BRPI1005090A2

BRPI1005090A2 - mÉtodos de controle de compressor com dupla sucÇço para sistemas de refrigeraÇço

Info

Publication number: BRPI1005090A2
Application number: BRPI1005090-6A
Authority: BR
Inventors: Dietmar Erich Bernhard Lilie; Marcos Guilherme Schwarz; Guenter Johann Maass
Original assignee: Whirlpool Sa
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2013-04-02
Also published as: BR112013016614A2; KR20130142162A; US20170045271A1; ES2693268T3; US10317110B2; JP5856182B2; US20140023524A1; EP2650624A2; US10337768B2; CN103348202A; TR201815593T4; WO2012075555A2; EP2650624B1; JP2013545073A; WO2012075555A8; CN103348202B; WO2012075555A3; SG191100A1

Abstract

MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPRESSOR COM DUPLA SUCÇçO PARA SISTEMAS DE REFRIGERAÇçO. A presente invenção refere-se a métodos de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capazes de atender às diferentes demandas por custo, eficiência e controle das temperaturas através de técnicas de níveis de complexidade e diferentes configurações dos elementos da malha de controle (sensores de temperatura, atuadores, controladores, etc.).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPRESSOR COM DUPLA SUCÇÃO PARA SIS- TEMAS DE REFRIGERAÇÃO".

A presente invenção refere-se a métodos de controle de com- pressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capa- zes de atender às diferentes demandas por custo, eficiência e controle das temperaturas através de técnicas de níveis de complexidade e diferentes configurações dos elementos da malha de controle (sensores de temperatu- ra, atuadores, controladores, etc.). Assim, a presente invenção proporciona diferentes métodos adequados para cada configuração específica. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

Em primeiro lugar, algumas definições e nomenclaturas que se- rão utilizadas ao longo do texto estão apresentadas a seguir a fim de permitir um melhor entendimento. Fds [Hz]: Freqüência de comutação das linhas de sucção, ou seja, a fre- qüência com que a passagem do gás refrigerante é comutada entre as duas linhas de sucção e conseqüentemente entre os dois circuitos de refrigera- ção.

Pds [s]: Período de comutação das linhas de sucção, ou seja, período de tempo em que se completa um ciclo de comutação das duas linhas de sucção. Inverso de Fds-

Dds [%]'■ Razão cíclica (duty cycle) da sucção, ou seja, havendo duas linhas de sucção, onde a passagem do gás refrigerante pela segunda linha é complementar a da primeira linha, haverá uma razão entre o tempo de con- dução de cada linha e o período Pds- A razão é cíclica por se referir aos tempos existentes em um período de comutação das linhas de sucção, sen- do possível variá-la a cada novo período. Para identificar a razão cíclica de cada linha de sucção, estipula-se D1Ds como sendo a razão cíclica da pri- meira linha de sucção e D2Ds como sendo a razão cíclica da segunda linha. A soma de D1Ds e D2Ds deve ser igual a um, portanto DDs refere-se ao con- junto de valores (D1Ds, D2Ds), como por exemplo, (80, 20%), (20, 80%), (50, 50%), etc. RPMds: Rotação do motor interno ao compressor de dupla sucção. Po- de ser um valor fixo ou zero para compressores convencionais (ON-OFF) ou um valor qualquer dentro de uma faixa de operação, para compressores de capacidade variável VCC. Em um compressor de dupla sucção, o valor de RPM pode ser definido para cada linha de sucção, como RPMevi e RPMEv2- T0S [N.m]: Torque exigido do motor do compressor de dupla sucção, seja o motor de velocidade fixa ou variável. O torque será específico para cada uma das duas linhas de sucção (T1Ds e T2Ds)·

Nomenclatura adotada na seqüência para elementos emprega- dos em sistemas de refrigeração:

CDS (Comando da Dupla Sucção) Dispositivo de acionamento de válvula em compressor de dupla sucção - Circuito eletrônico capaz de acionar a vál- vula interna ao compressor de dupla sucção, em uma razão cíclica Dds- SET (Sensor de Estado da Temperatura) - Qualquer contato ou sinal elé- tricô que mude de estado, entre dois níveis, de acordo com determinados valores de temperatura, formando uma janela de histerese. Por exemplo; termostato eletromecânico e termostato eletrônico com saída a relê para a- cionar compressor, ou um termostato eletrônico com saída digital para co- mandar outro atuador que acione o compressor. SCT (Sensor Contínuo de Temperatura) - Qualquer sensor que entregue uma grandeza física (geralmente tensão ou corrente elétrica) proporcional a um valor de temperatura (NTC, PTC, etc.).

STQ (Sensor de Torque) - Circuito eletrônico que disponibiliza um sinal elétrico proporcional ao torque sendo empregado pelo motor do compressor. ETH (Electronic Thermostat) Termostato eletrônico - Circuito eletrônico com função principal de interpretar os estados ou valores dos SETs e SCTs, e acionar ou enviar comando de acionamento para o compressor. TSD (Time Starting Device) Dispositivo de partida temporizado - Circuito eletrônico responsável por realizar partida controlada de motor de indução monofásico empregado em compressores ON-OFF.

I-VCC (Inverter of Variable Capacity Compressor) Inversor para Compres- sor de capacidade variável - Circuito eletrônico denominado Inversor de Fre- quência, responsável por acionar o motor de velocidade variável presente em compressores VCC.

CVC (Comando da Válvula do Capilar) Dispositivo de acionamento de válvula reguladora da restrição do elemento capilar - Circuito eletrônico ca- paz de acionar uma válvula posicionada em série com o tubo capilar do cir- cuito de refrigeração, em uma determinada freqüência e razão cíclica. Q compressor de dupla sucção

O compressor de dupla sucção consiste em um compressor do- tado de duas linhas de sucção cuja comutação ocorre internamente ao com- pressor, em um ciclo de trabalho complementar. A comutação se faz por meio de uma válvula, que comutando uma vez a cada período de tempo PDs, distribui a vazão do gás por uma das linhas de sucção em um período D1Ds x Pds, e pela segunda linha de sucção em um período (1-D1Ds) χ Pds- A co- mutação da válvula é feita através de corrente elétrica aplicada por um atua- dor externo CDs-

Sobre as possíveis configurações do Sistema de Refrigeração

O compressor de dupla sucção, sendo dotado de motor de velo- cidade fixa ou variável, pode ser empregado em diferentes tipos de sistemas de refrigeração, classificados pela sua complexidade. Faz-se esta classifica- ção para facilitar o entendimento dos métodos de controle a serem propos- tos, pois os mesmos são adequados para diferentes objetivos de custo, efi- ciência, desempenho, etc.: Sistema de baixa complexidade

Prioriza a competitividade do produto pelo menor custo dos ele- mentos empregados. Em geral, utiliza um compressor com motor de rotação fixa ("compressor ON-OFF"), termostato eletro-mecânico com controle por histerese de temperatura (liga, desliga). Em alguns casos, o termostato pode ser eletrônico para obter melhor ajuste da janela de histerese das temperatu- ras controladas. Sistema de média complexidade:

Prioriza a competitividade do produto pelo equilíbrio entre custo e desempenho por consumo ou controle de temperatura. Em geral, utiliza-se um elemento adicional ou de maior complexidade para melhorar o controle da temperatura em um ou mais compartimentos, ou reduzir o consumo de energia. Por exemplo, este elemento pode ser um compressor com motor de velocidade variável (Variable Capacity Compressor, ou "compressor VCC"), ou válvulas reguladoras da vazão junto aos elementos capilares de cada circuito de refrigeração. O termostato pode ser tanto eletromecânico quanto eletrônico. Sistema de alta complexidade:

Prioriza a competitividade do produto pelo melhor desempenho (menor consumo, melhor controle das temperaturas, melhor design, etc.). Em geral, utiliza-se uma configuração dotada de vários elementos de maior complexidade. Por exemplo, esta configuração pode possuir um compressor VCC, válvulas reguladoras da vazão junto aos elementos capilares, termos- tato eletrônico com leitura de vários sensores distribuídos em cada compar- timento, etc.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Os objetivos da presente invenção consistem em prover méto- dos de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capazes de atender às diferentes demandas por custo, efi- ciência e controle das temperaturas através de técnicas de níveis de com- plexidade e diferentes configurações dos elementos da malha de controle (sensores de temperatura, atuadores, controladores, etc.). BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Os objetivos da invenção são alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um sensor de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica fixa, onde controle de ligar/desligar o compressor venha de um único elemento SET.

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF1 dois sensores de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com dois valores fixos para a razão cíclica, havendo dois sensores de temperatura do tipo SET, o compressor sendo desligado quando ambos os termostatos atingem seus respectivos valores de referência de temperatura (set-points). Os objetivos da invenção são também alcançados através de um

método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com três valores fixos para a razão cíclica, a razão cíclica sendo escolhida dentre os três valores fixos, pela combinação dos dois termostatos.

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, o método sendo caracte- rizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de aciona- mento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com ba- se na leitura de ambos os termostatos, sejam eles do tipo SET ou SCT.

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor STQ de torque TDS do motor, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um único sensor de temperatura posicionado em um dos dois evaporadores, e na lei- tura do torque requerido pelo motor de indução para cada linha de sucção.

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo VCC, dois sensores de temperatura, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que o controle do sistema defi- ne qual é a capacidade requerida por cada compartimento do sistema, regu- lando estas capacidades através de ajustes na razão cíclica da sucção e através da rotação do motor.

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo me- nos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo VCC, um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor de torque TDS do motor, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que tanto a razão cíclica, variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, quanto as rotações RPMevi e RPMev2, ou uma combinação das duas variáveis de ação, são definidas com base nas leituras de um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT e nas leituras do torque T1DS e T2Ds-

Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo um com- pressor com pelo menos duas sucções, dois evaporadores, um condensa- dor, pelo menos um sensor de temperatura localizado em um dos comparti- mentos a serem refrigerados, dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções, um controle eletrônico operativamente ligado ao compressor e a válvula de controle de sucção, capaz de pelo menos detectar o ponto de carga do compressor por um processo que pode ser a observação da cor- rente de entrada ou pela observação da defasagem entre a corrente e a ten- são aplicadas ao motor do compressor, e de controlar o estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, sendo que o compressor tem seu es- tado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação da temperatura em pelo menos um dos compartimentos, caracterizado pelo fato do controlador eletrônico manter a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calculada segundo uma função mate- mática que considera parâmetros fixos relacionados com características predefinidas do sistema de refrigeração, e parâmetros de carga medidos no compressor quando ligado alternativamente a linha de sucção do refrigera- dor ou do freezer.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descri- ta com base em figuras:

Figura 1 - ilustra um exemplo de aplicação de um compressor de dupla sucção em um sistema com dois evaporadores. É ilustrado na figura, o elemento CDS para acionamento da válvula da dupla sucção interna ao compressor; o compressor com suas duas linhas de sucção; os dois evapo- radores, cada um com seu meio de sensoriamento de temperatura, podendo ser por elemento SET (ex.: termostato eletromecânico) ou SCT (ex.: NTC); os elementos opcionais CVC e respectivas válvulas reguladoras da restrição do elemento capilar;

Figura 2 - ilustra duas formas usuais de sensoriamento de tem- peratura no compartimento ao qual cada evaporador é acoplado. Na figura 2a, há um elemento SET, geralmente sendo um contato de termostato ele- tromecânico. Na figura 2b, a temperatura é mensurada através de um ele- mento SCT1 sendo que a informação é processada por um controle eletrôni- co ETH para uma posterior tomada de ação. O elemento ETH pode enviar sinais de comando à outro controle eletrônico para acionamento de algum atuador no sistema, como por exemplo, para um elemento CDS responsável pelo acionamento da válvula do compressor de dupla sucção. Os sinais de comando (neste exemplo da figura, como sendo a referência para DDs) po- dem ser discretos (ligado ou desligado) ou contínuos. Os níveis de tempera- tura obtidos pelo elemento SCT podem ainda, ser processados por controles eletrônicos integrados, conforme se sugere em 8;

Figura 3 - ilustra um diagrama clássico de uma malha de contro- le;

Figura 4 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de

dupla sucção, onde há informação de apenas um sensor de temperatura, neste caso, um elemento SET. A razão cíclica DDs possui um único valor fixo, aplicado ao compressor sempre que este for acionado;

Figura 5 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SET. A razão cíclica DDs possui dois valores fixos, a- plicados ao compressor sempre que este for acionado, e seguindo uma lógi- ca relacionada à informação dos sensores de temperatura;

Figura 6 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de dupla sucção, onde há informação de um sensor de temperatura, neste ca- so, um elemento SET. O elemento CDS aciona a válvula da sucção com ra- zão cíclica Dds e possui integrado, um sensor de torque STQ do motor do compressor (para sensoriamento de TDs);

Figura 7 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de capacidade variável (VCC) de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SET. O elemento CDS aciona a válvula da sucção com razão cíclica DDs e está integrado com o inversor I-VCC e sensor de torque STQ. O inversor I-VCC pode acionar o motor do compressor com rotações distintas para D1ds e D2Ds; e Figura 8 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de

capacidade variável (VCC) de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SCT conectados a um controle único composto por termostato ΕΤΗ, um elemento CDS que aciona a válvula da sucção com razão cíclica DDs, um inversor I-VCC com sensor de torque STQ1 e controles CVC.

Figura 9 - representa a topologia do motor a indução monofásico com as chaves SP e SA de controle para o enrolamento da bobina principal P e bobina de partida A. Também representa as tensões de alimentação VR e a corrente no enrolamento principal IP. O nível de corrente (IP) observado na bobina principal (P) é proporcional ao nível de carga (torque T) aplicado ao motor.

Figura 10 - esses diferentes pontos de carga ou torque (Carga 1

e Carga 2) implicam em níveis de corrente (IP2 e IP2).

Figuras 11 e 12 - representam os níveis de corrente observados no enrolamento de funcionamento do motor quando operando com cargas diferentes (Carga 1 e Carga 2), sendo também representado a defasagem (F1, F2) entre o vetor de corrente (IP) e o vetor de tensão (VR) da rede, res- pectivamente. Esse ângulo altera com o nível de carga (Carga) do motor.

Figura 13 - representa o sistema de controle completo ligado ao compressor, sendo que o modulo de controle (Controle) recebe a informação de tensão da rede (VR), a informação de corrente no enrolamento principal do motor (IP), sendo que esse nível de corrente altera entre os valores (IP1 e IP2) dependendo se o compressor está conectado a sucção 1 ou sucção 2. Esse controle (Controle) calcula de acordo com essas informações de carga e parâmetros predefinidos, os momentos em que a válvula de sucção deve ser acionada (CDS) através do sinal de controle (comando para válvula de sucção).

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS E DA INVENÇÃO Sobre os elementos e variáveis da malha de controle

Considerando o diagrama clássico de uma malha de controle (Figura 3), faz- se um breve descritivo dos elementos existentes em um sistema de refrige- ração dotado de compressor de dupla sucção. PLANTA

A planta a ser controlada é composta no mínimo pelos elemen- tos passivos em um circuito de refrigeração, como os elementos de troca de calor (condensador 30 e evaporador 20) e de restrição (capilar). Os compar- timentos a serem refrigerados são componentes indiretos da planta por esta- rem acoplados termicamente aos evaporadores.

Para os casos onde se emprega o compressor de dupla sucção,

há dois evaporadores, onde cada um está acoplado a um distinto comparti- mento do sistema de refrigeração (como por exemplo, um compartimento freezer e um compartimento refrigerador). ATUADORES

Os atuadores são os elementos ativos dentro de um circuito de

refrigeração, como o compressor (neste caso, de dupla sucção), a válvula interna ao compressor para comutar a linha de sucção, e uma ou duas vál- vulas reguladoras da restrição do elemento capilar de cada evaporador. Ou- tros atuadores podem estar presentes, dependendo da complexidade e a- brangência da planta, como por exemplo, dampers, ventiladores, válvulas de bloqueio, etc.

O compressor de dupla sucção pode ser dotado de motor con- vencional ou de rotação variável. No convencional, ou ΌΝ-OFF", há dois estados (desligado e ligado), onde a rotação deste motor, e conseqüente capacidade de bombeamento do gás refrigerante, é fixa quando ligado. No compressor com motor de rotação ou velocidade variável, ou "VCC - Varia- ble Capacity Compressor", a capacidade de bombeamento do gás refrige- rante é regulada de acordo com a rotação do motor, sendo que pode haver uma rotação específica para cada uma das duas linhas de sucção. No caso da válvula interna ao compressor de dupla sucção, esta

atua distribuindo o gás refrigerante para as duas linhas de sucção, onde sempre haverá uma das linhas conduzindo o gás e nunca duas linhas con- duzindo no mesmo instante (D1Ds + D2Ds = 1) 0 atuador da linha de sucção do compressor opera em uma freqüência alta se comparada a dinâmica do sistema de refrigeração, assim, os dois evaporadores conduzem o refrige- rante com uma pulsação proveniente da comutação da válvula de sucção praticamente imperceptível para a capacidade de troca de calor dos evapo- radores.

Em sistemas de alta complexidade, pode-se ter a presença de válvulas reguladoras da restrição dos capilares. Estes atuadores operam em uma freqüência distinta daquela utilizada para comutar a válvula interna ao compressor de dupla sucção, de forma a evitar instabilidades no sistema. Em um sistema dotado de compressor de dupla sucção e dois evaporado- res, cada evaporador possui seu elemento capilar, e, portanto, cada evapo- rador pode ter associado uma válvula reguladora da restrição em série com seu capilar. CONTROLADOR

É o elemento responsável por comandar os atuadores conforme o valor de erro entre a variável de referência e o valor real da grandeza con- trolada. O controlador pode ser de baixíssima complexidade, sendo apenas um comando de ligar e desligar, como pode ser gradualmente mais comple- xo, podendo receber e interpretar informações referentes a várias grandezas da planta, e comandando vários atuadores simultaneamente através de si- nais discretos ou contínuos.

Em um sistema de baixa complexidade, equipado com compres- sor de dupla sucção, o controlador irá receber, no mínimo, informações de temperatura de um ou mais termostatos eletromecânicos. E com base na sua lógica de controle, irá comandar os atuadores: válvula da sucção e mo- tor do compressor.

Em um sistema de alta complexidade, equipado com compres- sor de dupla sucção com motor de rotação variável, e ainda, válvulas regu- Iadoras para um ou mais capilares, o controlador poderá receber um conjun- to maior de informações, como a temperatura real em diferentes pontos do sistema, torque do motor interno ao compressor, consumo do compressor, etc. E com base na sua lógica de controle, irá comandar os diversos atuado- res: válvula da sucção do compressor, velocidade do motor para cada linha de sucção, válvula(s) reguladora(s) do(s) capilar(es), etc. SENSORES

O sensor mais elementar em um sistema de refrigeração é o sensor de temperatura, ou termostato, podendo ser do tipo SET (geralmente eletro-mecânico) ou SCT (sensores acoplados a um controle eletrônico, ou termostato eletrônico). O primeiro tipo, SET eletro-mecânico, é amplamente utilizado em sistemas de refrigeração de menor custo e baixa complexidade, e fornece uma informação de estado do sistema, ou seja, se a temperatura mensurada atingiu um dos dois valores que determinam uma janela de histe- rese. No caso do termostato do tipo SCT eletrônico, de maior complexidade e custo, faz-se uma medida contínua e real da temperatura (salvo os erros de medição provenientes da tolerância do sensor de temperatura, qualidade do acoplamento térmico, etc.). A informação da temperatura real é proces- sada por um circuito eletrônico, onde neste processo, faz-se a tradução do valor de temperatura em sinais elétricos para conseqüentes ações de contro- le do sistema de refrigeração.

Como forma indireta de realizar o sensoriamento do trabalho sendo realizado por um circuito de refrigeração, pode-se realizar o sensori- amento do torque do motor utilizado no compressor, seja ele de velocidade fixa ou variável. O sensor de torque STQ é composto por sua vez, por sen- sores de corrente e rotação.

Outros tipos de sensores podem estar presentes em sistemas de refrigeração equipados com o compressor de dupla sucção, como por e- xemplo, sensores de consumo de energia elétrica, sensores de abertura de porta, sensores de pressão, etc. REFERÊNCIAS - r(t):

São os valores desejáveis para as grandezas controladas. Em um sistema de refrigeração com compressor de dupla sucção, em geral, as referências estão relacionadas as temperaturas nos dois evaporadores (ou nos dois compartimentos), nos valores de torque do motor para cada uma das duas sucções, etc. DISTÚRBIOS - d(t):

É toda interferência externa a planta do sistema. Em qualquer

sistema de refrigeração, os distúrbios mais comuns são abertura de porta e adição de carga em um ou mais compartimentos. GRANDEZAS CONTROLADAS:

São todas as grandezas físicas que se deseja controlar. Tais grandezas podem ser monitoras de forma direta ou indireta através dos sen- sores; ou estimadas com base em um modelo teórico do sistema.

Dependendo da complexidade do sistema de refrigeração equi-

pado com compressor de dupla sucção, tais grandezas podem ir de uma única temperatura até um conjunto de variáveis a serem priorizadas entre si (temperaturas, consumo, velocidade de resposta, etc.). VARIÁVEIS DE AÇÃO - ON-OFF, RPM, Dns, etc.: São variáveis de comando discretas ou contínuas aplicadas aos

atuadores. Em um sistema de refrigeração com compressor de dupla suc- ção, as principais variáveis de ação estão relacionadas a operação do com- pressor (ligado, desligado, valor de rotação) e a operação da válvula interna ao compressor (razão cíclica e freqüência de comutação da válvula). Sobre o ajuste da capacidade para dois circuitos de refrigeração

Em um sistema de refrigeração equipado com compressor de dupla sucção, há dois evaporadores com capacidades de refrigeração de- terminadas pela razão cíclica da válvula interna ao compressor. Como a vál- vula é comutada em uma freqüência alta se comparada a dinâmica do sis- tema de refrigeração, os dois evaporadores conduzem o refrigerante com uma pulsação praticamente imperceptível para a capacidade de troca de calor dos evaporadores.

Assim, viabiliza-se uma capacidade de refrigeração própria para cada evaporador que pode ser variável de acordo com a razão cíclica da válvula interna ao compressor, e do valor da rotação do motor do compres- sor quando este for VCC.

Em um sistema onde o compressor é do tipo ON-OFF, a varia- ção da capacidade de cada evaporador é dependente da do outro, já que as razões cíclicas das duas sucções são complementares (D1Ds + D2Ds = 1)· Ou seja, com o compressor ligado: CAPevi oc CAPcomp Χ DIds CAPevz oc CAPcomp x (1 - DIds) CAPcomp κ ^Psvi + CAPev2

Onde: CAPcomp = Capacidade entregue pelo compressor; CAPEvt = Capacidade do evaporador 1; CAPEv2 = Capacidade do evaporador 2.

Em um sistema onde o compressor é do tipo VCC1 a variação da capacidade de cada evaporador pode ser controlada dentro de uma faixa mais larga, e até mesmo desacoplada dentre os dois evaporadores através do ajuste independente de cada rotação para cada linha de sucção. Ou seja, com o compressor ligado numa dada rotação de mesmo valor para as duas linhas de sucção (RPMset), a variação da capacidade depende da rotação, porém existe dependência entre as capacidades dos dois evaporadores com a razão cíclica da sucção:

RPMser CAPeviOC SRr XDIds rFMmax

RPMset , CAPev2 oc SET χ (1 - DIds)

k^mMAX

CAPcomp oc CAPei^1 + CAPei^1

Onde: RPMset = Rotação do motor, mantida igual para as duas linhas de sucção;

RPMmax = Rotação máxima do motor do compressor VCC. Com o compressor VCC operando em uma rotação distinta para

cada uma das duas linhas de sucção, a variação da capacidade pode ser feita de maneira independente para cada evaporador:

RPMev ι

CAPEVI oc -—-xpids

RPMMAX

RPMev7 ,, CAPev2 cc Jv- χ (1 - DIds)

rpmMAX

CAPcomp oc CAPevi + CAPevz

Onde: RPMevi e RPMEv2 = Rotação do motor, para cada uma das li- nhas de sucção. Métodos de controle propostos para o Compressor de Dupla Sucção

São propostos métodos de controle para sistemas de refrigera- ção equipados com compressor de dupla sucção, seja ele com motor de ro- tação fixa ou variável. Os métodos são citados em ordem crescente de com- plexidade do sistema, procurando apontar as vantagens competitivas para cada solução, seja por baixo custo, por baixo erro de temperatura, pelo me- nor consumo, etc.

1. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um único sensor de temperatura do tipo SET, e um único valor da razão DDs·'

O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica (Dds) fixa, onde controle de li- gar/desligar o compressor venha de um único elemento SET (ex.: contato de termostato eletro-mecânico). A figura 4 exemplifica a configuração, onde o elemento SET é um contato que além de alimentar o compressor, também alimenta o elemento CDS 90.

SET D1ds D2ds Compressor OFF OFF OFF OFF ON Dfixo 1 -Dfixo ON

Porque: Ter uma opção para aplicações de baixo custo, onde há um úni- co termostato eletromecânico e a eletrônica CDS 90 acione as sucções nu- ma razão cíclica fixa, definida, por exemplo, através de um temporizador

simples e de menor custo.

Nota 1: Há 1 elemento SET (ex.: termostato eletromecânico) e 1 valor para a razão cíclica Dds-

Nota 2: Aqui, um dos evaporadores estará em "malha aberta", seguindo o ciclo do outro evaporador monitorado pelo termostato. 2. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla suc-

ção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, e dois valo- res possíveis para a razão DDs:

O que: Idem configuração anterior, porém com dois valores fixos para a razão cíclica Dds (ex- 80, 20% e 20, 80%), havendo dois sensores de temperatura do tipo SET (ex.: dois termostatos eletromecânicos). Neste ca- so, o compressor é desligado quando ambos os termostatos atingem seus respectivos valores de referência de temperatura (set-points). Caso o evapo- rador que esteja recebendo, neste exemplo, 80% da capacidade do com- pressor, atinja sua temperatura de set-point antes do outro, o controle CDS da válvula de sucção poderá modificar a razão cíclica DDs para seu segundo valor fixo, aplicando a maior capacidade àquele evaporador no qual o ter- mostato ainda não tenha atingido seu set-point. A figura 5 exemplifica a con- figuração, onde os elementos SETs são contatos de termostatos eletrome- cânicos, que além de alimentar o compressor, também alimentam o elemen- to CDS 90. A alimentação do elemento CDS 90, porém, pode ser indepen- dente dos elementos SET.

SET1 SET2 D1DS D2DS Compressor OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 1-DZds D2'ds> D1'ds ON ON OFF 1-D2"ds D2"ds > DImds ON ON ON 1-D2ds D2'ds > D1"ds ON

Porque: Reduzir o erro da temperatura não controlada na solução da configuração anterior. A razão cíclica alta (ex.: freezer 80%, refrigerador

20%) gera capacidade em excesso no freezer 60 (primeiro ambiente refrige- rado), e gera deficiência de capacidade no refrigerador 70 (segundo ambien- te refrigerado). Razão cíclica baixa é o inverso. Haverá nesta configuração, um elemento SET (termostato) dominante, ou aquele que chega primeiro ao seu set-point.

Nota 1: Há 2 elementos SET (termostatos eletromecânicos) e 2 valores possíveis para a razão cíclica DDs-

Nota 2: Os dois evaporadores estarão em malha fechada, porém um deles terá prioridade, fazendo com que a temperatura do evaporador secun- dário ainda possa excursionar fora dos limites da histerese do seu termosta- to. Para reduzir este erro, sugere-se a configuração seguinte.

3. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, e três valores possíveis para a razão DDs: O que: Idem configuração anterior, porém com três valores fixos para a razão cíclica DDs (ex.: 50, 50%; 20, 80% e 80, 20%), havendo dois elemen- tos SET. A razão cíclica Dds é escolhida dentre os três valores fixos, pela combinação dos dois termostatos. Tomando como referência a Figura 5, a condição em que ambos os elementos SET estão ligados (ON) possui um terceiro valor de DDs. que pode ser, por exemplo, (50, 50%). Portanto, pode- rá ser necessário um controle eletrônico CDS 90 com um mínimo de capaci- dade de processamento para interpretar estas combinações e comandar a válvula da sucção.

Porque: Reduzir o erro da temperatura do evaporador secundário, erro que existe na configuração anterior.

Nota 1: Há 2 elementos SETR 3 valores possíveis para a razão cíclica Dds-

Nota 2: Um valor intermediário de razão cíclica reduz a oscilação da temperatura do evaporador secundário. Esta configuração deixa de ser inte- ressante (custo) caso a solução exija uma eletrônica idêntica a da configura- ção a ser sugerida em 4. (com o uso, por exemplo, de um micro- controlador). Ou seja, a configuração seguinte traz um controle melhor que este configuração, e somente terá desvantagem se houver maior custo na eletrônica.

4. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), e valor contínuo para a razão D0s-' O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON- OFF de dupla sucção com razão cíclica DDs variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de ambos os termosta- tos, sejam eles do tipo SET ou SCT.

Porque: Ter um ajuste contínuo da razão cíclica DDs para buscar erro zero (ficar dentro da histerese) em ambos os evaporadores (freezer 60 e refrigerador 70), melhorando desempenho e eficiência do sistema de refrige- ração. Nota 1: Há 2 sensores de temperatura (termostatos eletromecânicos ou eletrônicos, do tipo SET ou SCT), e razão cíclica Dds com valor contínuo dentro de uma faixa.

Nota 2: Um controle eletrônico dotado de capacidade de processamento de sinais, terá que ajustar a razão cíclica DDs através de um algoritmo de controle das temperaturas dos evaporadores, tomando como realimentação, os comandos de ligar e desligar de ambos os termostatos do tipo SET (ex.: eletromecânicos), ou os valores de temperaturas mensurados por termosta- tos eletrônicos do tipo SCT (a Figura 4 traz exemplos de uso de sensores de temperatura do tipo SET e SCT).

Nota 3: Uma das vantagens de se utilizar esta configuração é a possibi- lidade de controlar a válvula da sucção com uma razão cíclica Dds ideal para que se obtenha um ponto de operação, onde ambos os termostatos atinjam suas respectivas temperaturas de set-point no mesmo instante, quando em regime permanente. Para tanto, o controle deverá ser dotado de um algorit- mo que busque este ponto de operação com base na realimentação dos dois termostatos.

5. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um sensor STQ de torque TDs do motor, e valor contínuo para a

razão DDs·

O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica D0s variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um único sensor de temperatura posicionado em um dos dois evaporadores, e na leitura do torque requerido pelo motor de indução para cada linha de sucção (T1ds e T2ds)· Elimina-se a necessidade de um segundo sensor de temperatura, po- rém um segundo sensor, posicionado no segundo evaporador, pode ser utili- zado para melhor controle de temperatura. A Figura 6 exemplifica a configu- ração onde há um sensor do tipo SET (ex.: eletromecânico).

Porque: Reduzir o erro da temperatura dos dois evaporadores, em um sistema com um único sensor de temperatura, obtendo desempenho e efici- ência com uma configuração de menor custo do que a sugerida na configu- ração 4.

Nota 1: Há pelo menos 1 sensor de temperatura SET ou SCT (ou seja, pelo menos um evaporador tem sua temperatura medida), e razão cíclica Dds com valor contínuo dentro de uma faixa.

Nota 2: Havendo um conhecimento preliminar do sistema de refrigera- ção, que relacione o torque do motor de indução com a carga térmica de cada evaporador (T1Ds e T2Ds) e a temperatura do compartimento monitora- do, pode-se estimar a temperatura no compartimento não monitorado. As- sim, o controle do sistema irá atuar sobre a razão cíclica DDs até que os tor- ques T1Ds e T2Ds, em conjunto com a leitura do sensor SET ou SCT do compartimento monitorado, atinjam um valor que corresponda ao valor da temperatura estimada para o compartimento não monitorado. 6. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo VCC1 dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), valor

contínuo para a razão DDs, e valor de rotação independente para cada linha de sucção:

O que: Configuração onde o controle do sistema define qual é a capa- cidade requerida por cada compartimento do sistema, e regula estas capaci- dades através de ajustes na razão cíclica Dds da sucção e através da rota- ção do motor. Pode haver uma rotação para cada compartimento (RPMEvi ^ RPMEv2), ou uma fixa (RPMEvi = RPMEv2), priorizando a melhor eficiência ou a menor variação de rotação.

Porque: Através do ajuste independente da capacidade em cada evapo- rador, pode-se reduzir o consumo, pois um dos evaporadores não terá seu desempenho prejudicado por eventuais transitórios de carga no segundo evaporador. Há também a redução de consumo pela obtenção de uma ca- pacidade menor do que a mínima obtida apenas pelo compressor VCC con- vencional, ou seja, a capacidade definida pela rotação mínima, no caso do compressor de dupla sucção, é multiplicada pela razão cíclica DDs, viabili- zando menor capacidade e menor ciclagem do compressor. Nota 1: Há 2 dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), uma razão Dds com valor contínuo dentro de uma faixa, e rotações independen- tes do compressor VCC (RPMEvi e RPMEv2)-

7. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo VCC, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um sensor de torque Tds do motor, valor contínuo para a razão DDs, e

valor de rotação independente para cada linha de sucção: O que: Configuração idêntica a anterior, porém com a adição de um sensor para o torque TDs- Nesta configuração, tanto a razão cíclica DDs (va- riável e contínua dentro de uma faixa de trabalho) quanto as rotações RP- MEvi e RPMEv2, ou uma combinação das duas variáveis de ação, são defini- das com base nas leituras de um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT) e nas leituras do torque T1Ds e T2Ds- Combinando esta confi- guração com a proposta em 5, tem-se a possibilidade de realizar o controle do sistema com um único sensor do tipo SET (ex.: termostato eletromecâni- co), sendo que a temperatura no evaporador não monitorado é estimada com base no conhecimento prévio da relação entre a temperatura no outro evaporador e nos torques T1Ds e T2Ds-

Porque: Ajuste adequado da capacidade do compressor de dupla suc- ção, sem necessidade de termostato eletrônico ETH no sistema, mas de um ou dois sensores do tipo SET (ex.: termostatos eletromecânicos) e um sen- sor para os torques T1Ds e T2Ds- Ver figura 7.

Nota 1: Há 1 ou 2 sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), uma razão DDs com valor contínuo dentro de uma faixa, e rotações independen- tes do compressor VCC (RPMEvi e RPMEV2)· 8. Sistema com dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um controle capaz de acionar e quantificar a carga de um motor a indução, e valor contínuo para a razão DDs: O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON- OFF de dupla sucção com razão cíclica Dds variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um ou dois sensores (do tipo SET ou SCT), e na leitura da carga requerida pelo motor a indução para cada linha de sucção. Nesta configuração, o sistema é equipado com um compressor de dupla sucção, do tipo on-off, dotado de um motor a indu- ção monofásico, o controlador poderá simultaneamente controlar a energia fornecida ao motor a indução, a partir da rede de corrente alternada de 50Hz, 60Hz ou outra freqüência e tensão fornecidas pela rede comercial de energia, e controlar a válvula instalada na sucção do compressor, usando as informações calculadas pelo controlador do motor acerca do nível de carga que este motor a indução está operando, e com base numa lógica de contro- le, decidir sobre a proporção de tempo ou numero de ciclos de compressão que o compressor operará bombeando gás a partir de cada uma das linhas de sucção. Esse controlador do compressor pode ser do tipo dotado de pelo menos uma chave bilateral controlável (pode ser do tipo Triac) ligada em serie ao enrolamento principal ou de funcionamento do motor, sendo que o controlador mede a diferença de fase entre a tensão e a corrente aplicadas a esse motor, o que permite concluir sobre o nível de carga a que este motor está submetido, podendo assim ao longo do tempo concluir sobre a evolu- ção desta carga aplicada ao eixo do motor, permitindo concluir sobre a pro- porção e evolução entre as cargas quando operando conectado a primeira ou a segunda linha de sucção, podendo assim o controlador, decidir sobre o tempo de abertura da válvula da sucção de acordo com uma lógica predefi- nida. Essa carga aplicada ao motor quando ligado a cada uma das linhas de sucção guarda uma proporção principalmente com as pressões de evapora- ção e conseqüentemente as temperaturas de evaporação em cada evapora- dor.

Sobre a integração dos controles a outros elementos do Sistema

São sugeridas possíveis realizações práticas do controle do compressor de dupla sucção integrado a um sistema de refrigeração, onde os elementos "atuadores", "controles" e "sensores" podem ser integrados em um único controle eletrônico já empregado para realizar outras funções den- tro do sistema de refrigeração.

São sugeridos os seguintes controles integrados para o com- pressor de dupla sucção: A. CDS com temporízador fixo: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma única razão cíclica fixa, sempre que um único elemento SET atuar (ver Figura 4). Controle possui um cir- cuito temporízador simples para definir a razão Dds, e pode ser construí- do de forma a ser acoplado junto ao compressor. Controle de baixo cus- to e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de a- cionamento e controle conforme 1.

B. CDS com temporizadores fixos e sensoriamento de dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma de duas razões cíclicas Dqs pré-fixadas, sendo que cada um dos dois valores de Dqs está referenciado a atuação de um de dois ele- mentos SET do sistema (ver Figura 5). Controle possui um circuito com temporizadores simples para definir os dois valores de Dds; é dotado de sensores para identificar o estado de ambos os elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado junto ao compressor. O controle pode ou não receber alimentação proveniente do fechamento dos ele- mentos SET. Controle de baixo custo e complexidade, atendendo as ne- cessidades da configuração de acionamento e controle conforme 2.

C. CDS com temporizadores fixos, capacidade de processamento lógico, e sensoriamento de dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma de três razões cíclicas Dds pré-fixadas, sendo que o emprego de cada um dos três valores de Dds está condicionado a uma lógica de controle baseada no estado de dois elementos SET do sistema. Controle possui um circuito com tempo- rizadores simples para definir os três valores de Dds; um circuito lógico capaz de definir o melhor valor de Dds com base nos estados dos ele- mentos SET; é dotado de sensores para identificar o estado de ambos os elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado junto ao compressor. O controle CDS pode ou não receber alimentação pro- veniente do fechamento dos elementos SET. Controle de médio custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de aciona- mento e controle conforme 3. CDS com capacidade de processamento digital, e sensoriamento de dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cíclica Dds contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de Dds é continuamente ajustado de acordo com lógica de controle baseada no estado de dois elementos SET do sistema. Controle possui um elemento de processamento digital (micro- controlador ou DSP - Digital Signal Processofy uma lógica capaz de de- finir o melhor valor de Dds com base nos estados dos elementos SET; é dotado de sensores para identificar o estado de ambos os elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado junto ao compres- sor. O controle CDS pode ou não receber alimentação proveniente do fechamento dos elementos SET. Caso seja necessário ter o histórico dos acionamentos dos elementos SET para definir o melhor valor de Dqs, o elemento CDS 90 deverá estar permanentemente energizado ou ter capacidade de memorizar seu estado antes do desligamento simultâ- neo dos dois elementos SET. Controle de maior custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 4.

CDS com capacidade de processamento digital, dotado de um elemento STQ e sensoriamento de um ou dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cí- clica Dds contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de Dds é con- tinuamente ajustado de acordo com lógica de controle baseada no esta- do de um ou dois elementos SET do sistema, e nos valores de torque do motor obtidos pelo elemento STQ. A Figura 6 ilustra a configuração onde há apenas um elemento SET. Controle possui um elemento de proces- samento digital (micro-controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor valor de Dds com base no estado de um ou dois elementos SET; um elemento STQ, e é dotado de sensores para identificar o esta- do de até dois elementos SET, e pode ser construído de forma a ser a- coplado junto ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 5.

F. CDS seguidor de comandos: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cíclica DDs contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de DDs é continuamente ajustado de

acordo com sinais de comando provenientes de outro controle eletrôni- co, como um controle ETH (ver Figura 2b) ou l-VCC. Controle possui um circuito seguidor de sinais de comando, traduzindo-os em valores de ra- zão cíclica D0s- Pode ser construído de forma a ser acoplado junto ao compressor, ou junto aos controles ETH ou l-VCC. Controle de menor custo e complexidade, sendo um dos elementos necessários para reali- zar a configuração de acionamento e controle conforme 6.

G. CDS integrado ao controle l-VCC: Conjunto eletrônico único, contendo o controle I-VCC e o controle CDS descrito em CDS seguidor de coman- dos. Neste controle integrado o valor de DDs e da rotação do motor do

compressor VCC (RPMevi e RPMEv2) são continuamente ajustados de acordo os comandos provenientes de um controle ΕΤΗ. Pode ser cons- truído de forma a ser acoplado junto ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, sendo uma das formas de se realizar a configura- ção de acionamento e controle conforme 6. H. CDS integrado com controles I-VCC e ΕΤΗ: Conjunto eletrônico único, contendo os controles I-VCC e ΕΤΗ, e o controle CDS descrito em CDS seguidor de comandos. Neste controle integrado o valor de DDs e da ro- tação do motor do compressor VCC (RPMevi e RPMEv2) são continua- mente ajustados de acordo com uma lógica de controle baseada nas Iei- turas dos sensores SCT do sistema. Controle possui um elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor conjunto de variáveis de ação (DDs, RPMev1i RPMb/2) com base nas leituras dos sensores SCT, e pode ser construído de for- ma a ser acoplado junto ao compressor. Controle de maior custo e com- plexidade, sendo uma das formas de se realizar a configuração de acio- namento e controle conforme 6.

I. CDS integrado com controles l-VCC, dotado de um elemento STQ: Con- junto eletrônico único, contendo os controles I-VCC e CDS conforme descrito em CDS seguidor de comandos, contendo ainda um elemento STQ (ver Figura 7). Neste controle integrado o valor de DDs e da rotação do motor do compressor VCC (RPMevi e RPMEv2) são continuamente ajustados de acordo com o estado de um ou dois elementos SET do sis- tema, e nos valores de torque do motor VCC obtidos pelo elemento STQ. Controle possui um elemento de processamento digital (micro- controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor conjunto de variáveis de ação (DDs, RPMevi, RPMEv2) com base no estado de um ou dois elementos SET; um elemento STQ, e é dotado de sensores para identificar o estado de até dois elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado junto ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, sendo uma das formas de se realizar a configuração de acionamento e controle conforme 7.

CDS integrado com controle TSD: Conjunto eletrônico conforme "CDS com temporizador fixo"] "CDS com temporizadores fixos e sensoriamen- to de dois elementos SET"; "CDS com temporizadores fixos, capacidade de processamento lógico, e sensoriamento de dois elementos SET"·, "CDS com capacidade de processamento digital, e sensoriamento de dois elementos SET"] "CDS com capacidade de processamento digital, dotado de um elemento STQ e sensoriamento de um ou dois elementos SET' e; "CDS seguidor de comandos", integrado com controle TSD. CDS integrado com controle CVC: Conjunto eletrônico conforme "CDS com capacidade de processamento digital, e sensoriamento de dois e- Iementos SET"; e "CDS com capacidade de processamento digital, dota- do de um elemento STQ e sensoriamento de um ou dois elementos SET", integrado com controle CVC 80, onde um único elemento de pro- cessamento digital (micro-controlador ou DSP) define as variáveis de ação Dds e razão cíclica da(s) válvula(s) reguladora(s) 40 da restrição 50 do elemento capilar (ver Figura 8).

CDS integrado com controle CVC seguidor de comandos] Conjunto ele- trônico conforme "CDS seguidor de comandos", integrado com controle CVC 80, havendo dois circuitos seguidores de sinais de comando, tradu- zindo-os em valores de razão cíclica DDs e razão cíclica da(s) válvula(s) reguladora(s) 40 da restrição 50 do elemento capilar. Pode ser construí- do de forma a ser acoplado junto ao compressor.

Uma possível solução alternativa para a lógica de controle do

sistema está representada nas figuras 9, 10, 11, 12 e 13.

Nesta solução, um refrigerador, composto de um compressor com pelo menos duas sucções, sendo o refrigerador dotado de pelo menos dois evaporadores, um condensador, pelo menos um sensor de temperatura localizado em um dos compartimentos a serem refrigerados, dotado de capi- lares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções, um controle eletrônico operativamen- te ligado ao compressor e a válvula de controle de sucção, capaz de pelo menos detectar o ponto de carga do compressor por um processo que pode ser a observação da corrente de entrada ou pela observação da defasagem entre a corrente e a tensão aplicadas ao motor do compressor, e de contro- lar o estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, sendo que o compressor tem seu estado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação da temperatura em pelo menos um dos compartimen- tos, caracterizado pelo fato do controlador eletrônico manter a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calcula- da segundo uma função matemática que considera parâmetros fixos relacio- nados com características predefinidas do sistema de refrigeração, e parâ- metros de carga medidos no compressor quando ligado alternativamente a linha de sucção do refrigerador ou do freezer.

Essa função matemática considera parâmetros predefinidos do projeto do sistema de refrigeração como, por exemplo, as temperaturas de- sejadas em cada gabinete, sua correspondente pressão de saturação do gás refrigerante, e a relação entre essas pressões, e parâmetros medidos a par- tir do compressor que são os torques do compressor quando ligado a cada uma das linhas de sucção, e a proporção entre esses torques.

Tendo sido descrito exemplos de concretizações preferidos, de- ve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí- veis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a- pensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

1. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo ON-OFF, um sensor de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configura- ção de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica (DDs) fixa, onde controle de ligar/desligar o compressor venha de um único elemento SET.

2. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, o méto- do sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configu- ração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla suc- ção com dois valores fixos para a razão cíclica (DDs), havendo dois sensores de temperatura do tipo SET, o compressor sendo desligado quando ambos os termostatos atingem seus respectivos valores de referência de temperatu- ra (set-points).

3. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET , o mé- todo sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de confi- guração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com três valores fixos para a razão cíclica (DDs), a razão cíclica (DDs) sendo escolhida dentre os três valores fixos, pela combinação dos dois ter- mostatos.

4. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo ON-OFF,, dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de du- pla sucção com razão cíclica (DDs) variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de ambos os termostatos, sejam eles do tipo SET ou SCT.

5. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor STQ de torque TDS do motor, o método sendo caracte- rizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acio- namento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica (Dds) variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um único sensor de temperatura posicionado em um dos dois evaporadores, e na leitura do torque requerido pelo motor de indu- ção para cada linha de sucção (T1Ds e T2Ds)-

6. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo VCC, dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que o controle do sistema define qual é a capacidade requeri- da por cada compartimento do sistema, regulando estas capacidades através de ajustes na razão cíclica (DDs) da sucção e através da rotação do motor.

7. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), um compressor (10) de dupla sucção do tipo VCC1 um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor de torque TDS do motor, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que tanto a razão cíclica (DDs), variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, quanto as rotações RPMevi e RPMev2, ou uma combinação das duas variá- veis de ação, são definidas com base nas leituras de um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT e nas leituras do torque T1Ds e T2Ds-

8. Método de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo um compressor (10) com pelo menos duas sucções, dois evaporado- res (20), um condensador (30), pelo menos um sensor de temperatura loca- lizado em um dos compartimentos a serem refrigerados, dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de con- trole do fluxo de uma das sucções, um controle eletrônico operativamente ligado ao compressor e a válvula de controle de sucção, capaz de pelo me- nos detectar o ponto de carga do compressor por um processo que pode ser a observação da corrente de entrada ou pela observação da defasagem en- tre a corrente e a tensão aplicadas ao motor do compressor, e de controlar o estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, sendo que o com- pressor tem seu estado de operação ligado ou desligado determinado a par- tir da observação da temperatura em pelo menos um dos compartimentos, caracterizado pelo fato do controlador eletrônico manter a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calculada se- gundo uma função matemática que considera parâmetros fixos relacionados com características predefinidas do sistema de refrigeração, e parâmetros de carga medidos no compressor quando ligado alternativamente a linha de sucção do refrigerador ou do freezer.

9. Método de variação da capacidade de absorção de calor de um elemento evaporador, caracterizado pelo fato de que é feita através da modulação da sucção de um compressor, a modulação sendo feita em fre- qüência elevada de forma a tornar imperceptível a pulsação da circulação do gás refrigerante pelo evaporador.

10. Método de variação da capacidade de absorção de calor de um elemento evaporador, caracterizado pelo fato de que é feita através da modulação da sucção e da rotação de um compressor, a modulação sendo feita em freqüência elevada de forma a tornar imperceptível a pulsação da circulação do gás refrigerante pelo evaporador.