ES2364913T3 - Proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por sorción y dispositivo para el mismo. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la regulación del rendimiento de un dispositivo de refrigeración de sorción con un dispositivo de adsorción que se compone de una disposición de un primer sistema de adsorción (A1) y un segundo sistema de adsorción (A2) que se alimentan de forma alterna, de un condensador (C) y de un evaporador (E) por el que pasa un fluido refrigerante (KT), con una alimentación alterna del dispositivo de adsorción mediante un sistema de válvulas (HV_IN, HV_OUT) operada con una unidad de control y de un ciclo con por lo menos una fase de sorción y por lo menos una fase de recuperación de calor, caracterizado por el hecho de que - en el recorrido de retorno del evaporador se mide la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (Takt), - mientras que durante la primera y la segunda fase de sorción se calcula la temperatura media de salida del fluido refrigerante (Tgem) mediante la comparación de la temperatura de salida del fluido refrigerante (Takt) y - se emite una señal de control para terminar la fase de sorción según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante (Tgem) y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (Takt).
Description
Proceso para la regulación del rendimiento de un
sistema de refrigeración por sorción y dispositivo para el
mismo.
La invención se refiere a un proceso para la
regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por
sorción según la reivindicación 1, así como a un dispositivo según
el preámbulo de la reivindicación 4. El documento
EP-A-0 731 324 revela tanto un
proceso según el preámbulo de la reivindicación 1 como también un
dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 4.
En los sistemas de refrigeración por sorción, en
particular en las bombas térmicas de adsorción o en las máquinas de
refrigeración por adsorción, por un lado se suministra de forma
cíclica un fluido caliente, en particular, agua caliente, a una
unidad de adsorción para desorber y eliminar un adsorbante y, por el
otro lado, un fluido frío para eliminar el calor de adsorción que se
produce durante este proceso. Para ello, el fluido pasa
sustancialmente de forma continua por un condensador con un fluido
refrigerante, como por ejemplo agua refrigerante, y por un
evaporador con un fluido refrigerante.
Normalmente, unas válvulas de control de cambio
controlan el suministro a la unidad de adsorción. Una unidad de
control regula la operación de las válvulas. Según el estado de la
técnica, para ello se predefine una duración fija del paso general
para poder llevar a cabo adsorciones y desorciones definidas y
determinadas de forma conveniente con una constante de tiempo fijo
durante el trascurso del proceso.
Para ello, según el estado de la técnica, se
pasa por unas fases de un proceso cíclico. En la primera fase, la
unidad de adsorción adsorbe un adsorbato que provoca la emisión de
calor. En la segunda fase, se produce la desorción y la exhaustación
del adsorbato que provoca una absorción de calor. En la mayoría de
los casos se usan unidades de adsorción separadas en las que un
primer sistema de adsorción realiza la adsorción y un segundo
sistema de adsorción realiza la desorción.
Los rendimientos de refrigeración y grados de
efectividad (COP) de la instalación conseguidos en este proceso
corresponden al tiempo que duren las fases de sorción. Cuando una
fase dura poco tiempo eso significa que las adsorciones y
desorciones tienden a no realizarse por completo. La consecuencia es
un alto rendimiento de refrigeración pero un grado de eficacia del
equipo reducido (COP).
Los tiempos de duración prolongada de las fases
causan una adsorción y una desorción más completas. Sin embargo, el
rendimiento de refrigeración es mucho más inferior aunque el grado
de eficacia de la instalación aumenta. Mediante la predeterminación
fija de las constantes de tiempo que se utilizan en el estado de la
técnica se preestablecen las fases individuales del sistema de
refrigeración por sorción en un punto más o menos eficaz de trabajo.
Sin embargo, ésta es rígida y no puede adaptarse a condiciones de
uso variables, como por ejemplo, una carga de refrigeración
fluctuante. En consecuencia, el punto de trabajo seleccionado ya no
se encuentra en el área óptima y el sistema de refrigeración por
sorción deja de funcionar de forma eficaz.
Por lo anterior se deduce el objetivo de la
invención, es decir, un proceso para la regulación del rendimiento
de un sistema de refrigeración por sorción en el que el punto de
trabajo del equipo pueda adaptarse de forma automática y flexible a
las condiciones de uso variables y en el que el rendimiento de
refrigeración o el grado de eficacia del equipo, respectivamente, se
mantengan particularmente en un valor óptimo que se corresponda con
las condiciones
de uso.
de uso.
La solución del objeto se consigue con un
proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de
refrigeración por sorción según la teoría de la reivindicación 1 y
con un sistema de refrigeración por sorción con las características
de la reivindicación 4, representando las reivindicaciones
subordinadas correspondientes unas configuraciones convenientes y/o
ventajosas del proceso o del dispositivo, respectivamente.
En el proceso según la invención y llevando a
cabo las fases del proceso anteriormente descritas, se realiza la
medición de la temperatura del fluido refrigerante en el recorrido
de retorno del evaporador. La temperatura media de salida del fluido
refrigerante se calcula durante la fase de sorción en conexión con
la comparación de la temperatura media de salida del fluido
refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido
refrigerante.
Para terminar la fase de sorción, se emite una
señal de control cuyo contenido depende de la diferencia entre la
temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura
actual de salida del fluido refrigerante.
Este proceso tiene como objetivo optimizar el
rendimiento de refrigeración del equipo a través del ajuste de la
duración de tiempo del proceso de adsorción en función de la
temperatura momentánea de salida del fluido refrigerante. De este
modo, se aprovecha la condición de que la temperatura del fluido
refrigerante en un proceso cada vez más largo de adsorción es cada
vez más alta ya que el equipo se vuelve, con el trascurso de tiempo,
cada vez más ineficaz. Así, el parámetro de comparación de la
temperatura momentánea de salida del fluido de refrigerante se
consigue con la temperatura media de salida del fluido refrigerante.
Ésta presenta una constante de equipo obtenida del proceso de
adsorción actual y puede preestablecerse para cada sistema presente
de adsorción.
\newpage
De forma preferida, la fase de sorción en el
interior de la unidad de adsorción termina, por lo general, en el
momento en el que la diferencia entre la temperatura media de salida
del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido
refrigerante desaparezca, es decir, cuando llegue al valor 0.
En este momento, la temperatura actual de salida
del fluido refrigerante se corresponde con la temperatura media de
salida. Este procedimiento aprovecha la condición de que, durante
los diferentes recorridos de las fases de sorción individuales, las
temperaturas actuales de salida del fluido refrigerante fluctúan
alrededor de la temperatura media de salida. Por consiguiente, la
intersección de los dos trascursos de tiempo establece un punto en
el tiempo a partir del cual la adsorción presente en ese mismo
instante pierde eficacia. Si se termina el proceso de adsorción en
ese mismo instante, el rendimiento de refrigeración obtenido en la
fase de adsorción actual se maximiza.
La temperatura media de salida del fluido
refrigerante puede, en una forma de realización del proceso,
predeterminarse como valor nominal de temperatura del fluido
refrigerante. En el contexto de las fases del proceso anteriormente
mencionadas, la duración en el tiempo de la primera y tercera fase
del equipo puede determinarse mediante el preestablecimiento del
valor nominal.
El transcurso de las fases de adsorción en el
interior del equipo, por consiguiente, ya no viene determinado por
el preestablecimiento de las duraciones de tiempo de cada fase que
en un principio no es relevante para el rendimiento de
refrigeración, sino por un parámetro operativo que describe la
eficacia del equipo más inequívoco mediante la expresión de una
temperatura a la que el equipo puede adaptarse de la manera
anteriormente descrita.
Un sistema de refrigeración por sorción consiste
de un dispositivo de adsorción, un condensador y un evaporador con
un fluido refrigerante y un dispositivo de válvula para el
suministro controlado hacia el dispositivo de adsorción. Según la
invención, se prevé un termómetro en el recorrido de retorno del
evaporador. Éste se conecta a una unidad de control que consiste en
un elemento de cálculo para determinar la temperatura media de
salida del fluido refrigerante de por lo menos una fase de adsorción
y un elemento de comparación para comparar la temperatura media de
salida del fluido refrigerante con la temperatura actual de salida
del fluido refrigerante. Además, se prevé un activador para el
ajuste del dispositivo de válvula según la diferencia entre la
temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura
actual de salida del fluido refrigerante.
Convenientemente, el dispositivo de adsorción
consiste en una agrupación de suministro variable con un primer
sistema de adsorción y un segundo sistema de adsorción.
En este contexto se prevé un primer dispositivo
de válvula (HV_IN) que regula el avance hacia los dos sistemas de
adsorción y un segundo dispositivo de válvula (HV_OUT) que regula el
recorrido de retorno de los dos sistemas de adsorción.
El primer y/o el segundo dispositivo de válvula
presenta(n) una disposición de válvulas de mando de cambio de
tres vías conectadas en pareja. En una de las formas de realización,
el fluido refrigerante es agua.
A continuación, el proceso según la invención y
la máquina de refrigeración por sorción según la invención se
describen más detalladamente con la ayuda de las formas de
realización como ejemplos. Para los mismos o aparentemente los
mismos componentes se utilizan los mismos números de referencia. Las
siguientes figuras 1 a 6 sirven para la ilustración de las
mismas.
Las figuras muestran:
Fig. 1 un circuito hidráulico ilustrativo en la
primera fase de sorción,
Fig. 1a un trascurso de temperatura ilustrativo
durante la fase de recuperación de calor,
Fig. 2 un circuito hidráulico ilustrativo en la
segunda fase de sorción,
Figs. 3 a 5 diagramas de trascursos típicos de
tiempo de la temperatura media y actual de salida del fluido
refrigerante y
Fig. 6 una función del signo según la fig.
5.
\vskip1.000000\baselineskip
La fig. 1 muestra un circuito hidráulico de un
sistema refrigeración por sorción ilustrativo. En este circuito se
destacan las corrientes durante la primera fase de sorción. El
sistema de refrigeración por sorción presenta un depósito caliente
HT, un depósito de medio refrigerante MT y un depósito de fluido
refrigerante LT. El depósito caliente contiene un medio de
calefacción para la desorción y exhaustación de un adsórbante. En
las siguientes formas de realización, el medio de calefacción es
agua caliente.
El depósito de medio refrigerante contiene un
fluido para eliminar el calor que se ha producido en la adsorción.
En las siguientes formas de realización descritas el medio de
refrigeración es agua.
\newpage
\global\parskip0.930000\baselineskip
El depósito de fluido refrigerante contiene un
fluido del cual se extrae calor mediante un evaporador E. En las
siguientes formas de realización el fluido refrigerante es agua
fría. El circuito del fluido refrigerante consiste en una vía de
avance para el fluido refrigerante que se extiende entre una salida
LT_IN del depósito de fluido refrigerante LT y una entrada E_IN del
evaporador E y en una vía de recorrido de retorno del fluido
refrigerante que se extiende entre la salida E_OUT del evaporador y
el recorrido de retorno LT_OUT del depósito de fluido
refrigerante.
El dispositivo de adsorción es una agrupación de
dos componentes de dos sistemas de adsorción A1 y A2 que se
suministran mutuamente en contrafase.
La vía de recorrido de retorno del fluido
refrigerante presenta un sensor de recorrido de retorno de fluido
refrigerante T_LTS_OUT que mide la temperatura del fluido
refrigerante en el recorrido del retorno del evaporador E.
Entre una salida MT_IN y una entrada C_IN de un
condensador C se encuentra una vía de avance para el medio
refrigerante. Ésta se conecta a una vía de recorrido de retorno de
medio refrigerante que se encuentra entre la salida C_OUT del
condensador C y un recorrido de retorno MT_OUT del depósito de medio
refrigerante y con un circuito de medio refrigerante. El sensor de
retorno del medio refrigerante T_MTS_OUT se encuentra en la vía del
recorrido de retorno de medio refrigerante y mide la temperatura del
medio refrigerante en el recorrido de retorno del condensador.
Una unidad de control SE registra las señales de
temperatura del sensor del recorrido de retorno de fluido
refrigerante T_LTS_OUT y controla el funcionamiento de los
dispositivos de válvula posteriormente descritos.
Se prevén dos dispositivos de válvula para el
control del sistema de refrigeración por sorción. Un primer
dispositivo de válvula HV_IN controla el avance del primer sistema
de adsorción A1 y del segundo sistema de adsorción A2 con el agua
caliente del depósito caliente HT y/o con el agua de refrigeración
del depósito del medio refrigerante MT; un segundo dispositivo de
válvula HV_OUT controla el recorrido de retorno de los dos sistemas
de adsorción. Cada dispositivo de válvula comprende válvulas de tres
vías que actúan como activadores de cambio y se controlan por una
unidad de control.
El dispositivo de válvula HV_IN consiste en una
válvula de tres vías HV_A1_IN que regula el suministro del sistema
de adsorción A1. Una conexión intermedia AB de la válvula de tres
vías HV_A1_IN se acopla a una entrada A1_IN del sistema de adsorción
A1. Un ala A de la válvula de tres vías desemboca en la vía de
avance del medio refrigerante del circuito del medio refrigerante,
un ala B se conecta a la salida HT_IN del depósito caliente HT.
Mediante una segunda válvula de tres vías
HV_A2_IN del dispositivo de válvula HV_IN se regula el avance del
sistema de adsorción A2. La conexión intermedia AB de la válvula de
tres vías se conecta a la entrada A2_IN del sistema de adsorción A2,
el ala A se conecta con la salida HT_IN del depósito caliente HT y
el ala B con la vía de avance del medio refrigerante.
Un segundo dispositivo de válvula HV_OUT
controla el recorrido de retorno del sistema de adsorción A1 y del
segundo sistema de adsorción A2 hacia el depósito caliente HT y el
depósito de medio refrigerante MT. El dispositivo de válvula HV_OUT
presenta una primera válvula de tres vías HV_A1_OUT para regular el
recorrido de retorno del sistema de adsorción A1. Una conexión
intermedia AB de la válvula de tres vías se acopla a la salida
A1_OUT del sistema de adsorción A1. Un ala A de la válvula de tres
vías desemboca en una vía del recorrido de retorno de medio
refrigerante que se encuentra entre el condensador C y el depósito
de agua fría MT. Un ala B se conecta al recorrido de retorno HT_OUT
del depósito caliente HT.
Una segunda válvula de tres vías HV_A2_OUT
regula el recorrido de retorno del sistema de adsorción A2. La
conexión intermedia AB de esta válvula de tres vías está conectada a
la salida A2_OUT del sistema de adsorción A2. El ala A de esta
válvula de tres vías se conecta al recorrido de retorno HT_OUT del
depósito caliente HT. El ala B desemboca en una vía de recorrido de
retorno del medio refrigerante que se encuentra entre el condensador
C y el depósito de medio refrigerante MT.
Los sistemas de adsorción realizan, en
contrafase, adsorciones y desorciones. En la primera fase de sorción
de la Fig. 1, los dispositivos de válvula actúan de tal forma que el
sistema de adsorción A1 realiza una adsorción y el sistema de
adsorción A2 una desorción. El sistema de adsorción A1 recibe, a
través de la válvula HV_A1_IN, en particular, a través de su ala A
abierta y la parte central AB, medio refrigerante de la vía de
avance del medio refrigerante. El medio refrigerante se suministra a
través de la válvula HV_A1_OUT, en particular a través de su parte
central AB y su ala A, a la vía de recorrido de retorno del medio
refrigerante y de allí vuelve al depósito de medio refrigerante
MT.
Para la realización de la desorción, el sistema
de adsorción A2 recibe agua caliente a través de la válvula
HV_A2_IN, en particular a través de su ala A y su parte central AB del depósito caliente HT. El agua caliente, a continuación, sale a través de la válvula HV_A2_OUT, en particular a través de su ala A y su parte central AB para volver al depósito caliente HT.
HV_A2_IN, en particular a través de su ala A y su parte central AB del depósito caliente HT. El agua caliente, a continuación, sale a través de la válvula HV_A2_OUT, en particular a través de su ala A y su parte central AB para volver al depósito caliente HT.
En la siguiente fase de recuperación de calor se
realiza la transición de calor entre el sistema de adsorción A1 y el
sistema de adsorción A2. La Fig. 1 muestra un trascurso de tiempo
ilustrativo que ocurre en función del tiempo en el interior de los
sistemas de adsorción A1 y A2. En éste, el punto de tiempo t_{1}
marca el inicio de la fase de recuperación de calor y el punto de
tiempo t_{2} su final.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La realización de la recuperación de calor se
realiza exclusivamente a través de una combinación especial de
ajustes de las válvulas. De este modo, no hace falta una bomba
adicional para transportar el fluido calefactor con la temperatura
elevada desde el sistema de adsorción A1 al sistema de adsorción
A2.
La válvula HV_A1_IN se encuentra más bien en
dirección de flujo entre las conexiones A y AB y la válvula
HV_A1_OUT en dirección de paso entre las conexiones AB y A. De la
misma manera, la válvula HV_A2_IN se encuentra más bien en dirección
de paso entre las conexiones A y AB y la válvula HV_A2_OUT en
dirección de paso entre las conexiones AB y B.
Con estas posiciones de las válvula, el fluido
refrigerante del recorrido de retorno fluye del depósito de medio
refrigerante MT hacia el sistema de adsorción A1 a refrigerar,
mientras que el fluido de retorno no se suministra directamente hada
el depósito de medio refrigerante MT, sino primero hacia el
recorrido de retorno del depósito caliente HT. Esto se repite hasta
llegar a una temperatura definida T_{x} del fluido refrigerante de
retorno. Al mismo tiempo, el sistema de adsorción A2 momentáneamente
frío se conecta con el avance del depósito caliente HT mientras que
el retorno todavía frío del sistema de adsorción A2 se calienta
hasta obtener una temperatura T_{y} y vuelve al recorrido de
retorno del depósito de medio refrigerante MT.
Por consiguiente, la fase de recuperación de
calor se termina en el punto de tiempo t_{2}, cuando la diferencia
de temperatura entre las temperaturas T_{x} y T_{y} llegue a un
parámetro preestablecido TWR. A continuación, se inicia una segunda
fase de sorción.
En la segunda fase de sorción, los dispositivos
de válvula se conectan según las ilustraciones de la Fig. 2. El
sistema de adsorción A1 ahora realiza una desorción. La válvula de
tres vías HV_A1_IN se conecta de modo que su ala B y su parte
central AB suministran agua caliente a la entrada A1_IN del sistema
de adsorción A1. De la misma manera, la válvula de tres vías
HV_A1_OUT se orienta de tal forma que realiza un retorno desde la
salida A1_OUT del sistema de adsorción A1 al depósito caliente
HT.
El sistema de adsorción A2 recibe, a través de
la válvula HV_A2_IN, en particular, a través de su ala A abierta y
el parte central AB, medio refrigerante de la vía de avance de medio
refrigerante. El medio refrigerante se suministra a través de la
válvula HV_A2_OUT, en particular a través de su parte central AB y
su ala B, a la vía de retorno de medio refrigerante y, de allí,
vuelve al depósito de medio refrigerante MT. Por consiguiente, ahora
el sistema de adsorción A2 realiza una desorción.
En la siguiente fase de recuperación de calor,
las válvulas se conectan de tal forma que realizan una recuperación
de calor desde el sistema de adsorción A2 hacia el sistema de
adsorción A1. Las ilustraciones que ya se han hecho en el contexto
de la Fig. 1a, pueden interpretarse de forma correspondiente.
Durante las fases de sorción, la unidad de
control SE registra la temperatura del fluido refrigerante con el
sensor de temperatura T_LTS_OUT en el recorrido de retorno del
evaporador E y acciona los dispositivos de válvula HV_IN y HV_OUT
según el trascurso de temperatura medida.
El diagrama de la fig. 3 ilustra lo dicho
anteriormente. Se muestra una temperatura del fluido refrigerante en
el trascurso del tiempo. En el sensor de temperatura se mide el
trascurso de tiempo de la temperatura actual del fluido refrigerante
T_{akt} y se trasmite a la unidad de control. La unidad de control
calcula con el elemento integrado de cálculo RE la temperatura media
del fluido refrigerante T_{gem} y la compara en la unidad de
comparación VG con la temperatura actual T_{akt} del fluido
refrigerante.
En el diagrama, el inicio de la fase de sorción
se marca con la referencia A y el final de la fase de sorción con la
referencia B. La curva de la temperatura media describe un trascurso
medio de temperatura calculado con la ayuda de una serie de ciclos
de sorción en el fluido refrigerante durante la fase de sorción.
Como se ve en el diagrama, la temperatura del fluido refrigerante
disminuye significativamente durante el trascurso de tiempo y se
aproxima a un valor final constante cuando llega al final de la fase
de sorción. En el punto de desconexión B, la temperatura del fluido
refrigerante sube repentinamente y se aproxima al valor máximo del
tiempo antes de iniciar una nueva fase de sorción.
La temperatura actual T_{akt} del fluido
refrigerante medida durante las fases de sorción individuales puede
distinguirse durante el trascurso del tiempo significativamente de
la temperatura media T_{gem}. En el ejemplo de la ilustración, la
temperatura actual entre las fases de sorción consigue un máximo
bastante superior y obtiene, durante la fase de sorción, un mínimo
bastante inferior que la curva de temperatura media calculada. A
continuación, la temperatura actual del fluido refrigerante aumenta
de forma continua durante la fase de sorción, se cruza con la curva
en el instante B_{1} de la temperatura media T_{gem} y lo supera
en el punto B. Eso significa que el rendimiento de refrigeración
durante la fase de sorción entre el punto de tiempo B_{1} y el
punto de tiempo B disminuye.
Según la invención, la fase de sorción se
termina en el punto de tempo B_{1}. La unidad de control compara
de forma continua la temperatura actual del fluido refrigerante en
el elemento de comparación y emite, en el punto de tiempo B_{1} un
impulso de control a los dispositivos de válvula HV_IN y HV_OUT, es
decir, a las válvulas incorporadas de tres vías HV_A1_IN, HV_A2_IN,
HV_A1_OUT y HV_A2_OUT para terminar los procesos de sorción por lo
menos en uno de los dos sistemas de adsorción.
En el diagrama de la Fig. 4 se ve que el tiempo
definido por el intervalo entre A y B_{1} puede predeterminarse al
definir convenientemente la temperatura media del fluido
refrigerante. Un desplazamiento en paralelo de la curva media de
temperatura hacia temperaturas inferiores acorta la duración de la
fase de sorción. Por consiguiente, la fase de sorción termina en un
nuevo punto de tiempo B2. El grado de eficacia del equipo disminuye
pero el rendimiento de refrigeración aumenta. Un desplazamiento
paralelo no mostrado en la curva de temperatura media hacia
temperaturas más elevadas, por consiguiente, conlleva al efecto
contrario correspondiente.
La Fig. 5 muestra una curva de temperatura media
en forma de un valor límite temporal simple y constante. Es más
fácil realizar la predeterminación de la temperatura de esta forma.
En un valor límite semejante se encuentran, en un principio, dos
intersecciones entre la curva de la temperatura actual del fluido
refrigerante y la línea del valor límite que se indican en la figura
con las referencias B_{1} y B_{3}. Para elegir la intersección
adecuada para las dos curvas, es decir, el instante adecuado para la
terminación de la fase de sorción, la unidad de control puede
evaluar el signo de la diferencia de la ecuación
T_{akt}-T_{gem}.
La fig. 6 muestra la función del signo
sign(T_{akt}-T_{gem}) según la curvas de
la Fig. 5.
Como se puede ver, en el punto de tiempo B_{3}
se observa un cambio de signos de + a - mientras que el punto de
tiempo B_{1} se caracteriza por un cambio de signos de - a +.
Cuando el registro temporal de la temperatura actual de fluido
refrigerante es suficientemente corto, el cambio de signos de la
diferencia en los puntos de tiempo B_{3} y B_{1} puede
determinarse, junto con su dirección, básicamente de forma
instantánea y, como consecuencia, los impulsos de control
correspondientes pueden emitirse a los dispositivos de válvula.
Los procedimientos anteriormente descritos
tienen, en comparación con los equipos convencionales, una ventaja
significativa. Al saber la temperatura media del fluido refrigerante
y su regulación correspondiente es posible ajustar el rendimiento
máximo de refrigeración. Además, tal regulación hace posible la
determinación exacta y el cumplimiento de los valores requeridos de
temperatura del fluido refrigerante. Con una correspondiente
selección de un valor nominal, las fases de sorción duran más
tiempo, por consiguiente, el grado de eficacia del equipo mejora
mientras que los rendimientos de refrigeración son más reducidos y
la eficacia más elevada. Mediante la selección del valor nominal se
hace posible una generación de frío conveniente.
Se considera el potencial que varía por las
distintas condiciones de uso para la generación de frío del sistema
de refrigeración por sorción para regular la duración de las fases
de sorción con el control mediante la temperatura requerida
predefinida del fluido refrigerante y, al mismo tiempo, para regular
el ciclo de trabajo del equipo de forma automática. De esta forma se
consigue, que, partiendo de la temperatura requerida predefinida del
fluido refrigerante, se realice un funcionamiento óptimo con
respecto al grado de eficacia del equipo en el que la duración de
los ciclos de trabajo puede ajustarse según las necesidades.
Por consiguiente, el preestablecimiento de un
valor nominal fijo para la temperatura del fluido refrigerante puede
garantizar un funcionamiento óptimo del sistema de refrigeración por
sorción con puntos de refrigeración de distintas formas, es decir,
con distintas maneras de recepción de frío. Todo esto afecta,
particularmente, a las unidades ventiladoras de los recuperadores
térmicos integradas en el circuito del fluido refrigerante con una
temperatura de, por ejemplo 12ºC en la salida LTJN del depósito de
fluido refrigerante y de 7ºC en el recorrido de retorno LT_OUT del
depósito de fluido refrigerante en comparación con los grupos para
techos de frío en paredes, suelos y techos de cámaras en los que la
temperatura en el circuito del fluido refrigerante entre la salida
LT_IN y el retorno LT_OUT cambia, por ejemplo, en un rango entre
18ºC y 15ºC.
- A1
- Primer sistema de adsorción
- A2
- Segundo sistema de adsorción
- HT
- Depósito caliente
\vskip1.000000\baselineskip
- HV_IN
- Sistema de válvulas de avance
- HV_A1_IN
- Válvula de tres vías para el sistema de adsorción 1
- HV_A2_IN
- Válvula de tres vías para el sistema de adsorción 2
\vskip1.000000\baselineskip
- HV_OUT
- Sistema de válvulas de recorrido de retorno
- HV_A1_OUT
- Válvula de tres vías para el sistema de adsorción 1
- HV_A2_OUT
- Válvula de tres vías para el sistema de adsorción 2
\vskip1.000000\baselineskip
- MT
- Depósito de medio refrigerante
- MT_IN
- Salida
- MT_OUT
- Recorrido de retorno
\vskip1.000000\baselineskip
- LT
- Depósito de fluido refrigerante
- LT_IN
- Salida
- LT_OUT
- Recorrido de retorno
\vskip1.000000\baselineskip
- E
- Evaporador
- E_IN
- Entrada de evaporador
- E_OUT
- Salida de evaporador
\vskip1.000000\baselineskip
- C
- Condensador
- C_IN
- Entrada
- C_OUT
- Salida
- SE
- Unidad de control
\vskip1.000000\baselineskip
- T_LTS_OUT
- Sensor del recorrido de retorno del fluido refrigerante
- T_MTS_OUT
- Sensor del recorrido de retorno del medio refrigerante
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se ha elaborado únicamente como ayuda para el lector. No
forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha prestado
mucha atención en la compilación de las mismas no se puede evitar
incurrir en errores u omisiones, declinando la OEP toda
responsabilidad a este respecto.
\bullet EP 0731324 [0001]
Claims (7)
1. Proceso para la regulación del rendimiento de
un dispositivo de refrigeración de sorción con un dispositivo de
adsorción que se compone de una disposición de un primer sistema de
adsorción (A1) y un segundo sistema de adsorción (A2) que se
alimentan de forma alterna, de un condensador (C) y de un evaporador
(E) por el que pasa un fluido refrigerante (KT), con una
alimentación alterna del dispositivo de adsorción mediante un
sistema de válvulas (HV_IN, HV_OUT) operada con una unidad de
control y de un ciclo con por lo menos una fase de sorción y por lo
menos una fase de recuperación de calor, caracterizado por el
hecho de que
- -
- en el recorrido de retorno del evaporador se mide la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (T_{akt}),
- -
- mientras que durante la primera y la segunda fase de sorción se calcula la temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem}) mediante la comparación de la temperatura de salida del fluido refrigerante (T_{akt}) y
- -
- se emite una señal de control para terminar la fase de sorción según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem}) y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (T_{akt}).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la fase de sorción se
detiene en el dispositivo del sistema de adsorción, principalmente
en el momento en el que desaparece la diferencia entre la
temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem}) y la
temperatura actual de salida del fluido refrigerante
(T_{akt}).
3. Proceso según una de las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado por el hecho de que se predefine la
temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem})
mediante la determinación de la duración de la fase de sorción a
través del ajuste del valor nominal de la temperatura del fluido
refrigerante.
4. Dispositivo de refrigeración de sorción con
un dispositivo de adsorción que se compone de una agrupación de un
primer sistema de adsorción (A1) y un segundo sistema de adsorción
(A2) que se alimentan de forma alterna, de un condensador (C) y de
un evaporador (E) por el que pasa un fluido refrigerante (KT), con
una alimentación alterna del dispositivo de adsorción mediante un
sistema de válvulas (HV_IN, HV_OUT) para el suministro controlado
del dispositivo del sistema de adsorción en el que el dispositivo de
refrigeración de sorción se opera con un proceso cíclico de por lo
menos una fase de sorción y por lo menos una fase de recuperación de
calor y en el que el dispositivo de refrigeración de sorción
presenta las siguientes características:
- un dispositivo para medir la temperatura en el interior del recorrido de retorno del evaporador en forma de un sensor de retorno del fluido refrigerante (T_LTS_OUT) una unidad de control (SE) con una unidad de cálculo (RE) para la determinación de una temperatura de salida del fluido refrigerante que se calcula mediante por lo menos una fase de adsorción
- y un elemento de comparación (VG) para comparar la temperatura media de salida del fluido refrigerante con la temperatura actual de salida del fluido refrigerante y un activador operado por la unidad de control para ajustar el sistema de válvulas según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante, caracterizado por el hecho de que,
- -
- en el recorrido de retorno del evaporador se mide la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (T_{akt}),
- -
- mientras que durante la primera y la segunda fase de sorción se calcula una temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem}) mediante la comparación de una temperatura actual de salida del fluido refrigerante (T_{akt}) y
- -
- se emite una señal de control para terminar la fase de sorción según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante (T_{gem}) y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (T_{akt}).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que se prevé un primer
dispositivo de válvula (HV_IN) que regula el avance hacia los dos
sistemas de adsorción y un segundo dispositivo de válvula (HV_OUT)
que regula el retorno de los dos sistemas de adsorción.
6. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el primer y/o el segundo dispositivo de
válvula presenta una disposición de válvulas de mando de cambio de
tres vías conectadas en pareja (HV_A1_IN, HV_A2_IN, HV_A1_OUT,
HV_A2_OUT) como activadores de cambio.
7. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el fluido refrigerante es agua.
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