[发明专利]制冷系统中冷凝器风扇的速度控制策略

说明书

公开了一种制冷系统(10)，其包括制冷回路(12)，该制冷回路包括压缩机(14)、冷凝器(18)、膨胀阀(22)和蒸发器(26)。制冷系统(10)的冷凝器风扇(29)被配置成在控制器(35)的控制下以基于系统(10)的当前制冷需求而设置的冷凝器风扇速度进行操作。

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，诸如运输制冷系统，并且特别地涉及一种用于制冷系统中的冷凝器风扇的速度控制策略。

背景技术

制冷系统通常包括制冷回路，该制冷回路包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。制冷回路通常限定制冷剂的流，该制冷剂用于控制要制冷的空间的温度。可以说制冷剂流从压缩机开始，该压缩机压缩制冷剂以形成过热的制冷剂气体。然后将过热的制冷剂气体输送到冷凝器，该冷凝器与较凉的周围环境热连通，从而将热量从制冷剂中移除到周围环境中。此时已凝结成液体的制冷剂经由膨胀阀从冷凝器输送到蒸发器。蒸发器与要制冷的空间热连通。当该空间内的空气在蒸发器上流通时，液相制冷剂蒸发并吸收来自所述空气的热量以冷却该空间。为了完成围绕制冷回路的循环，制冷剂例如经由电子节流阀从蒸发器输送回压缩机。

通常，设置冷凝器风扇以使空气在冷凝器上流通，以便帮助从制冷剂中移除热量。通常，冷凝器风扇机械地或电气地耦接到制冷系统的原动机，并且被设置为以固定的即不变的速度进行操作，该固定的速度是原动机速度的固定比率。通常至少有两种可用的原动机速度，例如高速和低速，并且冷凝器风扇也将成比例地具有两种速度。

选择固定的风扇速度以确保在最坏的操作情况期间冷凝器上有足够量的空气流通。例如，冷凝器风扇可被设置为以固定速度进行操作，该固定速度被设置为足够高以满足系统的最大潜在散热需求。当制冷系统的容量较高时(诸如由于温暖的制冷空间而处于下拉操作模式期间)，通常会发生高排热。在较高的环境温度下，排热更困难，并且通常需要更多的气流，因此冷凝器风扇为此被设置为适当的固定速度。然而，在很多时候，系统不处于下拉模式，而是通过例如执行连续制冷调节而维持着给定温度，其中制冷量和因此的排热量要低得多。另外，环境温度通常不如为最坏情况设计的温度高。

因此，常规制冷系统中的冷凝器风扇的速度和因此的功率消耗通常高于满足系统当前的排热需求(例如，在当前制冷需求低于固定速度所对应的最大潜在制冷量时)所必需的速度和功率消耗。

因此，期望为冷凝器风扇提供改进的速度控制。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种制冷系统，包括：制冷回路，至少包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；变速冷凝器风扇；以及控制器，被配置成在第一操作模式下(例如，使用一个或多个传感器)监测制冷系统的制冷需求，并且基于系统的当前制冷需求来设置冷凝器风扇的速度。

控制器可以被配置成：监测指示制冷需求的制冷回路的一组操作参数；并且基于该组操作参数的当前值设置冷凝器风扇速度。

(被监测并用于设置冷凝器风扇速度的)一组操作参数可以包括压缩机速度、冷凝器进气温度、蒸发器进气温度、蒸发器风扇速度和节流阀位置中的一个或多个(在实施例中可以包括全部)。可替代地，(被监测并用于设置冷凝器风扇速度的)一组操作参数可以包括压缩机速度、压缩机吸入压力、冷凝器排放压力和节流阀位置中的一个或多个(在实施例中可以包括全部)。

控制器可以被配置成：监测第一组操作参数和不同的第二组操作参数，每组操作参数均指示制冷需求；并且能够互换地基于第一组操作参数的当前值和第二组操作参数的当前值来设置冷凝器风扇速度。

控制器可以被配置成：在第一操作模式下，默认基于第一组操作参数的当前值设置冷凝器风扇速度，并且如果控制器检测到一个或多个用于监测第一组操作参数的传感器的故障，则基于第二组操作参数的当前值设置冷凝器风扇速度。