TWI720941B - 操作冷卻器的方法 - Google Patents

Abstract

一種操作一冷卻器的方法，該冷卻器具有一封閉的冷凍劑回路包含一壓縮機，一冷凝器，及一蒸發器。使用於該回路中的冷凍劑會界定一壓力一焓曲線，代表該冷凍劑在壓力與焓之不同組合時的不同相態(蒸氣，液體和蒸氣，及液體)。當該回路相對於該冷凍劑的該壓力一焓曲線操作時，該回路會界定該冷凍劑之一處理循環(壓縮、冷凝、膨脹和蒸發)。該方法包含當該處理循環的一段對應於該冷凍劑係在該液相時，繼續地操作該壓縮機。

Description

操作冷卻器的方法 發明領域

本申請案概有關於冷凍、空調及冷卻液體系統。本申請案更特別有關於操作冷凍、空調及冷卻液體系統的方法。

發明背景

已知在某些環境條件及較少的系統冷卻需求情況下，使用一離心式壓縮機的冷卻液體系統，當相較於在有時稱為”自由冷卻”之正常操作時的成本，能以該成本的一部份來被操作。該2008 ASHRAE Handbook-HVAC Systems and Equipment(42.12頁)提供如下：沒有操作一離心式液體冷卻器之壓縮機的冷卻係稱為自由冷卻。當一冷凝器水的供應係可用在一低於所須的冷卻水溫度之溫度時，某些冷卻器能操作如一熱虹吸管。低溫冷凝器水會冷凝冷凍劑，其係被以重力汲引或泵入該蒸發器中。高溫冷卻水會使該冷凍劑蒸發，且蒸氣會流回至該冷凝器，因為該蒸發器和該冷凝器之間有壓力差。

換言之，當該進入冷凝器水溫度係低於由一液體離心式液體冷卻器的蒸發器離開的水溫度時，及當該冷卻 之需求係充分的低，而使該離開蒸發器的水溫度能滿足該冷卻需求時，該離心式壓縮機會關閉，而造成實質上的能量節省。

不幸的是，此等環境條件在世界上的許多部份較罕見發生，或持續時間可能很短暫。又更稀罕發生的是，該等有利的環境條件之組合會同時地造成足夠的冷卻輸出來滿足該冷卻需求，俾可允許該離心式壓縮機關閉。

故，乃有需要一種操作冷卻器的方法，其會顯著地增加該等環境條件的範圍(例如，增加進入冷凝器水溫度和離開蒸發器水溫度的溫度範圍，及其間的溫差之範圍)，來在冷卻器操作期間達到能量節省。又有需要一種在上述的環境條件之範圍中操作一冷卻器的方法，其會增加冷卻器負載能力，而同時達到該等能量節省。

發明概要

本發明係有關一種操作一具有一壓縮機之冷卻器的方法，包含比較一進入一冷凝器的液體(用以與該冷凝器中的冷凍劑熱傳導)之溫度與一離開一蒸發器的液體(用以與該蒸發器中的冷凍劑熱傳導)之溫度。該方法更包含至少回應於下列各溫度範圍來連續地操作該壓縮機：該離開蒸發器液體溫度係大於該進入冷凝器液體溫度有一預定的量；該離開蒸發器液體溫度係實質上等於該進入冷凝器液體溫度；該離開蒸發器液體溫度係小於該進入冷凝器液體溫度有一預定的量。

本發明更有關於操作一冷卻器的方法，該冷卻器具有一封閉的冷凍劑回路，包含一壓縮機、一冷凝器及一蒸發器，使用於該回路中的冷凍劑會界定一壓力-焓曲線，代表該冷凍劑在不同的壓力與焓組合時的不同相態(蒸氣，液體和蒸氣，及液體)，當該回路相對於該冷凍劑之該壓力-焓曲線操作時，該回路會界定該冷凍劑之一處理循環(壓縮、冷凝、膨脹及蒸發)。該方法包含當該處理循環的一段對應於該冷凍劑係在該液相時，繼續地操作該壓縮機。

本發明又更有關於一種操作一具有一離心式壓縮機的冷卻器之方法，包含比較一進入一冷凝器之液體(用以與該冷凝器中的冷凍劑熱傳導)的溫度與一離開一蒸發器之液體(用以與該蒸發器中的冷凍劑熱傳導)的溫度。該方法更包含使用一可控制一壓縮機馬達之旋轉速度的可變速驅動器(VSD)持續地操作該壓縮機，該壓縮機利用磁性軸承，來至少回應於以下各溫度範圍：該離開蒸發器液體溫度係大於該進入冷凝器液體溫度有一預定量；該離開蒸發器液體溫度係實質上等於該進入冷凝器液體溫度；該離開蒸發器液體溫度係小於該進入冷凝器液體溫度有一預定量。

10‧‧‧HVAC系統

12‧‧‧建築物

14‧‧‧蒸氣壓縮系統

16‧‧‧鍋爐

18‧‧‧空氣返回管道

20‧‧‧空氣供應管道

22‧‧‧空氣處理機

24‧‧‧導管

26,27‧‧‧閥

28‧‧‧熱交換器

30‧‧‧冷卻塔回路

32‧‧‧壓縮機

34‧‧‧冷凝器

36‧‧‧膨脹裝置

38‧‧‧蒸發器

40‧‧‧控制面板

42‧‧‧類比/數位轉換器

44‧‧‧微處理器

46‧‧‧非揮發性記憶體

48‧‧‧介面板

50‧‧‧馬達

52‧‧‧可變速驅動器

54‧‧‧管束

56‧‧‧冷卻塔

58‧‧‧泵

60R‧‧‧返回管線

60S‧‧‧供應管線

62‧‧‧冷卻負載

66‧‧‧冷卻負載回路

68,72‧‧‧流動方向

70‧‧‧管線

74‧‧‧溫度差

76,78,80‧‧‧性能曲線

82‧‧‧壓力-焓曲線

84‧‧‧陰影線區

H‧‧‧焓

圖1示出一用於一加熱、通風和空調系統的實施例。

圖2示出一舉例的蒸氣壓縮系統之一等角圖。

圖3示意地示出該蒸氣壓縮系統之一實施例。

圖4示意地示出一由圖3的蒸氣壓縮系統之區域4所取的習知技術實施例。

圖5示意地示出一由圖3的蒸氣壓縮系統之區域4所取的習知技術實施例。

圖6以圖表示出一舉例的蒸氣壓縮系統之一進入冷凝器溫度和離開蒸發器溫度的範圍。

圖7以圖表示出一舉例的蒸氣壓縮系統之歷經一負載能力百分比範圍的能量成本相對於一進入冷凝器溫度的範圍。

圖8以圖表示出一舉例的蒸氣壓縮系統之歷經一負載能力百分比範圍的能量成本相對於一進入冷凝器溫度的範圍。

圖9以圖表示出該舉例的蒸氣壓縮系統的負載能力百分比之一範圍相對於接近溫度之一範圍。

圖10以圖表示出一舉例的蒸氣壓縮系統中針對一舉例的冷凍劑對應於一處理循環之一壓力-焓曲線。

較佳實施例之詳細說明

圖1示出一用於一加熱、通風及空調(HVAC)系統10的舉例環境，該HVAC系統併有一冷卻液體系統在一建築物12中作為一典型的商用配設。系統10可包含一蒸氣壓縮系統14，其能供應一冷卻液體可被用來冷卻建築物12。系統10可包含一鍋爐16來供應加熱液體其可被用來加熱建築物12，及一空氣分配系統，其會使空氣循環通過建築12。 該空氣分配系統亦可包含一空氣返回管道18，一空氣供應管道20，及一空氣處理機22。空氣處理機22可包含一熱交換器，其係以導管24連接於鍋爐16和蒸氣壓縮系統14。該熱交換器在空氣處理機22中可接收來自鍋爐16的加熱液體，或來自蒸氣壓縮系統14的冷卻液體，乃視該系統10的操作模式而定。系統10係被示出在建築物12的每一樓層具有一分開的空氣處理機，但請瞭解該等部件可在數樓層之間被共用。

圖2和3示出一舉例的蒸氣壓縮系統14，其可被用在一HVAC系統中，譬如HVAC系統10。蒸氣壓縮系統14能使一冷凍劑循環通過一被一馬達驅動50的壓縮機32，一冷凝器34．膨脹裝置36，及一液體冷卻器或蒸發器38。蒸氣壓縮系統14亦可包含一控制面板40，其可包含一類比/數位(A/D)轉換器42，一微處理器44，一非揮發性記憶體46，及一介面板48。某些可在蒸氣壓縮系統14中被用作冷凍劑的流體之例係為氫氟碳(HFC)基的冷凍劑，例如，R-410A、R-407、R-134a、氫氟烯烴(HFO)，“天然的”冷凍劑如氨(NH3)、R-717、二氧化碳(CO₂)、R-744，或烴基的冷凍劑，水蒸氣或任何其它適當類型的冷凍劑。在一實施例中，蒸氣壓縮系統14可使用該各VSDs 52、馬達50、壓縮機32、冷凝器34及/或蒸發器38之一或更多者。

與壓縮機32一起使用的馬達50能被一可變速驅動器(VSD)52驅動，或能被由一交流電(AC)或直流電(DC)電源直接地驅動。VSD 52若被使用時，會由該AC電源接收 具有一特定固定線電壓及固定線頻率的AC電力，並提供具有一可變電壓和頻率的電力至馬達。馬達50可包含任何類型的電動馬達，其能被一VSD驅動或直接由一AC或DC電源驅動。例如，馬達50可為一切換式磁阻馬達、一感應馬達、一電子整流或永久磁鐵馬達，或任何其它適當的馬達類型。在一變化實施例中，其它驅動機構譬如蒸汽或氣體渦輪機或引擎及相關的部件可被用來驅動壓縮機32。

壓縮機32會壓縮一冷凍劑蒸氣，並經由一排放管線將該蒸氣輸送至冷凝器34。壓縮機32可為一離心式壓縮機、螺旋壓縮機、往復壓縮機、旋轉壓縮機、擺動連桿壓縮機、渦卷壓縮機、渦輪壓縮機，或任何其它適當的壓縮機。壓縮機32，以及該蒸氣壓縮系統的其它旋轉部件，可包含磁性軸承以提供順暢的旋轉運動。被壓縮機32輸送至冷凝器34的冷凍劑蒸氣會傳熱至一流體，例如水或空氣。該冷凍劑蒸氣會由於與該流體傳熱的結果而在該冷凝器34中冷凝成一冷凍劑液體。來自冷凝器34的液體冷凍劑會經由膨脹裝置36流至蒸發器38。在圖3所示的實施例中，冷凝器34係為水冷式，且包含一管束54連接至一冷卻塔56。

被送至蒸發器38的液體冷凍劑會由另一流體吸收熱，其可為相同或不同於用於冷凝器34的流體種類，並會進行一相變化形成一冷凍劑蒸氣。在圖3所示的實施例中，蒸發器38包含一管束具有一供應管線60S及一返回管線60R連接於一負載或冷卻負載62。一處理流體，例如，水、乙二醇、丙二醇、氯化鈣鹽水、氯化鈉鹽水、或任何其它 適當的液體，會由返回管線60R進入蒸發器38，並由供應管線60S離開蒸發器38。蒸發器38會冷卻該等管子中的處理流體之溫度。在該蒸發器38中的管束可包含多數的管子及多數的管束。該蒸氣冷凍劑會藉一抽吸管線離開蒸發器38並回到壓縮機32來完成該循環。

圖4係由圖3的區域4截取者，乃示出一傳統的蒸氣壓縮系統的部件之一習知裝置。其係構設成可在自由冷卻狀態時關閉一離心式壓縮機32(圖3)。如前所述。如前在該ASHRAE手冊中所揭，只有使用離心式壓縮機的傳統蒸氣壓縮系統被認定可供在自由冷卻狀態時使用。又如圖4中所示，一閥26係被設成與延伸於冷凝器34和冷卻塔56之間的該對管線之各管線呈流體導通。同樣地，一閥26係被設成與延伸於蒸發器38和負載或冷卻負載62之間的返回管線60R與供應管線60S之各管線呈流體導通。回應於一自由冷卻狀態，每個閥26皆會關閉，而阻止流體由冷卻塔流至冷凝器34，及由負載或冷卻負載62流至蒸發器38。結果，一有時稱為水側節能器的熱交換器28，初始係設在該冷凝器34和冷卻塔56之間，現在係被設成與一封閉的冷卻塔回路30呈流體導通，該回路係與來自一封閉的冷卻負載回路66的水呈熱傳導。該封閉的冷卻負載回路66中的水會被一泵58移動，其係與封閉的冷卻負載回路66呈流體導通。當自由冷卻狀態時，一閥27會開放，而使泵58與封閉的冷卻負載回路66呈流體導通。

圖5係截取自圖3的區域5，乃示出一習知的傳統 蒸氣壓縮系統之冷凍劑流路，該系統係構設成可在自由冷卻狀態時關閉離心式壓縮機32(圖3)，如前所述，唯除與圖4中者有不同，閥27係關閉而閥26等保持開放。當關閉壓縮機32(圖3)時，在蒸發器38中的冷凍劑有一自然趨勢會移向冷凝器34，其典型會在一低於該蒸發器38的溫度操作。當液體冷凍劑由蒸發器38移向冷凝器34已發生時，且該冷凝器34與蒸發器38之間的壓力已相等化時，由於冷凝器34係被垂直地設在蒸發器38上方，故液體冷凍劑會開始以一流動方向68沿管線70流向蒸發器38，因為熱虹吸之故。當該液體冷凍劑到達蒸發器38時，由於一蒸發器38中的溫度係大於冷凝器34中的溫度，故蒸發器38中有一些量的液體冷凍劑會”沸騰”或變成蒸氣冷凍劑，其會以流動方向72移動而由蒸發器38移除。當蒸氣冷凍劑被移除時，添加的液體冷凍劑則會由於熱虹吸而被吸入蒸發器38中，且該過程會重複進行。雖熱虹吸會造成一些量的冷凍劑移動通過該蒸發器而不必操作該離心壓縮機，但當與壓縮機操作時會正常發生的流率相比，通過該蒸發器的冷凍劑之流率係顯著較少，故會限制可用來滿足該冷卻需求的冷卻能力之量。例如，將會更詳述於後，一傳統的離心式液體冷卻器，當以一自由冷卻狀態或模式操作時，在以一3℉的接近溫度(離開蒸發器液體溫度減去液體進入冷凝器溫度)操作時，通常只能調節大約12%的冷卻負載需求(負載%)(圖9)。

但是，在本發明之一舉例的方法中，蒸氣壓縮系統14(圖3)在自由冷卻時，會與一傳統的離心式液體冷卻器 不同地操作。即是，在自由冷卻狀態時並不停止一傳統的離心式液體冷卻器操作，本揭露的舉例蒸氣壓縮機系統之壓縮機會在全部的環境條件(即對操作一蒸氣壓縮系統是安全的環境條件)繼續地操作。

例如，在一操作一具有一壓縮機之冷卻器的舉例方法中，當比較一液體進入一冷凝器(用以與該冷凝器中的冷凍劑熱傳導)的溫度與一液體離開一蒸發器(用以與該蒸發器中的冷凍劑熱傳導)的溫度時，該壓縮機會至少回應於至少每個被認定的溫度範圍來繼續地操作。該等溫度範圍包含：該液體離開蒸發器溫度係大於該液體進入冷凝器溫度有一預定量，該溫度差(液體離開蒸發器溫度減去該液體進入冷凝器溫度)有時稱為一接近溫度。在一實施例中，該預定量(接近溫度)係約3℉。在另一實施例中，該預定量(接近溫度)係大於3℉。在另一實施例中，該預定量(接近溫度)係在約3℉與約5℉之間。例如，在一實施例中，一使用者可決定該溫度差為最高至約5℉，或大於5℉，譬如大約5℉與約10℉之間，在另一實施例中。在又另一實施例中，該使用者可決定該溫度差為大於10℉之。圖6示出一溫度差74(交叉陰影線區域)，其中該離開蒸發器溫度係大於該進入冷凝器溫度有由0至約15℉的量。精習於該技術者應會瞭解，若該接近溫度增加，則能被該冷卻器調節的冷卻負載需求之量(負載%)會增加(見圖9)。

該等溫度範圍亦包含該液體離開蒸發器溫度係實質上等於該液體進入冷凝器溫度。該等溫度範圍亦包含 該液體離開蒸發器溫度係小於該液體進入冷凝器溫度有一預定量。例如，在某些情況時及/或進入冷凝器溫度與離開蒸發器溫度的溫度範圍中，該使用者可選擇一增加的溫度差，假使該冷卻負載需求之量(有時稱為負載%)係大致低得足以被該冷卻器調節。當該液體離開蒸發器溫度係小於該液體進入冷凝器溫度時，該冷卻器冷卻能力會回應於該液體離開蒸發器溫度與該液體進入冷凝器溫度間之一增加的溫度而減少。

該等溫度範圍亦包含該液體離開蒸發器溫度回應於冷卻器冷卻需求中之一變化而起伏波動。

回應於所有環境條件(在它們對操作一蒸發器壓縮系統是安全的範圍內)來持續地操作該壓縮機會有若干優點。第一，如前所述，可得到增加的冷卻器操作效率之溫度範圍(且及良好的環境條件之可能性)會顯著地增加。第二，雖提供連續的壓縮機操作需要動力，譬如電力，但所需的電力量會最小化，因為該增加的冷卻器操作效率係與該顯著加大的溫度範圍相關連，其又與良好的環境條件相關連。例如，圖7示一性能曲線76表示歷經一範圍的進入冷凝器溫度之一冷卻能力百分比(負載%)，及一性能曲線78表示一液體冷卻器歷經相同範圍的進入冷凝器溫度之每一冷卻單位所需的能量(kW/Ton)。

在一實施例中，該壓縮機會以一最小或大約最小的旋轉速度(“速度”)操作，譬如VSD52(圖3)之一最小操作速度，譬如用以可旋轉地驅動壓縮機馬達50。在一離心式壓 縮機之一實施例中，一VSD之一最小操作速度可為大約85Hz。在其它離心式壓縮機的實施例中，一VSD之一最小操作速度可為顯著地不同於85Hz。此外，VSD的最小操作速度之差異可歸因於本揭露的蒸氣壓縮系統並不限於離心式壓縮機，而可包括正排量壓縮機，包含但不限於往復式、旋轉式、擺動連桿式、渦卷式、及螺旋式壓縮機等，它們可以不同的最小速度操作。在一實施例中，針對某些情況，其中以一最小速度操作該壓縮機會提供一不足量的冷卻能力來滿足該冷卻需求時，該VSD的操作速度將會被增加，俾增加該壓縮機速度和冷卻能力，直到一足夠量的冷卻能力能被提供來滿足該冷卻需求。但是，如圖8的性能曲線80中所示，若該冷卻器必須以設計冷卻能力(100%負載)操作，則每一冷卻單位的能量(kW/Ton)會隨著對應地逐增的進入冷凝器水溫度而增加，譬如以性能曲線80，當相較以相同環境條件和減少的冷卻能力之性能曲線78(圖7)時。

在另一實施例中，針對其中以一最小速度操作該壓縮機會提供一不足量的冷卻能力來滿足該冷卻需求的情況，該VSD的操作速度將會被以該同樣的最小速度來繼續操作。換言之，於此實施例中，進入該蒸發器的水之流率及離開該蒸發器的水之溫度會指示可用的冷卻量。結果，一使用者將會需要建立與增加的冷卻器操作效率相關連之良好環境條件相關連的操作限制。以另一方式表示，該操作者將必須控制它們的系統，而使離開該蒸發器的水溫度，在一指定的流率，會滿足該冷卻需求。

第三，由於一冷卻器的壓縮機之連續操作，一壓力變化會保持在一通至該壓縮機32(圖3)的抽吸管線中，故會使液體冷凍劑由冷凝器34抽引至蒸發器38，而沒有熱虹吸。在蒸發器38之一實施例中，譬如一下降膜蒸發器或混合下降膜蒸發器，例如在申請人的No.12/746,858美國專利申請案中所揭露者，其名稱為”熱交換器”，內容併此附送；當該壓縮機關閉時，於該蒸發器中的液體冷凍劑不能容易地在該冷凝器和該蒸發器之間移動。由於連續的壓縮機操作所致的壓力變化，其甚至會在一最小的壓縮機速度時發生，結果液體冷凍劑會由該冷凝器被推迫而提供至該蒸發器，故允許該蒸發器相對於該冷凝器的不同定位方向。必須利用熱虹吸而不用一泵的冷卻器會被限制為該冷凝器係垂直地定位在該蒸發器上方，如同其它的安裝管道限制，俾使熱虹吸能發生。

第四，如圖9中所示，針對一指定的接近溫度，當以一自由冷卻狀態或模式操作時(為了提供一與一限制於以一自由冷卻狀態操作之傳統系統的直接比較之目的)，一以一最小速度例如85Hz來連續地操作該壓縮機的液體冷卻器，當相較於一利用熱虹吸的傳統離心式壓縮機(例如圖5)時，會提供接近兩倍的設計冷卻能力(負載%)。圖9中亦示出一設計冷卻能力(負載%)的範圍，其係針對一典型的熱交換器28(圖4)，有時稱為一水側節能器，而以如前所述的封閉冷卻塔回路30和封閉冷卻負載回路62操作。

圖10示出一公知的壓力-焓曲線82，代表一冷凍 劑在封閉的冷凍劑回路ABCD和A’BCD’之壓力與焓的不同組合時之不同相態(蒸氣、液體和蒸氣、及液體)。(雖A、A'、B、C、D和D’係為屬焓H的標記，且正常以一形式譬如H_A來表示，但為了清楚之故只有該等標記本身會被討論於後)。該封閉的冷凍劑回路包含一壓縮機32，一冷凝器34及一蒸發器38(圖3)，並以圖表示出當該回路相對於該冷凍劑的壓力-焓曲線操作時，該冷凍劑之一處理循環(壓縮(BC)，冷凝(CD)和(C’D’)，膨脹(DA)和(D’A’)，及蒸發(A’B)和(AB))。封閉的冷凍劑回路ABCD對應於一處理循環，其中該冷凍劑係為一蒸氣或液體和蒸氣。封閉的冷凍劑回路A’BCD’對應於一處理循環，其中該冷凍劑係為一蒸氣、液體和蒸氣、或一液體等之一者。交叉陰影線區84對應於該處理循環的一段，其中該冷凍劑係為一液體，因此操作該交叉陰影線區84中的處理循環將會造成更有效率的熱傳導。本揭露之一舉例的方法包含當該處理循環的一段對應於該冷凍劑係正在液相時(即交叉陰影線區84的一段)，繼續地操作該壓縮機32。如亦在圖10中所示，交叉陰影線區84的一段可包含當該處理循環期間該冷凍劑發生冷凝的至少一部份。同樣地，交叉陰影線區84的一段可包含當該處理循環期間該冷凍劑發生蒸發的至少一部份。或者，又如圖10中所示，交叉陰影線區84的一段可包含當該處理循環期間該冷凍劑發生蒸發及冷凝的各至少一部份。

雖只有本發明的某些特徴和實施例已被示出及描述，但許多修正和變化可能發生於精習該技術者(例如， 各種不同元件之大小、尺寸、結構、形狀和性質，參數值(如溫度、壓力等)，安裝排列，使用材料、顏色、定向等的變異)，而不超出申請專利範圍中載述的主題內容之新穎教示及優點等。任何程序或方法步驟的順序或排序可依據不同的實施例來被改變或重排序。因此，應請瞭解所附的申請專利範圍係意要涵蓋所有該等落諸本發明之實質精神內的修正和變化。又，在一用以提供該等實施例之一概括說明的努力中，一實際實施例的所有特徴可能未被全部描述(即那些無關於目前所能想到之實施本發明的最佳模式者，或無關於使能達成所請求之發明者)。應請瞭解，在任何該等實際實施例的發展中，如在任何工程或設計計劃中，許多的實施特殊決定可能被作成。此等發展努力可能是複雜且耗時的，但對獲具本揭露之利益的一般熟習者而言，不過是設計、製造、及生產的普通慣常承擔，而不用過多的試驗。

10‧‧‧HVAC系統

12‧‧‧建築物

14‧‧‧蒸氣壓縮系統

16‧‧‧鍋爐

18‧‧‧空氣返回管道

20‧‧‧空氣供應管道

22‧‧‧空氣處理機

24‧‧‧導管

Claims (15)

1. 一種操作一具有壓縮機之冷卻器的方法，包含：比較進入一冷凝器之一液體(用以與該冷凝器中之冷凍劑熱傳遞)的溫度與離開一蒸發器之一液體(用以與該蒸發器中之冷凍劑熱傳遞)的溫度；及至少響應於進入該冷凝器之該液體的溫度與離開該蒸發器之該液體的溫度之間的複數個溫度範圍並且在自由冷卻狀態期間，持續地操作該壓縮機；及在該等自由冷卻狀態期間以一最小速度來操作該壓縮機，使得該冷卻器經組配用以在一設計冷卻能力下操作，該設計冷卻能力幾乎是在該等自由冷卻狀態期間該冷卻器於一自由冷卻模式下操作的一冷卻能力的兩倍大；其中該冷卻器包含一可變速驅動器(VSD)用以控制一壓縮機馬達之一旋轉速度；其中該等複數個溫度範圍包含：離開該蒸發器之該液體的溫度大於進入該冷凝器之該液體的溫度；離開該蒸發器之該液體的溫度等於進入該冷凝器之該液體的溫度；及離開該蒸發器之該液體的溫度小於進入該冷凝器之該液體的溫度。
2. 如請求項1之方法，離開該蒸發器之該液體的溫度響應 於一冷卻器冷卻需求之一變化而波動。
3. 如請求項1之方法，其中該壓縮機為一正排量壓縮機
4. 如請求項1之方法，其中該壓縮機為一離心式壓縮機。
5. 如請求項1之方法，其中至少該壓縮機係利用磁性軸承。
6. 一種操作一冷卻器的方法，該冷卻器具有一封閉的冷凍劑回路且包含一壓縮機、一冷凝器及一蒸發器，使用於該回路中的冷凍劑界定一壓力-焓曲線，該壓力-焓曲線代表該冷凍劑在壓力與焓的不同組合下之不同相態(蒸氣相、液相和蒸氣相、及液相)，該回路界定該冷凍劑在該回路操作期間相應於該冷凍劑之該壓力-焓曲線之一處理循環(一壓縮區段、一冷凝區段、一膨脹區段、及一蒸發區段)；該方法包含：當離開該蒸發器之一第一冷卻流體的一第一溫度大於進入該冷凝器之一第二冷卻流體的一第二溫度時，持續地操作該壓縮機；經由一可變速驅動器(VSD)來控制一壓縮機馬達之一旋轉速度；及在自由冷卻狀態期間以一最小速度來操作該壓縮機。
7. 如請求項6之方法，其中該處理循環的該冷凝區段的一部分對應於在該液相下為一次冷卻液體的該冷凍劑。
8. 如請求項6之方法，其中該壓縮機為一正排量壓縮機。
9. 如請求項6之方法，其中該壓縮機為一離心式壓縮機。
10. 如請求項6之方法，其中至少該壓縮機係利用磁性軸承。
11. 如請求項6之方法，其中持續地操作該壓縮機包含至少以該最小速度來操作該壓縮機。
12. 如請求項11之方法，其中持續地操作該壓縮機包含至少以一足以提供一所需冷卻量的最小冷凍劑流率來操作該壓縮機。
13. 種操作一具有離心式壓縮機之冷卻器的方法，包含：比較進入一冷凝器之一液體(用以與該冷凝器中之冷凍劑熱傳遞)的溫度與離開一蒸發器之一液體(用以與該蒸發器中之冷凍劑熱傳遞)的溫度；至少響應於進入該冷凝器之該液體的溫度與離開該蒸發器之該液體的溫度之間的複數個溫度範圍並且在自由冷卻狀態期間，使用一可控制一壓縮機馬達之一旋轉速度的可變速驅動器(VSD)，來持續地操作該壓縮機，該壓縮機係利用磁性軸承；及在該等自由冷卻狀態期間以一最小速度來操作該壓縮機，使得該冷卻器經組配用以在一設計冷卻能力下操作，該設計冷卻能力幾乎是在該等自由冷卻狀態期間該冷卻器於一自由冷卻模式下操作的一冷卻能力的兩倍大；其中該等複數個溫度範圍包含：離開該蒸發器之該液體的溫度大於進入該冷凝器之該液體的溫度；離開蒸發器之該液體的溫度等於進入該冷凝器之該液體的溫度；及 離開該蒸發器之該液體的溫度小於進入該冷凝器之該液體的溫度。
14. 如請求項13之方法，其中離開該蒸發器之該液體的溫度響應於一冷卻器冷卻需求之一變化而波動。
15. 如請求項13之方法，其中持續地操作該壓縮機包含操作該壓縮機以產生至少一足以提供一所需冷卻量的最小冷凍劑流率。

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