[发明专利]自然冷却制冷系统

说明书

背景技术

本发明总体涉及一种自然冷却(free cooling)制冷系统。

制冷系统存在于许多应用中，包括居家、商业和工业应用。例如，一个商业制冷系统可用于冷却一个封闭的空间，诸如数据中心、实验室、超级市场或者冷藏室。非常一般地，制冷系统可包括将流体循环经过一个封闭环路，该封闭环路在流体吸热的蒸发器和流体放热的冷凝器之间。通常，规定在所述封闭环路内流动的流体在系统的正常运行温度和压力内要经过相变，以使得借助于流体蒸发的潜热相当大量的热能进行交换。

当环境温度低时，制冷系统可与一个自然冷却系统或者自然冷却环路一同运行。该自然冷却系统可利用周围空气的低温来提供冷却，而不需要额外的来自诸如压缩机、热电装置或者热源的能量输入。典型地，当运行在自然冷却模式时，自然冷却系统可采用一个分立的热交换器或者采用热交换器盘管的一部分。当并不期望自然冷却或者自然冷却不可行时，可不采用所述分立的热交换器或者盘管部分。

发明内容

本发明涉及一种制冷系统，该制冷系统包括一个带有第一回路的自然冷却系统，其被配置为将热从第一冷却流体传递至在所述自然冷却系统的独立环路内循环的第二冷却流体。所述独立环路被配置为将热从所述第二冷却流体传递至周围空气。所述制冷系统还包括一个热交换器，该热交换器被配置为接收制冷剂，并将热从所述制冷剂传递至所述第二冷却流体。

本发明还涉及一种带有蒸气-压缩制冷系统的制冷系统。所述蒸气-压缩制冷系统包括一个蒸发器和一个自然冷却系统，该蒸发器被配置为从循环经过一个冷却环路的第一冷却流体中移走热，该自然冷却系统被配置为循环所述第一冷却流体经过第一回路，以在所述第一冷却流体和循环经过所述自然冷却系统的一个独立环路的第二冷却流体之间交换热。所述独立环路循环所述第二冷却流体经过一个空气-液体热交换器，该空气-液体热交换器被配置为将热从所述第二冷却流体传递至周围空气。

本发明还涉及一种运行制冷系统的方法，该方法包括运行一个蒸气-压缩制冷系统以从第一冷却流体移走热，以及在一个自然冷却系统内循环隔离的第二冷却流体，以从所述蒸气-压缩制冷系统中移走热。

附图说明

图1是采用自然冷却制冷系统的一个示例性商业或工业环境的立体图。

图2是采用三流体热交换器的自然冷却制冷系统的一个实施方案的图解概要图。

图3是采用两个热交换器的自然冷却制冷系统的一个实施方案的图解概要图。

图4是采用两个热交换器的自然冷却制冷系统的另一个实施方案的图解概要图。

具体实施方式

图1描绘了制冷系统的一个示例性应用。总体上，这样的系统可被应用于一系列环境中，既可用在采暖、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)领域内，又可用在该领域之外。制冷系统可通过蒸气压缩制冷、吸收制冷或热电冷却向数据中心、电学装置、冷却器冷藏室、散热器或者其他环境提供冷却。然而在现有预想的应用中，制冷系统可被用于居住、商业、照明工业、工业和任何其他应用中，用于加热或者冷却一个体积或者封闭体，例如居所、建筑、结构等。此外，在合适时，制冷系统可用于工业应用，用于对各种流体进行基础的制冷和加热。

图1示出了一个示例性应用。在该情况中，用于建筑物环境管理的HVAC&R系统可采用热交换器。建筑物10通过一个包括冷却器(chiller)12和锅炉14的系统进行冷却。如图所示，冷却器12置于建筑物10的屋顶，锅炉14位于地下室；然而，冷却器和锅炉也可位于其他装备间或者位于该建筑物旁边的区域。冷却器12是一个空气冷却或者水冷却装置，其实施一个制冷循环以冷却水。冷却器12被装在一个单个结构内，该单个结构包括制冷回路、自然冷却系统和相关联的装备，例如泵、阀和管道。例如，冷却器12可以是结合一个自然冷却系统的单个封装屋顶单元。锅炉14是一个加热水的封闭容器。水从冷却器12和锅炉14通过水管路16循环经过建筑物10。水管路16通向空气处理设备18，空气处理设备18位于各层上，并在建筑物10的各区域内。