管理封閉空間中的條件的系統(tǒng)和方法與流程
優(yōu)先權(quán)要求
本申請要求于2014年6月20日提交的美國臨時專利申請62/014,985的權(quán)益，還要求于2014年7月21日提交的美國臨時專利申請62/027,050的權(quán)益，其中每個申請的優(yōu)先權(quán)權(quán)益在此要求保護，并且每個申請通過引用以其整體并入本文。
本專利申請涉及加熱和冷卻，并且更具體地，涉及用于冷卻包括例如數(shù)據(jù)中心的封閉空間的冷卻系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
有許多控制封閉空間內(nèi)的環(huán)境條件(例如，冷卻數(shù)據(jù)中心)比較重要的應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心通常由計算機和相關(guān)部件組成，這些計算機和相關(guān)部件每周7天、每天24小時運行。數(shù)據(jù)中心中的電氣部件產(chǎn)生大量熱，需要從空間中移除這些熱。數(shù)據(jù)中心中的空氣調(diào)理系統(tǒng)可以消耗總能量中的多達40％。
在諸如數(shù)據(jù)中心的僅冷卻應(yīng)用中，存在多種降低空氣調(diào)理系統(tǒng)的能量消耗的方法，例如，包括常規(guī)的蒸發(fā)/絕熱冷卻器，包括用于空間冷卻的間接/混合設(shè)計。目前使用的兩種通常方法是空氣側(cè)節(jié)能器和水側(cè)節(jié)能器。當(dāng)室外空氣條件適合于排除來自數(shù)據(jù)中心的熱時，空氣側(cè)節(jié)能器將室外空氣導(dǎo)入數(shù)據(jù)中心。使用空氣側(cè)節(jié)能器可能增加空間內(nèi)的灰塵積聚和空氣污染物的風(fēng)險，并且會受限于相對冷和干燥的氣候。水側(cè)節(jié)能器通常是對冷卻水環(huán)路的回流水中的一些或全部進行冷卻的冷卻塔。水側(cè)節(jié)能器的一些缺陷在于水礦物質(zhì)沉積、微生物和生物膜生長(例如軍團菌(legionellabacteria))、金屬部件的腐蝕以及塔中的其它維護挑戰(zhàn)。此外，水側(cè)節(jié)能器應(yīng)用會受到相對熱和干燥的氣候的限制。
另一種最近的冷卻方法是使用直接蒸發(fā)冷卻器(dec)來冷卻建筑物和其它封閉空間。傳統(tǒng)的直接蒸發(fā)冷卻器雖然通常比蒸汽壓縮系統(tǒng)更能量有效，但具有一些缺陷。對從冷卻器出來的供應(yīng)空氣溫度的控制會是一種挑戰(zhàn)，并且該供應(yīng)空氣溫度依賴于室外空氣溫度和濕度水平。供應(yīng)空氣可能過濕。這些系統(tǒng)需要仔細(xì)維護以確保細(xì)菌、藻類、真菌和其它污染物不會在水系統(tǒng)中增殖并轉(zhuǎn)移到供應(yīng)空氣流束中。由于這些系統(tǒng)利用了蒸發(fā)液體水和供應(yīng)空氣之間的直接接觸，可能發(fā)生污染物被攜帶到空氣流中，這又可能導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量降低，臭味和“病態(tài)建筑綜合癥”。此外，礦物沉積物在單元和蒸發(fā)墊上的積累會降低性能，并需要維護。
除了維護的挑戰(zhàn)之外，直接和間接蒸發(fā)冷卻器通常受到冷卻溫度不低于行進通過蒸發(fā)裝置的空氣流束的濕球溫度的限制。例如，如果間接蒸發(fā)冷卻器使用室外掃氣空氣，則當(dāng)外部空氣的濕球溫度變得太高時，冷卻器可能不能滿足所需的冷卻溫度或處理建筑空間的顯熱負(fù)載。這可能限制適于蒸發(fā)冷卻技術(shù)的氣候條件的范圍，或者當(dāng)蒸發(fā)系統(tǒng)失去能力時需要使用備份冷卻器。冗余冷卻設(shè)備進一步增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明人尤其認(rèn)識到，使用在掃氣空氣流束中的直接蒸發(fā)冷卻器(dec)和在掃氣空氣流束與過程空氣流束之間交換熱的空氣-空氣熱交換器的組合，能夠改進向封閉空間提供冷卻方面的性能。
以下非限制性示例一般地涉及用于冷卻包括例如數(shù)據(jù)中心的封閉空間的系統(tǒng)和方法。提供以下非限制性實施例以進一步說明本文公開的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本公開的示例包括集成的顯熱輪(sensiblewheel)，或其它類型的空氣-空氣熱交換器(aahx)，和用以間接且敏感地冷卻過程空氣的直接蒸發(fā)冷卻器(dec)。在dec的上游可以包括預(yù)冷器盤管，以實現(xiàn)低于室外空氣濕球溫度的冷卻溫度。還可以包括具有空氣冷卻式或水冷式冷凝器的直接膨脹(dx)冷卻系統(tǒng)，以在相對熱和潮濕的氣候中實現(xiàn)目標(biāo)冷通道供應(yīng)溫度。所提出的系統(tǒng)和方法可以改進用于數(shù)據(jù)中心(和其它封閉空間)的冷卻的市場中現(xiàn)有的直接/間接蒸發(fā)冷卻/混合系統(tǒng)的性能、封裝和價格。
盡管在冷卻數(shù)據(jù)中心的情形中描述了一些下述示例，但是包括顯熱輪和dec的組合的、根據(jù)本公開的示例也可用以控制其它類型封閉空間內(nèi)的其它環(huán)境條件。
所提出的系統(tǒng)是與掃氣空氣流束中的直接蒸發(fā)冷卻器(dec)組合的空氣-空氣熱交換器(aahx)，使用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個優(yōu)點。在示例中，顯熱輪與dec組合以在冷卻應(yīng)用(例如，數(shù)據(jù)中心冷卻)中提供優(yōu)于其它類型的aahx(例如，熱管、乙二醇循環(huán)環(huán)路和交叉流平板aahx)的改進性能。在實施例中，逆流aahx與dec組合以提供改進的性能。這種示例系統(tǒng)和方法可以提供優(yōu)于常規(guī)蒸發(fā)/混合冷卻系統(tǒng)的許多優(yōu)點，如下面更詳細(xì)地描述的。所提出的系統(tǒng)間接地冷卻來自封閉空間的過程空氣，這可以減少灰塵積聚和室外空氣污染物轉(zhuǎn)移到空間的風(fēng)險。因此，所提出的系統(tǒng)可以顯著減少替代的冷卻系統(tǒng)所需的空氣過濾。此外，所提出的系統(tǒng)明顯地冷卻過程空氣，這可以為諸如數(shù)據(jù)中心的封閉空間提供更好的濕度控制。
根據(jù)本公開的示例可以用于屋頂和端對輸送應(yīng)用(end-ondeliveryapplication)，這能夠?qū)⑦@種系統(tǒng)和方法的適用性擴展到不同的市場條件。下面描述的一些示例包括將輔助機械冷卻系統(tǒng)(例如，直接膨脹或“dx”冷卻系統(tǒng))與空氣冷卻式/水冷式冷凝器以及顯熱輪和dec系統(tǒng)集成在一起，以根據(jù)需要對過程空氣提供進一步冷卻。在水冷式冷凝器中使用處于掃氣空氣濕球(wet-bulb)溫度下的dec的冷水能夠提高dx冷卻系統(tǒng)和整體系統(tǒng)的性能。
示例性系統(tǒng)和方法還可以允許蒸發(fā)系統(tǒng)使用在直接蒸發(fā)冷卻器(dec)的上游的預(yù)冷器來實現(xiàn)低于掃氣空氣濕球溫度的冷卻溫度。這擴展了蒸發(fā)冷卻器的操作范圍，并且可以在許多氣候中消除對備份冷卻器或其它設(shè)備(即，備份dx冷卻系統(tǒng))的需要。此外，與其它蒸發(fā)技術(shù)相比，所提出的部件和氣流路徑的各種構(gòu)造可以改善整體系統(tǒng)效率、靈活性以及在許多不同市場中的商業(yè)化潛力。
該概述旨在提供對本專利申請的主題的概述。其并不旨在提供本發(fā)明的排他性或窮盡性解釋。詳細(xì)說明被包括以提供關(guān)于本專利申請的進一步信息。
附圖說明
這些附圖不一定按比例繪制，在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記可以在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字可表示類似部件的不同實例。附圖通過示例而非限制的方式總體示出了本文獻中討論的各種實施例。
圖1是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖3是根據(jù)本專利申請在屋頂或端對輸送系統(tǒng)中使用的示例直接膨脹(dx)系統(tǒng)的示意圖。
圖4是根據(jù)本專利申請的用于屋頂或端對輸送系統(tǒng)的示例直接蒸發(fā)冷卻器(dec)的示意圖。
圖5是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖6是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖7是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖8是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖9a是根據(jù)本專利申請的示例端對輸送系統(tǒng)的示意性端視圖。
圖9b是圖9a中的端對輸送系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。
圖10是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖11是圖10的屋頂系統(tǒng)的示意性底視圖。
圖12是圖10的屋頂系統(tǒng)的示意性俯視圖。
圖13是示出空氣-空氣熱交換器(aahx)的顯熱性能相對于總體系統(tǒng)性能的影響的曲線圖。
圖14是示出aahx的顯熱性能對于室外空氣濕球(oawb)極限的影響的曲線圖。
圖15是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
圖16是根據(jù)本專利申請的示例性屋頂系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
本申請涉及用于控制封閉空間(例如，數(shù)據(jù)冷卻中心)內(nèi)的條件(例如，溫度)的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可以包括與空氣-空氣熱交換器(aahx)組合的直接蒸發(fā)冷卻器(dec)。dec可以位于室外或掃氣空氣流束中并用于冷卻掃氣空氣，掃氣空氣又冷卻aahx中的過程空氣。該系統(tǒng)可以包括屋頂輸送應(yīng)用或端對輸送應(yīng)用。
圖1描繪了包括顯熱輪102和直接蒸發(fā)冷卻器(dec)104的示例性屋頂系統(tǒng)100。圖4示出了被構(gòu)造為用于屋頂系統(tǒng)100中的dec的示例，并將在下面進一步描述。顯熱輪102是可以與dec104組合使用的空氣-空氣熱交換器(aahx)的示例。圖1的系統(tǒng)100是兩層單元，其中掃氣空氣流束流過頂層106，而過程空氣流流過底層108。掃氣空氣流束或室外空氣通過掃氣空氣進口110進入頂層106，并通過掃氣空氣出口112離開頂層106。來自數(shù)據(jù)中心的過程空氣流束例如在過程空氣進口114處作為熱通道回流空氣進入底層108，并且在過程空氣出口116處作為冷通道供應(yīng)空氣離開底層108。
掃氣空氣進口110和出口112以及過程空氣進口114和出口116可構(gòu)造為擋板(damper)，以便進口和出口能夠打開或者關(guān)閉，以允許或阻止氣流。
在頂層106上，系統(tǒng)100可以包括在dec104之前的過濾器118、在顯熱輪102之后的風(fēng)扇120以及在dec104和顯熱輪102之間的旁路擋板122。在底層108上，系統(tǒng)100可以包括在顯熱輪102之前的過濾器124及在顯熱輪102之后的風(fēng)扇126。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，系統(tǒng)100可以包括比圖1所示的更多或更少的風(fēng)扇和過濾器，并且一些或全部的風(fēng)扇和過濾器可以是可選的。此外，相對于圖1所示，風(fēng)扇和過濾器可以位于系統(tǒng)100內(nèi)的不同位置。頂層106中的風(fēng)扇120或底層108中的風(fēng)扇126可以被構(gòu)造為單個風(fēng)扇或多個風(fēng)扇，包括風(fēng)扇陣列，例如由nortekairsolutions提供的
在一個示例中，圖1的系統(tǒng)100可以以至少兩種模式操作：蒸發(fā)模式和節(jié)能器模式。在蒸發(fā)模式中，掃氣空氣在進口110處進入單元，并通過dec104并被冷卻到其濕球溫度。掃氣空氣然后通過顯熱輪102并間接冷卻底層108中的也通過顯熱輪102的過程空氣。在掃氣空氣出口112處離開系統(tǒng)100的掃氣空氣處于較高的溫度和濕度，因為它已經(jīng)被用于冷卻通過顯熱輪102的過程空氣。因此在過程空氣出口116處離開系統(tǒng)100的過程空氣處于與過程空氣進口114相比更低的溫度，并且可以供應(yīng)到需要更冷的空氣的任何地方。在一個示例中，過程空氣可以作為較冷空氣供應(yīng)回數(shù)據(jù)中心。在蒸發(fā)模式下，旁路擋板122可以關(guān)閉。
在節(jié)能器模式中，旁路擋板122可以打開，并且掃氣空氣進口110可以關(guān)閉。在旁路擋板122打開的情況下，掃氣空氣可以在dec104下游進入頂層106，并繞過dec104。這可導(dǎo)致通過頂層106的掃氣空氣的壓降的減小，這至少部分地由dec104引起。如果室外(掃氣)空氣的溫度低到足以在無掃氣空氣通過dec104的情況下將數(shù)據(jù)中心過程空氣間接地冷卻至目標(biāo)或設(shè)定點溫度，則系統(tǒng)100可以以節(jié)能器模式操作。在一個示例中，可以基于在過程空氣出口116處的供應(yīng)空氣以及基于測量的過程空氣出口溫度與供應(yīng)空氣的目標(biāo)溫度或設(shè)定點溫度的比較來確定操作模式。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可能需要將過程供應(yīng)空氣的溫度保持為處于或接近供應(yīng)空氣溫度設(shè)定點或溫度范圍。例如，通常會將目標(biāo)供應(yīng)空氣溫度設(shè)定在大約75華氏度。然而，設(shè)定點可以在系統(tǒng)100的操作期間改變。在一個示例中，如果室外空氣條件是熱的，則可以增大設(shè)定點，或者可以提供一范圍。這可以允許系統(tǒng)在更大范圍的條件下以節(jié)能器模式運行。
在節(jié)能器模式中，掃氣空氣通過旁路擋板122進入頂層106，并且通過顯熱輪102間接冷卻過程空氣，如上所述。在一個示例中，用于dec104的旁路擋板122位于頂層106中的一位置中，使得即使旁路擋板122在圖1中示出為與dec104共線，但基本上100％的掃氣空氣繞過dec104。(這適用于后面圖中所示和本文描述的其它系統(tǒng)的dec的旁路擋板，通過將旁路擋板布置在dec下游并關(guān)閉掃氣空氣進口110，dec旁路擋板可以允許所有的掃氣空氣旁路dec。)
掃氣空氣在掃氣空氣出口112處以相對于其通過旁路擋板122進入時的溫度更高的溫度離開頂層106。在節(jié)能器模式中，過程空氣通過底層108，如上面對于蒸發(fā)模式所述的，過程空氣從過程空氣進口114進入單元，通過輪102并被間接冷卻到較低溫度。因此，在出口116處離開底層108的過程空氣相對于進口114處于較低的溫度。
在一些示例中，圖1的系統(tǒng)是用于數(shù)據(jù)中心空氣或來自另一封閉空間的空氣的100％再循環(huán)系統(tǒng)。熱的數(shù)據(jù)中心空氣在過程進口114處進入系統(tǒng)100，并且通過過濾器124、顯熱輪102和風(fēng)扇126。數(shù)據(jù)中心或過程空氣使用掃氣空氣進行調(diào)理(間接冷卻)。然后，數(shù)據(jù)中心或過程空氣在過程出口116處作為冷通道供應(yīng)空氣離開系統(tǒng)100。基本上，進入底層106的所有熱通道回流空氣被作為冷通道供應(yīng)空氣返回到數(shù)據(jù)中心或其它封閉空間。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可能損失一些過程空氣，例如，在顯熱輪102中泄漏。
過程空氣流束和掃氣空氣流束在單獨的流動路徑中通過系統(tǒng)100。過程空氣流束的流動路徑通過底層108，而掃氣空氣流束的流動路徑通過頂層106。系統(tǒng)100可以包括分隔頂層106和底層108的隔離物。因此，流動路徑不彼此混合。顯熱輪102可跨越或至少部分地設(shè)置在頂層106和底層108兩者中。盡管掃氣空氣的流動路徑和過程空氣的流動路徑可以保持彼此分離，但應(yīng)認(rèn)識到最小量的過程空氣或最小量的掃氣空氣可以損失到顯熱輪102或用于代替顯熱輪102的其它aahx。掃氣空氣流束通過首先通過dec104并然后間接冷卻輪102中的過程空氣流束來調(diào)理過程空氣流束。
如上所述，在一些示例中，系統(tǒng)100的操作模式的確定可以部分地基于出口116處的過程空氣的設(shè)定點溫度。在一些示例中，系統(tǒng)100可以基于75華氏度的過程空氣出口設(shè)定點操作。在其它示例中，使系統(tǒng)100在例如75至78華氏度的過程空氣出口范圍下操作是可以接受的。因此，只要在供應(yīng)回到封閉空間的、在出口116處的過程空氣處于低于例如78華氏度的上限的溫度，則系統(tǒng)100可以以節(jié)能器模式操作。如果系統(tǒng)不能在節(jié)能器模式下操作并且輸送低于78華氏度的出口溫度，則系統(tǒng)100可以改變到蒸發(fā)模式。在蒸發(fā)模式下可以由dec104提供附加的冷卻，以使過程空氣出口溫度返回到可接受的值或范圍。對顯熱輪102的輪速和掃氣空氣的流速可以作為系統(tǒng)100的操作的一部分進行改變和控制，以滿足冷通道供應(yīng)空氣的設(shè)定點或范圍。
在一些示例中，圖1的系統(tǒng)100可以表現(xiàn)出以下特性和/或根據(jù)以下參數(shù)操作。這假設(shè)在進口114處的過程空氣為102華氏度，在出口116處的過程空氣為75華氏度，顯熱輪102具有78％的顯熱有效性，dec104具有95％的有效性。熱通道回流空氣(進口114處的過程空氣)的溫度可以包括由于風(fēng)扇在系統(tǒng)100中的存在而引起的大約1-2華氏度的溫度增加以及由來自驅(qū)動風(fēng)扇的電能造成的風(fēng)扇熱。如果外部空氣干球(oadb)溫度小于或等于約67華氏度，則可采用節(jié)能器模式。在該模式中，可以改變和控制顯熱輪102的輪速和通過頂層106的掃氣空氣的流速。如果oadb溫度大于67華氏度并且外部空氣濕球(oawb)溫度小于或等于66華氏度，則可采用蒸發(fā)模式。類似地，在這里可以改變和控制顯熱輪102的輪速和掃氣空氣的流速。
上述參數(shù)是基于系統(tǒng)100中的部件(包括dec104和輪102)的特定規(guī)格。應(yīng)認(rèn)識到，可以改變一個或多個部件的尺寸或容量，這可以改變系統(tǒng)100的總體冷卻能力。如上所述，系統(tǒng)100可以被構(gòu)造為在出口116處的過程空氣的目標(biāo)或設(shè)定點溫度(或具有上限和下限的范圍)下操作，典型地，目標(biāo)溫度在數(shù)據(jù)中心的運行期間或者在過程空氣正在返回到的任何環(huán)境中保持相同。然而，掃氣空氣的外部條件(溫度和濕度)可顯著變化，并且數(shù)據(jù)中心的負(fù)載或活動可顯著變化。因此，系統(tǒng)100的操作可以解決外部條件和數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的活動的變化。上述控制條件被提供作為用于確定系統(tǒng)100的操作模式的示例。在其他示例中可以使用不同的閾值或設(shè)定點。此外，應(yīng)認(rèn)識到，閾值和設(shè)定點也可以根據(jù)其它因素而變化，例如依據(jù)系統(tǒng)100上的熱負(fù)載。
相對于圖1的系統(tǒng)100類似的系統(tǒng)可以被構(gòu)造為端對輸送系統(tǒng)(安裝到封閉空間的側(cè)壁)，而不是屋頂系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以是具有顯熱輪和dec的并排單元，其中掃氣空氣流束和過程空氣流束可以是并排的。這種并排系統(tǒng)可以以與上面參照圖1的系統(tǒng)100所述的類似的方式在蒸發(fā)模式和節(jié)能器模式下運行。另外，這種并排系統(tǒng)可以呈現(xiàn)與上面參考圖1的系統(tǒng)100所描述的類似的特性或根據(jù)類似的參數(shù)操作。
圖2描繪了示例性屋頂系統(tǒng)200，并且類似于系統(tǒng)100，其可以包括頂層206和底層208、顯熱輪202和dec204。類似于圖1，系統(tǒng)200可以在節(jié)能器模式和蒸發(fā)模式下操作。掃氣空氣或外部空氣可通過掃氣空氣進口210和出口212通過頂層206。過程空氣可以通過過程空氣進口214和出口216通過底層208。如上文參考系統(tǒng)100類似地描述的，系統(tǒng)200可以包括風(fēng)扇220、226以及過濾器218、224。如在系統(tǒng)100的情形中所描述的，系統(tǒng)200也可以用在端對輸送應(yīng)用中。
與系統(tǒng)100相比，系統(tǒng)200可以包括直接膨脹(dx)盤管240(空氣冷卻式冷凝器)和冷凝器盤管242(如下所述)。dx盤管240可以在過程空氣流束中提供附加冷卻，并且可以便于系統(tǒng)200在被稱為蒸發(fā)加dx模式或dx模式的第三模式中操作。dx盤管240在圖2中示出為在底層208中位于顯熱輪202和風(fēng)扇226之間；應(yīng)認(rèn)識到，dx盤管240可以位于風(fēng)扇226的下游。
類似于系統(tǒng)100，掃氣空氣通過dec204并被蒸發(fā)地冷卻到其濕球溫度。然后，冷卻的掃氣空氣通過顯熱輪202，并通過顯熱冷卻而間接地冷卻底層208中的過程空氣。離開顯熱輪202的過程空氣通過dx盤管240，用于在dx模式下進一步冷卻。
例如，當(dāng)在蒸發(fā)模式下使用dec204和顯熱輪202冷卻不充分時，可以使用dx模式來例如滿足離開出口216的過程空氣的目標(biāo)溫度或設(shè)定點。如上所述，在一些示例中，冷通道供應(yīng)空氣的目標(biāo)溫度可以是75華氏度。如果即使在對系統(tǒng)200的部件進行調(diào)整(諸如操作速度)之后，系統(tǒng)200在蒸發(fā)模式下仍不能將過程空氣冷卻到目標(biāo)溫度，則可以將系統(tǒng)200切換到dx模式。因此，模式的選擇可以通過供給空氣的目標(biāo)溫度或可接受范圍來控制。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，目標(biāo)溫度或范圍可以由用戶調(diào)節(jié)。在一些示例中，系統(tǒng)200的操作可以部分地基于oadb溫度和oawb溫度。上面為系統(tǒng)100提供的用于節(jié)能器模式和蒸發(fā)模式的示例溫度也可以適用于系統(tǒng)200中的這兩種模式。在一些示例中，如果oawb溫度大于66華氏度，則可以在系統(tǒng)200中采用dx模式。在該模式下，顯熱輪202和風(fēng)扇220可以全速運行。
冷凝器盤管242可以位于頂層206中在顯熱輪202的下游，并且冷凝器盤管242可以用于dx模式。掃氣空氣可以通過冷凝器盤管242以冷卻來自底層208中的dx盤管240的制冷劑。用于dx盤管240和冷凝器盤管242的冷卻回路在圖2中未示出，但是在圖3中示出了類似的冷卻回路示例。通過冷凝器盤管242的掃氣空氣可以排出來自dx盤管240的制冷劑的熱。掃氣空氣可以作為溫暖潮濕的空氣通過掃氣空氣出口212排出到外部。離開冷凝器盤管242的冷卻的制冷劑可以流回到dx盤管240中。在dx模式中，可以控制在dx盤管240和冷凝器242之間的壓縮機(見圖3)的壓縮機速度(負(fù)載)。
類似于圖1的系統(tǒng)100，系統(tǒng)200可以包括旁路擋板222，旁路擋板222允許掃氣空氣進入頂層206而不通過dec204。掃氣空氣在節(jié)能器模式中旁路dec204。系統(tǒng)200還可以包括：在底層208中的旁路擋板244，其使過程空氣旁路dx盤管240；和在頂層206中的旁路擋板246，其使得掃氣空氣旁路冷凝器盤管242。在dx模式中，旁路擋板222、244和246關(guān)閉，空氣進口210和214打開。
在蒸發(fā)模式中，因為旁路擋板222可以關(guān)閉，因此系統(tǒng)200可以與系統(tǒng)100類似地操作。然而，與系統(tǒng)100不同地，旁路擋板244和246可以打開，使得底層208中的過程空氣旁路dx盤管240，并且頂層206中的掃氣空氣旁路冷凝器盤管242。在節(jié)能器模式中，掃氣空氣進口210可以關(guān)閉，并且掃氣空氣可以通過旁路擋板222進入頂層206，然后在穿過顯熱輪202之后旁路冷凝器盤管242；過程空氣可以進入底層208并且通過顯熱輪202，然后旁路dx盤管240。
如上參考圖1所述，用于dec204的旁路擋板222可以安裝在頂層206中的一位置中，使得掃氣空氣進入旁路擋板222，以使例如在dec204的下游，掃氣空氣基本上完全旁路dec204(并且掃氣空氣進口110關(guān)閉)。在一些示例中，旁路擋板244和246可以被構(gòu)造為使得當(dāng)旁路擋板244和246打開時，過程空氣仍能物理地通過dx盤管240，并且掃氣空氣242仍能物理地通過冷凝器盤管242。然而，在操作中，對過程空氣和掃氣空氣將采用較小阻力的流動路徑，因此大部分空氣將通過擋板244和246。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，一些量的空氣將通過dx盤管240和冷凝器盤管242。由dx盤管240和冷凝器盤管242的旁路引起的較低壓降可以提高系統(tǒng)200的效率。
下表1列出了輪202的顯熱有效性的范圍以及顯熱有效性對oadb溫度極限和oawb溫度極限以及總體濕球有效性的影響。
表1
表1中的值采取95％的有效蒸發(fā)冷卻器、冷通道供應(yīng)溫度目標(biāo)為75°f、熱通道回流溫度為102°f(包括由于風(fēng)扇引起的2°f的溫度增加)。
表1中所示的單元濕球有效性表示用于將過程空氣流束冷卻至與室外空氣濕球(oawb)溫度相同的干球溫度的系統(tǒng)200的總體有效性。單元濕球有效性的計算在下面的方程1中示出。
方程1：
在方程1中，mcp是空氣的質(zhì)量流率與空氣的比熱的乘積。在分子上，使用過程空氣的mcp、即(mcp)process。在分母中，(mcp)min是過程空氣的mcp和掃氣空氣的mcp中的較小者。在分子中，過程空氣的mcp乘以進口114處的過程空氣(thotaisle)和出口116處的過程空氣(tcoldaisle)之間的溫度差。在分母中，過程空氣或者掃氣空氣的mcp乘以進口114處的過程空氣(thotaisle)與室外空氣濕球(oawb)之間的溫度差。
100％的單元濕球有效性是指供應(yīng)空氣(在出口216處離開底層200)的干球溫度等于室外空氣濕球(oawb)溫度。這是不可能的，因為設(shè)備會存在一些無效，諸如顯熱輪202或者dec204。
圖3描繪了可以包括在如圖2的系統(tǒng)200的屋頂或端對輸送系統(tǒng)中的示例dx系統(tǒng)10。dx系統(tǒng)可以用于本文所述的其它屋頂或端對輸送系統(tǒng)中。圖2的系統(tǒng)200包括dx盤管240和冷凝器盤管242，但沒有示出包括在圖3中的、dx系統(tǒng)10的冷卻回路的附加部件。dx系統(tǒng)10可以包括可以位于過程空氣流束中的、類似于dx盤管240的dx盤管40。在一些情況下，在dx盤管40上可能沒有冷凝。在一些示例中，微通道dx盤管可以用在圖3的系統(tǒng)中。
dx系統(tǒng)10還可以包括可以位于掃氣空氣流束中的、類似于冷凝器242的冷凝器42。來自dx盤管40的制冷劑可以離開dx盤管40并且流過壓縮機48，然后通過冷凝器42。通過冷凝器42的掃氣空氣可以冷卻制冷劑。在離開冷凝器42之后，制冷劑可以在流回dx盤管40之前流過膨脹閥50(用于控制制冷劑)。
當(dāng)系統(tǒng)(如圖2的系統(tǒng)200)使用dx系統(tǒng)10時，由于附加冷卻是需要的或有益的，超過由dec和aahx(例如，顯熱輪)提供的冷卻。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，由dx系統(tǒng)10提供的冷卻能力可以基于dx系統(tǒng)10的需要來調(diào)節(jié)和改變?？赡懿恍枰猟x系統(tǒng)10以全容量操作，并且所述操作可以在整個冷卻范圍上變化，而不是使dx系統(tǒng)10僅在活動模式或非活動模式下操作。
圖4描繪了示例直接蒸發(fā)冷卻器(dec)60，其可以包括在屋頂或端對輸送系統(tǒng)中并且可以分別類似于在上述系統(tǒng)100、200中的dec104、204。dec60還可以用于本文所述的其它屋頂或端對輸送系統(tǒng)中。dec60可以包括蒸發(fā)介質(zhì)62、除霧器63、集水盤/箱64、噴水器65和水處理單元66。掃氣空氣或室外空氣可以通過被來自噴水器65的水潤濕的蒸發(fā)介質(zhì)62。在一些示例中，蒸發(fā)介質(zhì)可以包括玻璃纖維，但是作為玻璃纖維的補充或替代，也可以使用其它材料。當(dāng)空氣通過介質(zhì)62時，水蒸發(fā)到空氣中，這導(dǎo)致冷卻。冷卻的空氣可以通過除霧器63，以從空氣中去除液滴。如上所述，離開dec60的冷卻空氣然后可以通過顯熱輪，以排出來自過程空氣的熱。
來自蒸發(fā)介質(zhì)62的多余水可以收集在收集盤/箱64中，然后再循環(huán)回到噴水器65。水可以通過位于噴水器65之前的可選的水處理單元66。補充水可以供應(yīng)到收集盤/箱64，并且可以周期性地進行吹掃。
應(yīng)認(rèn)識到，其它類型的直接蒸發(fā)冷卻器可用于本文所述和所示的屋頂和端對輸送系統(tǒng)中。
圖5描繪了示例性的屋頂系統(tǒng)500，其類似于圖1和圖2的系統(tǒng)100和200，并且可以包括若干相同的部件。系統(tǒng)500還可以用在端對輸送應(yīng)用中。除了在圖2的系統(tǒng)200中示出的部件之外，系統(tǒng)500可以包括在頂層506中的液體-液體熱交換器(llhx)552或水冷式冷凝器。壓縮機548示出在底層508中。類似于圖2的系統(tǒng)200，系統(tǒng)500包括dec504和dx盤管540。llhx552可以使用從dec504供給的冷水來冷卻dx盤管540的dx制冷劑。系統(tǒng)500可以包括用于旁路dec504的旁路擋板522和用于旁路dx盤管540的旁路擋板544。
與其它公開的示例一樣，圖5的系統(tǒng)500可以在多種模式下操作。在節(jié)能器模式中，旁路擋板522、544打開，dec504被禁用，并且掃氣和過程空氣流與針對圖1的系統(tǒng)100的節(jié)能器模式所描述的類似。圖5的系統(tǒng)500也可以以蒸發(fā)模式操作，其中旁路擋板522關(guān)閉，旁路擋板544打開，并且掃氣和過程空氣流類似于針對系統(tǒng)100的蒸發(fā)模式所描述的。在dx模式中，旁路擋板522、544關(guān)閉，掃氣空氣從掃氣空氣進口510通過頂層506流到出口512，并且過程空氣從過程空氣進口514通過底層508流到出口516。
系統(tǒng)500包括可用于附加冷卻的水環(huán)路。水流過dec504的介質(zhì)(參見圖4)，并蒸發(fā)以冷卻通過頂層506的掃氣空氣。掃氣空氣和水都可以被冷卻到oawb溫度?？墒占谑占P/水箱(圖5中未示出，見圖4)中的冷卻水流入llhx552(水冷式冷凝器)并冷卻制冷劑。(收集盤中的水可以是dec504內(nèi)最冷的水。)冷卻/冷凝的制冷劑從llhx552、流過用于制冷劑控制的膨脹閥550，并進入底層508中的dx盤管540，以從流過底層508的過程空氣排出熱。在離開dx盤管540之后，制冷劑可以流過壓縮機548，然后返回到llhx552。
在通過llhx552之后，水可以流回到dec504。在一個示例中，現(xiàn)在溫暖的水可以直接返回到在dec504的頂部上的噴水器，而不是返回到收集盤。
雖然llhx552在圖5中示出為在dec504的下游，但是llhx552不必如圖所示地構(gòu)造。在一些示例中，水管系回路可以圍繞dec504布置或者布置在dec504附近，并且llhx552可以在回路內(nèi)。在其它示例中，llhx552可以在dec504的收集盤中，并且離開llhx552的溫暖的水可以被泵送回到在dec504的頂部上的噴水器。
總之，在系統(tǒng)500中，dec504中的冷水可以用于使用llhx552來冷卻來自dx盤管540的制冷劑。冷卻的制冷劑流回到底層中的dx盤管540，并冷卻流過底層508中的dx盤管540的過程空氣。
圖5的系統(tǒng)可以提供許多優(yōu)點。水冷卻冷凝器，例如圖5所示的llhx552，可以以比空氣冷卻式冷凝器更高的效率操作。來自llhx552的溫暖的水可用于提高dec504的蒸發(fā)潛能。另外，如與圖2的系統(tǒng)200相比，在給定llhx552和取消空氣冷卻式冷凝器(例如，圖2的冷凝器盤管242)的情況下，系統(tǒng)500可以在掃氣空氣側(cè)(頂層506)上具有減小的壓力降。
圖6描繪了用于屋頂或端對輸送應(yīng)用的示例系統(tǒng)600。系統(tǒng)600可以類似于系統(tǒng)500并且包括許多相同的部件，包括dec604和輪602。與系統(tǒng)500相反，系統(tǒng)600可以不包含頂層606中的llhx。系統(tǒng)600可以以上述三種模式操作-節(jié)能器模式、蒸發(fā)模式和dx模式(蒸發(fā)加dx)運行。系統(tǒng)600可以包括位于dec604中的dx盤管670。在圖6中以虛線示出了dx盤管640(分別與系統(tǒng)200、500中的dx盤管240、540類似)，并且可以可選地包括在系統(tǒng)600內(nèi)。下面將更詳細(xì)地描述dx盤管640。
當(dāng)系統(tǒng)600在dx模式下運行時，dx盤管670可以將dec604的集水盤/水箱(圖6中未示出，參見圖4)內(nèi)的水冷卻到室外空氣濕球溫度以下。如上所述，例如基于返回到封閉空間的過程供應(yīng)空氣的設(shè)定點或范圍，如果來自dec604和顯熱輪602的冷卻不充分，則可以使用dx模式。代替在底層608的過程空氣流束中具有dx盤管(如圖2和5所示)，dx盤管670可以在掃氣空氣流束的dec604中。
作為dx盤管670的結(jié)果，dec604中的冷水可以進一步冷卻，并且dec604可以提供用于間接冷卻顯熱輪602中的過程空氣的附加冷卻。
如圖6所示，離開dx盤管670的水可以流到過程空氣流束中的壓縮機648，并流到掃氣空氣流束中的冷凝器盤管642。然后，水可以在返回到dec604中的dx盤管670之前流過膨脹閥650。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，壓縮機648可以位于系統(tǒng)600內(nèi)的不同位置。所選擇的特定位置可部分地取決于空間可用性或安裝成本。
除了是在系統(tǒng)600中，水可以流過冷凝器盤管而不是llhx552之外，系統(tǒng)600中的冷卻水環(huán)路或回路可以與系統(tǒng)500中的冷卻水環(huán)路相同。水收集盤的尺寸和形狀可以不同以容納dec604中的dx盤管670。
在一些示例中，系統(tǒng)600可從過程空氣流束中移除dx盤管(如圖2和5所示)，并且流過底部單元608的過程空氣流束可具有減小的壓降，這可提高系統(tǒng)600的效率。估計通過從底層608移除dx盤管，過程側(cè)壓降將降低15％至20％。
如與圖2中類似地示出的，冷凝器盤管642可以位于掃氣空氣流束中。在另一個示例中，冷凝器盤管可以是位于掃氣空氣流動路徑外部的單獨的模塊。在一個示例中，冷凝器盤管可以安裝在系統(tǒng)600的外部。當(dāng)系統(tǒng)600在節(jié)能器模式和蒸發(fā)器模式下運行并且不使用dx盤管時，從頂層606移除冷凝器盤管642可以消除冷凝器盤管的壓力降。與系統(tǒng)600分離的冷凝器盤管模塊會增加額外的成本并占據(jù)額外的空間。
在水中斷或減少的情況下，dec604和dx盤管670可能出現(xiàn)故障或顯著受限。因此，來自dec604和dx盤管607的冷卻勢能可能被消除或損害。在一個示例中，系統(tǒng)600可以包括在底層608中的dx盤管640，其可以存在以作為dec604中的dx盤管670的補充。如果存在水故障而中斷或明顯限制了dec604和dx盤管670的使用，則dx盤管640可以用于從過程空氣流束中排除一些熱。因此，dx盤管640可以用作dec604和dx盤管670的備份。在一個示例中，dx盤管670和dx盤管640可以在系統(tǒng)600的操作期間同時使用。dx盤管640和670中的一個或兩個可以具有總體較小的尺寸和容量。兩個dx盤管640和670可以同時使用，例如在峰值冷卻負(fù)載下同時使用。
圖7描繪了用于屋頂或端對輸送應(yīng)用的示例系統(tǒng)700，并且可以類似于圖2的系統(tǒng)200并包括許多相同的部件(包括dec704和輪702)。系統(tǒng)700可以以上述三種模式操作。與系統(tǒng)200相比，系統(tǒng)700可以包括在頂層706中在dec704上游的預(yù)冷卻盤管772。
預(yù)冷卻盤管772可用以在通過掃氣空氣進口710進入頂部單元706的掃氣或者室外空氣是熱且潮濕的時候抑制室外空氣的濕球(oawb)溫度，并且允許系統(tǒng)700通過在更高oawb溫度下的蒸發(fā)冷卻覆蓋數(shù)據(jù)中心(或者系統(tǒng)700正在提供冷卻的其它封閉空間)的基本上全部的負(fù)載。換句話說，提高oawb極限允許系統(tǒng)700在更寬范圍的條件下以蒸發(fā)模式操作，而不需要dx冷卻。系統(tǒng)700可以增加dec704中的蒸發(fā)潛能。
系統(tǒng)700可以以類似于上面參照圖2所述的節(jié)能器模式運行，其中旁路擋板722、744和746打開，空氣進口708和710關(guān)閉。在節(jié)能器模式中，掃氣空氣旁路預(yù)冷卻盤管772、dec704和冷凝器盤管742，并且過程空氣旁路dx盤管740。
系統(tǒng)700可以以蒸發(fā)模式和dx模式(蒸發(fā)加dx模式)運行。在那些模式中，室外空氣(掃氣空氣)通過掃氣空氣進口710進入頂層706，并通過預(yù)冷卻盤管772，預(yù)冷卻盤管772能夠明顯地冷卻室外空氣并抑制其濕球溫度；掃氣空氣然后可以通過dec704，dec704能夠?qū)邭饪諝饫鋮s到其濕球溫度(掃氣空氣新濕球溫度現(xiàn)在不同于(低于)室外空氣濕球溫度)。掃氣空氣接著可通過顯熱輪702，并間接地冷卻數(shù)據(jù)中心空氣。
在蒸發(fā)模式中，旁路擋板722可以關(guān)閉，而其它旁路擋板744、746可以打開。因而，掃氣空氣旁路頂層706中的冷凝器盤管742，并且過程空氣旁路底層708中的dx盤管740。
在蒸發(fā)加dx模式中，旁路擋板722、744和746可以都關(guān)閉。因而，掃氣空氣通過冷凝器盤管742，過程空氣通過dx盤管740用于附加冷卻。確定系統(tǒng)以哪種模式操作可以是基于與以上參考圖1和2中的系統(tǒng)100、200所述的相似的參數(shù)和條件進行。
參考包括在系統(tǒng)700中在dec704和預(yù)冷卻盤管772之間的水循環(huán)，dec704的收集盤/箱(圖7中未示出，見圖4)中的水可以流入預(yù)冷卻盤管772，并且從通過預(yù)冷卻盤管772的掃氣空氣收集熱。溫暖的水可以返回到收集盤/箱。水可以如上文參照圖4所述地噴灑在蒸發(fā)介質(zhì)上并蒸發(fā)。蒸發(fā)過程可以將掃氣空氣冷卻到其濕球溫度。
圖8描繪了用于屋頂或端對輸送應(yīng)用的示例系統(tǒng)800，并且系統(tǒng)800可以類似于圖7的系統(tǒng)700。系統(tǒng)800可以以上述三種模式操作。與系統(tǒng)700相比，系統(tǒng)800可以包括在底層808中位于顯熱輪802和dx盤管840之間的冷卻盤管880和在頂層806中的旁路擋板882，旁路擋板882被構(gòu)造為允許掃氣空氣旁路預(yù)冷卻盤管872。如圖8所示，風(fēng)扇820可以位于冷凝器盤管842的下游，這與系統(tǒng)700中的構(gòu)造相反。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本文所述和附圖中所示的任何系統(tǒng)可以在掃氣空氣流動路徑中以任何順序具有風(fēng)扇和冷凝器盤管。在一些示例中，冷凝器盤管642可以可選地位于風(fēng)扇620的上游，使得冷凝器盤管642不必由處理風(fēng)扇620的電能形成的附加熱。
冷卻盤管880可以用以使用dec804中的冷水來冷卻顯熱輪802之后的過程空氣。這可以增加dec804中的蒸發(fā)潛能，因為冷卻盤管880使得水的溫度增加而能夠促進dec804中的蒸發(fā)。預(yù)冷卻盤管872可以提供預(yù)冷卻或預(yù)熱。在炎熱和潮濕的氣候中，預(yù)冷卻盤管872可以用于抑制室外空氣濕球溫度，并增加dec804中的蒸發(fā)潛能。在具有相對高濕度的溫和室外空氣溫度下，預(yù)冷卻盤管872可以加熱進入進口810的室外空氣，以增加dec804中的蒸發(fā)潛能。
系統(tǒng)800的節(jié)能器模式能夠基本上類似于參考系統(tǒng)100和200所述的節(jié)能器模式。
在蒸發(fā)模式中，dx旁路擋板844和冷凝器旁路擋板846可以打開，而其它的旁路擋板822和882可以關(guān)閉。然而，在熱和潮濕條件下當(dāng)oadb溫度低于進入預(yù)冷卻盤管872的水溫時，可以使用旁路擋板882旁路預(yù)冷卻盤管872。關(guān)于頂層806中的掃氣空氣的操作可以基本上類似于圖7的系統(tǒng)700。關(guān)于底層808中的過程空氣的操作可以基本上類似于系統(tǒng)700，差異在于過程空氣也可以通過冷卻盤管880。另外，冷卻盤管800可以向過程空氣提供附加冷卻，減少來自dx盤管840所需的冷卻，并且增加dec804中的蒸發(fā)潛能。
在dx模式(蒸發(fā)加dx)中，全部的旁路擋板822、842、846和882都可以關(guān)閉。但是，在熱和潮濕的條件下當(dāng)oadb溫度低于進入預(yù)冷卻盤管872的水溫時，可使用旁路擋板882旁路預(yù)冷卻盤管872。關(guān)于在dx模式下掃氣空氣的操作可以基本上類似于系統(tǒng)700。關(guān)于在dx模式中過程空氣的操作可以基本上類似于系統(tǒng)700，差異在于過程空氣將分三級冷卻(顯熱地)：顯熱輪802，冷卻盤管880，和dx盤管840。
系統(tǒng)800可以包括便于上述系統(tǒng)800的操作的水環(huán)路。來自dec804的水可以流過膨脹閥884并且通過冷卻盤管880。然后水可以進入轉(zhuǎn)向閥886，轉(zhuǎn)向閥886可以將水引回到dec804或預(yù)冷卻盤管872。如果水被引導(dǎo)到預(yù)冷卻盤管872，則離開預(yù)冷卻盤管872的水然后可以流回到dec804。
在節(jié)能器模式中，由于未利用dec804和冷卻盤管880，水環(huán)路可以關(guān)閉。水環(huán)路可以在蒸發(fā)模式和dx模式中有效。在一些情況下，當(dāng)有效時，水被噴灑在dec804中的dec介質(zhì)(參見圖4)上并被冷卻至通過dec804的掃氣空氣的濕球溫度。冷水然后通過底層808中的冷卻盤管880，以進一步冷卻離開顯熱輪802的過程空氣。結(jié)果，水的溫度增加。如果在熱和潮濕氣候中，在冷卻盤管880的出口處的水的溫度高于oadb溫度，則水流入dec804中的水收集盤/箱，并通過使用分流閥886而旁路預(yù)冷卻盤管872。否則，水從冷卻盤管880流到預(yù)冷卻盤管872，以抑制oawb溫度。預(yù)冷卻盤管872使水的溫度再次升高。水流回到dec804的收集盤/箱中，并且循環(huán)繼續(xù)進行。預(yù)冷卻盤管872在溫和氣候下用作預(yù)熱盤管，以加熱室外空氣并增加dec804中的蒸發(fā)潛能。
圖9a和9b示出了包括水平安裝的顯熱輪903和dec905的示例性端對輸送系統(tǒng)900。圖9a是系統(tǒng)900的端視圖，并且示出了系統(tǒng)900的掃氣空氣側(cè)。系統(tǒng)900的相反端(未示出)是過程空氣側(cè)。圖9b是系統(tǒng)900的側(cè)視圖，并且示出了相對于彼此以大體相反方向流動的掃氣空氣和過程空氣。如上面參考屋頂輸送系統(tǒng)所述的，在一示例中，過程空氣可以熱通道回流空氣的形式來自數(shù)據(jù)中心，然后作為冷通道供應(yīng)空氣返回到數(shù)據(jù)中心。
如上文參考屋頂輸送系統(tǒng)類似地描述的，系統(tǒng)900可以包括將系統(tǒng)900的掃氣空氣側(cè)與系統(tǒng)900的過程空氣側(cè)分離開的隔離物。因此，掃氣空氣流路徑和過程空氣流路徑可以在系統(tǒng)900中保持彼此分離。顯熱輪903可跨越或設(shè)置于掃氣空氣側(cè)和過程空氣側(cè)。
與包括豎直安裝的顯熱輪的系統(tǒng)相比，圖9a和9b的系統(tǒng)900可以允許更緊湊的單元?？諝饫鋮s式冷凝器，例如冷凝器盤管243，可以用在系統(tǒng)900中。系統(tǒng)900可以包括上述三種模式：節(jié)能器模式，蒸發(fā)模式和蒸發(fā)加dx模式。系統(tǒng)900在所有操作模式下的操作可以基本上類似于上面參照圖2的系統(tǒng)200所描述的操作。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，類似于系統(tǒng)900的端對輸送系統(tǒng)可以被修改為包括上面針對屋頂系統(tǒng)示出和描述的附加部件，例如風(fēng)扇、過濾器、液體-液體熱交換器、其中布置有dx盤管的dec、預(yù)冷卻盤管，等等。
圖10至12描繪了屋頂系統(tǒng)1000的示例，其可以類似地用于端對輸送應(yīng)用中。系統(tǒng)1000可以以基本上類似于圖2的系統(tǒng)200的方式操作。然而，與圖2相比，圖10至12所示的系統(tǒng)1000關(guān)于示例系統(tǒng)的不同部件的布置、數(shù)量和構(gòu)造提供了額外的細(xì)節(jié)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，盡管與圖10至12中具體示出的系統(tǒng)和本文所示和所述的其它系統(tǒng)相比，其它的屋頂和端對輸送系統(tǒng)具有不同的部件布置和不同的部件數(shù)量，但仍包括在本申請的范圍內(nèi)。
圖10是包括頂層1006和底層1008的系統(tǒng)1000的側(cè)視圖。外部區(qū)域(o/a)或掃氣空氣通過掃氣空氣進口1010進入頂層1006、通過過濾器1018并通過dec1004。然后，掃氣空氣通過顯熱輪1002，然后風(fēng)扇1020位于冷凝器盤管1042的上游。在通過冷凝器盤管1042之后，掃氣空氣作為排氣(exhaustair)(e/a)返回到外部。在節(jié)能器模式中，空氣進口1010關(guān)閉，掃氣空氣通過旁路擋板1022進入頂層1006并通過過濾器1023，然后流過顯熱輪1002。
來自數(shù)據(jù)中心或其它封閉空間的回流空氣(r/a)或過程空氣通過過程空氣進口1014進入底層1008，穿過顯熱輪1002，然后通過dx盤管1040。風(fēng)扇1026位于dx盤管1040的上游。然后，過程空氣通過過程空氣出口1016作為供應(yīng)空氣(s/a)離開底層1008。在底層1008中還示出了一個或多個壓縮機1048和控制箱1009。
圖11是圖10的系統(tǒng)1000的底視圖，并且示出了在底層1008中的各種部件。在一個示例中，在底層1008中示出了兩個壓縮機1048，但是應(yīng)認(rèn)識到，也可以使用更多或更少的壓縮機。在一個示例中，在底層1008中示出了三個風(fēng)扇1026，但是應(yīng)認(rèn)識到，也可以使用更多或更少的風(fēng)扇。圖11示出了底層1008上的各種通道門1007。用于回流空氣(在進口1014進入底層1008的過程空氣)的過濾器雖然在圖10和11中未示出，但可以包括在系統(tǒng)1000中，如先前圖中所示-例如，圖1中的過濾器124。用于回流空氣的這種過濾器可以類似于頂層1006中的過濾器1018。
圖12是系統(tǒng)1000的俯視圖，并且示出了頂層1006中的各種部件。旁路擋板1022和過濾器1023在圖12中更好地示出，并且在節(jié)能器模式下允許掃氣空氣在dec1004下游進入頂層1006并旁路dec1004。在一個示例中，系統(tǒng)1000構(gòu)造成，測量oadb溫度，并且當(dāng)oadb溫度下降到和/或低于oadb溫度極限時，外部空氣或掃氣空氣旁路dec1004。在這種情況下，外部空氣足夠冷卻，使得不需要蒸發(fā)冷卻以滿足系統(tǒng)1000上的負(fù)載，并且旁路dec1004可以提高效率、降低功耗和/或增加dec1004的壽命。
在一示例中，三個風(fēng)扇1020在圖12中顯示為在頂層1006中，但應(yīng)認(rèn)識到，也可以使用更多或更少的風(fēng)扇。圖12例示了頂層1006上的各種通道門1007。
系統(tǒng)1000可以類似于圖2的系統(tǒng)200操作，并且可以包括類似于系統(tǒng)200的各種操作模式。因此，在一些示例中，系統(tǒng)1000可以包括用于冷凝器盤管1042的旁路和用于dx盤管1040的旁路。盡管圖10至12中未示出冷凝器盤管旁路和dx盤管旁路，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，系統(tǒng)1000可以在下層1008中在dx盤管1040上方包括旁路擋板，或者在上層1006中在冷凝器盤管1042上方包括旁路擋板。(例如，參見圖2中用于系統(tǒng)200的旁路擋板244和246。)
上述示例包括將dec和顯熱輪組合來冷卻封閉空間(例如，數(shù)據(jù)中心)中的空氣的冷卻系統(tǒng)。但是，在其它示例中，不同種類的aahx，例如但不限于乙二醇循環(huán)環(huán)路、熱管或交叉流aahx，可以與dec一起使用以間接地冷卻數(shù)據(jù)中心(或其封閉空間)的空氣。
使用乙二醇循環(huán)環(huán)路和熱管以及dec的系統(tǒng)或單元構(gòu)造可以類似于圖1的示例系統(tǒng)100。在這樣的示例中，可以使用乙二醇循環(huán)環(huán)路或熱管代替顯熱輪以將熱從過程空氣流束排出到掃氣氣流。通過乙二醇循環(huán)環(huán)路，過程空氣導(dǎo)管和掃氣空氣導(dǎo)管不需要并排設(shè)置，這可能是在該系統(tǒng)中使用乙二醇循環(huán)環(huán)路的一個優(yōu)點。通過使用乙二醇循環(huán)環(huán)路或熱管其它圖中所示的過程空氣流束和掃氣空氣流束的其它構(gòu)造(例如圖2和圖5至8的系統(tǒng))是可能的，這些構(gòu)造與使用顯熱輪的單元相比可能形成更緊湊的單元設(shè)計。
就性能而言，具有顯熱輪的冷卻系統(tǒng)或單元可以提供改進的性能，因為相對于其它類型的aahx，顯熱輪可以具有最高的顯熱性能之一。aahx顯熱性能直接影響整體系統(tǒng)性能(即濕球有效性)。
圖13描述了aahx對整體系統(tǒng)性能或單元濕球有效性的影響，如上面參考表1中所示的值作為方程1提供的。圖14描繪了aahx對系統(tǒng)室外空氣濕球極限的影響，以僅使用蒸發(fā)來從諸如數(shù)據(jù)中心的封閉空間排除100％的熱。在圖13和14的曲線中呈現(xiàn)的示例中使用的條件如下：熱通道回流空氣：
如圖13和14的曲線圖所示，在一些實施例中，一種類型的aahx(逆流aahx)可以與掃氣空氣流束中的dec組合實現(xiàn)改進的系統(tǒng)性能—這與其它類型的aahx相比，包括顯熱輪或熱輪。
圖15和圖16描繪了可用于冷卻諸如數(shù)據(jù)中心的封閉空間中的空氣的、包括掃氣空氣流束中的dec以及逆流平板aahx的兩個示例系統(tǒng)。
圖15描繪了示例性屋頂輸送系統(tǒng)1500，但應(yīng)認(rèn)識到，系統(tǒng)1500可以被修改用于端對輸送應(yīng)用。系統(tǒng)1500可以以上述三種模式(節(jié)能器、蒸發(fā)和dx(蒸發(fā)加dx))運行。系統(tǒng)1500可以包括通過掃氣空氣進口1510接收室外空氣或掃氣空氣的頂層1506和通過過程空氣進口1514接收過程或熱通道回流空氣的底層1508。(掃氣空氣流束的方向從左到右，過程空氣流束是從右到左。這與圖1-2、5-8和10-12所示的屋頂輸送系統(tǒng)的方向相反。應(yīng)認(rèn)識到，可以使用用于任何屋頂輸送系統(tǒng)的任何布置。)
系統(tǒng)1500類似于圖2的系統(tǒng)200，其中頂層1506包括過濾器1508、dec1504、風(fēng)扇1520和冷凝器盤管1542，底層1508包括dx盤管1540和風(fēng)扇1526。雖然在圖15中未示出底層1508中的過濾器，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，系統(tǒng)1500也可以包括與圖2中類似地示出的用于系統(tǒng)200的過濾器。
代替顯熱輪，系統(tǒng)1500也可以包括逆流平板aahx1590，逆流平板aahx1590可以使用離開dec1504的掃氣空氣來冷卻或排出來自底層1508中的過程空氣的熱。如圖15所示，在一個實例中，系統(tǒng)1500能夠以aahx1590作為逆流平板交換器利用逆流平行流操作，因為掃氣空氣和過程空氣沿相反方向流動，但保持彼此平行。
如上所述，在包括顯熱輪的示例系統(tǒng)中，系統(tǒng)1500的頂層1506和底層1508可以使用隔離物或其它結(jié)構(gòu)彼此分離。因此，掃氣空氣和過程空氣可以在各自流過系統(tǒng)1500時保持分離。還如參考顯熱輪所描述的，aahx1590可跨越或至少部分地設(shè)置在頂層1506和底層1508兩者中。
如上參照具有顯熱輪及dec以及可能地其它部件的系統(tǒng)所描述的，系統(tǒng)1500以及系統(tǒng)1600是用于進入系統(tǒng)1500的過程空氣的100％再循環(huán)系統(tǒng)。此外，同樣如上所述地，除了在例如aahx中的空氣泄漏之外，過程空氣和掃氣空氣在系統(tǒng)1500和1600中基本上彼此分離且不混合。
系統(tǒng)1500可以包括擋板1522、1544和1546，這可以以與如上對于系統(tǒng)200所描述的類似的方式實施上述三種模式的操作。
雖然在圖15中(并且類似地在圖16中)僅包括dx盤管1640和冷凝器盤管1642，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，dx盤管1640和冷凝器盤管1642是如上面在圖3中類似地描述的dx系統(tǒng)的一部分。
圖16描繪了示例性屋頂輸送系統(tǒng)1600，該系統(tǒng)可以被修改用于端對輸送應(yīng)用。系統(tǒng)1600可以類似于系統(tǒng)1500，并且包括逆流平板aahx1690以及上面參考系統(tǒng)1500描述的其它部件。然而，逆流平板aahx1690可以以反向交叉流操作，掃氣空氣和過程空氣在aahx1690中沿著相反方向的且實際交叉的路徑流動。
在一個示例中，系統(tǒng)1600可以是如圖16所示的具有頂層1606和底層1068的兩層單元。然而，與系統(tǒng)1500相比，掃氣空氣和過程空氣均分別在掃氣空氣進口1610和過程空氣井1614處進入頂層1606。進口1610和1614通常位于頂層1606的相反端上。掃氣空氣流和過程空氣流在aahx1690中路徑交叉，并且掃氣空氣在底層1608中離開aahx1690。掃氣空氣在位于相對于進口1610的相反端上的掃氣空氣出口1612處離開系統(tǒng)1600。過程空氣在底層1608中離開aahx1690，并在相對于進口1614的相反端上的過程空氣出口1616處離開系統(tǒng)1600。過程空氣出口1616相對于掃氣空氣出口1612位于底層1608的相反端上。兩個空氣流束從左到右或從右到左流過系統(tǒng)1600的長度。
如圖16所示，風(fēng)扇1620可以位于冷凝器盤管1642之后的掃氣空氣流動路徑中，這與圖15中的構(gòu)造相反。(參見位于冷凝器盤管1520之前的風(fēng)扇1520。)如上所述，在使用顯熱輪的系統(tǒng)的情形中，風(fēng)扇和冷凝器盤管可以以各種構(gòu)造布置。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，包括替代顯熱輪的逆流平板aahx且包括dec的、類似于系統(tǒng)1500和1600的系統(tǒng)還可以包括上面在圖3-12中描述的系統(tǒng)的附加部件和特征。作為一示例，類似于圖6的系統(tǒng)600的冷卻系統(tǒng)可以包括逆流平板aahx以替代顯熱輪602，但是包括基本上相同的附加部件，包括位于dec中的dx盤管。
除了潛在的性能益處之外，與包括其它aahx的系統(tǒng)相比，根據(jù)本文所述的示例的逆流aahx系統(tǒng)可以象顯熱輪那樣提供整個系統(tǒng)尺寸的類似的減小。此外，逆流aahx系統(tǒng)還可以相對于包括其它aahx的系統(tǒng)(包括具有顯熱輪的系統(tǒng))降低系統(tǒng)成本。
盡管圖1、2、5-8和10-12的示例描繪了在來自aahx(例如，顯熱輪或逆流平板)的空氣流的方向上游的可選過濾器，但是在其它示例中，過濾器可以設(shè)置在aahx的下游。另外，在圖2的示例中，冷凝器盤管242在系統(tǒng)200的掃氣空氣側(cè)上布置在風(fēng)扇220的下游。然而，在另一示例中，冷凝器盤管242可以在系統(tǒng)的掃氣空氣側(cè)上布置在風(fēng)扇220的上游。
圖2、5-8、10-12、15和16的示例包括dx冷卻系統(tǒng)，其具有在過程空氣流動路徑中的、在aahx(例如，圖2、5-8和10-12中的顯熱輪，以及圖15和16中的逆流平板hx)的下游的風(fēng)扇，這有時被稱為“吸過(drawthrough)”構(gòu)造。然而，在根據(jù)本公開的其它示例中，風(fēng)扇可以在過程空氣流動路徑中布置在aahx的上游，這有時被稱為“吹過(blowthrough)”構(gòu)造。
本公開包括操作冷卻系統(tǒng)以控制封閉空間(例如數(shù)據(jù)中心)中的溫度的方法。該方法可以包括引導(dǎo)掃氣空氣流束和過程空氣流束通過具有如本文所示和所述的aahx和dec的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)可以包括上述部件和特征的各種組合。所述方法可包括基于一個或多個參數(shù)(例如，室外空氣條件)確定冷卻系統(tǒng)的操作模式。該方法可以包括基于操作模式調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)，例如打開和關(guān)閉進口和擋板。
上述詳細(xì)描述包括對形成詳細(xì)描述的一部分的附圖的參考。附圖以示例方式示出了能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的具體實施方式。這些實施方式在本文中也被稱為“示例”。這樣的示例可以包括除了所示出或描述的元件之外的元件。然而，本發(fā)明人還考慮了其中僅提供所示或描述的那些元件的示例。此外，本發(fā)明人還考慮了使用關(guān)于本文所示或描述的特定示例(或其一個或多個方面)或其它示例(或其一個或多個方面)示出或描述的那些元件(或其一個或多個方面)的任何組合或排列的示例。
本文中引用的所有出版物、專利和專利文獻通過引用整體并入本文，如同通過引用單獨地并入本文。如果本文件與通過引用并入本文的那些文件之間的使用不一致，則在所并入的參考文獻中的使用應(yīng)被視為對本文件中的使用的補充；對于不可調(diào)和的不一致，以本文檔中的使用為準(zhǔn)。
在本文中，如在專利文獻中常見的，使用術(shù)語“一("a"or"an")”以包括一個或多于一個，獨立于“至少一個”或“一個或多個”的任何其它實例或用法。在本文中，除非另有說明，否則術(shù)語“或”用于指非排它性的，或者使得“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”以及“a和b”。在本文中，術(shù)語“包括”和“在其中”用作相應(yīng)術(shù)語“包含”和“其中”的簡單英語等同物。此外，在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“包含”是開放式的，即，包括除了在權(quán)利要求中的這樣的術(shù)語之后列出的元件之外的元件的系統(tǒng)、裝置，物品或過程仍然被認(rèn)為屬于該權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅用作標(biāo)記，并且不旨在對其對象強加數(shù)字要求。
本文描述的方法示例可以是至少部分地機器或計算機實現(xiàn)的。一些示例可以包括用指令編碼的計算機可讀介質(zhì)或機器可讀介質(zhì)，所述指令可操作以將電子裝置配置為執(zhí)行如上述示例中所描述的方法。這樣的方法的實現(xiàn)可以包括代碼，諸如是微代碼、匯編語言代碼、更高級語言代碼等。這樣的代碼可以包括用于執(zhí)行各種方法的計算機可讀指令。代碼可以形成計算機程序產(chǎn)品的部分。此外，代碼可以有形地存儲在一個或多個易失性或非易失性有形計算機可讀介質(zhì)上，諸如在執(zhí)行期間或在其它時間存儲。這些有形計算機可讀介質(zhì)的示例可以包括但不限于硬盤、可移動磁盤、可移動光盤(例如，壓縮盤和數(shù)字視頻盤)、磁帶盒、存儲卡或棒、隨機存取存儲器(am)、只讀存儲器(rom)等。
如本文所描述的示例可以包括邏輯或多個部件、模塊或機構(gòu)，或者可以在邏輯或多個部件、模塊或機構(gòu)上操作。模塊可以是與一個或多個處理器通信地聯(lián)接的硬件、軟件或固件，以便執(zhí)行這里描述的操作。模塊可以是硬件模塊，并且這樣的模塊可以被認(rèn)為是能夠執(zhí)行指定操作的有形實體，并且可以以一定方式被配置或布置。在一個示例中，可以以指定的方式將電路布置(例如，在內(nèi)部或相對于諸如其它電路的外部實體)作為模塊。在一個示例中，一個或多個計算機系統(tǒng)(例如，獨立的、客戶端的或服務(wù)器計算機系統(tǒng))或一個或多個硬件處理器的全部或一部分可以由固件或軟件(例如，指令、應(yīng)用部分或應(yīng)用)構(gòu)造為操作以執(zhí)行指定操作的模塊。在一示例中，軟件可以駐留在機器可讀介質(zhì)上。在一個示例中，當(dāng)軟件由模塊的底層硬件執(zhí)行時，使得硬件執(zhí)行指定的操作。因此，術(shù)語硬件模塊被理解為包括有形實體，其是物理構(gòu)造的、特別地配置(例如硬連線)或臨時(例如，瞬時)配置(例如，編程)的實體，用以以指定方式操作或執(zhí)行本文所述的任何操作的部分或全部。考慮其中模塊被臨時配置的示例，每個模塊不需要在任何時刻被實例化。例如，其中模塊包括使用軟件配置的通用硬件處理器；通用硬件處理器可以在不同時間被配置為相應(yīng)的不同模塊。軟件可以相應(yīng)地配置硬件處理器，例如，在一個時間實例中構(gòu)成特定模塊，并且在不同的時間實例構(gòu)成不同的模塊。模塊還可以是軟件或固件模塊，其操作以執(zhí)行本文所描述的方法。
上述描述旨在是說明性的，而不是限制性的。例如，上述示例(或其一個或多個方面)可以彼此組合使用?？梢允褂闷渌鼘嵤├缬杀绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀上述描述之后使用。此外，在以上詳細(xì)描述中，各種特征可以組合在一起以簡化本公開。這不應(yīng)被解釋為意圖未聲明的公開特征對于任何權(quán)利要求是必要的。相反，發(fā)明主題可以在于少于特定公開的實施例的所有特征。因此，所附權(quán)利要求由此并入具體實施方式中，其中每個權(quán)利要求自身作為單獨的實施例，并且可以設(shè)想這些實施例可以以各種組合或排列彼此組合。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所賦予的等同物的全部范圍來確定。
本申請?zhí)峁┮韵率纠詫嵤├蚴纠?，其編號不?yīng)被解釋為指定重要性等級：
示例1提供了一種用于控制封閉空間中的溫度的系統(tǒng)，并且可以包括空氣-空氣熱交換器(aahx)，其布置于在過程空氣進口和出口之間的過程空氣的流動路徑中以及在掃氣空氣進口和出口之間的掃氣空氣的流動路徑中；和直接蒸發(fā)冷卻器(dec)，所述直接蒸發(fā)冷卻器在掃氣空氣的流動路徑中布置在所述aahx和掃氣空氣進口之間。aahx可包括逆流平板式熱交換器和顯熱輪中的至少一個。
示例2提供了示例1的系統(tǒng)，可選地，進一步包括直接膨脹(dx)系統(tǒng)，用以向離開所述aahx的過程空氣提供附加冷卻。
示例3提供了示例2的系統(tǒng)，可選地，所述系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述dx系統(tǒng)包括dx盤管，所述dx盤管在過程空氣的流動路徑中布置在所述aahx和所述過程空氣出口之間；和冷凝器盤管，所述冷凝器盤管在掃氣空氣流動路徑中布置所述aahx和所述掃氣空氣出口之間。
示例4提供了示例2的系統(tǒng)，可選地，所述系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述dx系統(tǒng)包括dx盤管，在所述過程空氣的流動路徑中布置在所述aahx和所述過程空氣出口之間；和液體-液體熱交換器，所述液體-液體熱交換器在掃氣空氣流動路徑中布置在所述掃氣空氣進口和所述aahx之間。
示例5提供了示例4的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得來自所述dec的水流過所述液體-液體熱交換器，并調(diào)理從所述dx盤管流過所述液體-液體熱交換器的致冷劑。
示例6提供了示例2的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述dx系統(tǒng)包括：dx盤管，位于所述dec的收集箱中，并且構(gòu)造成冷卻所述收集箱中的水。
示例7提供了示例6的系統(tǒng)，可選地，進一步包括：第二dx盤管，其在過程空氣流動路徑中布置在所述aahx和所述過程空氣出口之間。
示例8提供了示例1-7中任一個的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述掃氣空氣流動路徑中布置在所述掃氣空氣進口和所述aahx之間的預(yù)冷卻盤管。
示例9提供了示例8的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在過程空氣流動路徑中布置在所述aahx和所述過程空氣出口之間的冷卻盤管，其中來自所述dec的水流過所述冷卻盤管，取決于在所述掃氣空氣進口處的掃氣空氣的條件，所述水流回到所述dec，或者流過所述預(yù)冷卻盤管且然后所述dec。
示例10提供了示例9的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述過程空氣流動路徑中布置在所述冷卻盤管和所述過程空氣出口之間的dx盤管。
示例11提供了示例1-10中任一個的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述掃氣空氣的流動路徑通過所述系統(tǒng)的頂部部分，并且所述過程空氣的流動路徑通過所述系統(tǒng)的底部部分，并且所述系統(tǒng)構(gòu)造用于在包含所述封閉空間的建筑物的屋頂上使用。
示例12提供了示例10的系統(tǒng)，可選地，進一步包括分離所述系統(tǒng)的所述頂部部分和所述底部部分的隔離物，并且其中所述掃氣空氣的流動路徑和所述過程空氣的流動路徑在所述系統(tǒng)中保持彼此分離。
示例13提供了示例12的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述aahx布置在所述系統(tǒng)的所述頂部部分以及所述底部部分中。
示例14提供了示例1-10中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述系統(tǒng)是端對輸送系統(tǒng)，被構(gòu)造用于附接到包含所述封閉空間的建筑物的一側(cè)，并且所述掃氣空氣的流動路徑通過所述系統(tǒng)的第一側(cè)部，并且所述過程空氣的流動路徑通過所述系統(tǒng)的第二側(cè)部，使得所述流動路徑在所述系統(tǒng)中保持彼此分離。
示例15提供了示例14的系統(tǒng)，可選地，進一步包括分離所述單元的第一和第二側(cè)的隔離物，并且所述aahx布置在所述第一和第二側(cè)部中。
示例16提供了示例1-15中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述封閉空間是數(shù)據(jù)中心。
示例17提供了示例1-16中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述aahx是構(gòu)造成用于逆流平行流的逆流平板式熱交換器，使得所述掃氣空氣的流動路徑處于與所述過程空氣的流動路徑相反的方向。
示例18提供了示例1-16中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述aahx是構(gòu)造用于逆流交叉流的逆流平板式熱交換器，使得所述掃氣空氣的流動路徑在所述aahx中與所述過程空氣的流動路徑交叉。
示例19提供了一種用于控制封閉空間中的溫度的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括：顯熱輪，其布置于在過程空氣進口和出口之間的過程空氣的第一流動路徑中及在掃氣空氣進口和出口之間的掃氣空氣的流動路徑中；和直接蒸發(fā)冷卻器，所述直接蒸發(fā)冷卻器在第二流動路徑中布置在所述感應(yīng)輪的上游。所述系統(tǒng)還可以包括構(gòu)造成在所述dec的下游和所述感應(yīng)輪的上游的位置處將所述掃氣空氣引導(dǎo)到所述第二流動路徑中的旁路。
示例20提供了示例19的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述旁路是擋板，并且當(dāng)所述擋板打開時，所述掃氣空氣進口關(guān)閉。
示例21提供了示例20的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得當(dāng)所述系統(tǒng)以節(jié)能器模式運行時，所述擋板打開，使得所述顯熱輪在沒有所述直接蒸發(fā)冷卻器的情況下充分調(diào)理所述過程空氣。
示例22提供了示例21的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得在蒸發(fā)模式中，所述擋板關(guān)閉，并且所述掃氣空氣進口打開。
示例23提供了示例19-22中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述過程空氣包括回流空氣和供應(yīng)空氣，所述回流空氣通過所述過程空氣進口從所述封閉空間接收，并且由所述顯熱輪調(diào)理以產(chǎn)生通過所述過程空氣出口傳輸回到所述封閉空間中的所述供應(yīng)空氣。
示例24提供了示例19-23中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述掃氣空氣包括外部空氣和排氣，所述外部空氣通過所述掃氣空氣進口從所述封閉空間的外部接收，并且被所述直接蒸發(fā)冷卻器和所述顯熱輪調(diào)理以產(chǎn)生通過所述掃氣空氣出口傳輸?shù)剿龇忾]空間的外部的所述排氣。
示例25提供了示例19-24中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述第一流動路徑通過所述系統(tǒng)的第一部分，并且所述第二流動路徑通過所述系統(tǒng)的第二部分，其中所述系統(tǒng)還包括分離所述第一和第二部分的隔離物，并且所述第一和第二流動路徑在所述系統(tǒng)中保持彼此分離。
示例26提供了示例25的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述顯熱輪跨越所述系統(tǒng)的所述第一和第二部分。
示例27提供了示例19-26中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述第一流動路徑中布置在所述顯熱輪和所述過程空氣出口之間的直接蒸發(fā)冷卻裝置。
示例28提供了示例27的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述第二流動路徑中布置在所述顯熱輪和所述掃氣空氣出口之間的冷凝器，所述冷凝器構(gòu)造成接收來自所述直接膨脹冷卻裝置的致冷劑，以使所述掃氣空氣調(diào)理所述致冷劑。
示例29提供了示例28的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述冷凝器包括空氣冷卻式冷凝器和水冷式冷凝器中的至少一個。
示例30提供了示例27-29中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述系統(tǒng)以其中所述直接膨脹冷卻裝置提供對離開所述顯熱輪的過程空氣的冷卻的蒸發(fā)加dx模式運行，并且當(dāng)所述顯熱輪和所述dec在無所述直接膨脹冷卻裝置的情況下不能充分調(diào)理所述過程空氣時，所述蒸發(fā)加dx模式操作。
示例31提供了示例19-30中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述第一流動路徑中布置在所述顯熱輪和所述直接蒸發(fā)冷卻裝置之間的冷卻盤管。
示例32提供了示例19-31中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在第二流動路徑中布置在所述掃氣空氣進口和所述直接蒸發(fā)冷卻器之間的預(yù)冷卻盤管。
示例33提供了示例19-32中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在所述dec中用于調(diào)理所述dec中使用的水的直接膨脹冷卻裝置。
示例34提供了示例33的系統(tǒng)，可選地，進一步包括在第一流動路徑中布置在所述顯熱輪和所述過程空氣進口之間的直接膨脹冷卻裝置，并且所述直接膨脹冷卻裝置構(gòu)造為所述dec的備份冷卻系統(tǒng)。
示例35提供了一種用于控制封閉空間中的溫度的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括：顯熱輪，其布置于在過程空氣進口和出口之間的過程空氣的流動路徑中及在掃氣空氣進口和出口之間的掃氣空氣的流動路徑中，所述掃氣空氣使用所述顯熱輪調(diào)理過程空氣；和直接蒸發(fā)冷卻器(dec)，在所述掃氣空氣流動路徑中布置在所述顯熱輪的上游。所述直接蒸發(fā)冷卻器能夠在掃氣空氣穿過所述顯熱輪之前調(diào)理所述掃氣空氣。所述系統(tǒng)還可以包括在過程空氣流動路徑中布置在顯熱輪的下游的直接膨脹冷卻裝置，用于進一步調(diào)理離開所述顯熱輪的過程空氣。所述掃氣空氣流動路徑和過程空氣流動路徑在所述系統(tǒng)中能夠彼此分離。
示例36提供了示例35的系統(tǒng)，可選地，進一步包括允許所述系統(tǒng)以節(jié)能器模式和蒸發(fā)模式運行的一個或多個旁路特征部，其中在所述節(jié)能器模式中，所述直接蒸發(fā)冷卻器和所述直接膨脹冷卻裝置被旁路，而在所述蒸發(fā)模式中，所述直接膨脹冷卻裝置被旁路。
示例37提供了示例36的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述一個或多個旁路特征部包括位于所述直接蒸發(fā)冷卻器的下游的dec旁路擋板，并且在所述節(jié)能器模式中，所述dec旁路擋板打開，而所述掃氣空氣進口關(guān)閉。
示例38提供了示例35-37中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括位于所述掃氣空氣流動路徑中且構(gòu)造成調(diào)理離開所述直接膨脹冷卻裝置的致冷劑的冷凝器。
示例39提供了示例38的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述一個或多個旁路特征部包括在所述過程空氣流動路徑中的dx旁路擋板和在所述掃氣空氣流動路徑中的冷凝器旁路擋板，并且其中所述dx旁路擋板和所述冷凝器旁路擋板在所述節(jié)能器模式和所述蒸發(fā)模式中打開，并且所述dx旁路擋板和所述冷凝器旁路擋板在蒸發(fā)加dx模式中關(guān)閉。
示例40提供了示例35-39中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述系統(tǒng)包括用于所述過程空氣出口處的過程空氣的設(shè)定點溫度，并且所述系統(tǒng)的操作模式基于在所述過程空氣出口處的測量溫度與所述設(shè)定點溫度的比較來選取。
示例41提供了示例35-39中任一項的系統(tǒng)，可選地，構(gòu)造為使得所述系統(tǒng)包括用于在所述過程空氣出口處的過程空氣的目標(biāo)溫度范圍，并且所述系統(tǒng)的操作模式是基于所述過程空氣出口處的測量溫度與所述目標(biāo)溫度范圍的比較來選取。
示例42提供了一種調(diào)理封閉空間中的空氣的方法。該方法可包括：使掃氣空氣通過調(diào)理系統(tǒng)的第一部分，所述掃氣空氣在掃氣空氣進口處進入所述第一部分并且在掃氣空氣出口處離開所述第一部分；以及使過程空氣通過所述調(diào)理系統(tǒng)的第二部分，所述過程空氣在過程空氣進口處進入所述第二部分并且在過程空氣出口處離開所述第二部分。該方法還可以包括使所述掃氣空氣通過布置在所述調(diào)理系統(tǒng)的所述第一部分中的直接蒸發(fā)冷卻器，以冷卻所述掃氣空氣；以及使冷卻的掃氣空氣和過程空氣通過在調(diào)理裝置中布置在直接蒸發(fā)冷卻器的下游中的空氣-空氣熱交換器(aahx)。所述冷卻的掃氣空氣能夠顯熱地冷卻所述aahx中的過程空氣。所述aahx可部分地布置在調(diào)理裝置的第一部分中，并且部分地布置在調(diào)理裝置的第二部分中。aahx可包括逆流平板式熱交換器和顯熱輪中的至少一個。
示例43提供了示例42的方法，可選地，進一步包括在節(jié)能器模式通過關(guān)閉所述掃氣空氣進口而旁路所述dec，并且在所述dec的下游的位置處將所述掃氣空氣引導(dǎo)進入所述第一部分。
示例44提供了示例42或者43中任一項的方法，可選地，進一步包括使所述過程空氣通過在所述aahx的下游布置在所述調(diào)理裝置的所述第二部分中的直接膨脹冷卻裝置，其中所述直接膨脹冷卻裝置對離開所述aahx的過程空氣提供附加冷卻。
示例45提供了示例44的方法，可選地，進一步包括使所述掃氣空氣通過在所述aahx的下游布置在所述調(diào)理裝置的所述第一部分中的冷凝器盤管，其中所述冷凝器盤管使用所述掃氣空氣冷卻來自所述直接膨脹冷卻裝置的致冷劑。
示例46提供了示例42-45中任一項的系統(tǒng)，可選地，進一步包括根據(jù)設(shè)定點溫度的函數(shù)來確定所述調(diào)理裝置的操作模式，在其中對所述設(shè)定點溫度和所述過程空氣出口處的測量溫度進行比較。
示例47提供了示例42-46中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述調(diào)理裝置的所述第一和第二部分彼此分離，使得所述掃氣空氣和所述過程空氣分離地穿過所述調(diào)理裝置，并保持為分離的流動路徑。
示例48提供了示例42-47中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述過程空氣進口處的過程空氣是來自數(shù)據(jù)中心的熱通道回流空氣，并且所述過程空氣出口處的過程空氣是冷通道供應(yīng)空氣。
示例49提供了示例42-48中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述第一部分是頂層，而所述第二部分是底層，并且所述調(diào)理裝置構(gòu)造為屋頂輸送系統(tǒng)。
示例50提供了示例42-48中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述第一部分和所述第二部分并排布置，并且所述調(diào)理裝置構(gòu)造為用于附接到所述建筑物的側(cè)面的端對輸送系統(tǒng)。
示例51提供了示例42-50中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述aahx是構(gòu)造成用于逆流平行流的逆流平板式熱交換器，使得所述掃氣空氣的流動路徑處于與所述過程空氣的流動路徑相反的方向。
示例52提供了示例42-50中任一項的方法，可選地，構(gòu)造為使得所述aahx是構(gòu)造用于逆流交叉流的逆流平板式熱交換器，使得所述掃氣空氣的流動路徑在所述aahx中與所述過程空氣的流動路徑交叉。
示例53提供了根據(jù)示例1-52中任一項或任意組合的方法、系統(tǒng)、單元、產(chǎn)品或者設(shè)備，其能夠可選地構(gòu)造為使得所述的全部步驟或元件可用或從中選取。
已經(jīng)描述了本公開的各個方面。這些和其它方面在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
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