協(xié)調(diào)多個壓縮機(jī)的運(yùn)行的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行的方法。第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫（LT）部分，而第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫（MT）部分。每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，并且每個壓縮機(jī)組包括控制器，這些控制器能夠交換信號。在所述LT壓縮機(jī)組需要LT壓縮機(jī)中的一個或多個開始運(yùn)行的情況下，檢查或查詢所述MT壓縮機(jī)中的一個或多個是否正在運(yùn)行。如果正在運(yùn)行，那么允許LT壓縮機(jī)中的一個或更多開始運(yùn)行。如果沒有運(yùn)行，則確定，例如測量在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，并與中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限值和上限值對比，所述中間壓強(qiáng)區(qū)域位于冷卻回路的MT部分的運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)。最后，基于所述對比步驟運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)。所述冷卻系統(tǒng)可以是級聯(lián)系統(tǒng)或增壓系統(tǒng)。
【專利說明】協(xié)調(diào)多個壓縮機(jī)的運(yùn)行的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種協(xié)調(diào)至少兩個壓縮機(jī)組-低溫(LT)壓縮機(jī)組和高溫(MT)壓縮機(jī)組的方法。本發(fā)明還涉及一種具有至少兩個這種壓縮機(jī)組并且由根據(jù)本發(fā)明的方法控制的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的方法運(yùn)行的控制裝置，而且涉及一種具有這種控制裝置的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在壓縮機(jī)級聯(lián)設(shè)備或系統(tǒng)中，或在壓縮機(jī)增壓設(shè)備或系統(tǒng)中，都具有多個壓縮機(jī)組，需要在不同壓縮機(jī)組之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，所述不同壓縮機(jī)組包括至少一個低溫(LT)壓縮機(jī)和至少一個高溫(MT)壓縮機(jī)。當(dāng)LT壓縮機(jī)組需要散熱協(xié)調(diào)但是MT壓縮機(jī)組不工作，也就是說，沒有一個MT壓縮機(jī)在運(yùn)行時協(xié)調(diào)是必要的。如果MT壓縮機(jī)不運(yùn)行，則LT壓縮機(jī)組無法散熱。LT壓縮機(jī)在比MT壓縮機(jī)回路的蒸發(fā)器溫度低的蒸發(fā)溫度下運(yùn)行。
[0003]EP1790919公開了涉及一種蒸氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系統(tǒng)的一個方面，該蒸氣壓縮制冷循環(huán)包括設(shè)有高溫壓縮機(jī)的熱源回路和連接到所述熱源電路并設(shè)有蒸發(fā)器和低溫壓縮機(jī)的利用回路。所述制冷系統(tǒng)包括運(yùn)行控制裝置以及致動控制裝置，所述運(yùn)行控制裝置用于基于制冷劑抽吸壓強(qiáng)在致動狀態(tài)和暫停狀態(tài)之間切換高溫壓縮機(jī)，所述致動控制裝置用于致動所述低溫壓縮機(jī)以在高溫壓縮機(jī)暫停并且包括關(guān)于冷卻蒸發(fā)器的請求的條件的既定條件得到滿足時提高在高溫壓縮機(jī)中的制冷劑吸取壓強(qiáng)。基于制冷劑抽吸壓強(qiáng)在致動狀態(tài)和暫停狀態(tài)之間切換高溫壓縮機(jī)。在重新開始暫停狀態(tài)的高溫壓縮機(jī)的過程中，如果包括關(guān)于冷卻蒸發(fā)器的請求的條件的既定條件得到滿足，那么低溫壓縮機(jī)被致動以提高高溫壓縮機(jī)中的制冷劑抽吸壓強(qiáng)。
[0004]EP1790919中的高溫壓縮機(jī)和低溫壓縮機(jī)僅在部分回路內(nèi)串聯(lián)，而沒有并聯(lián)連接。不存在被分成冷卻回路的低溫(LT)部分并且除了低溫部分外具有一個或多個壓縮機(jī)和冷卻回路的高溫(MT)部分并且除了高溫部分外具有一個或多個其它壓縮機(jī)的冷卻回路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明運(yùn)行以使得MT壓縮機(jī)組構(gòu)成冷卻設(shè)備的主要功能，并且LT壓縮機(jī)組構(gòu)成冷卻設(shè)備的從屬功能。
[0006]本發(fā)明尤其適用于超級市場冷卻設(shè)備或系統(tǒng)，并且如果冷卻介質(zhì)是二氧化碳(C02)時能夠更加適用。然而，其他的應(yīng)用和其它冷卻介質(zhì)也是可以的。
[0007]要解決的問題在于，在某些條件下，啟動一個或多個LT壓縮機(jī)可能導(dǎo)致MT壓縮機(jī)不想要的高抽吸壓強(qiáng)，同時，在一些(其它)條件下，啟動一個或多個MT壓縮機(jī)可能會導(dǎo)致MT壓縮機(jī)的不想要的低抽吸壓強(qiáng)。由于各種原因，MT壓縮機(jī)回路中的抽吸壓強(qiáng)過低或過高都是不期望的，例如，它可能會違反MT壓縮機(jī)組本身或MT壓縮機(jī)組和LT壓縮機(jī)組兩者的一方或雙方允許的運(yùn)行極限。
[0008]除此之外，需要提供信號給壓縮機(jī)設(shè)備的可行的注入調(diào)節(jié)器，使得在以與一個或多個MT壓縮機(jī)的啟動和停止同步的方式啟動和停止將制冷劑注入MT壓縮機(jī)組回路中的任何注入。將制冷劑注入MT壓縮機(jī)回路側(cè)上的級聯(lián)熱交換器中對于使在級聯(lián)熱交換器的MT壓縮機(jī)側(cè)中具有足夠的制冷劑以使得LT壓縮機(jī)組能夠在LT壓縮機(jī)組的延長運(yùn)行期間排出所生成的熱和/或能夠排出在MT壓縮機(jī)組沒有運(yùn)行或剛開始運(yùn)行的時間點(diǎn)所生成的熱是必須的。
[0009]本發(fā)明的一個目的是協(xié)調(diào)在級聯(lián)壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)中或在增壓器壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)中的至少兩個壓縮機(jī)組-低溫(LT)壓縮機(jī)組和高溫(MT)壓縮機(jī)組，從而使得只有在由于允許LT壓縮機(jī)的運(yùn)行而避免MT壓縮機(jī)組故障運(yùn)行的風(fēng)險或MT壓縮機(jī)組中的警報(bào)被觸發(fā)的風(fēng)險或者M(jìn)T壓縮機(jī)組中的其他故障時，允許LT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行。
[0010]根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行的方法，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分，并且第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，并且每個壓縮機(jī)組包括控制器，所述控制器能夠交換信號，所述方法包括以下步驟:
[0011]-LT壓縮機(jī)組需要一個或多個LT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行，
[0012]-檢查或查詢一個或多個MT壓縮機(jī)是否正在運(yùn)行，
[0013]-在一個或多個MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行的情況下，允許一個或多個LT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行，
[0014]-在沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下:
[0015]-確立在冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，并將所述抽吸壓強(qiáng)與中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限和下限對比，所述中間壓強(qiáng)區(qū)域位于冷卻回路的MT部分的運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)，和
[0016]-基于所述對比步驟運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)。
[0017]本發(fā)明的第一個方面涉及一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行的方法。在本說明書上下文中，術(shù)語“冷卻回路”應(yīng)當(dāng)被解釋為表示一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，制冷劑在沿閉合的制冷劑路徑流動的同時被交替地壓縮和膨脹。例如蒸發(fā)器、冷凝器和/或氣體冷卻器形式的合適的熱交換器被布置在制冷劑路徑中，從而允許制冷劑路徑中流動的冷卻劑和第二流體流之間的熱交換。因此該系統(tǒng)能夠提供對圍繞熱交換器中的一個布置的封閉體積的冷卻和加熱。冷卻回路可以，例如，冷卻回路可以是超級市場的冷卻系統(tǒng)的部分或形成超級市場的冷卻系統(tǒng)的部分。這樣的冷卻系統(tǒng)通常包括若干個獨(dú)立的冷卻室，它們可能不是都在同一溫度設(shè)定點(diǎn)下運(yùn)行。例如，一些冷卻室可以被布置用于提供冷卻(通常在約5°C的設(shè)定點(diǎn)溫度下運(yùn)行)，同時其它冷卻室可以被布置用于提供冷凍(通常工作在約_18°C的設(shè)定點(diǎn)溫度下運(yùn)行)。
[0018]第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分，并且第二壓縮機(jī)組形成高溫(MT)冷卻回路部分的部分。冷卻回路的LT部分可能有利地是冷卻回路的控制冷卻系統(tǒng)中的一個或多個冷凍室內(nèi)部的溫度的部分，同時冷卻回路的MT部分可以是冷卻回路的控制冷卻系統(tǒng)中的一個或多個冷卻室內(nèi)部的溫度的部分。
[0019]例如，冷卻系統(tǒng)的低溫(LT)部分的蒸發(fā)器溫度可以是在_50°C和-10°C之間，諸如在-40°C和_20°C之間，諸如約_30°C。類似地，冷卻系統(tǒng)的高溫(MT)部分的蒸發(fā)器溫度可以是在_20°C和10°C之間，諸如在-10°C和5°C之間，諸如約-5°C。
[0020]每個壓縮機(jī)組包括布置成控制相應(yīng)的壓縮機(jī)組的運(yùn)行的控制器。這些控制器還能夠交換信號。因此可以彼此獨(dú)立地運(yùn)行壓縮機(jī)組。
[0021]可有利地以將冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)保持在特定運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)的方式控制MT壓縮機(jī)組。還有利得是以將冷卻回路的LT部分中的抽吸壓強(qiáng)保持在運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)的方式控制LT壓縮機(jī)組。然而，由于MT部分和LT部分均形成相同的冷卻系統(tǒng)的部分，所以LT壓縮機(jī)的運(yùn)行影響冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，并且反之亦然。因此，如果一個或多個LT壓縮機(jī)在沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行的同時被啟動，則存在LT壓縮機(jī)的運(yùn)行驅(qū)動冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)到運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)外部的風(fēng)險。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)LT壓縮機(jī)組需要一個或多個LT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行時，則初始地檢查或查詢是否一個或多個MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行。如果是這種情況，LT壓縮機(jī)組僅被允許啟動所需要的LT壓縮機(jī)的運(yùn)行，因?yàn)樵谶@種情況下，運(yùn)行MT壓縮機(jī)將會抵消或消除LT壓縮機(jī)的運(yùn)行對冷卻回路的MT部分的抽吸壓強(qiáng)的任何不利影響。
[0023]在沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行的情況下，確立冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)。這可以例如通過使用布置在冷卻回路的MT部分的吸入管線中的壓強(qiáng)探針測量抽吸壓強(qiáng)而實(shí)現(xiàn)。作為一種替代方案，可以從一個或多個其它測得參數(shù)導(dǎo)出或計(jì)算出抽吸壓強(qiáng)。
[0024]然后將所確立的抽吸壓強(qiáng)與中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限和下限對比。中間壓強(qiáng)區(qū)域位于冷卻回路的MT部分的運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，即中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限高于運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)的下限并且中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限低于運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)域的上限。此外，中間壓強(qiáng)區(qū)域可以有利地包括作為冷卻回路的MT部分的優(yōu)選的抽吸壓強(qiáng)的給定壓強(qiáng)值。因此，中間壓強(qiáng)區(qū)域表示一個壓強(qiáng)范圍，在該壓強(qiáng)范圍中特別有利于冷卻回路的MT部分的抽吸壓強(qiáng)。
[0025]最后，基于所述對比步驟運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)。因此，基于冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)是在中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)、在中間壓強(qiáng)區(qū)域以上還是在中間壓強(qiáng)區(qū)域以下運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)。由此，可以預(yù)見由啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的運(yùn)行或者由啟動一個或多個MT壓縮器所造成的對冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)的不利影響，并且可以抵消或消除這種不利影響從而確保抽吸壓強(qiáng)保持在運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)。
[0026]運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)的步驟可以包括以下步驟:
[0027]-在冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)處于中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的情況下，基本上同時啟動至少一個MT壓縮機(jī)和至少一個LT壓縮機(jī)，
[0028]-在冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)低于中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限的情況下，啟動至少一個LT壓縮機(jī)，同時防止MT壓縮機(jī)被啟動，以及
[0029]-在冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)高于中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限的情況下，啟動至少一個MT壓縮機(jī)，同時防止LT壓縮機(jī)被啟動。
[0030]如果在冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)處于中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，那么抽吸壓強(qiáng)接近最佳抽吸壓強(qiáng)值，因此最佳地保持抽吸壓強(qiáng)基本上恒定。因此，為了抵消或消除一個或多個LT壓縮機(jī)的啟動操作對冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)的影響，在啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的同時啟動一個或多個MT壓縮機(jī)。
[0031]如果冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)低于中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限，那么抽吸壓強(qiáng)在運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)的下限和中間區(qū)域之間。在這種情況下，如果一個或多個MT壓縮機(jī)被啟動，那么存在抽吸壓強(qiáng)下降到運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)的下限以下的風(fēng)險。另一方面，啟動一個或多個LT壓縮機(jī)將提高冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，從而驅(qū)動抽吸壓強(qiáng)更接近期望的中間壓強(qiáng)區(qū)域。因此，在這種情況下，允許一個或多個LT壓縮機(jī)啟動，但阻止MT壓縮機(jī)啟動。
[0032]如果在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限以上，那么抽吸壓強(qiáng)處于中間區(qū)域和運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)的上限之間。在這種情況下，如果一個或多個LT壓縮機(jī)被啟動，那么存在抽吸壓強(qiáng)上升到運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)的上限以上的風(fēng)險。另一方面，啟動一個或多個MT控制器將降低冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，從而驅(qū)動抽吸壓強(qiáng)更接近期望的中間壓強(qiáng)區(qū)域。因此，在這種情況下，允許一個或多個MT壓縮機(jī)啟動，但阻止LT壓縮機(jī)啟動。
[0033]運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)的步驟進(jìn)一步包括以下步驟:
[0034]-監(jiān)測冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，和
[0035]-當(dāng)冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)達(dá)到中間壓強(qiáng)區(qū)域時，在在前啟動至少一個LT壓縮機(jī)情況下啟動至少一個MT壓縮機(jī)，或者在在前啟動至少一個MT壓縮機(jī)的情況下啟動至少一個LT壓縮機(jī)。
[0036]根據(jù)本實(shí)施方式，在最初確立冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)低于中間區(qū)域的下限從而導(dǎo)致一個或多個LT壓縮機(jī)的運(yùn)行被啟動的情況下，等待抽吸壓強(qiáng)充分提高以進(jìn)入中間壓強(qiáng)區(qū)域。一旦進(jìn)入中間壓強(qiáng)區(qū)域，一個或多個MT壓縮機(jī)被啟動，從而將冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)保持在中間區(qū)域內(nèi)。
[0037]類似地，在初始地確立冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)高于中間區(qū)域的下限，導(dǎo)致一個或多個MT壓縮機(jī)的運(yùn)行被啟動的情況下，等待抽吸壓強(qiáng)充分降低以進(jìn)入中間壓強(qiáng)區(qū)域，從而表示正如所需的可以安全地啟動一個或多個LT壓縮機(jī)。一旦出現(xiàn)這種情況，一個或多個LT壓縮機(jī)被啟動，從而將冷卻回路的LT部分中的抽吸壓強(qiáng)控制在期望的運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)。
[0038]檢查或查詢所述一個或多個MT壓縮機(jī)是否正在運(yùn)行的步驟可以包括LT控制器將請求信號發(fā)送至MT控制器的步驟以及MT控制器生成和發(fā)送響應(yīng)信號至LT控制器的步驟。根據(jù)本實(shí)施方案，希望啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的運(yùn)行的LT控制器發(fā)送請求信號給MT控制器以便確定或檢查或查詢是否可以安全地啟動一個或多個LT壓縮機(jī)。由于MT控制器控制MT壓縮機(jī)的運(yùn)行，因此它“知道”一個或多個MT壓縮機(jī)是否正在運(yùn)行。如果是這種情況，則MT控制器可以生成并發(fā)送信號到LT控制器，允許一個或多個LT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行。如果沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行，那么MT控制器可以以上述相同的方式開始對冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)的檢查或查詢，并且基于該檢查或查詢的結(jié)果生成和發(fā)送響應(yīng)信號。因此，由MT控制器產(chǎn)生和發(fā)送的響應(yīng)信號可以是允許一個或多個LT壓縮機(jī)啟動的“釋放”信號或阻止LT壓縮機(jī)啟動的“保持”信號?！氨３帧毙盘柨梢员皇÷裕话l(fā)送釋放信號。
[0039]該冷卻系統(tǒng)可以是級聯(lián)冷卻系統(tǒng)，在這種情況下，所述方法可以進(jìn)一步包括在所述運(yùn)行步驟導(dǎo)致一個或多個LT壓縮機(jī)啟動的情況下將制冷劑注入制冷回路的級聯(lián)換熱器的MT側(cè)中的步驟。根據(jù)本實(shí)施例，熱交換發(fā)生在制冷系統(tǒng)的LT部分中的制冷劑流動和制冷系統(tǒng)的MT部分中的制冷劑流動之間，但冷卻系統(tǒng)的LT部分和MT的部分中的制冷劑路徑?jīng)]有流體連接。在當(dāng)一個或多個LT壓縮機(jī)被啟動時級聯(lián)熱交換器的MT部分中沒有液體制冷劑的情況下，啟動LT壓縮機(jī)將不會導(dǎo)致級聯(lián)熱交換器的MT部分中的蒸發(fā)。因此，冷卻回路中的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)不會增加，因此，MT控制器不會啟動MT壓縮機(jī)。結(jié)果，在級聯(lián)熱交換器中不發(fā)生熱交換，并且級聯(lián)熱交換器的LT部分不能根據(jù)需要散熱。為了避免這種情況，液體制冷劑可以被注入到級聯(lián)熱交換器的MT部分中。[0040]作為一個替代方案，冷卻系統(tǒng)可以是增壓冷卻系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)施例，冷卻系統(tǒng)的LT部分和MT部分的制冷劑路徑是相互流體連接的。例如，制冷劑可以從LT壓縮機(jī)被直接供給至MT壓縮機(jī)。
[0041]根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一個用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行的控制裝置，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分，并且第二壓縮機(jī)組是形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，所述控制裝置包括:
[0042]-配置用于控制LT壓縮機(jī)組的運(yùn)行的LT控制器，和配置用于控制MT壓縮機(jī)組的運(yùn)行的MT控制器，
[0043]-所述LT控制器和所述MT控制器能夠交換信號，以根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的方法協(xié)調(diào)壓縮機(jī)組的運(yùn)行。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的控制裝置能夠按照本發(fā)明的第一方面中的方法運(yùn)行LT壓縮機(jī)和MT壓縮機(jī)。因此，上面闡述的評論在這里也同樣適用。
[0045]根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括具有至少兩個壓縮機(jī)組的冷卻回路，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分和第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，并且每一個壓縮機(jī)組包括控制器，所述控制器能夠交換信號以便按照本發(fā)明的第一方面中的方法來協(xié)調(diào)壓縮機(jī)組的運(yùn)行。
[0046]但應(yīng)注意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到，結(jié)合本發(fā)明的第一方面所描述的任何特征也可以與本發(fā)明的第二方面或第三方面相結(jié)合，結(jié)合本發(fā)明的第二方面所描述的任何特征也可以與本發(fā)明的第一方面或第三方面相結(jié)合，并且，結(jié)合本發(fā)明的第三方面所描述的任何特征也可以與本發(fā)明的第一方面或第二方面相結(jié)合。
[0047]LT控制器和MT控制器可以被嵌入到單個通用硬件裝置中，并且LT控制器和MT控制器可以是嵌入到單個通用硬件裝置中的單個軟件應(yīng)用程序。根據(jù)本實(shí)施例中，只需要一個硬件裝置，而不是兩個。這降低了制造成本。此外，可以更容易地實(shí)現(xiàn)LT控制器和MT控制器之間的通信。
[0048]該設(shè)備可以(例如)是下列設(shè)備中的至少一種，用于超市售貨區(qū)的制冷設(shè)備和/或用以超市存儲區(qū)的制冷設(shè)備、用于配送中心存儲區(qū)的制冷裝置、或用于生產(chǎn)現(xiàn)場存儲區(qū)的制冷設(shè)備。
[0049]根據(jù)一個【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明涉及一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組一包括具有低溫(LT)控制器的至少一個低溫壓縮機(jī)的低溫(LT)組和包括具有高溫(WT)控制器的至少一個高溫壓縮機(jī)的高溫(MT)組)之間的運(yùn)行的方法，所述LT控制器和MT控制器能夠交換信號，并且所述方法包括以下步驟:
[0050]-LT壓縮機(jī)組需要一個或多個LT壓縮機(jī)被允許啟動操作，即被允許啟動運(yùn)行，LT控制器發(fā)送請求信號至MT控制器，并且MT控制器接收請求一個或多個LT壓縮機(jī)啟動的所述請求信號，同時MT壓縮機(jī)組不在運(yùn)行中，
[0051]-在LT控制器接收到來自MT控制器發(fā)射的釋放信號時，允許一個或多個LT壓縮器啟動，所述釋放信號僅在MT壓縮機(jī)處于就緒狀態(tài)下被發(fā)送，并且MT壓縮機(jī)的所述就緒狀態(tài)是下列條件之一:[0052]a)冷卻回路的MT部分中的壓強(qiáng)在中間區(qū)域內(nèi)，并且一個或多個MT壓縮機(jī)準(zhǔn)備開始運(yùn)行，
[0053]b) MT壓縮機(jī)回路的壓強(qiáng)初始地在中間區(qū)域以下，并且一個或多個MT壓縮機(jī)準(zhǔn)備開始運(yùn)行，
[0054]c) MT壓縮機(jī)回路的壓強(qiáng)初始地在中間區(qū)域以上，并且一個或多個MT壓縮機(jī)投入運(yùn)行，并且直到MT壓縮機(jī)回路的壓強(qiáng)隨后從中間區(qū)域以上降低至中間區(qū)域的上限。
具體實(shí)施例
[0055]可以以不同的方式執(zhí)行LT壓縮機(jī)和MT的壓縮機(jī)之間的協(xié)調(diào)。在下文中，通過參照附圖進(jìn)行描述執(zhí)行協(xié)調(diào)的一種可能的方式。
[0056]圖1是具有LT/MT協(xié)調(diào)的冷卻設(shè)備中的冷卻回路的示例。
[0057]MT控制器的部分功能如下:當(dāng)LT壓縮機(jī)組需要散熱時，MT控制器利用來自LT控制器的所謂“請求信號”的輸入信號，該信號被從LT控制器傳送到MT控制器。當(dāng)一個或多個MT壓縮機(jī)在運(yùn)行或準(zhǔn)備開始運(yùn)行時，即準(zhǔn)備開始運(yùn)行時，MT控制器還利用所謂“釋放信號，，的輸出信號，該信號被從MT控制器傳送到LT控制器。
[0058]圖2是示出LT控制器和MT控制器的功能的圖示。
[0059]壓縮機(jī)回路的MT部分的各個抽吸壓強(qiáng)水平被表示為水平線。中間水平線是最佳運(yùn)行抽吸壓強(qiáng)。在中間線的上方和下方存在中間區(qū)域N，并且MT壓縮機(jī)在中間區(qū)域內(nèi)正常運(yùn)行。
[0060]中間壓強(qiáng)區(qū)域被布置在可接受抽吸壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)。MT壓縮機(jī)不能在可接受的運(yùn)行抽吸壓強(qiáng)區(qū)之外運(yùn)行，因?yàn)檫@可能會導(dǎo)致超出冷卻回路的MT部分的一個或多個部件的安全極限或額定工作范圍，并且因此有可能導(dǎo)致一個或多個部件損壞。因此，至少大部分時間，MT壓縮機(jī)以使得冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的方式運(yùn)行。允許抽吸壓強(qiáng)超過中間壓強(qiáng)區(qū)域的極限，但不能超出可接受壓強(qiáng)區(qū)的極限。
[0061]當(dāng)需要啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的操作并且已經(jīng)確定沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行時，將冷卻回路的MT部分中的實(shí)際抽吸壓強(qiáng)與圖2中所示的壓強(qiáng)水平對比。如果事實(shí)證明，冷卻回路的MT部分的抽吸壓強(qiáng)處于中間區(qū)域內(nèi)時，則LT壓縮機(jī)被允許開始運(yùn)行，并且同時啟動一個或多個MT壓縮機(jī)的運(yùn)行。
[0062]如果冷卻回路的MT部分的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限之上，存在一個或多個LT壓縮機(jī)的啟動操作將會造成抽吸壓強(qiáng)增加的風(fēng)險，這會將抽吸壓強(qiáng)驅(qū)動到可接受壓強(qiáng)區(qū)的上限以上。因此，在這種情況下，啟動一個或多個MT壓縮機(jī)的運(yùn)行，但LT壓縮機(jī)不允許啟動。這將導(dǎo)致冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)降低，從而接近中間壓強(qiáng)區(qū)域。一旦達(dá)到中間壓強(qiáng)區(qū)域，一個或多個LT壓縮機(jī)被允許開始運(yùn)行。
[0063]如果冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限以下，存在啟動一個或多個MT壓縮機(jī)的運(yùn)行將導(dǎo)致抽吸壓強(qiáng)減少的風(fēng)險，這會驅(qū)動抽吸壓強(qiáng)至可接受壓強(qiáng)區(qū)的下限以下。因此，在這種情況下，啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的運(yùn)行，但MT壓縮機(jī)不允許啟動。這將導(dǎo)致在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)增加，從而接近中間壓強(qiáng)區(qū)域。一旦到達(dá)中間壓強(qiáng)區(qū)域，則一個或多個MT壓縮機(jī)可被允許啟動運(yùn)行。
[0064]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)LT控制器接收到由MT控制器發(fā)送的釋放信號時，只允許啟動LT壓縮機(jī)。只有當(dāng)MT壓縮機(jī)處于就緒狀態(tài)時發(fā)送釋放信號，MT壓縮機(jī)的所述就緒狀態(tài)是下列條件之一:
[0065]a)冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間區(qū)域內(nèi)，并且一個或多個MT壓縮機(jī)準(zhǔn)備開始運(yùn)行，
[0066]b)冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)初始地位于中間區(qū)域以下，并且一個或多個MT壓縮機(jī)準(zhǔn)備啟動運(yùn)行，
[0067]c)冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)最初在中間區(qū)域以上，并且一個或多個MT壓縮機(jī)被投入運(yùn)行，并且直到冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)隨后從中間區(qū)域以上降低至中間區(qū)域的上限。
[0068]圖3是示出LT控制器的決策樹的流程圖。
[0069]LT控制器確定它是否需要LT壓縮機(jī)運(yùn)行。如果確定不是這種情況，它將不發(fā)送請求信號到MT控制器，并且它將避免啟動LT壓縮機(jī)或停止其可以正在運(yùn)行的任何LT壓縮機(jī)。
[0070]如果LT控制器確定它需要一個或多個LT壓縮機(jī)運(yùn)行，那么它檢查或查詢LT壓縮機(jī)是否被釋放，即MT控制器是否已表明能夠安全運(yùn)行一個或多個LT壓縮機(jī)。如果是這種情況，那么啟動一個或多個LT壓縮機(jī)的運(yùn)行，和/或任何已經(jīng)在運(yùn)行的LT壓縮機(jī)被允許繼續(xù)運(yùn)行。
[0071]如果LT控制器確定LT壓縮機(jī)沒有被釋放，則請求信號被發(fā)送到MT控制器，并且等待來自MT控制器的釋放信號。此外，任何正在運(yùn)行的LT壓縮機(jī)被停止。
[0072]圖4是示出MT控制器的決策樹的流程圖。
[0073]MT控制器檢查是否已經(jīng)接收到來自LT控制器的請求信號。如果不是這種情況，那么不生成釋放信號，并且以正常方式控制MT壓縮機(jī)。
[0074]如果已經(jīng)接收到請求信號，那么MT控制器檢查或查詢釋放信號是否已經(jīng)被發(fā)送到LT控制器。如果是這種情況，那么另一個釋放信號被發(fā)送到LT控制器，或簡單地保持先前的“釋放信號或標(biāo)記(release flag)”，并且MT控制器確保MT壓縮機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，即所有MT壓縮機(jī)的完全停止是不被允許的。
[0075]如果LT壓縮機(jī)尚未被釋放，則將冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)以上述類似的方式與中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限和下限對比。如果抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域以上，則不生成釋放信號，但是，如果沒有MT壓縮機(jī)在運(yùn)行，則啟動一個或多個MT壓縮機(jī)的運(yùn)行。
[0076]如果抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，則釋放信號被發(fā)送到LT控制器，并且確保一個或多個MT壓縮機(jī)也正在運(yùn)行。因此，如果一個或多個MT壓縮機(jī)已經(jīng)在運(yùn)行，那么它/它們保持運(yùn)行，并且如果沒有MT壓縮機(jī)已經(jīng)在運(yùn)行，那么啟動一個或多個MT壓縮機(jī)。
[0077]如果抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域以下，則釋放信號被發(fā)送到LT控制器，并且防止MT壓縮機(jī)啟動運(yùn)行。
[0078]協(xié)調(diào)的具體場合:
[0079]在壓縮機(jī)級聯(lián)設(shè)備的特定條件下，必須允許在啟動MT壓縮機(jī)之前啟動LT壓縮機(jī)。這通常不可能確保當(dāng)MT控制器接收到來自LT控制器的“請求信號”時MT壓縮機(jī)準(zhǔn)備啟動。如果MT壓縮機(jī)被禁止啟動，則不必允許LT壓縮機(jī)處于運(yùn)行中。在這種情況下，MT控制器不會發(fā)出釋放信號。[0080] LT控制器的注入信號輸出端口可以連接到用于從LT控制器發(fā)送到MT控制器的所謂“請求信號”的信號的輸入信號端口。當(dāng)“釋放信號”從MT控制器被發(fā)送到LT控制器時，將激活注入信號。這會導(dǎo)致液體制冷劑被注入到級聯(lián)熱交換器的MT部分中。由此，由于與在級聯(lián)熱交換器的LT部分中流動的制冷劑熱交換，確保液體制冷劑可用于蒸發(fā)。因此，保證級聯(lián)熱交換器的LT部分可以經(jīng)由級聯(lián)熱交換器散熱。這也就確保了此熱交換導(dǎo)致在級聯(lián)熱交換器的MT部分中生成氣態(tài)制冷劑，并且由此增加了冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，最終導(dǎo)致一個或多個MT壓縮機(jī)被啟動。
【權(quán)利要求】
1.一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行或操作的方法，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分，并且第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，并且每個壓縮機(jī)組包括控制器，所述控制器能夠交換信號，所述方法包括以下步驟: -LT壓縮機(jī)組需要一個或多個LT壓縮機(jī)開始運(yùn)行， -檢查或查詢一個或多個MT壓縮機(jī)是否正在運(yùn)行， -在一個或多個MT壓縮機(jī)正在運(yùn)行的情況下，允許一個或多個LT壓縮機(jī)開始運(yùn)行， -在沒有MT壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下: -確定在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，并將所述抽吸壓強(qiáng)與中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限和下限對比，所述中間壓強(qiáng)區(qū)域位于冷卻回路的MT部分的運(yùn)行壓強(qiáng)區(qū)內(nèi)，和 -基于所述對比步驟運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)的步驟包括以下步驟: -在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的情況下，基本上同時啟動至少一個MT壓縮機(jī)和至少一個LT壓縮機(jī)， -在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域的下限以下的情況下，啟動至少一個LT壓縮機(jī)，同時防止MT壓縮機(jī)啟動，和 -在冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)在中間壓強(qiáng)區(qū)域的上限以上的情況下，啟動至少一個MT壓縮機(jī)，同時防止LT 壓縮機(jī)啟動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，運(yùn)行MT壓縮機(jī)和LT壓縮機(jī)的步驟進(jìn)一步包括以下步驟: -監(jiān)測冷卻回路的MT部分中的抽吸壓強(qiáng)，和 -當(dāng)冷卻回路的MT部分的抽吸壓強(qiáng)達(dá)到中間壓強(qiáng)區(qū)域時，在在先啟動至少一個LT壓縮機(jī)的情況下啟動至少一個MT壓縮機(jī)，或者在在先啟動至少一個MT壓縮機(jī)的情況下啟動至少一個LT壓縮機(jī)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中檢查或查詢所述MT壓縮機(jī)中的一個或多個是否正在運(yùn)行的步驟包括LT控制器發(fā)送請求信號至MT控制器以及MT控制器生成和發(fā)送響應(yīng)信號至LT控制器的步驟。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述冷卻系統(tǒng)是級聯(lián)冷卻系統(tǒng)，并且其中所述方法還包括在該運(yùn)行步驟導(dǎo)致一個或多個LT壓縮機(jī)被啟動的情況下將制冷劑注入到冷卻回路的級聯(lián)換熱器的MT側(cè)中的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述冷卻系統(tǒng)是增壓冷卻系統(tǒng)。
7.一種用于協(xié)調(diào)冷卻回路中的至少兩個壓縮機(jī)組之間的運(yùn)行的控制裝置，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分，并且第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，所述控制裝置包括: -配置用于控制LT壓縮機(jī)組的運(yùn)行的LT控制器，和配置用于控制MT壓縮機(jī)組的運(yùn)行的MT控制器， -所述LT控制器和所述MT控制器能夠交換信號，以根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法協(xié)調(diào)壓縮機(jī)組的運(yùn)行。
8.一種設(shè)備，包括具有至少兩個壓縮機(jī)組的冷卻回路，第一壓縮機(jī)組形成冷卻回路的低溫(LT)部分的部分和第二壓縮機(jī)組形成冷卻回路的高溫(MT)部分的部分，每個壓縮機(jī)組包括一個或多個壓縮機(jī)，并且每一個壓縮機(jī)組包括控制器，所述控制器能夠交換信號，以便根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法來協(xié)調(diào)壓縮機(jī)組的運(yùn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中:LT控制器和MT控制器被嵌入到單個通用硬件裝置中，并且LT控制器和MT控制器是嵌入`到單個通用硬件裝置中的單獨(dú)的軟件應(yīng)用程序。
【文檔編號】F25B49/02GK103874897SQ201280049178
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】楊·普林斯 申請人:丹佛斯公司