[发明专利]用于控制串排涡旋式压缩机组的方法和系统

说明书

本发明涉及用于控制串排涡旋式压缩机组的方法和系统。在一个方面中，提供一种用于控制串排涡旋式压缩机组的方法，该方法包括确定跨过冷却系统的涡旋式压缩机的压力差。将压力差与最小差压值进行比较。小于最小差压值的跨过涡旋式压缩机的压力差与使涡旋式压缩机卸载相关联。当压力差小于最小差压值时，提高包括压力设定点值和绝对最小压力值的参数。继提高这些参数之后，当压力差大于最小差压值和滞后值的总和时，降低这些参数。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月18日提交的美国临时申请No.61/765,884的优先权。上述申请的全部内容通过参引的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及一种高效冷却系统，并且更具体地，涉及一种压力控制系统。

背景技术

文中提供的背景描述出于大致呈现本公开的背景的目的。现今著名的发明家的工作，就此背景部分中所描述的工作以及另外在提交时不能作为现有技术的描述方面而言，并未明确或隐含地承认为不利于本公开的现有技术。

冷却系统能够应用于需要冷却流体的多个不同应用场合。该流体可以是诸如空气的气体、或者诸如水的液体。示例应用是供暖通风与空调(HVAC)系统，HVAC系统用于冷却诸如办公室等人们所处的空间和数据中心气候控制系统。数据中心可指的是聚集了诸如计算机服务器的电子设备的房间。

在图1中，示出了例如可以在计算机机房中使用的空调50。空调50包括冷却回路51和壳体52。冷却回路51设置在壳体52中并且包括蒸发器54、空气移动装置56、压缩机58、冷凝器60、以及膨胀阀62。蒸发器54、压缩机58、冷凝器60以及膨胀阀62连接成闭合环路，冷却流体(例如相变制冷剂)在该闭合环路中循环。蒸发器54可以包括具有用以提供增强的冷却能力的多个冷却板的V形盘管组件。蒸发器54接收穿过蒸发器54中的开口的冷却流体和冷却空气。空气移动装置56(例如风扇或者鼠笼式鼓风机)从壳体52中的进气口(未示出)吸入空气并且使之通过蒸发器54。被冷却的空气被从蒸发器54导出并且离开壳体52中的静压箱64。

压缩机58使冷却流体流通经过冷凝器60、膨胀阀62、蒸发器54并返回至压缩机58。例如，压缩机58可以是涡旋式压缩机。涡旋式压缩机可以是固定容量压缩机或者数字可变容量压缩机。涡旋式压缩机通常包括两个偏移螺旋盘。第一螺旋盘是固定盘或者固定涡旋盘。第二螺旋盘是绕动涡旋盘。在涡旋式压缩机的进口处接收冷却流体，并且将冷却流体收集在偏移螺旋盘之间，进行压缩，并且在中心(或者出口)处将冷却流体朝向冷凝器60排出。冷凝器60可以是微通道冷凝器，其冷却从压缩机58接收的冷却流体。膨胀阀62可以是电子膨胀阀(EEV)并且例如将离开冷凝器60的冷却流体由液体膨胀成蒸汽。

尽管图1中示出了单个冷却回路，但是可以包括多个冷却回路并且将多个冷却回路串联布置以提供多级冷却。冷却回路可以通过降低压缩机的压力比将能耗降至最小。压缩机的压力差指的是在压缩机的进口压力或者吸入压力与出口压力或者排出压力之间的差。为了提高操作效率，可以基于确定的房间情况进一步降低压力差。降低压力差能够导致压缩机的固定涡旋盘与绕动涡旋盘分开。这使压缩机发生不可预知的和不受控制的“卸载”。当压缩机处于最小蒸汽排量状态(或者传递最小量的流体)时，压缩机被卸载。压缩机的卸载降低了冷却回路的冷却能力和温度控制稳定性。

在升高的返回空气温度(90+℉/32.2+℃)下，能使压缩机效率增益最大化。在这些温度下并且当例如使用制冷剂410A并且制冷剂410A处于稳定状态时，操作压力能够导致涡旋式压缩机的不受控制的卸载。