоке конденсации, ЗМУ 120'' передает в ГМУ 120', что он не может удовлетворить запрос. Когда ГМУ 120' не может включать ни один из компрессоров в соответствующем блоке 100 конденсации, он может попытаться включить компрессор 110 в другом блоке 100 конденсации.
На этапах 208, 212 и 216 ГМУ 120' ожидает получение сигнала обратной связи от компрессора 100 или ответа от ЗМУ 120'', который обозначает, что компрессор 110 был успешно включен, и возвращается по петле обратно к этапу 202. Понятно, что ГМУ 120' может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 202.
Когда на этапе 204 рабочий параметр не превышает установленное значение, ГМУ 120' выполняет этапы выключения компрессора 110 начиная с этапа 220. На этапе 220 ГМУ 120' определяет, существует ли какой-либо блок 110 конденсации, в котором включены Х компрессоров, где Х представляет собой максимальное количество компрессоров 110 в любом из блоков 110 конденсации. Когда на этапе 220 имеется блок 100 конденсации, в котором включены Х компрессоров, ГМУ 120' выключает компрессор 110 в блоке 100 конденсации, в котором включены Х компрессоров 110.
Когда на этапе 220 ГМУ 120' определяет, что отсутствует блок 100 конденсации, в котором включены Х компрессоров 110, ГМУ 120' переходит на этап 224 и определяет, существует ли блок 100 конденсации, в котором включены Х-1 компрессоров 110. Когда на этапе 224 имеется блок 100 конденсации, в котором включены Х-1 компрессоров 110, ГМУ 120' на этапе 226 выключает компрессор 110 в блоке 100 конденсации, в котором включены Х-1 компрессоров 110.
ГМУ 120' продолжает работать, последовательно уменьшая количество компрессоров на единицу, вплоть до 1, на этапе 228. На этапе 228 ГМУ 120' определяет, существует ли какой-либо блок 100 конденсации с 1 включенным компрессором 110. Когда на этапе 228 существует блок 100 конденсации с 1 включенным компрессором 110, ГМУ 120' выключает компрессор 110 в блоке 100 конденсации с 1 включенным компрессором 110, на этапе 230. Когда на этапе 228 ГМУ 120' определяет, что блоки 100 конденсации с 1 включенным компрессором 110 отсутствуют, все компрессоры 110 в системе 10 охлаждения выключены, и ГМУ 120' возвращается по петле обратно на этап 202. Понятно, что ГМУ 120' может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 202.
Когда на этапах 222, 226 и 230 более чем один блок 100 конденсации имеет заданное количество включенных компрессоров 110, ГМУ 120' снова выбирает блок 100 конденсации на основе схемы чередования. Когда компрессор 110, который должен быть выключен, расположен в блоке 100 конденсации, управляемом ЗМУ 120'', ГМУ 120' передает запрос на выключение компрессора в ЗМУ 120''. ЗМУ 120'' получает запрос и выключает компрессор 110. Так же как и блоки 100 конденсации, компрессоры 110 выключают в соответствии со схемой чередования.
На этапах 222, 226 и 230 ГМУ 120' ожидает получение сигнала обратной связи от компрессора 110 или ответа от ЗМУ 120'', который указывает, что компрессор 110 был успешно выключен, и возвращается по петле обратно на этап 202. Понятно, что ГМУ 120' может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 202.
В случае отказа или разъединения линии 130 связи модули 120 управления избирательно включают компрессоры 110 на основе локальных рабочих параметров. В таком случае каждый из блоков 120 управления отслеживает локальное значение давления всасывания или температуры и избирательно включает компрессоры 110 на основе определенных по умолчанию установок. В случае, когда также происходит отказ местных датчиков, модули 120 управления могут просто включить заданное по умолчанию количество компрессоров 110.
Модули 120 управления также выполняют управление работой конденсаторного вентилятора. Управление работой конденсаторного вентилятора осуществляют с помощью местных блоков 120 управления на основе давления на выходе. Модули 120 управления принимают сигнал давления на выходе и управляют работой конденсаторного вентилятора на основе установленного локального значения на выходе. Обычно, модули 120 управления повышают производительность конденсаторного вентилятора, если это возможно, когда давление на выходе больше, чем заданное давление или значение, установленное пользователем.
Конденсаторные вентиляторы 114 могут представлять собой вентиляторы 114 с фиксированной скоростью или конденсаторные вентиляторы 114' с переменной скоростью. Работа модуля 120 управления будет описана ниже со ссылкой на фиг.1 и фиг.3, на которой представлены этапы, выполняемые модулем 120 управления при управлении работой конденсаторного вентилятора для конденсаторного вентилятора 114 с фиксированной скоростью.
На этапе 300 блок 120 управления проверяет давление (PD) на выходе и переходит на этап 302. Когда значение PD больше, чем установленное значение, блок 120 управления переходит на этап 304 и определяет, имеется ли выключенный конденсаторный вентилятор 114. Когда имеется выключенный конденсаторный вентилятор 114, модуль 120 управления включает конденсаторный вентилятор 114 на этапе 306 и переходит по петле обратно на этап 300. Когда на этапе 304 все конденсаторные вентиляторы 114 конденсатора включены, блок 300 управления переходит по петле обратно на этап 300. Блок 120 управления может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 300.
На этапе 302, когда значение PD не больше, чем установленное значение, блок 120 управления переходит на этап 310 и определяет, включен ли какой-либо из конденсаторных вентиляторов 114. Когда существует включенный конденсаторный вентилятор 114, модуль 120 управления выключает конденсаторный вентилятор 114 на этапе 312 и переходит по петле обратно на этап 300. Когда на этапе 310 все конденсаторные вентиляторы 114 выключены, модуль управления переходит по петле обратно на этап 300. Модуль 120 управления может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 300.
Конденсаторные вентиляторы 114 конденсатора также могут представлять собой конденсаторные вентиляторы 114' с переменной скоростью, которые могут иметь самую низкую скорость вентилятора и самую высокую скорость вентилятора. Существуют два режима управления вентилятором с переменной скоростью. Во-первых, конденсаторными вентиляторами 114' с переменной скоростью можно управлять в бесшумном режиме, в котором скорость вентилятора снижают до минимальной для уменьшения окружающего шума, при поддержании значения PD на уровне установленного значения или ниже. Во-вторых, конденсаторными вентиляторами 114' с переменной скоростью можно управлять в эффективном режиме, в котором скорость вентилятора устанавливают максимальной для поддержания как можно меньшего значения PD.
Работа в бесшумном режиме будет описана ниже со ссылкой на фиг.1 и на фиг.4, на которой представлены этапы, выполняемые модулем 120 управления в бесшумном режиме. На этапе 400 блок 120 управления проверяет значение PD. На этапе 402 блок 120 управления определяет, не превышает ли значение PD установленное значение. Когда значение PD больше, чем установленное значение, блок 120 управления переходит на этап 404 и проверяет значение скорости конденсаторных вентиляторов с переменной скоростью для блока 100 конденсации.
На этапе 406 блок 120 управления определяет, все ли конденсаторные вентиляторы 114' в блоке 100 конденсации имеют самую высокую скорость. Когда все конденсаторные вентиляторы 114' имеют самую высокую скорость, блок 120 управления переходит по петле обратно на этап 400. Когда все конденсаторные вентиляторы 114' имеют не самую высокую скорость, блок 120 управления определяет, был ли какой-либо из конденсаторных вентиляторов 114' выключен на этапе 410. Когда конденсаторный вентилятор 114' был выключен на этапе 410, блок 120 управления включает конденсаторный вентилятор 114' с самой низкой скоростью на этапе 412 и переходит по петле обратно на этап 400.
Когда все конденсаторные вентиляторы 114' включены на этапе 410, блок 120 управления определяет, все ли конденсаторные вентиляторы 114' работают с одинаковой скоростью на этапе 414. Когда не все конденсаторные вентиляторы 114' работают с одинаковой скоростью, модуль 120 управления повышает скорость конденсаторного вентилятора 114', работающего с самой низкой скоростью, на этапе 416 и переходит по петле обратно на этап 400. Когда на этапе 414 все конденсаторные вентиляторы 114' работают с одинаковой скоростью, блок 120 управления повышает скорость одного из конденсаторных вентиляторов 114' на этапе 418 и переходит по петле обратно на этап 400.
Когда на этапе 402 значение PD не превышает установленное значение, блок 120 управления проверяет скорости конденсаторных вентиляторов, на этапе 420. Когда на этапе 422 все конденсаторные вентиляторы 114' выключены, блок 120 управления переходит по петле обратно на этап 400. Когда все конденсаторные вентиляторы 114' не выключены, блок 120 управления определяет, не превышает ли скорость какого-либо из конденсаторных вентиляторов самую низкую скорость вентиляторов, на этапе 424. Когда ни один из вентиляторов не имеет скорость большую, чем самая низкая скорость вентиляторов, модуль 120 управления отключает конденсаторный вентилятор 114' конденсатора на этапе 426 и переходит по петле обратно на этап 400.
Когда на этапе 424 скорость конденсаторных вентиляторов выше, чем самая низкая скорость вентиляторов, блок 120 управления определяет, все ли конденсаторные вентиляторы 114' имеют одинаковую скорость, на этапе 428. Когда не все конденсаторные вентиляторы 114' имеют одинаковую скорость, блок 120 управления снижает скорость конденсаторного вентилятора 114', работающего на самой высокой скорости на этапе 430, и переходит по петле обратно на этап 400. Когда все конденсаторные вентиляторы 114' работают на одинаковой скорости, модуль 120 управления снижает скорость любого из конденсаторных вентиляторов 114' на этапе 432 и переходит по петле обратно на этап 400. Блок управления может ожидать заданное время цикла до продолжения следующей итерации, начинающейся с этапа 400.
Таким образом, общую скорость конденсаторных вентиляторов снижают до минимума при поддержании значения PD ниже установленного значения. Очевидно, что блок 100 конденсации может иметь комбинацию из конденсаторных вентиляторов 114 с фиксированной скоростью и конденсаторных вентиляторов 114' с переменной скоростью. Такой блок 100 конденсации, работающий в бесшумном режиме, может регулировать конденсаторные вентиляторы 114' с переменной скоростью до включения конденсаторных вентиляторов 114 с фиксированной скоростью. Когда конденсаторные вентиляторы 114' с переменной скоростью работают с максимальной скоростью, блок 120 управления может затем включать вентиляторы, работающие с фиксированной скоростью.
Приведенное здесь описание изобретения представляет собой просто пример, и, таким образом, изменения, которые не отходят от сущности изобретения, находятся в пределах объема этого изобретения. Такие изменения не следует рассматривать как отходящие от объема изобретения.
1. Система охлаждения, содержащая:
множество компрессоров;
множество блоков конденсации, содержащее первый блок конденсации, имеющий первый блок управления, и по меньшей мере один дополнительный блок конденсации, имеющий дополнительный блок управления, причем каждый блок конденсации из указанного множества блоков конденсации имеет по меньшей мере один компрессор из указанного множества компрессоров; и
линию связи, соединенную с указанным первым модулем управления и по меньшей мере с одним дополнительным модулем управления;
в которой первый блок управления управляет множеством компрессоров на основе связи с указанным, по меньшей мере, одним дополнительным модулем управления через линию связи.
2. Система охлаждения по п.1, в которой первый блок управления включает выключенный компрессор блока конденсации с минимальным количеством включенных компрессоров в указанном множестве блоков конденсации.
3. Система охлаждения по п.1, в которой первый блок управления выключает включенный компрессор в блоке конденсации с наибольшим количеством включенных компрессоров в указанном множестве блоков конденсации.
4. Система охлаждения по п.1, дополнительно содержащая датчик работы, который генерирует рабочий сигнал на основе рабочих условий системы охлаждения, при этом первый блок управления сравнивает рабочий сигнал с заданным значением и управляет указанным множеством компрессоров на основе указанного сравнения.
5. Система охлаждения по п.4, в которой датчик работы содержит датчик давления всасывания.
6. Система охлаждения по п.4, в которой датчик работы содержит датчик температуры всасывания.
7. Система охлаждения по п.4, в которой сигнал принимается первым модулем управления через линию связи.
8. Система охлаждения по п.1, в которой указанное множество компрессоров содержит по меньшей мере один компрессор с переменной производительностью и по меньшей мере один компрессор с фиксированной производительностью, при этом первый блок управления включает по меньшей мере один компрессор с переменной производительностью перед включением по меньшей мере одного компрессора с фиксированной производительностью.
9. Система охлаждения по п.8, в которой первый блок управления увеличивает величину производительности по меньшей мере одного компрессора с переменной производительностью до порового значения производительности перед включением по меньшей мере одного компрессора с фиксированной производительностью.
10. Система охлаждения по п.2, в которой, когда более чем один блок конденсации имеет минимальное количество включенных компрессоров, первый модуль управления выбирает блок конденсации на основе схемы чередования блоков конденсации.
11. Система охлаждения по п.2, в которой, когда блок конденсации с минимальным количеством включенных компрессоров имеет больше чем один выключенный компрессор, первый модуль управления выбирает компрессор на основе схемы чередования компрессоров.
12. Система охлаждения по п.3, в которой, когда более чем один блок конденсации имеет наибольшее количество включенных компрессоров, первый блок управления выбирает блок конденсации на основе схемы чередования блоков конденсации.
13. Система охлаждения по п.3, в которой, когда блок конденсации с наибольшим количеством включенных компрессоров имеет больше чем один включенный компрессор, первый блок управления выбирает компрессор на основе схемы чередования компрессоров.
14. Способ управления системой охлаждения, имеющей множество блоков конденсации, причем каждый блок конденсации имеет по меньшей мере один компрессор, заключающийся в том, что:
отслеживают рабочий параметр системы охлаждения;
сравнивают рабочий параметр с установленным значением;
непосредственно управляют по меньшей мере одним компрессором из первого блока конденсации указанного множества блоков конденсации на основе указанного сравнения; и
опосредованно управляют по меньшей мере одним компрессором второго блока конденсации на основе указанного сравнения путем установления связи с модулем управления второго блока конденсации.
15. Способ по п.14, в котором дополнительно включают выключенный компрессор блока конденсации с наименьшим количеством включенных компрессоров в указанном множестве блоков конденсации, когда рабочий параметр больше чем установленное значение.
16. Способ по п.15, в котором дополнительно выбирают блок конденсации на основе схемы чередования блоков конденсации, когда более чем один блок конденсации имеет минимальное количество включенных компрессоров.
17. Способ по п.15, в котором дополнительно выбирают компрессор на основе схемы чередования компрессоров, когда блок конденсации с минимальным количеством включенных компрессоров имеет больше чем один выключенный компрессор.
18. Способ по п.14, в котором дополнительно выключают включенный компрессор в блоке конденсации с наибольшим количеством включенных компрессоров из множества блоков конденсации, когда рабочий параметр меньше чем заданное значение.
19. Способ по п.14, в котором указанное отслеживание рабочего параметра системы охлаждения включает в себя прием рабочего сигнала от датчика работы, который генерирует рабочий сигнал на основе рабочих условий системы охлаждения.
20. Система охлаждения, содержащая:
конденсатор с множеством конденсаторных вентиляторов с переменной скоростью;
датчик давления на выходе, который генерирует сигнал давления на выходе на основе давления на выходе указанного конденсатора; и
блок управления, который принимает сигнал давления на выходе, сравнивает сигнал давления на выходе с установленным значением и управляет указанным множеством конденсаторных вентиляторов с переменной скоростью на основе указанного сравнения;
при этом модуль управления определяет скорость вентилятора для каждого из указанного множества конденсаторных вентиляторов с переменной скоростью, повышает скорость вентилятора, работающего с более низкой скоростью, когда сигнал давления на выходе больше чем установленное значение, и снижает скорость вентилятора, работающего с более высокой скоростью, когда сигнал давления на выходе меньше чем установленное значение.
