CN115493308A - 制冷系统和方法 - Google Patents

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古斯塔沃.波特克
塞缪尔.亚娜莫塔
罗纳德.彼得.福格尔
安基特.塞蒂
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Abstract

本发明公开了一种分布式制冷系统，该分布式制冷系统包括：多个第一制冷回路，其中每个第一制冷回路设置在相应的制冷单元中；第二制冷回路，该第二制冷回路包括第二回路热交换器；以及第三制冷回路，其中每个第一回路热交换器被布置成在其相应的第一制冷回路和第二制冷回路之间传递热能；以及第三回路热交换器，该第三回路热交换器被布置成在第二制冷回路和第三制冷回路之间传递热能。

Description

制冷系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求于2017年6月21日提交的美国临时申请62/522,851和2017年6月21日提交的美国临时申请62/522,860中的每个的优先权权益，这两个美国临时申请中的每个以引用方式并入本文。
本申请涉及并要求于2018年6月21日提交的美国申请16/015,145的优先权权益，该专利申请以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及制冷系统和方法，具体地但不仅限于适合与低GWP制冷剂一起使用的制冷系统。
背景技术
制冷工业正面临着越来越大的压力（由于法规变动或其它原因），需要用低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂（诸如具有低于150的GWP的制冷剂）替换高GWP制冷剂（诸如R404A）。这在使用大量制冷剂的商业制冷系统中尤其重要。
过去的一种方法是使用低GWP制冷剂，诸如二氧化碳(R744)和烃制冷剂。然而，迄今已使用的此类方法可能会遭受显著的安全和财务缺点，诸如：系统能量效率差，导致运行成本增加；系统复杂性高，导致初始系统成本高；系统可维护性和可靠性低，导致维护成本高；以及系统易燃性高。根据现有布置的包括高度易燃制冷剂的系统是特别不利的，因为它们可导致不良的安全性水平；可能与法规码限制冲突；并且可増加制冷系统操作者和制造商的责任。考虑到许多商业制冷应用（诸如超级市场冰箱、冷冻机和冷陈列柜）是公众能够接触的，并且通常在人口稠密的空间中操作，因此安全性是特别令人关注的问题。
因此，申请人已经认识到，制冷工业继续需要安全、稳健和可持续的方法来减少可与现有技术一起使用的高GWP制冷剂的使用。
图1A示出了一种这样的在先前使用的方法。图1示出了通常用于超级市场中的商业制冷的制冷系统100。系统100是直接膨胀系统，其经由中温制冷回路110和低温制冷回路120提供中温和低温制冷两者。
在图1A中标记为100的典型先前配置中，中温制冷回路110具有R134a作为其制冷剂。中温制冷回路110提供中温冷却并且经由热交换器130移除低温制冷回路120的废热。中温制冷回路110在顶板140、机房141与销售区142之间延伸。另一方面，低温制冷回路120具有R744作为其制冷剂。低温制冷回路120在机室141与销售地板142之间延伸。可用地，如上文所讨论，R744具有低GWP。
然而，虽然图1A中公开的类型的制冷系统可能够提供良好的效率水平，但是申请人已经认识到这种类型的系统具有至少两个主要缺点：第一，此类系统使用高GWP制冷剂R134a（R134a具有约1300的GWP）；第二，尽管此类系统的低温部分使用低GWP制冷剂R744，但是该制冷剂表现出上述许多缺点，包括显著的安全和财务缺点。
发明内容
本发明包括一种用于提供低温冷却水平和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)第三制冷回路（为了方便，本文有时也称为“共同制冷回路”），该第三制冷回路包括不易燃制冷剂（为了方便，本文有时也称为“共同制冷剂”）并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%、或优选包括至少50重量%的TransR1233zd、或基本上由其组成、或由其组成。
如本文所用，相对于制冷剂的术语“易燃”意指制冷剂未被分类为依据ASHRAE 34-2016测试规程的A1，该测试规程定义条件和设备并且使用当前方法ASTM E681-09附录A1。因此，被分类为依据定义条件和设备并且使用当前方法ASTM E681-09附录A1的ASHRAE 34-2016测试规程的A2L或者比A2L分类更易燃的制冷剂被认为“易燃”。
相反，相对于制冷剂的术语“不易燃”意指制冷剂被分类为依据ASHRAE 34-2016测试规程的A1，该测试规程定义条件和设备并且使用当前方法ASTM E681-09附录A1。
如本文所用，术语“中温制冷”是指在回路中循环的制冷剂在从约-5℃至约-15℃的温度下并且优选地在约-10℃的温度下蒸发的制冷回路。如本文相对于温度所用，术语“约”应理解为所识别的温度的+/-3℃的平均值变化。在中温回路中循环的制冷剂可在-10℃+/-2℃或-10℃+/-1℃的温度下蒸发。
例如，本发明的中温制冷可用于例如冷却诸如乳制品、熟食肉和新鲜食品的产品。不同产品的各温度水平基于产品需求来调节。
低温制冷通常以约-25℃的蒸发水平提供。如本文所用，术语“低温制冷”是指在回路中循环的制冷剂在从约-20℃至约-30℃的温度下并且优选地在约-25℃的温度下蒸发的制冷回路。在低温回路中循环的制冷剂可在-25℃+/-2℃或-25℃+/-1℃的温度下蒸发。
例如，本发明的低温制冷可用于例如冷却诸如冰淇淋和冷冻食品的产品，并且同样地，基于产品需求来调节用于不同产品的各温度水平。
本发明还包括一种用于提供低温冷却水平和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量，其中至少所述第一制冷剂或至少所述第二制冷剂并且优选地其中所述第一制冷剂和所述第二制冷剂中的每个是包括或包括至少约50重量%的HFO-1234fy、或基本上由其组成、或由其组成的A2L易燃制冷剂；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括不易燃制冷剂，该不易燃制冷剂包括或包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或基本上由其组成或由其组成，该共同制冷回路被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量。
如本文所用，术语“基本上由HFO-1234yf组成”是指具有至少约75重量%的HFO-1234yf并允许包括共制冷剂的制冷剂，前提条件是此类共制冷剂不会抵消制冷剂的A2L易燃性并且不产生具有大于约150的GWP的制冷剂。因此，出于本说明书的目的，下文所定义的制冷剂R455A基本上由R1234yf组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii) 低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温制冷剂，所述系统中的所述低温制冷剂基本上由HFO-1234yf组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温制冷剂，所述系统中的中温制冷剂基本上由HFO-1234yf组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量，所述中温制冷单元包括在所述中温蒸发器中；和
(iv) 中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温制冷剂中排出热量；和
(c)第三制冷回路（为了方便，本文有时也称为“共同制冷”），该第三制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的第三制冷剂（为了方便，本文有时也称为“共同制冷剂”）并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)第三制冷回路（为了方便，本文有时也称为“共同制冷”），该第三制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的第三不易燃制冷剂（为了方便，本文有时也称为“共同制冷剂”）并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约60F的温度下排出的热量。
第一回路热交换器（优选低温回路热交换器）和/或第二回路热交换器（优选中温回路热交换器）可以是满液式热交换器。
如本文所用，“满液式热交换器”是指液体制冷剂被蒸发以产生没有实质性过热的制冷剂蒸气的热交换器。如本文所用，“没有实质性过热”意指离开蒸发器的蒸气处于不超过热交换器中液体制冷剂的沸腾温度之上1℃的温度。
因此，本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括第三不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约60F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii) 压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii) 压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中基本上由HFO-1234yf组成的低温制冷剂；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述低温制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)所述系统中基本上由HFO-1234yf组成的中温制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量，所述中温制冷单元包括在所述中温蒸发器中；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温制冷剂中排出热量；和
(c)第三共同制冷回路，该第三共同制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的共同制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中的低温易燃制冷剂；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的共同制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
申请人已经发现，提供如本文所述的满液式热交换器导致例如在第一回路与第二回路之间和/或第二回路与第三回路之间的意想不到的和高度改善的热传递性能。因此，在如本文所述的优选系统中，整个制冷系统的效率大大且意料不到地得到改善。
第二回路（优选中温回路）和第三回路（共同回路）可基本上完全位于所述第一制冷单元（优选低温制冷单元）之外。如本文所用，术语“基本上完全在…之外”意指除了可被视为第二制冷回路（或第三回路，如果存在）的一部分的输送管线等能够进入第一制冷单元从而在第一制冷回路与第二制冷回路（或第三回路，如果存在并且根据本文的公开内容适当）的制冷剂之间提供热交换之外，第二制冷回路（和/或第三回路，当存在时）的部件不处于所述第一制冷单元之内。
如本文所用，术语“第一制冷单元”和“低温制冷单元”意指如下至少部分封闭或可封闭结构：能够在该结构的至少一部分之内提供冷却，并且整体在结构上不同于封闭或容纳所述共同制冷回路的任何结构。根据并且符合此类含义，本发明的优选的第一制冷回路（包括优选的低温制冷单元）当容纳在此类第一制冷单元之内时，根据本文所述的含义有时在本文中称为“独立成套”。
如本文所用，术语“第二制冷单元”和“中温制冷单元”意指如下至少部分封闭或可封闭结构：能够在该结构的至少一部分之内提供冷却，并且整体在结构上不同于封闭或容纳所述共同制冷回路的任何结构。根据并且符合此类含义，本发明的优选的第二制冷回路（包括优选地中温制冷单元）当容纳在此类第一制冷单元之内时，根据本文所述的含义有时在本文中称为“独立成套”。
每个第一制冷回路（优选地低温制冷回路）可在其相应的制冷单元内独立成套。
每个第一制冷回路（优选地中温制冷回路）可在其相应的制冷单元内独立成套。
每个制冷单元可定位在第一区域之内。第一区域可为商店地板。这意指每个第一制冷回路和每个第二制冷单元也可布置在第一区域之内，诸如工作区之内。这意指第一制冷回路和第二制冷单元可能不需要延伸横跨较大的距离，因此能够使用也优选为低GWP制冷剂的易燃制冷剂，因为制冷剂渗漏的风险和潜在的严重程度大大降低。
每个制冷单元可包括在待冷藏的空间和/或对象，并且优选地该空间和/或对象处于制冷单元之内。
每个第一回路蒸发器和第二回路蒸发器可被定位成冷藏其相应的空间/对象，优选地通过冷却待冷藏空间之内的空气来进行。
如上所述，共同制冷回路可具有在第一制冷单元和/或第二制冷单元与第二区域之间延伸的部件。第二区域可为例如容纳第二制冷回路的部件的大部分的机室。
共同制冷回路可延伸至第二区域和第三区域。
第三区域可为在第一制冷单元和第二区域所定位的一个或多个建筑物之外的区域。这使得环境冷却能够被利用。
第三制冷回路可在第二区域与第三区域之间延伸。第三区域可在包括第一区域和第二区域的一个或多个建筑物之外。
第一制冷回路、第二制冷回路或第三制冷回路中的任何制冷剂均可具有低的全球变暖潜能值(GWP)。
第一制冷回路、第二制冷回路或第三制冷回路中的任何制冷剂可具有小于150的GWP。
共同制冷剂优选地为不易燃的。由于共同制冷回路可能相当长，并且可能在包含低温制冷单元和中温制冷单元的建筑物中在不同区域之间延伸相隔很大的距离，因此这可能是期望的。例如，共同制冷剂回路可在工作区（其中可部署中温制冷单元和低温制冷单元）到机房之间延伸。因此，在这种情况下，共同制冷回路中具有易燃制冷剂可能相对不太安全，因为随着共同制冷回路跨越更大的区域，渗漏的风险和潜在渗漏的严重程度二者都增加了，并且由此使更多的人和/或结构面临火灾风险。
在优选的实施方案中，共同制冷剂可充当抑燃剂，并且共同制冷回路可被布置成使得共同制冷剂释放到第一制冷回路（优选地低温制冷单元）和/或第二制冷回路（优选低温制冷单元）中或附近，以在低温制冷剂或中温制冷剂渗漏的情况下充当抑燃剂，因为那些制冷剂优选是易燃的。
每个第一制冷回路和第二制冷回路可包括至少一个流体膨胀装置。至少一个流体膨胀装置可为毛细管或固定节流孔。这是通过其相应的制冷单元对每个第一制冷回路和第二制冷回路上所施加的条件相对地恒定来实现。这意指较简单流量控制装置，诸如毛细管和节流管可以并优选地有利用于第一制冷回路和第二制冷回路中。
第一制冷回路各自的平均温度可低于第二制冷回路和第三制冷回路的平均温度。第二制冷回路的平均温度可低于第三制冷回路的平均温度。这是因为第三制冷回路可冷却第一制冷回路和/或第二制冷回路。
至少一个回路接口位置可与至少一个其他回路接口位置以串联-并联组合连接。可用地，这意指如果一个回路接口位置、第一制冷回路、或第一制冷单元具有检测到的故障或阻塞，该位置、回路或单元在故障时可被隔离和/或被绕过，使得故障不通过系统传播。
至少一个回路接口位置可与至少一个其他回路接口位置并联连接。
每个回路接口位置可与每个其他回路接口位置并联连接。
第二制冷回路可包括多个并联连接的冷却支路。每个冷却支路可包括一个或多个回路接口位置。多个冷却支路可与泵和/或另外的热交换器串联连接。
每个冷却支路可包括多个回路接口位置。
共同制冷剂可包括R1233zd(E)和/或R1234ze(Z)。
用于第一制冷剂回路（优选地为低温制冷回路）的第一制冷剂（优选地为低温制冷剂）可包括R744、C3-C4烃、R1234yf、R1234ze(E)、R455A中的任一者以及它们的组合。烃可包括R290、R600a或R1270中的任一者。这些制冷剂为低GWP。第一制冷剂可以是R744、碳氢化合物、R1234yf、R1234ze(E)或R455A中的一者。烃可为R290、R600a或R1270中的任一者。
用于第二制冷剂回路（优选地为中温制冷回路）的第二制冷剂（优选地为中温制冷剂）可包括R744、C3-C4烃、R1234yf、R1234ze(E)、R455A中的任一者以及它们的组合。烃可包括R290、R600a或R1270中的任一者。这些制冷剂为低GWP。
第一制冷剂和第二制冷剂可为R744、烃、R1234yf、R1234ze(E)或R455A中的一者。烃可为R290、R600a或R1270中的任一者。
第一制冷剂和第二制冷剂可包括共混制冷剂。共混制冷剂可包括A2L制冷剂的共混物。A2L制冷剂可包括R1234ze(Z)、R1234yf和/或R455A中的至少两者的共混物。
第一制冷剂和第二制冷剂可为HC制冷剂的共混物。HC制冷剂可包括R290和R1270。
第三制冷回路或共同制冷回路可包括热交换器支路，该热交换器支路包括另外的热交换器。
共同制冷回路可包括环境冷却支路。这意指可绕过热交换器支路。绕过热交换器支路的有益效果可以是，通过这样做，不与第三制冷回路交换热量。相反，热量与环境空气交换。这减少了第三制冷回路的使用，因为施加在其上的负载减小。
共同回路的环境冷却支路可与热交换器支路并联连接。该并联布置允许热交换器支路被共同制冷剂绕过并且全部或部分地流过环境冷却支路。
环境冷却支路优选地暴露在环境温度之外。环境冷却支路可延伸至包括第一区域和/或第二区域的一个或多个建筑物之外。
当环境空气温度低于进入环境冷却支路的制冷剂的温度时，进入环境冷却支路的制冷剂可被环境空气温度冷却。
可在环境冷却支路和热交换器支路之间的接合部的两者中的一个处设置阀，以控制环境冷却支路和热交换器支路中的每一者中的制冷剂流。这允许控制是否使用第三热交换器支路和/或环境冷却支路，以及使用多少第三热交换器支路和/或环境冷却支路。
可使用阀来防止制冷剂流入和流出热交换器支路。
泵和回路接口位置可布置在一个或多个阀之间。
环境冷却支路和热交换器支路可与泵串联连接。
当环境空气温度低于进入环境冷却支路的制冷剂的温度时，环境冷却支路可被布置成避免第三制冷回路的操作。
附图说明
现在参考附图描述本公开的示例性布置，其中：
图1A示出了先前使用的制冷系统的示例；
图1B示出了作为本文所述比较例的基础的制冷系统的示例。
图2示出了使用满液式蒸发器的四回路分布式制冷系统；
图3示出了使用满液式蒸发器的三回路分布式制冷系统；
图3A示出了使用满液式蒸发器的另选的三回路分布式制冷系统；
图4A和图4B分别示出了具有和不具有吸入管线热交换器的分布式制冷系统；
图5示出了具有R515A和R744制冷剂的制冷系统的全球变暖潜能值的图形；
图6A和图6B分别示出了对于不具有SLHX的R1233zd三回路满液式分布式制冷系统的性能系数(COP)和相对COP的图形；
图7A和图7B分别示出了具有SLHX的R1233zd三回路满液式分布式制冷系统的COP和相对COP的图形；
图8A和图8B分别示出了不具有SLHX的R1233zd两回路满液式分布式制冷系统的COP和相对COP的图形；
图9A和图9B分别示出了具有SLHX的R1233zd两回路满液式分布式制冷系统的COP和相对COP的图形；
图10A和图10B分别示出了许多不同制冷剂的压力水平和渗漏率的图形；并且
图11示出了R290和R124a制冷剂的等熵效率与压力比的图形。
在整个说明书中，类似的附图标记指代类似的部件。
附图说明
比较例
为了帮助本领域技术人员理解本公开的制冷回路及其相应的优点，将参考图1A和图1B所示的比较制冷系统来简要说明制冷系统的功能。
图1B示出了制冷系统100的示例，用于与下文所述的另外的系统进行比较。系统100包括中温制冷回路110和低温制冷回路120。
低温制冷回路120具有压缩机121、与热交换器130（用于将热量排放到环境条件中）的接口、膨胀阀122和蒸发器123。低温制冷回路120通过内置回路热交换器150与中温制冷回路110交接，该内置回路热交换器用于将热量从低温制冷剂排放到中温制冷剂，从而在低温制冷剂循环中产生过冷制冷剂液体。蒸发器123与待冷藏的空间，诸如冷冻室内部接口连接。低温制冷回路的部件按以下次序连接：蒸发器123、压缩机121、热交换器130、内置回路热交换器150、以及膨胀阀122。这些部件经由填充有低温制冷剂的管道124连接在一起。
中温制冷回路110具有压缩机111、用于将热量排放到环境条件的冷凝器113和流体接收器114。来自接收器114的液体被分送到膨胀阀112和118中的每个，从而提供了两个并联连接的支路：膨胀装置118下游的低温过冷冷却支路117和膨胀装置112下游的中温冷却支路116。低温过冷支路包括如上所述的向低温回路提供过冷的内置回路热交换器。中温冷却支路116包括与待冷藏空间（诸如冰箱隔室的内部）交接的中温蒸发器119。
中制冷剂是高GWP制冷剂诸如R134a。R134A是氢氟碳化合物(HFC)。R134a不易燃，并且具有良好的性能系数。
系统100跨越建筑物的三个区域：顶板，冷凝器113和130定位在这里；机房，压缩机111、压缩机112、热交换器150、接收槽114和膨胀装置118定位在这里；以及销售区142，LT箱、MT箱和这些箱的膨胀装置中的每个定位在这里。低温制冷回路120和中温制冷回路因此各自在销售地板、机室与顶板之间延伸。在使用中，中温回路110经由蒸发器119向待冷藏空间提供中温制冷，并且低温回路120经由蒸发器123向待冷藏空间提供低温制冷。中温回路110还移除来自低温冷凝器120的液体冷凝物的热量，因此对进入蒸发器123的液体提供过冷。
现在将描述低温制冷回路120的各种部件的单独和总体功能性。从热交换器150开始，热交换器130是适用于在低温制冷剂和中温制冷剂之间传递热量的装置。在一个示例中，热交换器150为管壳式热交换器。也可使用其它类型的热交换器，诸如板式热交换器和其它设计。在使用中，中温制冷剂从低温制冷剂吸收热量，使得低温制冷剂被变冷。经由热交换器150的这种热量移除导致来自冷凝器130的液体低温制冷剂被过冷，然后，过冷的低温制冷剂经由管道124的液体管线流向膨胀阀122。膨胀阀122的作用是降低低温制冷剂的压力。这样，由于压力和温度成比例，因此对应地降低了低温制冷剂的温度。然后，低温、低压制冷剂流动或被泵送到蒸发器123。蒸发器123用于将热量从待冷藏空间（例如，超级市场中的低温制冷箱）传递到低温制冷剂。即，液体制冷剂在蒸发器123处从待冷藏空间接受热量，由此被蒸发成气体。在蒸发器123之后，气体由压缩机121通过管道124的吸入管线吸入到压缩机121。在到达压缩机121时，低压低温气体制冷剂被压缩。这使得制冷剂温度升高。因此，制冷剂从低温低压气体转化为高温高压气体。高温高压气体被释放到管道124的排放管道中以行进至热交换器（冷凝器）130，在那里该气体以先前所述的方式被冷凝为液体。尽管这具体地描述了低温制冷回路120的操作，然而这里说明的原理通常可应用于制冷循环。
现在将描述中温制冷回路110的各种部件的单独和总体功能性。起始于热交换器150，如上所述，中温制冷剂经由热交换器150吸收来自低温制冷剂的热量。该吸收的热量致使中温回路150中的制冷剂（其在进入热交换器150时为低温气体和/或气体与液体的混合物）在产生过热的情况下将液体变为气相和/或提高气体的温度。在离开热交换器150时，气体制冷剂被吸入压缩机111（连同来自蒸发器119的制冷剂），并且被压缩机111压缩为高温高压气体。该气体释放到管道115中并行进至冷凝器113，在该示例中，该冷凝器定位在建筑物的顶板上。在冷凝器113中，气体中温制冷剂释放热量到外部环境空气中，并因此被冷却并冷凝为液体。在冷凝器113之后，液体制冷剂收集于流体接收器114中。在该示例中，流体接收器114是槽。在离开流体接收器114时，液体制冷剂被分送到平行连接的中温支路116和过冷冷却支路117。在中温支路116中，液体制冷剂流至用于降低压力并因此降低液体制冷剂温度的膨胀阀112。相对冷的液体制冷剂随后进入热交换器119，在该处其吸收来自与蒸发器119f接口连接的待冷藏空间的热量。。在过冷支路117中，液体制冷剂相似地首先流至降低制冷剂的压力和温度的膨胀阀118。在阀118之后，制冷剂流至上述内置回路热交换器150。从此处，来自热交换器的气体制冷剂被压缩机111吸至压缩机111，此处重新聚合来自中温冷却支路116的制冷剂。
虽然上文并未提及，很明显为了如所预期作用，中温回路110中的制冷剂在其进入热交换器150时的温度必须小于低温回路120中的制冷剂在进入热交换器150时的温度。如果情况并非如此，中温回路110将不对回路120的低温制冷剂提供所期望的过冷。
上文描述了如图1B所示的制冷系统100的比较例的操作。参考图1B所述的制冷原理可同样良好地应用于本公开的其它制冷系统。
发明系统
下文描述了多个制冷系统。每个系统具有多个制冷单元，并且制冷单元中的每个具有定位在其内的至少一个专用制冷回路。换言之，每个制冷单元包括至少一个制冷回路。
制冷单元之内所含的制冷回路可至少包括移除回路中制冷剂的热量的热交换器，以及对制冷剂增加热量的蒸发器。
制冷单元之内所含的制冷回路可包括一个压缩机、移除回路中制冷剂的热量的至少一个热交换器（优选地通过移除排出压缩机的制冷剂蒸气的热量）、以及对制冷剂增加热量的一个蒸发器（优选地通过冷却被冷藏制冷单元的区域）。申请人已经发现，在本发明的优选第一制冷回路（并且优选地为低温制冷回路）中使用的压缩机的尺寸对于实现本发明的优选实施方案的至少一些高度有利和意料不到的结果是重要的，并且特别地，回路中的每个压缩机优选地为小尺寸压缩机。如本文所用，术语“小尺寸压缩机”意指压缩机具有约2马力或更小的额定功率。如本文相对于压缩机额定功率所使用的，该值由压缩机的输入额定功率确定。相对于压缩机额定功率所使用的，“约”意指所指明的马力+/-0.5马力。在优选实施方案中，压缩机的尺寸可从0.1马力至约2马力，或从0.1马力至约1马力。压缩机的尺寸可从0.1马力至最高0.75马力，或从0.1马力至最高0.5马力。
制冷单元可为一体化物理实体，即未被设计成拆解为组成部件的实体。制冷单元可例如为冰箱或冷冻机。应当理解，在每个制冷单元（优选地包括每个低温制冷单元）内可包括多于一个的制冷回路（具体地包括多于一个的低温制冷回路）。
提供在各制冷单元之内的制冷回路可本身被至少部分地位于制冷单元之外的共同制冷回路所冷却。与每个制冷单元之内所容纳的专用制冷回路相反，共同制冷回路（其在本文通常称为第二和第三制冷回路）可为在容纳这些单元的建筑物的多个区域之间延伸的延伸回路：诸如在销售区（其中定位有制冷单元）和机房和/或顶板或外部区域之间。
每个制冷单元可包括用于存储货物诸如易腐货物的至少一个隔室。隔室可限定待被制冷单元之内所含的制冷回路冷藏的空间。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv) 低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还提供一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量，其中至少所述低温制冷剂或所述中温制冷剂并且优选地在所述低温制冷剂和所述中温制冷剂中的每个是包括或包括至少约50重量%的HFO-1234fy、或基本上由其组成、或由其组成的A2L易燃制冷剂；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括不易燃制冷剂，该不易燃制冷剂包括或包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或基本上由其组成或由其组成，该共同制冷回路被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)所述系统中具有约150或更低GWP的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii) 低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii) 压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的共同不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii) 中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括第三不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机具有约2马力或更小的马力额定功率，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成、或优选地由其组成，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)具有约150或更低GWP的中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂包括至少约50重量%、或至少约75重量%、或至少95重量%、或至少99重量%的HFO-1234yf、transHFO-1234ze或它们的组合，优选地基本上由HFO-1234yf组成或由其组成；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括共同的不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂优选地包括或优选地包括至少约50重量%的transHFO-1233zd、或优选地基本上由其组成或优选地由其组成。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括基本上由transHFO-1233zd组成的共同不易燃制冷剂并且被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约60F的温度下排出的热量，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个包括其中所述共同制冷剂在低于所述低温制冷剂冷凝温度和所述中温制冷剂冷凝温度的温度下蒸发的共同蒸发器，其中所述共同蒸发器是其中所述共同制冷剂通过从所述低温制冷剂或所述中温制冷剂吸收热量而蒸发的满液式热交换器。
在优选的实施方案中，易燃低温制冷剂和/或易燃中温制冷剂包括至少75重量%、或至少约95重量%的R1234yf、二氟甲烷(R-32)和CO2的组合、或基本上由其组成或由其组成。在优选的实施方案中，易燃低温制冷剂和/或易燃中温制冷剂包括至少75重量%的R1234yf、二氟甲烷(R-32)和CO2的组合，其中基于R1234yf、R-32和CO2的总重量，所述组合由约75.5%重量的R-1234yf、约21.5%重量的R32和约3%重量的CO2组成，并且为了方便起见，此类组合有时在本文中被称为R455A。如本文结合制冷剂中的组分的重量百分比所使用的，术语“约”是指所示量的所示量+/-1%。
本发明还包括一种用于提供低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a)低温制冷单元，该低温制冷单元包括至少一个低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温易燃制冷剂，所述低温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述低温易燃制冷剂；
(iii)低温蒸发器，该低温蒸发器用于通过蒸发所述低温易燃制冷剂从低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv)低温热交换器，该低温热交换器用于从所述低温易燃制冷剂中排出热量；
(b)中温制冷单元，该中温制冷单元包括至少一个中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温易燃制冷剂，所述中温易燃制冷剂具有约150或更小的GWP；
(ii)压缩机，该压缩机用于压缩所述中温易燃制冷剂；
(iii)中温蒸发器，该中温蒸发器用于通过蒸发所述中温易燃制冷剂从中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv)中温热交换器，该中温热交换器用于从所述中温易燃制冷剂中排出热量，其中所述低温易燃制冷剂和所述中温易燃制冷剂中的一者或两者是A2L易燃的并且基本上由R1234yf组成；和
(c)共同制冷回路，该共同制冷回路包括不易燃制冷剂并且被布置成接受从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约60F的温度下排出的热量，该不易燃制冷剂包括或优选地包括至少约50重量%、或优选地包括至少75重量%的transR1233zd、或基本上由其组成或由其组成。
四回路满液式分布式制冷系统
现在将参考图5描述根据本发明的包括四个回路的优选的分布式制冷系统。
图5示出了具有四个回路的分布式制冷系统500，该四个回路包括低温制冷回路510a和510b（其目的是统称为四个所示回路之一）、中温制冷回路510c和510d（为了方便起见，其被统称为四个所示回路中的一个）、满液式共同制冷回路530和第四制冷回路550。共同制冷回路被布置成冷却低温制冷回路和中温制冷回路510a-510d，即从其中去除热量。第四制冷回路550被布置成冷却共同制冷回路530，即从其中去除热量。制冷回路510中的每个是独立的，并且为相应的制冷单元（未示出）提供专用冷却。
更具体地，图5示出了具有制冷回路510a、510b、510c、510d的制冷系统500，每个制冷回路具有蒸发器511、压缩机512、热交换器513和膨胀阀514。在每个回路510a、510b、510c、510d中，蒸发器511a、511b、511c和511d、压缩机512a、512b、512c和512d、热交换器513a、513b、513c和513d以及膨胀阀514a、514b、514c和514d分别以所列次序彼此串联。回路510a、510b、510c、510d中的每个设置在相应的制冷单元（未示出）中并且优选地是独立成套的。
在该示例中，回路510a和510b被容纳在冷冻机（即低温）单元中，并且回路510c和510b被容纳在冰箱（即中温单元）中。冰箱和冷冻机是制冷单元的示例。这样，为每个制冷单元提供了独立成套和专用的制冷回路。制冷单元（未示出）以及因此制冷回路510a、510b、510c、510b定位在超级市场的销售区501上或附近。
制冷回路510a、510b、510c、510d中的制冷剂是低GWP制冷剂，诸如R744、烃（R290、R600a、R1270）、R1234yf、R1234ze(E)或R455A。技术人员将会知道，制冷回路510中的每个中的制冷剂可与第一制冷回路510中的另一个中的制冷剂相同或不同。
制冷系统500还具有共同制冷回路530。共同制冷回路530具有两个并联连接的支路：热交换器支路和环境冷却支路。热交换器支路具有热交换器531和流体接收器532。热交换器531和流体接收器串联并以所列次序连接。环境冷却支路具有冷却器533。热交换器支路和环境冷却支路通过第一可控阀534和第二可控阀535并联连接。可控阀534、535是可控制的，使得在热交换器支路和环境冷却支路中的每一者中流动的制冷剂的量可控制。热交换器支路和环境冷却支路均与泵536串联连接。泵536与第一控制阀534串联并且紧接在其下游。
制冷回路530使用另外两个彼此并联连接的支路连接到制冷回路510a-510d：第一冷却支路538和第二冷却支路537。第一冷却支路538和第二冷却支路537连接在泵536和第二可控阀535之间。
冷却支路537与制冷回路510a、510b的热交换器513a、513b中的两个交接。第二冷却支路538与制冷回路510c、510d的热交换器513c、513d中的另外两个交接。
在该示例中，第一冷却支路538是低温支路，并且因此与低温第一制冷回路（即，冷冻机回路）交接；而第二冷却支路537是中温支路，并且因此与中温制冷回路（即冰箱回路）交接。如上所述，对中低温冷却的提及涉及能量在每个系统中传递的温度。
第一冷却支路538与其相应的制冷回路510a、510b的热交换器513a、513b中的每个在相应的回路接口位置539a、539b处交接。第一冷却支路538上的回路接口位置539a、539b中的每个与冷却支路538上的回路接口位置539a、539b中的另一个组合。
第二冷却支路537与其相应的制冷回路510c、510d的热交换器513c、513d中的每个在相应的回路接口位置539c、539d处交接。第二冷却支路537上的回路接口位置539c、539d中的每个与第二冷却支路537上的回路接口位置539c、539d中的另一个组合。
根据本发明的任选方面，制冷系统500还具有任选的空调环路560。可用地，在此类优选实施方案中提供循环560允许将空调回路561添加到系统500上。可用地，这利用了系统500中现有的冷却基础结构，并且因此可使空调回路561更高效且更简化。这主要是因为在空调回路561中不需要额外的工作流体，因为替代地利用了系统500中的工作流体，即制冷剂。
任选的空调环路560与第二制冷回路530联接。更具体地，空调环路560与第二冷却支路537联接，并且连接在第二支路537的回路接口位置539c、539d的下游。空调环路560具有与空调回路561的回路接口位置562。更具体地，在回路接口位置562处，第二冷却支路537与空调热交换器563交接。空调回路561还包括风扇564。在使用中，第二冷却支路537经由热交换器563以与从其相应的第一制冷回路510c、510d中去除热量几乎相同的方式从空调回路561中去除热量。这导致第二冷却支路537中的制冷剂的温度升高；并且靠近空调热交换器563的空气的温度下降。风扇564用于将靠近空调热交换器563的冷却空气循环至其所需的位置。在该示例中，具有空调单元561的回路接口位置562与第一冷却支路538和第二冷却支路537的回路接口位置539c、539d连接；然而，如本领域技术人员基于本文所包含的教导内容和公开内容将会知道，许多其他布置是可能的，诸如简单的并联连接和简单的串联连接。如本领域的技术人员还将会知道的，空调环路560和单元561可同样良好地从系统500中移除。
共同制冷回路530包括使该回路在销售区501、机房502与顶板503之间延伸的部分。第一冷却支路538和第二冷却支路537主要定位在销售区501上。所谓主要定位在销售区501上，是指回路接口位置539、562定位在销售区501上或附近。然而，第一冷却支路538和第二冷却支路537之间以及第一（低温制冷）回路538中的一些之间的结合部定位在机房501中。热交换器支路也与泵536以及第一可控阀534和第二可控阀535一起定位在机房501中。环境冷却支路包括使该支路在机房501和顶板503之间延伸的部分。冷却器533定位在顶板上。
在该示例中，共同制冷回路中的制冷剂包括至少75重量%的R1233zd(E)。此类制冷剂是不易燃的低GWP制冷剂，即具有500或更小、更优选地约150或更小的GWP的制冷剂。
再次参考图2，制冷系统500还具有制冷回路550，该制冷回路冷却回路530中的共同制冷剂。制冷回路550具有压缩机551、冷却器552、膨胀阀553以及与共同制冷回路530的热交换器531的接口。压缩机551、冷却器552、膨胀阀553以及与制冷回路530的热交换器531的接口串联并以所列次序连接。
制冷回路550包括使该回路在机房502和顶板503之间延伸的部分。与制冷回路530的热交换器531、压缩机551和膨胀阀553的接口在机房502中。冷却器552在顶板上。
在该示例中，制冷回路550中的制冷剂可以是单独的A2L制冷剂或HC制冷剂，或者是A2L制冷剂或HC制冷剂的共混物。A2L制冷剂可包括例如R1234ze、R1234yf和R455A。HC制冷剂可包括例如R290和R1270。
制冷系统500优选地是包括制冷回路530中和/或回路550上的接收器的系统。因此，热交换器513是满液式的。
在操作中，制冷回路550从共同制冷回路530提取热量，并且共同回路530从至少低温回路和中温回路提取热量。这种方法的优点在于，由于回路550优选地定位在远离公众成员可不受限制进入的区域（例如机房和顶板）的位置，因此该回路中的制冷剂可以是易燃的但GWP低的制冷剂。因此，本系统可能意料不到地有效，因为共同制冷回路可使用较高的GWP（优选地高达约500）和不易燃的制冷剂来操作，因为这是其中各部分在销售区501和机房502之间延伸的唯一回路。
参考满液式和非满液式级联制冷系统描述的潜在优点可同样良好地适用于该节段中所述类型的系统，其中热交换器是满液式或非满液式的。
为方便起见，术语“满液式系统”、“满液复叠式系统”等是指本公开的系统，其中第一制冷回路（优选地为低温回路）和第二制冷回路（优选地为中温回路）中用于冷凝所述低温制冷剂和所述中温制冷剂的至少一个热交换器并且优选地所有热交换器是用于共同制冷剂的满液式蒸发器。
本文的满液式分布式制冷系统的另一潜在优点是该系统可进一步降低所需制冷剂的GWP。这部分地发生在包括第四第三制冷装置诸如550的那些实施方案中，该第四第三制冷装置代替如本文所述的共同制冷回路的一部分。这可具有缩短共同制冷回路的效果，因此减少了共同回路中所需的不易燃但GWP较高的制冷剂的体积。相反，代替一些共同制冷回路的第四制冷回路使用低GWP但易燃的制冷剂。因此，该系统可以进一步减小的GWP操作。
四回路满液式分布式制冷系统的另一个潜在优点是其可具有空调环路和互补空调回路。其优点如上所讨论的并且包括可提供利用现有系统的更有效和简化的空调回路。
四回路满液式分布式制冷系统-另选方案
所设想的系统500的一种变化是，在低温回路和中温回路（在该示例中为510）或第四制冷回路（在该示例中为550）中的任一个或两个中的易燃制冷剂渗漏的情况下，共同制冷回路530（优选地为R1233zd(E)）中的制冷剂被布置成作为火焰/火抑制剂释放。在一种布置中，将额外的出口端口添加到第一可控阀536和/或第二可控阀536，使得制冷回路530中的制冷剂可控制地从共同制冷回路530释放。在另一布置中，出口端口紧接设置在泵536的下游，使得泵可主动地从制冷回路530泵送制冷剂以用作火焰/火抑制剂。
所设想的系统500的进一步变化是空调环路560和回路561可被完全移除；或者联接或布置在制冷回路530上、或实际上在制冷回路510中的一个上或在第四制冷回路550上的其它位置。
由于其优选的用于低温制冷回路和中温制冷回路的模块化设计，本发明的制冷系统允许在低温制冷回路和中温制冷回路中使用具有低GWP的易燃低压制冷剂。另外，由于其环境冷却支路，该系统提供了减少的能量使用。更进一步，由于其在共同回路中的优选接收器以及在低温制冷回路和中温制冷回路中的蒸发器的满液式设计，该系统提供了系统效率的意想不到的改进。另外，由于其任选但优选的附加空调环路，该系统还能够实现简化的互补空调回路。
三回路满液式分布式制冷系统
现在将参考图6描述形成本公开的一部分的另一制冷系统。
图6示出了具有两个中温制冷回路610a、610b（为方便起见，其被统称为三个所示回路之一）、两个低温制冷回路630a、630b（为方便起见，其被统称为三个所示回路之一）和一个共同制冷回路650的分布式制冷系统600。
共同制冷回路650被布置成冷却中温制冷回路610和低温制冷回路630两者，即从其中去除热量。中温制冷回路610a、610b和低温制冷回路630a、630b中的每个是独立成套的，并且为相应的制冷单元（未示出）提供专用冷却。
更具体地，两个中温制冷回路610a、610b中的每个具有蒸发器611a、611b、压缩机612a、612b、热交换器613a、613b和膨胀阀614a、614b。在每个中温制冷回路610a、610b中，蒸发器（611a和611b）、压缩机（612a和612b）、热交换器（613a和613b）和膨胀阀（614a和614b）分别以所列次序彼此串联连接。中温制冷回路610a、610b中的每个设置在相应的制冷单元（未示出）中。在该示例中，中温制冷回路610a、610b被容纳在冰箱（即中温）单元中。冰箱是制冷单元的一个示例。这样，为每个制冷单元提供了独立成套和专用的中温制冷回路610。制冷单元（未示出）以及因此中温制冷回路610a、610b定位在超级市场的销售区601上或附近。
中温制冷回路610a、610b中的制冷剂是易燃的低GWP制冷剂，诸如R744、烃（R290、R600a、R1270）、R1234yf、R1234ze(E)或R455A。技术人员将会知道，中温制冷回路610a、610b中的每个中的制冷剂可与中温制冷回路610a、610b中的另一个中的制冷剂相同或不同。
类似于中温制冷回路610a、610b，两个低温制冷回路630a、630b中的每个具有蒸发器631a和631b、压缩机632a、632b、热交换器633a、633b和膨胀阀634a、634b。在每个低温制冷回路630a、630b中，蒸发器（631a和631b）、压缩机（632a和632b）、热交换器（633a和633b）以及膨胀阀（634a和634b）分别以所列次序彼此串联连接。每个中温制冷回路630a、630b设置在相应的制冷单元（未示出）中。在该示例中，低温制冷回路630a、630b被容纳在冷冻机（即中温）单元中。冷冻机是制冷单元的一个示例。这样，为每个制冷单元提供了独立成套和专用的低温制冷回路630。制冷单元（未示出）以及因此低温制冷回路630a、630b定位在超级市场的销售区601上。
类似于中温制冷回路610a、610b，低温制冷回路630a、630b中的制冷剂是易燃的低GWP制冷剂，诸如R744、烃（R290、R600a、R1270）、R1234yf、R1234ze(E)或R455A。技术人员将会知道，低温制冷回路6130a、630b中的每个中的制冷剂可与低温制冷回路630a、630b中的另一个中的制冷剂相同或不同。
制冷系统600还具有共同制冷回路650。共同制冷回路650具有压缩机支路660和环境冷却支路670。压缩机支路660与环境冷却支路670并联连接。
压缩机支路660具有压缩机661、冷却器662、膨胀阀663和接收器664。压缩机661、冷凝器662和膨胀阀663以给定次序串联连接。接收器664连接在压缩机661入口和膨胀阀663出口之间。环境冷却支路670具有冷却器671。
压缩机支路660和环境冷却支路670由第一可控阀665和第二可控阀666并联连接。可控阀665、666是可控制的，使得在压缩机支路660和环境冷却支路670的每一者中流动的制冷剂的量可控制。第一控制阀665与泵667串联连接。
共同制冷回路650还具有彼此并联连接的两个另外的支路：中温冷却支路680和低温冷却支路685。中温冷却支路680和低温冷却支路685连接在泵667和第二可控阀666之间。
在该示例中，低温冷却支路685与低温制冷回路630（即冷冻机回路）交接；而中温冷却支路680与中温制冷回路610（即冰箱回路）交接。根据以上对此类系统的描述，对中温冷却和低温冷却的提及涉及热量被排出到被制冷回路冷却的区域的相对温度。
中温冷却支路680与中温制冷回路610a、610b的热交换器613a、613b中的每个在相应的回路接口位置681a、681b处交接。回路接口位置681a、681b中的每个与其它回路接口位置681a、681b成串联-并联组合。
低温冷却支路685与低温制冷回路630a、630b的热交换器633a、633b中的每个在相应的回路接口位置686a、686b处交接。回路接口位置686a、686b中的每个与其它回路接口位置686a、686b成串联-并联组合。
在优选的实施方案中，制冷系统600还具有空调环路690。可用地，提供循环690允许将空调回路691添加到系统600上。可用地，这利用了系统600中现有的冷却基础结构，并且因此可使空调回路691更高效且更简化。这主要是因为在空调回路691中不需要额外的工作流体，因为替代地利用了系统600中的工作流体，即制冷剂。
任选的空调环路690与第二制冷回路650联接。更具体地，空调环路690可在多个位置中的一者或多者联接到系统。在一个实施方案中，任选的空调环路690与低温冷却支路685联接，并且在低温冷却支路685的回路接口位置633a、633b的下游与低温制冷回路630a、630b连接。空调环路690具有与空调回路691的回路接口位置692。更具体地，在回路接口位置692处，低温冷却支路685与空调热交换器693交接。空调回路691还包括风扇694。在使用中，低温冷却支路685经由热交换器693以与从其相应的第一制冷回路630a、630b中去除热量几乎相同的方式从空调回路691中去除热量。这导致低温冷却支路685中的制冷剂的温度升高；并且靠近空调热交换器693的空气的温度下降。风扇694用于将靠近空调热交换器693的冷却空气循环至其所需的位置。在该示例中，具有空调单元694的回路接口位置692与具有低温冷却支路685的第二冷却支路537的回路接口位置633A、633B串联-并联连接；然而，如本领域技术人员基于本文所包含的公开内容和教导内容将会知道，许多其他布置是可能的，诸如简单的并联连接和简单的串联连接。如本领域技术人员基于本文所包含的公开内容和教导内容还将知道，空调环路690和单元691可同样良好地从系统600中移除。
共同制冷回路650包括使该回路在销售区601、机房602与顶板603之间延伸的部分。低温冷却支路680和中温冷却支路685主要定位在销售区601上或附近。所谓主要定位在销售区601上或附近，是指回路位置681a、681b、686a、686b定位在销售区601上或附近。然而，低温冷却支路680和中温冷却支路686之间以及低温支路680和中温支路686的一些管道之间的结合部远离销售区定位，例如在机房602中。
压缩机支路660包括使该支路在机房602和顶板603之间延伸的部分。更具体地，压缩机661、膨胀阀663和接收器664定位在机房602中。冷凝器662的位置远离公众成员可不受限制地进入的区域，诸如在顶板603上，并且其提供了对环境条件的便捷进入。
环境冷却支路670包括使该支路在机房602和顶板603之间延伸的部分。冷却器671定位在顶板603上。
第一可控阀665和第二可控阀666定位在机房602中。泵667定位在机房602中。
在该示例中，共同制冷回路650中的制冷剂是R1233zd(E)。这是不易燃的制冷剂。
尽管结构上不同，但是在使用中，制冷系统600以与制冷系统500相似的方式操作。
参考上述四回路分布式系统描述的用于满液箱和非满液箱的潜在优点同样良好地适用于在该节段中描述的两个三回路满液箱和非满液箱的分布式制冷系统。
用于描述满液式和非满液式级联制冷系统以及四回路满液式分布式制冷系统的术语通常与用于描述三回路满液式分布式系统的术语相当。
三回路满液式分布式制冷系统的另一个潜在优点是其可具有空调环路和互补空调回路。其优点如在对环路的描述中所讨论的并且包括提供了利用现有系统的更有效和简化的空调回路。
总体而言，提供多个低温制冷回路和中温制冷回路（每个回路定位在相应的制冷单元中）具有以下有益效果：降低渗漏率；简化整个制冷系统；使得能够使用原本不安全的低GWP制冷剂；改善维护和安装；并且降低压降，从而提高系统效率。
三回路满液式分布式制冷系统—另选方案
上文参考满液式和非满液式分布式制冷系统的另选方案（包括四回路满液式分布式制冷系统）同样良好地适用于本文所述的三回路满液式分布式制冷系统。
所设想的系统600的进一步变化是，在中温制冷回路610或低温制冷回路630中的一者或多者中的易燃制冷剂渗漏的情况下，共同制冷回路650中的制冷剂（在给定的示例中为R1233zd(E)）被布置成作为易燃性抑制剂释放。在一种布置中，将额外的出口端口添加到第一可控阀665和/或第二可控阀666，使得共同制冷回路650中的制冷剂可控制地从共同制冷回路650释放。在另一布置中，出口端口紧接设置在泵667的下游，使得泵可主动地从共同制冷回路650泵送制冷剂以用作火焰或火抑制剂。
所设想的系统600的进一步变化是空调环路690和回路691可被完全移除；或者联接或布置在共同制冷回路650上、或实际上在低温制冷回路630和中温制冷回路610中的一者或多者上的其它位置。
所设想的系统600的另外的改变是，可缩短和简化环境冷却支路670，使得其仅绕过压缩机611，而不是整个压缩机支路。这种布置在图6A中示出。
图6A示出了制冷系统600，该制冷系统与参考图6所述的制冷系统大致相同，但是存在以下不同之处：
- 由于不再需要图6的冷却器671，因此不存在该冷却器。这是因为环境冷却支路670不再绕过冷却器662，因此该环境冷却支路不需要其自身的专用冷却器。
- 由于不再需要第一可控阀665，因此不存在该第一可控阀。这是因为来自环境冷却支路670的制冷剂仅输入冷却器662管线，而不会遇到支路的结合部。
- 在第二可控阀666和在压缩机661和冷却器662之间的管线之间，环境冷却支路670与压缩机661并联连接。
有利地，缩短的环境冷却支路670导致：首先，简化的回路，由于不再需要冷却器671和第一可控阀665；并且第二，更低成本的回路，由于降低了用于环境冷却支路670的额外管道的数量和部件的数量，因此降低了材料成本。
概括地说，由于其模块化的低温制冷回路和中温制冷回路设计，该制冷系统允许在低温制冷回路和中温制冷回路中使用具有低GWP的易燃低压制冷剂。此外，由于其环境冷却支路，该系统提供了减少的能量使用。此外，由于其满液式设计，该系统实现了改善的系统效率。因此，通过使用减少的GWP制冷剂、减少的能量使用和改善的系统效率来提供环境影响降低的制冷系统。
吸入管线热交换器
构成本公开的一部分的任何系统的另一可能改变在于，任何数量的独立成套的制冷回路可包括吸入管线热交换器(SLHX)。
更具体地，制冷回路510a、510b、510c、510d中的任何一个可包括SLHX；并且制冷回路630a、630b和/或10a、610b温度制冷回路中的任何一个可包括SLHX。
为进行比较，图7A示出了不具有SLHX的制冷回路700；而图7B示出了具有SLHX 760的制冷回路750。
图7A中的回路700具有压缩机710、热交换器720、膨胀阀730和蒸发器740。压缩机710、热交换器720、膨胀阀730和蒸发器740以所列次序串联连接。在使用中，制冷回路700的功能如前所述。
图7B中的回路750具有回路700相同的部件，加上一个额外的SLHX 760。SLHX在连接蒸发器740和压缩机710的管线与连接热交换器720和膨胀阀730的管线之间提供热交换接口。换句话讲，SLHX 760被定位在连接蒸发器740和压缩机710的管线（本文中称为蒸气管线）与连接热交换器720和膨胀阀730的管线（本文中称为液体管线）之间。
在使用中，SLHX将热量从热交换器720之后的液体管线传递到蒸发器740之后的蒸气管线。这导致产生两种效果：第一是提高了回路700的效率；第二是降低了回路700的效率。
第一，有利地，在液体管线侧（即，高压侧），增加了液体制冷剂的过冷。这是因为额外的热量被排放到液体膨胀侧，降低了进入膨胀阀730的制冷剂的温度。在膨胀阀730过程之后，这种附加的过冷导致蒸发器740中更低的入口质量。这增加了焓差，并且因此增加了制冷剂在蒸发器740级中吸收热量的容量。因此，改善了蒸发器740的性能。
第二，不利地，在蒸气管线侧（即，低压侧），离开蒸发器740的制冷剂从液体管线接收额外的热量，从而有效地增加了过热。这导致更高的吸入管线温度。由于到压缩机710的更高的吸入管线温度，因此压缩过程的焓差增加。这增加了压缩制冷剂所需的压缩机功率。因此，这对系统性能具有有害影响。
总之，为了确定引入SLHX是否导致总体上的有益效果，需要考虑提高蒸发器容量和提高压缩机功率需求的第一和第二效果。对于特定的制冷剂诸如R717，使用SLHX导致系统效率总体下降。然而，与此相反，使用SLHX导致在本发明的体系中产生总体积极的影响。
支持性数据
现在将提供旨在证明本公开的各种布置的技术效果并且帮助本领域技术人员将各种布置付诸实践的数据。
表1示出了对于制冷系统中R515A和R744制冷剂的不同比例的总GWP：1是最大组合 值，即，100%。根据第五届政府间气候变化专门委员会的数据，R515A具有403的GWP，R755具 有1的GWP。因此，0比例的R515A和1比例的R744的总GWP为1，因为[(1 × 1)=1]。相反地， 0.05比例的R515A和0.95比例的R755的总GWP为21.1，因为[(0.05 × 403) + (0.95 × 1) =21.1]。通过这种方式，表1示出了考虑GWP标准的进料比限制。
R515A R744 总GWP
0 1 1
0.05 0.95 21.1
0.1 0.9 41.2
0.15 0.85 61.3
0.2 0.8 81.4
0.25 0.75 101.5
0.3 0.7 121.6
0.31 0.69 125.62
0.32 0.68 129.64
0.33 0.67 133.66
0.34 0.66 137.68
0.35 0.65 141.7
0.36 0.64 145.72
0.37 0.63 149.74
0.38 0.62 153.76
0.39 0.61 157.78
0.4 0.6 161.8
0.5 0.5 202
0.6 0.4 242.2
0.7 0.3 282.4
0.8 0.2 322.6
0.9 0.1 362.8
1 0 403
表1。
图5以图形形式示出了表1中的数据。R515A的比例在x轴上示出，总GWP在y轴上示出。从该图清楚地看出，在R515A和R744的相对比例与GWP之间存在正比关系：随着R515A比例的增加，系统的GWP也增大。这是因为R515A具有比R744高得多的GWP，该正比关系由图形上的直线示出，该直线从0比例的R515A的1 GWP变为1比例的R515A的约400 GWP。从该图清楚地看出，优选实施方案中的最大允许系统GWP为150，这时R515A的重量比例为约0.35。
表2示出了以下物质在不同沸点温度下的沸腾压力：R1233zd(E)制冷剂；50重量%比例的R1233zd(E)和50重量%比例的R1234ze的共混物；以及33重量%的R1233zd(E)和67重量%的R1234ze的共混物。
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE001
试验制冷系统利用室内制冷剂操作。R1233zd(E) transHCFO-1233zd和R1234ze是transHFO-1234ze。
表2中的结果示出，其中transHFO-1234ze的量为至少50重量%的组合物允许室内回路在大于一个大气压的压力下操作。此类低压系统是有利的，因为它避免了对净化系统的需求，从而帮助降低了系统的复杂性，同时又提供了足够低的系统压力以允许使用相对低成本的容器和导管。此外，低压避免了在高压系统中原本可能发生的制冷剂渗漏。
随混合物中R1233zd(E)和R1234ze的比例而变化的另外的特征是在制冷系统发生渗漏的情况下制冷剂的易燃性。表3示出了R1233zd(E)和R1234ze共混物的按重量计的各种组合物以及每种组合物的相应易燃性。如表3中清楚示出，根据美国材料与试验协会(ASTM)681测量，具有超过67重量%的transHFO-1234ze的共混物为易燃的。
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE002
表4示出了比较例R404A直接膨胀制冷系统与参考图2描述的不具有SLHX的四回路分布式制冷系统的比较。在这种情况下，分布式制冷系统具有在第四制冷回路中的R1234ze(E)和在第三（共同）制冷回路中的R1233zd(E)，以从第一制冷回路和第二制冷回路中移除废热，从而提供低温冷却和中温冷却。对于该示例，改变R1234ze(E)制冷剂的蒸发温度以获得80F、70F、60F、50F和40F的R1233zd(E)温度。将所得系统性能与没有机械过冷的总功率为54.8kW且所得COP为1.82的比较例R404A系统以及机械过冷至50F的总功率为49.6kW且COP为2.02的R404A系统进行比较。每种情况下的冷却容量是100kW，其中负载分布为MT 67kW和LT 33kW。
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE003
如表4中的结果所证明的，对于具有在约40F至约80F范围内的温度下、更优选地在约40F至约60F范围内的温度下、更优选地在约45F至约55F范围内的温度下（优选为约50F）的R1233zd(E)以及在低温制冷回路和中温制冷回路中具有R1234yf和R455A两者的系统，看到了性能的意料不到的最大值。已经表明这些制冷剂的组合提供了非常有利和意料不到的性能，并且是相对于比较例R404A系统的最大改进。
表4中的结果图示在图6A和图6B中。图6A示出了在不同冷却温度范围内并且在低温制冷回路和中温制冷回路中使用不同制冷剂的R1233zd(E)系统的COP的图形。从该图中可以清楚地看出，当R1233zd(E)系统在低/中温制冷回路中具有R1234yf和/或R455A并且在R1233zd(E)蒸发温度约在约40F至80F范围内、更优选在约40F至60F范围内的温度下、更优选在约45F至55F的温度下（优选地为约50F）时，实现了最高COP。
表5示出了比较例R404A DX制冷系统与参考图2描述的具有SLHX的分布式制冷系统的比较。在这种情况下，分布式制冷系统具有在第四制冷回路中的R1234ze(E)和在共同制冷回路中的R1233zd(E)，以从低制冷回路和中制冷回路中移除废热，从而提供低温冷却和中温冷却。在这种情况下，所提供的低温制冷回路和中温制冷回路也具有SLHX。对于该示例，改变R1234ze(E)的蒸发温度以获得80F、70F、60F、50F和40F的R1233zd(E)温度。将所得系统性能与没有机械过冷的总功率为54.8kW且所得COP为1.82的比较例R404A系统以及机械过冷至50F的总功率为49.6kW且COP为2.02的R404A系统进行比较。每种情况下的冷却容量是100kW，其中负载分布为MT 67kW和LT 33kW。
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE004
如表5中的结果所证明的，很明显，当R1233zd(E)系统在低/中温制冷回路中具有R1234yf和/或R455A并且R1233zd(E)蒸发温度在约40F至约80F范围内、更优选地在约40F至约60F范围内的温度下时实现了最高COP（其在1233zd(E)蒸发温度为约45F至约55F（优选地为约50F）时显示出意料不到的最大值）。已经表明，在这些温度下的这种组合提供了优于比较例R404A系统的最佳性能和最大改进。
表5中的结果图示在图7A和图7B中。图7A示出了在不同冷却温度范围内并且第一制冷回路中使用不同制冷剂的R1233zd(E)系统的COP的图形。从该图中可以清楚地看出，当R1233zd(E)系统在低温制冷回路和中温制冷回路中具有R1234yf或R455A并且R1233zd(E)冷却温度在约40F至约80F范围内、更优选地在约40F至约60F范围内的温度下时实现了最高COP（其在1233zd(E)蒸发温度为约45F至约55F（优选地为约50F）时显示出意料不到的最大值）。
下表6示出了比较例R404A DX制冷系统与参考图3描述的不具有SLHX的三回路满液式分布式制冷回路的比较。在这种情况下，双回路分布式制冷回路在共同制冷回路中具有R1233zd(E)以从低温制冷回路和中温制冷回路中移除废热，从而提供低温冷却和中温冷却。对于该示例，改变R1233zd(E)的蒸发温度以获得80F、70F、60F、50F和40F的温度。将所得系统性能与没有机械过冷的总功率为54.8kW且所得COP为1.82的比较例R404A系统以及机械过冷至50F的总功率为49.6kW且COP为2.02的R404A系统进行比较。每种情况下的冷却容量是100kW，其中负载分布为MT 67kW和LT 33kW。
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE005
如表6中的结果所证明的，很明显，当R1233zd(E)系统在低/中温制冷回路中具有R1234yf和/或R455A并且尤其是R1233zd(E)蒸发温度在约50F至约70F的范围内、更优选地在约55F至约65F范围内的温度下时实现了最高COP（其在1233zd(E)蒸发温度为约55F至约65F（优选地为约50F）时显示出意料不到的最大值）。已经表明，在这些温度下的这种组合提供了优于比较例R404A的最佳性能和最大改进。
表6中的结果图示在图8A和图8B中。图8A示出了在不同冷却温度范围内并且在低温制冷回路和中温制冷回路中使用不同制冷剂的R1233zd(E)系统的COP的图形。
表7示出了比较例R404A DX制冷系统与参考图3描述的具有SLHX的满液式分布式制冷回路的比较。在这种情况下，低温和中温满液式分布式制冷回路在共同制冷回路中具有R1233zd(E)，其中SLHX从低温制冷回路和中温制冷回路中移除废热，从而提供中温冷却和低温冷却。中温制冷回路和低温制冷回路也使用SLHX。对于该示例，改变R1233zd(E)的蒸发温度以获得80F、70F、60F、50F和40F的温度。将所得系统性能与没有机械过冷的总功率为54.8kW且所得COP为1.82的比较例R404A系统以及机械过冷至50F的总功率为49.6kW且COP为2.02的R404A系统进行比较。每种情况下的冷却容量是100kW，其中负载分布为MT 67kW和LT 33kW。
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE006
如表7中的结果所证明的，很明显，当R1233zd(E)系统在低/中温制冷回路中具有R1234yf和/或R455A并且尤其是R1233zd(E)蒸发温度在约50F至约70F的范围内、更优选地在约55F至约65F范围内的温度下时实现了最高COP（其在1233zd(E)蒸发温度为约55F至约65F（优选地为约50F）时显示出意料不到的最大值）。已经表明，这种组合提供了优于比较例R404A系统的最佳性能和最大改进。
表7中的结果图示在图9A和图9B中。图9A示出了在不同冷却温度范围内并且在低温制冷回路和中温制冷回路中使用不同制冷剂的R1233zd(E)系统的COP的图形。
表8示出了使用如参考图2所述的三回路满液式分布式制冷系统的有益效果，该制冷系统具有额外的热交换器以提供空调(AC)需求（“选项3”）。对于选项3的情况，给出了第一制冷单元中的制冷剂的不同选择。将选项3的结果与具有R410A AC系统的比较例R404ADX制冷系统进行比较。该示例的假设如下所示：
• MT负载：67,000W
• LT负载：33,000W
• AC负载：100,000W
• R1233zd温度50F。
具体实施方式 总功率[kW] 相对功率[R404A的%]
R404A（制冷）+R410A (AC) 76.1 100%
选项3与第一制冷回路使用R744 72.5 95%
选项3与第一制冷回路使用R290 71.7 94%
选项3与第一制冷回路使用R1234yf 63.9 84%
表8。
表10中的结果表明，具有用于AC需求的附加热交换器的四回路满液式分布式制冷系统的所有三种变型与具有R410A AC系统的比较例R404A DX制冷系统相比表现出较低的功率。有利地，这意味着具有用于AC的附加热交换器的三回路满液式分布式制冷系统需要使用更少的功率（对于相同的冷却能力）。有利地，这导致能量使用减少和系统效率的总体提高。
如前所述，由于R1233zd的压力非常低，用于满液式R1233zd系统的连接管线可使用PVC或其它低成本塑料构造。表9示出了R1233zd与普通类型塑料的材料相容性信息。在24℃和25℃之间的室温下，将样品浸没在R1233zd中两周。将样品暴露于R1233zd之后，使样品脱气24小时。在浸没于R1233zd之前和脱气阶段之后，获取样品的重量和体积：表中的结果显示了每种塑料样品的平均重量和体积变化百分比。从表11所示的结果可以看出，对于所有测试的塑料类型，平均体积变化百分比小于5%。由于所有这些塑料都是普通的低成本塑料，因此从表9所示的结果可以得出结论，R1233zd(E)与大量普通的低成本塑料材料相容。可用地，使用低成本塑料来连接管线的能力使系统成本下降。
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE007
发生渗漏时，制冷系统内部的压力水平以及系统内部与系统外部（环境）之间的有效压力差会直接影响潜在的渗漏率。渗漏的发生可能有多种原因，包括：腐蚀；管线和部件的意外刺穿；以及线路的不正确连接。低压制冷剂的使用降低了制冷系统内部的操作压力水平，从而降低了系统内部与外部之间的有效压力差。因此，与使用较高压制冷剂时相比，在发生渗漏的情况下渗漏率较低。
图10A示出各种不同制冷剂的压力（以kPa为单位）的柱形图。从图10A中可以清楚地看出，R32表现出最高的压力水平。
图10B示出了各种不同制冷剂的渗漏率（以g/年为单位）的柱形图。如从图10A所示的结果所预期的，R32表现出最高的渗漏率（因为它具有最高的压力水平）。
表10示出了图10A和图10B所示的制冷剂的蒸汽压、渗漏率和相对渗漏率。相对渗 漏率是各种不同制冷剂与具有最高渗漏率的制冷剂：R32相比的渗漏率。
流体 20D下的蒸汽压[kPa] 渗漏率[g/年] 相对渗漏率
R32 1474.6 278.4 100%
R1234yf 591.7 114.5 41%
R134a 571.7 104.0 37%
A1 453.7 69.3 25%
A2 430.7 66.8 24%
R1234ze(E) 427.3 68.9 25%
表10。
根据制冷剂的毒性和易燃性特征，它们具有不同的安全等级。三类易燃制冷剂具有较高的易燃性，因此必须遵守某些进料限制。制冷剂的进料是指系统中制冷剂的量。较低的易燃性等级（诸如A2L）允许更大的制冷剂进料，并提供更多的设计机会来增加进料。易燃性和进料之间的关系也对系统中使用的潜在压缩机尺寸有影响，并因此对系统中使用的压缩机的等熵效率有影响。图11示出了对于R290压缩机和R134a压缩机不同压力比下的等熵效率的图形。R290是比R134a易燃性等级更高的制冷剂，因此使用更低进料的R290。因此，R290压缩机小于R134a压缩机。
表11表明，较大的R134a压缩机比较小的R290压缩机实现了更大的等熵效率。最后，表13以表格形式示出了R290和R134a的等熵效率和压力比，以及不同的冷凝温度。
Figure RE-RE-DEST_PATH_IMAGE008
在可能没有明显的技术不兼容性的情况下，本文所公开的不同布置、实施方案或方面的特征可与任选地被省略的一些特征组合。

Claims (10)

1.一种用于提供至少低温冷却水平和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a) 低温制冷单元，所述低温制冷单元包括低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温制冷剂，所述低温制冷剂基本上由HFO-1234yf组成；
(ii) 压缩机，所述压缩机用于压缩所述低温制冷剂；
(iii) 低温蒸发器，所述低温蒸发器用于通过蒸发所述低温制冷剂从所述低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv) 低温热交换器，所述低温热交换器用于从所述低温制冷剂中排出热量；
(b) 中温制冷单元，所述中温制冷单元包括中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温制冷剂，在所述系统中循环的所述中温制冷剂基本上由HFO-1234yf组成；
(ii) 压缩机，所述压缩机用于压缩所述中温制冷剂；
(iii) 中温蒸发器，所述中温蒸发器用于通过蒸发所述中温制冷剂从所述中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv) 中温热交换器，所述中温热交换器用于从所述中温制冷剂中排出热量；和
(c) 第三制冷回路，所述第三制冷回路被布置成接收从所述低温热交换器和所述中温热交换器中的每个在约40F至约80F的温度下排出的热量，并且其中所述第三制冷回路中的所述制冷剂基本上由transHFO-1233zd组成。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其中所述低温热交换器和所述中温热交换器中的至少一者是满液式热交换器，并且其中所述第三制冷回路包括用于使所述共同制冷剂循环的泵。
3.根据权利要求1所述的制冷系统，其中所述低温制冷单元和中温制冷单元中的每个布置在第一区域内。
4.根据权利要求1所述的制冷系统，其中所述低温制冷剂和所述中温制冷剂中的每个是易燃的，并且所述第三制冷剂是不易燃的。
5.根据权利要求4所述的制冷系统，其中所述第三制冷回路被布置成在所述低温制冷剂或所述中温制冷剂渗漏的情况下在所述低温制冷剂单元或所述中温制冷剂单元中或附近释放所述第三制冷剂。
6.一种用于提供至少低温和中温冷却水平的冷却的制冷系统，所述系统包括：
(a) 低温制冷单元，所述低温制冷单元包括低温制冷回路，所述低温制冷回路包括：
(i)低温制冷剂，所述低温制冷剂在所述系统中循环；
(ii) 压缩机，所述压缩机用于压缩所述低温制冷剂；
(iii)低温蒸发器，所述低温蒸发器用于通过蒸发所述低温制冷剂从所述低温制冷单元中的空间吸收热量，和
(iv) 低温热交换器，所述低温热交换器用于从所述低温制冷剂中排出热量；
(b) 中温制冷单元，所述中温制冷单元包括中温制冷回路，所述中温制冷回路包括：
(i)中温制冷剂，所述中温制冷剂在所述系统中循环；
(ii) 压缩机，所述压缩机用于压缩所述中温制冷剂；
(iii) 中温蒸发器，所述中温蒸发器用于通过蒸发所述中温制冷剂从所述中温制冷单元中的空间吸收热量；和
(iv) 中温热交换器，所述中温热交换器用于从所述中温制冷剂中排出热量；和
(c) 第三制冷回路，包括：
(i)第三制冷剂，所述第三制冷剂基本上由transHFO-1233zd组成；
(ii) 压缩机，所述压缩机用于压缩所述第三制冷剂；
(iii) 满液式蒸发器，所述满液式蒸发器被布置成通过在约50○F至约70○F的温度下蒸发所述共同制冷剂来在所述低温热交换器和所述中温热交换器中接收从所述低温制冷剂和所述中温制冷剂中的每个排出的热量。
7.根据权利要求6所述的制冷系统，其中所述低温制冷剂和所述中温制冷剂中的每个选自由R744、一种或多种C2-C4烃、R1234yf及其组合组成的组。
8.根据权利要求7所述的制冷系统，其中所述低温制冷剂和所述中温制冷剂中的至少一者基本上由HFO-1234yf组成。
9.根据权利要求6所述的制冷系统，其中所述第三制冷回路包括至少第一支路和压缩机支路，所述第一支路在操作中通过与环境空气的热交换来排热，所述压缩机支路在操作中向所述压缩制冷系统排热。
10.根据权利要求8所述的制冷系统，其中所述低温制冷单元中的所述压缩机具有小于约1马力的额定功率，并且其中所述中温制冷单元中的所述压缩机具有小于约1马力的额定功率。
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