Способ управления установкой охлаждения, соединенной с электрическим кожухом

Установка содержит первичный контур (C1) охлаждения, который содержит конденсатор (COND1), по меньшей мере один компрессор (COMP1) и первый испаритель (EV1); вторичный контур (C2) охлаждения, который содержит теплоизолированную камеру (5), второй испаритель (EV2), заключенный в упомянутой теплоизолированной камере (5), впуск воздуха (IN) и выпуск воздуха (OUT) с управляемым открытием/закрытием через упомянутую камеру и вентилятор (VENT2), размещенный с возможностью создавать циркуляцию воздуха между упомянутым впуском воздуха и упомянутым выпуском воздуха; ПЛК (20), выполненный с возможностью выбирать режим работы установки охлаждения из рабочего режима (MOD1), в котором первичный контур (C1) охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего во внутреннем объеме, а вторичный контур (C2) охлаждения заряжает свой второй испаритель (EV2) мощностью охлаждения, и второго рабочего режима (MOD2), в котором первичный контур (C1) охлаждения и вторичный контур (C2) охлаждения одновременно являются активными для охлаждения воздуха, присутствующего в упомянутом внутреннем объеме. ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для выбора упомянутого рабочего режима (MOD1) с учетом: рассеиваемой тепловой мощности (Pth_D) во внутреннем объеме электрического кожуха; тепловой мощности (Pth_EV1) охлаждения, которую способен рассеять первый испаритель (EV1). Первый рабочий режим (MOD1) выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе меньше или равна тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель. Второй рабочий режим (MOD2) выбирается ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе строго больше тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель. Установка охлаждения содержит средство переключения, приспособленное переключать установку охлаждения между первым рабочим режимом (MOD1) и вторым рабочим режимом (MOD2). ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для управления упомянутым средством переключения с учетом выбранного рабочего режима. Средство переключения выполнено с возможностью соединения вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения и поддержания упомянутой теплоизолированной камеры (5) закрытой в первом рабочем режиме. Уменьшаются потери энергии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления установкой охлаждения, используемой для охлаждения внутреннего объема электрического кожуха, такого как, например, электрический шкаф. Изобретение также относится к установке охлаждения, в которой реализуется упомянутый способ.

Описание предшествующего уровня техники

В известном способе, со ссылкой на фиг. 1, электрический шкаф 1 содержит электрические устройства 3, некоторые из которых высвобождают тепло в ходе работы. Электрический шкаф 1 в силу этого может содержать охлаждающую установку 2 для охлаждения своего внутреннего объема и высвобождения тепла наружу. Охлаждающая установка 2, в частности, может интегрировать кондиционер для охлаждения воздуха внутри шкафа и выпуска горячего воздуха наружу.

В известном способе, со ссылкой на фиг. 2, кондиционер представляет собой термодинамическую машину для получения холода. Она, по существу, образована двумя теплообменниками (испарителем EV и конденсатором COND), соединенными с компрессором COMP, все из которых работают в закрытом и герметизированном контуре, в котором циркулирует хладагент FF, который попеременно становится жидким или газообразным.

Воздух, присутствующий в электрическом шкафе 1, вовлекается и охлаждается в испарителе EV в контакте с хладагентом FF, который становится газообразным, до перераспределения во внутренний объем шкафа 1. Хладагент FF продолжает свой путь в виде пара до тех пор, пока он не достигает компрессора COMP, который сжимает хладагент посредством нагрева (с высоким давлением), а затем отправляет его в конденсатор COND. Этот конденсатор извлекает калории, получающиеся в результате нагрева, и выпускает их за пределы электрического шкафа. Одновременно, текучая среда, которая возвращена в жидкую форму (с низким давлением), перенаправляется к испарителю EV, проходя через редуктор DET давления. Это чередование фаз повторяется как цикл, пока не будет достигнута желаемая температура. Теплообменники могут ускоряться посредством вентиляционного устройства и могут электронно управляться. В качестве упрощения, программируемый логический контроллер (ПЛК) 20 установки принимает заданное значение температуры T°cons и выполняет контур управления температурой на основе температуры T°amb, измеряемой в электрическом шкафе 1.

Компоненты такой охлаждающей установки, в частности, компрессора, имеют размеры с учетом максимальной рассеиваемой тепловой мощности (выражается в Вт), которую могут вырабатывать присутствующие в электрическом шкафе электрические устройства 3. Тем не менее, должно быть очевидным, что эта максимальная тепловая мощность достигается не всегда либо, в ином случае, не достигается непрерывно. Компрессор COMP охлаждающей установки в таком случае очень часто имеет лишние размеры относительно фактических требований по охлаждению внутреннего объема электрического шкафа, и избыточная мощность, которую он вырабатывает, в таком случае окончательно теряется.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, которое обеспечивает возможность исключения превышения размеров охлаждающей установки и исключает потери энергии, когда рассеиваемая тепловая мощность не является максимальной.

Сущность изобретения

Эта задача решается способом управления установкой для охлаждения внутреннего объема электрического кожуха, содержащей:

- первичный контур охлаждения, который содержит конденсатор, по меньшей мере один компрессор и первый испаритель;

- вторичный контур охлаждения, который содержит теплоизолированную камеру, второй испаритель, размещенный в упомянутой теплоизолированной камере, впуск воздуха и выпуск воздуха с управляемым открытием/закрытием через упомянутую камеру и вентилятор, размещенный с возможностью создавать циркуляцию воздуха между упомянутым впуском воздуха и упомянутым выпуском воздуха;

- ПЛК, выполненный с возможностью выбирать режим работы установки охлаждения из по меньшей мере одного первого рабочего режима, в котором первичный контур охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего во внутреннем объеме, а вторичный контур охлаждения заряжает второй испаритель мощностью охлаждения, и второго рабочего режима, в котором первичный контур охлаждения и вторичный контур охлаждения одновременно являются активными для того, чтобы охлаждать воздух, присутствующий в упомянутом внутреннем объеме;

отличающимся тем, что он содержит:

- этап выбора упомянутого рабочего режима с учетом:

- рассеиваемой тепловой мощности во внутреннем объеме электрического кожуха;

- тепловой мощности охлаждения первого испарителя;

- причем упомянутый первый рабочий режим выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность в электрическом шкафе меньше или равна тепловой мощности, которую способен рассеять первый испаритель;

- упомянутый второй рабочий режим выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность в электрическом шкафе строго больше тепловой мощности, которую способен рассеять первый испаритель;

- этап, на котором упомянутый ПЛК управляет средством переключения, выполненным с возможностью переключать установку охлаждения между первым рабочим режимом и вторым рабочим режимом.

Согласно одному признаку, в первом рабочем режиме, этап управления средством переключения содержит:

- соединение вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения и поддержание упомянутой теплоизолированной камеры закрытой.

Согласно другому признаку, во втором рабочем режиме, этап управления средством переключения содержит:

- отсоединение вторичного контура охлаждения от первичного контура охлаждения, открытие впуска воздуха и выпуска воздуха и включение вентилятора, чтобы заставить воздух циркулировать через теплоизолированную камеру.

Согласно другому признаку, рассеиваемая тепловая мощность определяется на основе разности между заданным значением температуры и значением температуры во внутреннем объеме электрического кожуха.

Согласно другому признаку, тепловая мощность, которую способен рассеять первый испаритель, определяется при определении размеров установки, а затем конфигурируется в ПЛК.

Изобретение также относится к установке для охлаждения внутреннего объема электрического кожуха, содержащей:

- первичный контур охлаждения, который содержит конденсатор, по меньшей мере один компрессор и первый испаритель;

- вторичный контур охлаждения, который содержит теплоизолированную камеру, второй испаритель, размещенный в упомянутой теплоизолированной камере, впуск воздуха и выпуск воздуха с управляемым открытием/закрытием через упомянутую камеру и вентилятор, размещенный с возможностью создавать циркуляцию воздуха между упомянутым впуском воздуха и упомянутым выпуском воздуха;

- ПЛК, выполненный с возможностью выбирать режим работы установки охлаждения из по меньшей мере одного первого рабочего режима, в котором первичный контур охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего во внутреннем объеме, а вторичный контур охлаждения заряжает второй испаритель мощностью охлаждения, и второго рабочего режима, в котором первичный контур охлаждения и вторичный контур охлаждения одновременно являются активными для того, чтобы охлаждать воздух, присутствующий в упомянутом внутреннем объеме;

отличающейся тем, что:

- ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для выбора упомянутого рабочего режима с учетом:

- рассеиваемой тепловой мощности во внутреннем объеме электрического кожуха;

- тепловой мощности охлаждения, которую способен рассеять первый испаритель;

- причем упомянутый первый рабочий режим выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность в электрическом шкафе меньше или равна тепловой мощности, которую способен рассеять первый испаритель;

- причем упомянутый второй рабочий режим выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность в электрическом шкафе строго больше тепловой мощности, которую способен рассеять первый испаритель;

- установка охлаждения содержит средство переключения, выполненное с возможностью переключать установку охлаждения между первым рабочим режимом и вторым рабочим режимом;

- ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для управления упомянутым средством переключения с учетом выбранного рабочего режима.

Согласно одному признаку, средство переключения содержит трехходовой клапан, способный принимать по меньшей мере два состояния: первое состояние, в котором вторичный контур охлаждения соединен с первичным контуром охлаждения в первом рабочем режиме, и второе состояние, в котором вторичный контур охлаждения отсоединен от первичного контура охлаждения во втором рабочем режиме.

Согласно другому признаку, первый испаритель относится к гибридному типу с двумя независимыми контурами охлаждения, причем первый контур охлаждения принадлежит первичному контуру охлаждения, а второй контур охлаждения соединяется со вторичным контуром охлаждения посредством насоса, включенного в упомянутое средство переключения.

Согласно другому признаку, рассеиваемая тепловая мощность определяется на основе разности между заданным значением температуры и значением температуры во внутреннем объеме электрического кожуха.

Согласно другому признаку, размер с точки зрения тепловой мощности, рассеиваемой из второго испарителя, превышает размер компрессора.

Согласно другому признаку, тепловая мощность, которую способен рассеять первый испаритель, определяется во время определения размеров, а затем конфигурируется в ПЛК.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки и преимущества станут очевидными из подробного описания, приведенного ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые перечисляются ниже и на которых:

Фиг. 1 схематично показывает электрический шкаф, с которым соединена установка охлаждения;

Фиг. 2 схематично показывает установку охлаждения, к примеру, установку охлаждения, которая известна из уровня техники;

Фиг. 3A и 3B схематично показывают два различных варианта осуществления установки охлаждения по изобретению;

Фиг. 4 показывает схему, иллюстрирующую алгоритм, реализованный с возможностью управлять установкой охлаждения по изобретению;

Фиг. 5A и 5B показывают работу установки охлаждения по изобретению, соответственно, когда активен первый рабочий режим является и когда активен второй рабочий режим.

Ссылочные номера, используемые на прилагаемых чертежах, остаются идентичными независимо от чертежа, если только компоненты сохраняют идентичную функцию.

Подробное описание по меньшей мере одного варианта осуществления

Изобретение применимо к установке 2 для улучшенного охлаждения электрического кожуха, например, электрического шкафа 1.

Согласно конкретному аспекту изобретения, установка 2 содержит первичный контур C1 охлаждения и вторичный контур C2 охлаждения, соединенный с первичным контуром охлаждения.

Установка 2 охлаждения также содержит ПЛК 20, выполненный с возможностью управлять первичным контуром C1 охлаждения и вторичным контуром C2 охлаждения. Этот ПЛК 20 традиционно содержит модуль обработки, модули ввода и модули вывода. Он также может содержать модуль связи для отправки данных в центральный блок.

Первичный контур C1 охлаждения, в частности, содержит следующие компоненты:

- воздушный конденсатор COND1, обеспечивающий возможность перехода хладагента FF1 из газообразного состояния в жидкое состояние. Воздушный конденсатор COND1 может быть трубчатого и ребристого или микроканального типа, например;

- редуктор DET1 давления для снижения давления хладагента FF1;

- первый испаритель EV1 для перехода хладагента FF из состояния газ + жидкость в газообразное состояние. Испаритель EV1 предназначен для прохождения через него охлаждаемого воздуха;

- один или более компрессоров COMP1, предназначенных для того, чтобы всасывать исходящий из испарителя EV1 хладагент FF1 в газообразном состоянии с тем, чтобы отправлять его к воздушному конденсатору COND1;

- множество вентиляторов VENT10, позволяющих воздуху VENT1 проходить соответственно через воздушный конденсатор COND1 и через первый испаритель EV1;

- необязательно, один или более циркуляционных насосов;

- соединительные трубы между различными элементами контура.

Вторичный контур C2 охлаждения содержит только:

- второй испаритель EV2;

- теплоизолированную камеру 5, в которой размещен второй испаритель EV2 и которая содержит по меньшей мере один впуск IN воздуха и один выпуск OUT воздуха с управляемым открытием/закрытием и которая соединена с модулями вывода ПЛК 20;

- по меньшей мере один вентилятор VENT2, соединенный с модулем вывода ПЛК 20, обеспечивающий возможность охлаждаемому воздуху циркулировать между впуском воздуха и выпуском воздуха, когда они открываются;

- по меньшей мере одну впускную трубу и одну выпускную трубу для циркуляции хладагента FF2 во вторичном контуре C2 охлаждения, соединенные с вводом и выводом второго испарителя и обеспечивающие возможность соединения вторичного контура охлаждения с первичным контуром C1 охлаждения.

Установка 2 охлаждения также может содержать набор датчиков температуры, соединенных с модулями ввода ПЛК, в частности:

- датчик температуры для измерения температуры среды T°amb внутри электрического шкафа 1.

Согласно различным конкретным аспектам изобретения, можно придерживаться следующих принципов:

- полное определение размеров установки реализуется с учетом максимальной тепловой мощности, которую способны рассеивать электрические устройства 3, присутствующие в электрическом шкафе 1, и с учетом их рабочего цикла;

- определение размеров с точки зрения тепловой мощности, рассеиваемой из второго испарителя EV2, превышает определение размеров компрессора COMP1. Другими словами, тепловая мощность, которую может рассеивать второй испаритель EV2, превышает ту тепловую мощность, на которую рассчитан компрессор COMP1, что обеспечивает возможность использования в установке компрессора, который имеет недостаточные размеры относительно всей установки;

- определение размеров компрессора COMP1 (по тепловой мощности и, в силу этого, по электрической мощности) зависит от длительности полного цикла заряда второго испарителя EV2. Фактически, важно обеспечивать то, что второй испаритель EV2 может достаточно заряжаться максимально быстро, в частности, в течение медленного рабочего цикла (т.е. когда T°amb<T°cons), который является как можно более коротким (с точки зрения длительности). В этой второй ситуации первый испаритель EV1 не является активным, и вся мощность компрессора COMP1 выделяется на заряд второго испарителя EV2;

- второй испаритель EV2 должен выбираться с постоянной времени, учитывающей наиболее экстремальные температурные условия для работы установки. После корректного определения размеров, второй испаритель должен иметь возможность предоставлять пиковую нагрузку (т.е. высокую потребность в рассеянии) в любой момент. Эта постоянная времени Sk выражается с использованием следующего соотношения:

Sk_EV2=(T°amb_max-T°EV2)/(Pth_EV2+Pth_EV1),

в котором

- Sk_EV2 соответствует постоянной времени второго испарителя;

- T°amb_max соответствует максимальной температуре среды, воздействию которой может подвергаться внутренний объем электрического шкафа;

- T°EV2 соответствует температуре второго испарителя EV2.

На основе входных данных, которые принимаются, и посредством выполнения программы для управления установкой охлаждения, ПЛК 20 определяет рассеиваемую тепловую мощность Pth_D в электрическом шкафе.

Кроме того, ПЛК преимущественно знает следующие данные:

- максимальную тепловую мощность Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1, причем эти данные могут вводиться в качестве параметра;

- максимальную тепловую мощность Pth_EV2, которую способен рассеять второй испаритель EV2, причем эти данные могут вводиться в качестве параметра.

Следует отметить, что ПЛК 20 также может реализовывать известные алгоритмы управления, к примеру, алгоритмы, раскрытые в заявке на патент EP 2759786 A1. Эти алгоритмы обеспечивают возможность определения всех тепловых и электрических данных установки охлаждения на основе измерений и данных о рабочем состоянии различных компонентов установки.

ПЛК 20 выполнен с возможностью исполнять рабочий режим из следующих двух различных рабочих режимов:

- первый рабочий режим MOD1 выполняется ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность Pth_D в электрическом шкафе 1 меньше или равна тепловой мощности Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1;

- второй рабочий режим MOD2 исполняется ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность Pth_D в электрическом шкафе 1 строго больше тепловой мощности Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1.

В первом рабочем режиме MOD1, поскольку первичный контур C1 охлаждения выполнен с такими размерами, чтобы он работал вплоть до максимальной мощности, избыточная мощность, вырабатываемая в ходе работы (т.е. избыточная мощность компрессора COMP1, которая не используется первым испарителем EV1), используется для того, чтобы заряжать холодом второй испаритель EV2. Поэтому вторичный контур C2 охлаждения соединяется с первичным контуром C1 охлаждения, чтобы использовать доступную в первичном контуре C1 охлаждения энергию для того, чтобы заряжать его испаритель EV2.

Во втором рабочем режиме MOD2 первый испаритель EV1 является недостаточным для рассеивания тепловой мощности Pth_d, вырабатываемой присутствующими в электрическом шкафе 1 устройствами 3. Поэтому вторичный контур C2 охлаждения активируется с тем, чтобы рассеивать добавочную тепловую мощность, которую не может рассеивать первый испаритель EV1. В этом рабочем режиме второй испаритель не требует мощности компрессора. Первый испаритель EV1 преимущественно используется на максимуме своих возможностей.

Установка 2 охлаждения в силу этого содержит средства переключения, которые управляются посредством ПЛК 20 и соединены с модулями вывода. Эти средства переключения выполнены с возможностью обеспечивать то, что установка переключается между первым рабочим режимом MOD1 и вторым рабочим режимом MOD2. Эти средства переключения управляются посредством ПЛК 20, когда он выбирает первый рабочий режим или второй рабочий режим.

В первом рабочем режиме MOD1 средство переключения обеспечивает соединение вторичного контура C2 охлаждения с первичным контуром C1 охлаждения. Первичный контур C1 охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего в электрическом шкафе, а вторичный контур C2 охлаждения в таком случае находится в режиме заряда. Тогда впуском IN воздуха и выпуском OUT воздуха камеры 5, которая содержит второй испаритель EV2, управляют на закрытие, и вентилятор VENT2 является неактивным, чтобы накапливать энергию охлаждения во втором испарителе EV2.

Во втором рабочем режиме MOD2 средство переключения обеспечивает отсоединение вторичного контура C2 охлаждения от первичного контура C1 охлаждения. Впуском IN воздуха и выпуском OUT воздуха камеры 5, которая содержит второй испаритель EV2, управляют на открытие, а вентилятор VENT2 включают (активируют), чтобы создавать циркуляцию охлаждаемого воздуха в контакте со вторым испарителем EV2. Таким образом, оба контура C1, C2 охлаждения являются активными.

Со ссылкой на фиг. 3A, в первом варианте осуществления, средство переключения может содержать трехходовой клапан 6, который может принимать по меньшей мере следующие два состояния:

- в первом состоянии он обеспечивает соединение вторичного контура C2 охлаждения с первичным контуром C1 охлаждения, и тогда второй испаритель EV2 соединен последовательно с первым испарителем EV1; это состояние активируется в первом рабочем режиме MOD1 установки;

- во втором состоянии он обеспечивает отсоединение вторичного контура C2 охлаждения от первичного контура C1 охлаждения; это состояние активируется во втором рабочем режиме MOD2 установки.

Со ссылкой на фиг. 3B, во втором варианте осуществления, средство переключения содержит насос P2. Первый испаритель EV1 первичного контура охлаждения в таком случае относится к гибридному типу, т.е. он содержит первый контур охлаждения, интегрированный в первичный контур охлаждения, и второй контур охлаждения, независимый от этого первого контура охлаждения и соединенный со вторичным контуром охлаждения, а в силу этого и со вторым испарителем EV2. Насос P2 размещен на вторичном контуре C2 охлаждения. В первом рабочем режиме MOD1 насос P2 является активным, за счет этого обеспечивая циркуляцию хладагента FF2 из первого испарителя EV1 во второй испаритель и в силу этого накапливание энергии охлаждения во втором испарителе EV2, когда рассеиваемая тепловая мощность в электрическом шкафе меньше тепловой мощности, которую способен рассеять первый испаритель EV1. Насос деактивируется во втором рабочем режиме MOD2 для того, чтобы отсоединить вторичный контур C2 охлаждения от первичного контура C1 охлаждения и в силу этого использовать вторичный контур охлаждения для того, чтобы дополнять первичный контур охлаждения относительно охлаждения воздуха, присутствующего в электрическом шкафе 1.

Со ссылкой на фиг. 4, алгоритм, исполняемый ПЛК для определения применяемого рабочего режима, заключается в следующем:

E1: ПЛК принимает заданное значение температуры T°cons, которое должно поддерживаться во внутреннем объеме электрического шкафа, и измеренное значение температуры T°amb, измеряемой в электрическом шкафе. ПЛК сравнивает заданное значение со значением температуры во внутреннем объеме электрического шкафа, чтобы определить рассеиваемую тепловую мощность Pth_D в электрическом шкафе;

E2: исходя из определенной рассеиваемой тепловой мощности Pth_D, ПЛК 20 сравнивает ее с максимальной тепловой мощностью Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1. Эта тепловая мощность Pth_EV1 определяется при определении размеров системы, она вводится в качестве параметра;

E3: если рассеиваемая тепловая мощность Pth_D меньше или равна тепловой мощности Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1, то ПЛК выбирает первый рабочий режим MOD1. Воздух в силу этого охлаждается первым испарителем EV1, а второй испаритель EV2 заряжается оставшейся избыточной энергией;

E4: если рассеиваемая тепловая мощность Pth_D превышает тепловую мощность Pth_EV1, которую способен рассеять первый испаритель EV1, то ПЛК выбирает второй рабочий режим MOD2. Воздух в силу этого охлаждается первым испарителем EV1 и вторым испарителем EV2 одновременно. Камера 5 второго испарителя открыта, и вентилятор VENT2 включен с тем, чтобы обеспечивать циркуляцию воздуха;

E5: второй рабочий режим MOD2 может оставаться активным при условии, что рассеиваемая тепловая мощность Pth_D не опускается ниже порогового значения S1 в течение заданной длительности Tx (например, 5 минут).

Когда выбирается второй рабочий режим, алгоритм также может содержать этап проверки того, что второй испаритель EV2 имеет достаточную охлаждающую способность с тем, чтобы покрывать ее нехватку у первого испарителя EV1. В таком случае он включает в себя сравнение тепловой мощности Pth_EV2, которую способен рассеять второй испаритель EV2, с разностью между рассеиваемой тепловой мощностью Pth_D и тепловой мощностью Pth_EV11, которую способен рассеять первый испаритель. Если способность второго испарителя EV2 является недостаточной, установка может быть переведена в состояние по умолчанию, и ПЛК 20 может потребоваться отправить команду на остановку электрических устройств.

Фиг. 5A и 5B показывают на основе первого варианта осуществления, описанного выше, принцип работы установки в первом рабочем режиме MOD1 и во втором рабочем режиме MOD2 соответственно.

На фиг. 5A электрические устройства 3, присутствующие в электрическом шкафе 1, вырабатывают рассеиваемую тепловую мощность Pth_D, которая равна 200 Вт. Первичный контур охлаждения способен рассеивать 1000 Вт тепловой мощности. Первый испаритель EV1 в силу этого должен рассеивать 200 Вт тепловой мощности Pth_EV1, тогда как оставшиеся 800 Вт используются для того, чтобы заряжать второй испаритель. На фиг. 5A клапаном 6 управляют на соединение вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения. Тогда второй испаритель EV2 соединятся последовательно с первым испарителем EV1. Хладагент в таком случае циркулирует через первый испаритель EV1, а затем через второй испаритель.

На фиг. 5B электрические устройства 3, присутствующие в электрическом шкафе, вырабатывают рассеиваемую тепловую мощность Pth_D, которая равна 3000 Вт. Первичный контур охлаждения способен рассеивать 1000 Вт тепловой мощности. Первый испаритель EV1 в силу этого должен рассеивать 1000 Вт тепловой мощности Pth_EV1. Активируют вторичный контур C2 охлаждения, чтобы рассеивать оставшиеся 2000 Вт. Второй испаритель EV2 в силу этого должен рассеивать 2000 Вт тепловой мощности Pth_EV2. На фиг. 5B клапаном 6 управляют на отсоединение вторичного контура охлаждения от первичного контура охлаждения. Тогда второй испаритель EV2 отсоединяется от первого испарителя EV1. Впуск IN воздуха и выпуск OUT воздуха открываются. Вентилятор VENT2 активируется, чтобы обеспечивать возможность воздуху циркулировать через второй испаритель EV2.

Из вышеуказанного понятно, что решение по изобретению имеет множество преимуществ, таких как:

- оно обеспечивает ограничение потерь энергии, когда установка находится в первом рабочем режиме, при использовании избыточной энергии для того, чтобы заряжать второй испаритель EV2;

- оно позволяет справляться с пиковыми нагрузками с помощью вторичного контура охлаждения;

- оно преодолевает все рабочие неисправности или поломки в первичном контуре охлаждения. Фактически, по-прежнему можно независимо активировать вторичный контур охлаждения для того, чтобы охлаждать воздух, присутствующий в электрическом шкафе, в то время как первичный контур охлаждения является неактивным (по различным причинам: преднамеренным или непреднамеренным);

- оно является простым в реализации. Фактически, все, что требуется - это соединение вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения и введение приспособленного для того средства переключения.

1. Способ управления установкой для охлаждения внутреннего объема электрического кожуха, содержащей:

- первичный контур (C1) охлаждения, который содержит конденсатор (COND1), по меньшей мере один компрессор (COMP1) и первый испаритель (EV1);

- вторичный контур (C2) охлаждения, который содержит теплоизолированную камеру (5), второй испаритель (EV2), заключенный в упомянутой теплоизолированной камере (5), впуск воздуха (IN) и выпуск воздуха (OUT) с управляемым открытием/закрытием через упомянутую камеру и вентилятор (VENT2), размещенный с возможностью создавать циркуляцию воздуха между упомянутым впуском воздуха и упомянутым выпуском воздуха;

- ПЛК (20), выполненный с возможностью выбирать режим работы установки охлаждения из по меньшей мере одного первого рабочего режима (MOD1), в котором первичный контур (C1) охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего во внутреннем объеме, а вторичный контур (C2) охлаждения заряжает свой второй испаритель (EV2) мощностью охлаждения, и второго рабочего режима (MOD2), в котором первичный контур (C1) охлаждения и вторичный контур (C2) охлаждения одновременно являются активными для охлаждения воздуха, присутствующего в упомянутом внутреннем объеме;

- причем упомянутый способ отличается тем, что он содержит:

- этап выбора упомянутого рабочего режима (MOD1) с учетом:

- рассеиваемой тепловой мощности (Pth_D) во внутреннем объеме электрического кожуха;

- тепловой мощности (Pth_EV1) охлаждения первого испарителя (EV1);

- причем упомянутый первый рабочий режим (MOD1) выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе меньше или равна тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель (EV1);

- упомянутый второй рабочий режим (MOD2) выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе строго больше тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель (EV1);

- этап, на котором упомянутый ПЛК (20) управляет средством переключения, приспособленным переключать установку охлаждения между первым рабочим режимом (MOD1) и вторым рабочим режимом (MOD2), причем в первом рабочем режиме этап управления средством переключения содержит:

- соединение вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения и поддержание упомянутой теплоизолированной камеры (5) закрытой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во втором рабочем режиме этап управления средством переключения содержит:

- отсоединение вторичного контура охлаждения от первичного контура охлаждения, открывание впуска воздуха и выпуска воздуха и включение вентилятора (VENT2), чтобы заставить воздух циркулировать через теплоизолированную камеру (5).

3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что рассеиваемую тепловую мощность (Pth_D) определяют на основе разности между заданным значением температуры (T°cons) и значением температуры (T°amb) во внутреннем объеме электрического кожуха.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что тепловую мощность (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель (EV1), определяют при определении размеров установки, а затем конфигурируют в ПЛК (20).

5. Установка для охлаждения внутреннего объема электрического кожуха, содержащая:

- первичный контур (C1) охлаждения, который содержит конденсатор (COND1), по меньшей мере один компрессор (COMP1) и первый испаритель (EV1);

- вторичный контур (C2) охлаждения, который содержит теплоизолированную камеру (5), второй испаритель (EV2), заключенный в упомянутой теплоизолированной камере (5), впуск воздуха (IN) и выпуск воздуха (OUT) с управляемым открытием/закрытием через упомянутую камеру и вентилятор (VENT2), размещенный с возможностью создавать циркуляцию воздуха между упомянутым впуском воздуха и упомянутым выпуском воздуха;

- ПЛК (20), выполненный с возможностью выбирать режим работы установки охлаждения из по меньшей мере одного первого рабочего режима (MOD1), в котором первичный контур (C1) охлаждения является активным для охлаждения воздуха, присутствующего во внутреннем объеме, а вторичный контур (C2) охлаждения заряжает свой второй испаритель (EV2) мощностью охлаждения, и второго рабочего режима (MOD2), в котором первичный контур (C1) охлаждения и вторичный контур (C2) охлаждения одновременно являются активными для охлаждения воздуха, присутствующего в упомянутом внутреннем объеме;

отличающаяся тем, что:

- ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для выбора упомянутого рабочего режима (MOD1) с учетом:

- рассеиваемой тепловой мощности (Pth_D) во внутреннем объеме электрического кожуха;

- тепловой мощности (Pth_EV1) охлаждения, которую способен рассеять первый испаритель (EV1);

- причем упомянутый первый рабочий режим (MOD1) выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе меньше или равна тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель;

- упомянутый второй рабочий режим (MOD2) выбирается упомянутым ПЛК, когда рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) в электрическом кожухе строго больше тепловой мощности (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель;

- причем установка охлаждения содержит средство переключения, приспособленное переключать установку охлаждения между первым рабочим режимом (MOD1) и вторым рабочим режимом (MOD2);

- ПЛК выполнен с возможностью выполнять роль модуля для управления упомянутым средством переключения с учетом выбранного рабочего режима, причем

средство переключения выполнено с возможностью соединения вторичного контура охлаждения с первичным контуром охлаждения и поддержания упомянутой теплоизолированной камеры (5) закрытой в первом рабочем режиме.

6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что средство переключения содержит трехходовой клапан, способный принимать по меньшей мере два состояния: первое состояние, в котором вторичный контур (C2) охлаждения соединен с первичным контуром (C1) охлаждения в первом рабочем режиме (MOD1), и второе состояние, в котором вторичный контур (C2) охлаждения отсоединен от первичного контура охлаждения во втором рабочем режиме (MOD2).

7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что первый испаритель (EV1) относится к гибридному типу с двумя независимыми контурами охлаждения, причем первый контур охлаждения принадлежит первичному контуру (C1) охлаждения, а второй контур охлаждения соединен со вторичным контуром охлаждения посредством насоса (P2), включенного в упомянутое средство переключения.

8. Установка по любому из пп. 5-7, отличающаяся тем, что рассеиваемая тепловая мощность (Pth_D) определяется на основе разности между заданным значением температуры (T°cons) и значением температуры (T°amb) во внутреннем объеме электрического кожуха.

9. Установка по любому из пп. 5-8, отличающаяся тем, что размер с точки зрения тепловой мощности, рассеиваемой из второго испарителя (EV2), превышает размер компрессора (COMP1).

10. Установка по любому из пп. 5-8, отличающаяся тем, что тепловая мощность (Pth_EV1), которую способен рассеять первый испаритель (EV1), определяется во время определения размеров, а затем конфигурируется в ПЛК (20).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полупроводниковым приборам. Технический результат направлен на снижение теплопроводности и повышение эффективности работы вычислительной системы.

Изобретение относится к конструкции модульного предварительно изготовленного центра обработки данных (ЦОД). Технический результат – снижение затрат на возведение конструкции ЦОД, а также времени, необходимого на ее возведение.

Изобретение относится к приборостроению и системам охлаждения радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат – повышение эффективности охлаждения теплообменников и шкафа в целом.

Изобретение относится к области систем охлаждения электронных устройств. Технический результат заключается в повышении надежности работы иммерсионной системы охлаждения для электронных устройств.

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции корпуса изделия, с элементами охлаждения и электромагнитной защиты, при создании преднамеренных помех приемным устройствам радиоэлектронных средств радиолокации и радионавигации. Предложен многоканальный передатчик, создающий преднамеренные помехи различной типовой разновидности приемным устройствам радиоэлектронных средств радиолокации и радионавигации, состоящий из корпуса-радиатора, состоящего из теплоотводящих боковых стенок с ребрами охлаждения, верхней крышки, нижнего основания, разъема подключения, задней стенки и передней стенки с размещенными на ней антеннами-излучателями.

Изобретение относится к кронштейну (100) электрического прибора, содержащему корпус (110), содержащий рамку (112), ограниченную, с одной стороны, внутренним периферическим краем (111), ограничивающим приемный проем (115), предназначенный для установки механизма (20) электрического прибора, и, с другой стороны, наружным периферическим краем (113), ограничивающим за счет углубления по меньшей мере одно гнездо (140), и по меньшей мере один монтажный элемент (150; 250), устанавливаемый в указанное гнездо для крепления указанного кронштейна электрического прибора на приемном элементе.
Изобретение относится к способу изготовления теплопроводящей прокладки. Техническим результатом является улучшение кондуктивного теплоотвода от электронных компонентов печатных плат, для поддержания теплового режима работы бортового прибора преимущественно в условиях космического вакуума.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении эффективности и срока службы трансформатора путем регулирования охлаждения трансформатора.

Изобретение относится к шкафу и, более конкретно, к подземному шкафу для телекоммуникационного оборудования. Технический результат - обеспечение возможности поддержания подземного шкафа в земле и предотвращения его «плавания» при насыщении окружающих почв водой.

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано при построении физического уровня информационных IP-систем с централизованной структурой, в частности систем IP-видеонаблюдения. Технический результат - обеспечение повышения качества передачи сигнала за счет уменьшения общей длины шнуров коммутационного поля и улучшение условий администрирования информационной системы.

Изобретение относится к конструкции модульного предварительно изготовленного центра обработки данных (ЦОД). Технический результат – снижение затрат на возведение конструкции ЦОД, а также времени, необходимого на ее возведение.
Наверх