ES2552819T3 - Procedimiento para la realización de una transmisión de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia y dispositivo del mismo - Google Patents

Procedimiento para la realización de una transmisión de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia y dispositivo del mismo Download PDF

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ES2552819T3 ES09765825.6T ES09765825T ES2552819T3 ES 2552819 T3 ES2552819 T3 ES 2552819T3 ES 09765825 T ES09765825 T ES 09765825T ES 2552819 T3 ES2552819 T3 ES 2552819T3
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Abstract

Procedimiento para realizar una transmisión de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia (Ad1, Ad2) en una instalación de refrigeración por adsorción con un circuito de refrigeración exterior (Kw) y un circuito de caldeo exterior (Hw), un circuito de transmisión de calor cerrado, conectado entre un primer adsorbedor (Ad1) y un segundo adsorbedor (Ad2), con un fluido de transmisión de calor (Wm) que circula en su interior, realizándose en el circuito de transmisión de calor mediante un primer contacto térmico una transmisión de calor con el circuito de refrigeración exterior (Kw) y mediante un segundo contacto térmico una transmisión de calor con el circuito de caldeo exterior (Hw), realizando el circuito de transmisión de calor las siguientes etapas parciales en un proceso cíclico: - primera etapa parcial: Calentar el fluido de transmisión de calor (Wm) en el segundo contacto térmico y entrada del fluido de transmisión de calor en el primer adsorbedor (Ad1), y al mismo tiempo salida del fluido de transmisión de calor (Wm) del segundo adsorbedor (Ad2) y enfriar el fluido de transmisión de calor en el primer contacto térmico, - segunda etapa parcial: Transferir el fluido de transmisión de calor (Wm) entre el primer adsorbedor (Ad1) y el segundo adsorbedor (Ad2), al mismo tiempo, transferir el fluido de transmisión de calor (Wm) del primer contacto térmico al segundo contacto térmico, - tercera etapa parcial: Calentar el fluido de transmisión de calor (Wm) en el segundo contacto térmico y entrada del fluido de contacto térmico en el segundo adsorbedor (Ad2), al mismo tiempo, salida del fluido de transmisión de calor (Wm) del primer adsorbedor (Ad1) y enfriar el fluido de transmisión de calor en el primer contacto térmico, - cuarta etapa: Transferir el fluido de transmisión de calor (Wm) entre el segundo adsorbedor (Ad2) y el primer adsorbedor (Ad1), al mismo tiempo transferir el fluido de transmisión de calor (Wm) del primer contacto térmico al segundo contacto térmico, caracterizado porque durante la primera y la tercera etapa parcial, en la respectiva entrada del fluido de transmisión de calor en el segundo adsorbedor (Ad2) y en el primer adsorbedor (Ad1) tiene lugar una condensación del fluido de transmisión de calor (Wm) y durante la segunda y la cuarta etapa parcial en la transferencia del fluido de transmisión de calor entre el primer adsorbedor (Ad1) y el segundo adsorbedor (Ad2) tiene lugar una evaporación parcial del fluido de transmisión de calor en uno de los dos adsorbedores y una condensación en el otro adsorbedor.

Description

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Procedimiento para la realizacion de una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia y dispositivo del mismo.
La presente invencion se refiere a un procedimiento para la realizacion de una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia en una instalacion de refrigeracion por adsorcion segun el preambulo de la reivindicacion 1 y a un dispositivo para la realizacion de una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia segun el preambulo de la reivindicacion 5.
En las instalaciones de refrigeracion por adsorcion con adsorbedores que trabajan en alternancia, en el transcurso del proceso cfclico termodinamico que tiene lugar en las mismas debe realizarse una transmision de calor entre los dos adsorbedores. Ello es necesario para establecer la temperatura en cada uno de los dos adsorbedores para un proceso de adsorcion y desorcion pendiente del fluido refrigerante en recirculacion y, por consiguiente, para pasar a la siguiente etapa parcial correspondiente del proceso cfclico. Para ello, en las instalaciones conocidas segun el estado de la tecnica, se recurre a un circuito de caldeo y a un circuito de refrigeracion. Mediante un sistema de valvulas se hace circular en alternancia por el primer y por el segundo adsorbedor el fluido que circula por el circuito de caldeo y por el circuito de refrigeracion hasta que las temperaturas en ambos adsorbedores se hayan igualado. La patente US-A-5024064 muestra un procedimiento y un dispositivo segun el preambulo de las reivindicaciones 1 y 5.
Dicho modo de proceder adolece de una serie de inconvenientes importantes. Debido a la circulacion de los fluidos de caldeo y de refrigeracion en los circuitos exteriores, frecuentemente sobredimensionados, aparecen una serie de efectos secundarios hidraulicos, como por ejemplo perdidas de presion o picos de presion que limitan la capacidad de transferencia de calor entre el adsorbedor correspondiente y el fluido de caldeo y el fluido de refrigeracion. Ello ejerce unas consecuencias inmediatas sobre el tiempo transcurrido hasta alcanzar la igualacion de temperaturas en ambos adsorbedores, siendo este inadecuadamente largo, lo que repercute negativamente sobre la capacidad total de refrigeracion de la instalacion de refrigeracion por adsorcion.
Ademas deben conectarse dos circuitos exteriores independientes en alternancia a ambos adsorbedores. Esto conlleva que la fuerza requerida sea muy alta y, por lo tanto, exige unos sistemas de valvulas con el adecuado dimensionamiento y por lo tanto muy caros. Ademas, debido a la circulacion en alternancia del fluido de caldeo y del fluido de refrigeracion por el adsorbedor, se provoca una mezcla hidraulica no pretendida del circuito de caldeo y del circuito de refrigeracion. Con ello, en el diseno de la instalacion de refrigeracion por adsorcion, los circuitos de caldeo y de refrigeracion exteriores quedan excluidos si por los mismos circulan diferentes fluidos. Ello limita las posibilidades de uso de una instalacion de refrigeracion por adsorcion tradicional.
Por consiguiente, se plantea el objetivo de fijar un procedimiento para realizar una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia en una instalacion de refrigeracion por adsorcion con un circuito de refrigeracion y un circuito de caldeo exteriores, en el que se eliminen los inconvenientes mencionados. En particular, se pretende evitar que se mezclen los fluidos de los circuitos exteriores y que se acorten los tiempos para el establecimiento del equilibrio de temperaturas entre los adsorbedores y, por consiguiente, aumentar el rendimiento de la instalacion de forma persistente.
El objetivo se alcanza, en lo que respecta al aspecto del procedimiento, con un procedimiento para realizar una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia en una instalacion de refrigeracion por adsorcion con un circuito de refrigeracion exterior y un circuito de caldeo exterior con las caracterfsticas de la reivindicacion 1, y en lo que respecta al aspecto del dispositivo, con un dispositivo con las caracterfsticas de la reivindicacion 5. Las reivindicaciones subordinadas correspondientes contienen unas formas de realizacion, aptas y ventajosas del procedimiento y del dispositivo.
El procedimiento segun la presente invencion se caracteriza por comprender un circuito cerrado de transmision de calor conectado entre el primer y el segundo adsorbedor, con un fluido de transmision del calor que circula en el mismo. En el circuito de transmision de calor, mediante un primer contacto termico se realiza una transmision de calor con el circuito de refrigeracion exterior y, mediante un segundo contacto termico se realiza una transmision de calor con el circuito de caldeo exterior.
En contraposicion al modo de proceder conocido a partir del estado de la tecnica, segun la presente invencion los circuitos de refrigeracion y de caldeo exteriores se encuentran completamente desacoplados y separados de los adsorbedores. Mas bien circula un fluido transmisor del calor en un circuito de transmision del calor por los adsorbedores e intercambia energfa calorica, en puntos previstos para ello, con los circuitos exteriores.
Debido al tamano, por principio limitado, del circuito de transmision de calor y a la cantidad consiguientemente limitada de fluido de transmision de calor circulante mejora considerablemente el comportamiento de la conmutacion al realizarse la transmision de calor entre los adsorbedores, y queda totalmente desacoplado de los condicionamientos hidrodinamicos de los circuitos exteriores. Ello permite unos tiempos de respuesta cortos, tener
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que ejercer menos fuerza para los sistemas de valvulas correspondientes y evitar en gran medida los efectos secundarios hidraulicos. Ademas queda excluida la mezcla de los circuitos exteriores. Por consiguiente, por los mismos puede circular cualquier tipo de fluido, siempre que satisfaga los requisitos termodinamicos exigidos por la instalacion de refrigeracion por adsorcion.
Segun la presente invencion, el circuito de transmision de calor presenta, en un proceso cfclico, las etapas parciales siguientes:
En una primera etapa parcial, el fluido de transmision de calor se calienta en el segundo contacto termico y entra en el primer adsorbedor. Al mismo tiempo tiene lugar una salida del fluido de transmision de calor del segundo adsorbedor y un enfriamiento del fluido en el primer contacto termico.
Por consiguiente, en dicha etapa parcial se toma o se aporta energfa calorica desde o hacia los circuitos de caldeo y de refrigeracion exteriores. Mediante su circulacion, el fluido de transmision de calor proporciona un contacto termico entre el primer y el segundo adsorbedor y entre el segundo y el primero y, por lo tanto, con el circuito de caldeo o de refrigeracion exterior.
En una segunda etapa parcial tiene lugar un paso de fluido de transmision de calor entre el primer adsorbedor y el segundo adsorbedor. Al mismo tiempo, el fluido de transmision de calor pasa del primer contacto termico al segundo contacto termico.
Dicha etapa parcial marca la transmision de calor entre los dos adsorbedores. Al mismo tiempo, el fluido enfriado en el primer contacto termico con el circuito de refrigeracion exterior accede al segundo contacto termico y experimenta en el mismo un contacto termico con el circuito de caldeo exterior.
En una tercera etapa parcial, el fluido de transmision de calor se calienta en el segundo contacto termico y entra a continuacion en el segundo adsorbedor. A mismo tiempo tiene lugar una salida del fluido de transmision de calor del primer adsorbedor y un enfriamiento de fluido de transmision de calor en el primer contacto termico.
La tercera etapa parcial es sustancialmente como la primera etapa parcial, unicamente con la diferencia de que ahora el segundo adsorbedor se lleva a contacto termico con el segundo contacto termico y, por lo tanto, con el circuito de caldeo exterior y el primer adsorbedor se lleva a contacto termico con el primer contacto termico y, por consiguiente, con el circuito de refrigeracion exterior.
En una cuarta etapa parcial, el fluido de transmision de calor se intercambia entre el segundo adsorbedor y el primer adsorbedor. Al mismo tiempo tiene lugar un paso del fluido de transmision de calor desde el primer contacto termico al segundo contacto termico.
Por consiguiente, la cuarta etapa parcial es como la segunda etapa parcial del procedimiento. Por consiguiente, mediante el circuito de transmision de calor se ponen en contacto termico, en un ciclo, una vez el primero y una vez el segundo adsorbedor con los circuitos de refrigeracion y de caldeo exteriores, y entre ambos adsorbedores entre si. Siempre tienen aplicado unicamente un fluido de un circuito cerrado.
Ademas, durante la primera y la tercera etapa parcial, en la entrada del fluido de transmision de calor respectiva en el segundo adsorbedor y en el primer adsorbedor tiene lugar una condensacion del fluido de transmision de calor. Durante la segunda y la cuarta etapa parcial, en el paso del fluido de transmision de calor entre el primer adsorbedor y el segundo adsorbedor tiene lugar una evaporacion parcial del fluido de transmision de calor en respectivamente uno de los dos adsorbedores y una condensacion en respectivamente el otro adsorbedor.
En una forma de realizacion particularmente apropiada del procedimiento, el segundo contacto termico esta concebido como un evaporador y el primer contacto termico esta concebido como un condensador. En el evaporador tiene lugar una evaporacion del fluido de transmision de calor y en el condensador tiene lugar una condensacion del fluido de transmision de calor.
El intercambio de calor con los circuitos exteriores, en combinacion con las transiciones de fase que se desarrollan en el evaporador y en el condensador hace aumentar considerablemente la capacidad de transmision de calor en el circuito de transmision de calor y, por consiguiente, el rendimiento de la maquina de refrigeracion por adsorcion, en su globalidad. Al mismo tiempo se reduce considerablemente la duracion del proceso de recuperacion de calor entre los dos adsorbedores, es decir la duracion del proceso cfclico que se desarrolla en el circuito de transmision de calor. Ello cobra gran importancia principalmente en las instalaciones de refrigeracion por adsorcion de conmutacion rapida. Ademas, en dichas condiciones, en su fase de vapor el fluido de transmision de calor circula por el adsorbedor correspondiente. Ello hace que se requiera una aplicacion de fuerza considerablemente mas reducida para la regulacion de las vfas de circulacion y que se consiga un comportamiento de la circulacion mucho mas uniforme, lo que evita los picos de presion.
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El fluido de transmision de calor condensado en el condensador se recoge adecuadamente en un recipiente de condensado intercalado entre el condensador y el evaporador. De este modo, el flujo de fluido de transmision de calor entre el condensador y el evaporador se puede regular de una forma simple.
Resulta ventajosa una recogida del fluido de transmision de calor lfquido en el recipiente de condensado bajo la accion de la gravedad. Ello permite prescindir del empleo de bombas.
En una forma de realizacion, el primer adsorbedor se sustituye por un primer intercambiador de calor y el segundo adsorbedor por un segundo intercambiador de calor. En el primer y en el segundo intercambiador de calor tiene lugar una evaporacion en alternancia de un fluido refrigerante de la instalacion de refrigeracion por adsorcion, sustituyendose el circuito de caldeo por un circuito de refrigeracion.
Un dispositivo para la realizacion de una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia en una instalacion de refrigeracion por adsorcion con un circuito de refrigeracion exterior y un circuito de caldeo exterior se caracteriza, segun la presente invencion, por presentar una disposicion tubular termica con un fluido de transmision de calor que circula por el mismo en acoplamiento termico con el circuito de refrigeracion exterior y con el circuito de caldeo exterior.
La disposicion tubular termica presenta los elementos siguientes: Se preve un primer contacto termico en contacto termico con el circuito de refrigeracion, un segundo contacto termico asociado con el primer contacto termico, en contacto termico con el circuito de caldeo, una primera valvula entre el primer adsorbedor, el segundo adsorbedor y el segundo contacto termico, y una segunda valvula entre el primer adsorbedor, el segundo adsorbedor y el primer contacto termico.
El primer contacto termico se configura adecuadamente como un condensador, y el segundo contacto termico como un evaporador. Ademas, en una configuracion ventajosa se preve un recipiente de condensado intercalado entre el condensador y el evaporador.
Adecuadamente se encuentra una tercera valvula entre el condensador y el recipiente de condensado y una cuarta valvula entre el recipiente de condensado y el evaporador. De este modo se puede regular el flujo del fluido de transmision de calor condensado entre el condensador, el recipiente de condensado y el evaporador.
Los montajes de valvulas realizan los siguientes estados de valvulas que se repiten cfclicamente. En un primer estado de valvulas existe una conexion abierta entre el evaporador y el primer adsorbedor, una conexion abierta entre el segundo adsorbedor y el condensador, en un segundo estado de valvulas existe una conexion abierta entre el primer adsorbedor y el segundo adsorbedor, asf como una conexion abierta entre el condensador y/o el recipiente de condensado y el evaporador, en un tercer estado de valvulas existe una conexion abierta entre el evaporador y el segundo adsorbedor asf como una conexion abierta entre el primer adsorbedor y el condensador y en un cuarto estado de valvulas se establece de nuevo el segundo estado de valvulas.
En el primer y en el tercer estado de valvulas, si existe el recipiente de condensado, puede estar abierta una conexion entre el condensador y el recipiente de condensado. De este modo, el fluido de transmision de calor condensado producido puede recogerse fuera del condensador y almacenarse en almacenamiento intermedio.
La primera valvula y/o la segunda valvula se configuran como valvula de tres vfas controlable. En una forma de realizacion, la tercera valvula puede ser asimismo una valvula de tres vfas controlable.
El procedimiento y el dispositivo se exponen a continuacion detalladamente con la ayuda de unos ejemplos de forma de realizacion. Para la exposicion se emplean las figuras 1 y 2 adjuntas. Para las piezas que son iguales o que ejercen la misma funcion se emplean las mismas referencias. Las figuras representan lo siguiente:
La figura 1 representa una disposicion tubular termica por la que circula un fluido de transmision de calor,
La figura 2 representa una forma de realizacion para un fluido refrigerante que se recircula en la instalacion de refrigeracion por adsorcion
La figura 1 representa una disposicion tubular termica por la que circula un fluido de transmision de calor, entre un primer adsorbedor Ad1, un segundo adsorbedor Ad2, un circuito de refrigeracion exterior Kw y un circuito de caldeo exterior Hw.
La disposicion tubular termica se encuentra acoplada termicamente con el circuito de refrigeracion exterior a traves de un condensador Kd y con el circuito de caldeo exterior a traves de un evaporador Vd. Se preve un recipiente de condensado Kb que primeramente recoge el fluido de transmision de calor licuado en el condensador y, a continuacion, lo entrega al evaporador.
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Para la regulacion de la circulacion y para la realizacion del proceso de trabajo que se desarrolla en la disposicion tubular termica se emplea una serie de valvulas. Una primera valvula V1 controla el aporte de fluido de transmision de calor desde el evaporador Vd al adsorbedor Ad1 o Ad2 y el flujo del fluido de transmision de calor entre los dos adsorbedores Ad1 y Ad2. Una segunda valvula V2 controla la ulterior conduccion del fluido de transmision de calor desde el adsorbedor Ad1 o Ad2 al condensador Kd y el flujo del fluido entre ambos adsorbedores.
Una tercera valvula abre o cierra una conexion entre el condensador Kd y el recipiente de condensado Kb o entre el recipiente de condensado Kb y el evaporador Vd. Por ultimo, una cuarta valvula abre o cierra otra conexion entre el recipiente de condensado y el evaporador.
En el ejemplo que en este caso se representa, las valvulas V1 y V2 se configuran respectivamente como valvulas de tres vfas, que se controlan y maniobran mediante una unidad de control que en este caso no se representa. La misma puede realizarse en particular mediante medios electromagneticos, neumaticos o asimismo hidraulicos.
En este ejemplo, la tercera valvula V3 se configura como una valvula de tres vfas, que se dispone en la parte superior del recipiente de condensado Kb y regula tanto el aporte desde el condensador Kd, como asimismo la salida del fluido hacia el evaporador Vd. Dicha posicion de la valvula V3 es apta para alcanzar un caudal autoregulado del fluido de transmision de calor desde el recipiente de condensado hacia el evaporador. En la disposicion que en este caso se representa, el fluido lfquido del recipiente de condensado es aspirado por la presion negativa originada como consecuencia de la evaporacion del fluido en el evaporador, dependiendo el caudal del fluido lfquido entre el recipiente de condensado y el evaporador directamente de la velocidad de evaporacion del fluido en el evaporador. Al igual que las valvulas V1 y v2, dicha valvula se controla con la unidad de control y se puede maniobrar empleando medios electromagneticos, neumaticos o hidraulicos.
La cuarta valvula V4 garantiza una ulterior conduccion directa del fluido de transmision de calor desde el recipiente de condensado al evaporador. En este contexto es adecuada una configuracion en la que el condensador Kd se encuentre dispuesto mas elevado que el recipiente de condensado Kb y este mas elevado que el evaporador Vd, o por lo menos que se encuentren a la misma altura. En una configuracion de dichas caracterfsticas, el fluido de transmision de calor lfquido puede manar por hacia el recipiente de condensado unicamente por la accion de la gravedad o, si es necesario, puede seguir cayendo hasta el evaporador Vd.
Los diferentes ciclos de trabajo de la disposicion tubular termica se fijan mediante las posiciones de las valvulas V1, V2, V3 y V4. Para las valvulas V1 y V2 estan previstas tres posiciones diferentes y para las valvulas V3 y V4 dos posiciones diferentes.
Las mismas se definen para la representacion siguiente para la valvula V1 como sigue:

En la posicion V1-1, la conexion entre el adsorbedor Ad1 y el evaporador Vd se encuentra abierta y la conexion entre el adsorbedor Ad2 y el evaporador Vd se encuentra cerrada. En la posicion V1-2, la

conexion entre el adsorbedor Ad2 y el evaporador Vd se encuentra abierta y la conexion entre el
adsorbedor Ad1 y el evaporador Vd se encuentra cerrada. En la posicion V1-3, la conexion entre los adsorbedores Ad1 y Ad2 se encuentra abierta y su conexion con el evaporador Vd cerrada.
Para la valvula V2 se definen las siguientes posiciones de valvulas:

En la posicion V2-1, la conexion entre el adsorbedor Ad1 y el condensador Kd se encuentra abierta y la conexion entre el adsorbedor Ad2 y el condensador Kd se encuentra cerrada. En la posicion V2-2, la

conexion entre el adsorbedor Ad1 y el condensador Kd se encuentra cerrada y la conexion entre el
adsorbedor Ad2 y el condensador Kd se encuentra abierta. En la posicion V2-3, la conexion entre los adsorbedores Ad1 y Ad2 se encuentra abierta y sus conexiones con el condensador Kd se encuentran cerradas.
La valvula V3 puede adoptar las posiciones de valvula siguientes:
En la posicion V3-1, la conexion entre el condensador Kd y el recipiente de condensado Kb se encuentra abierta y la conexion entre el recipiente de condensado Kb y el evaporador Vd se encuentra cerrada. En la posicion V3-2, de la valvula V3, la conexion entre el recipiente de condensado Kb y el evaporador Vd se encuentra abierta y la conexion entre el condensador Kd y el recipiente de condensado Kb se encuentra cerrada.
Por ultimo, para la valvula V4 se han definido las posiciones de valvula siguientes:
En la posicion V4-1, la conexion entre el recipiente de condensado Kb y el evaporador Vd se encuentra abierta. En la posicion V4-2, la conexion entre el recipiente de condensado Kb y el evaporador Vd se encuentra cerrada.
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Las posiciones de valvula descritas y los estados de conmutacion necesarios en las etapas individuales del ciclo de trabajo de las valvulas existentes en el dispositivo pueden realizarse naturalmente mediante muchas otras formas constructivas de valvulas que el experto en la materia conoce. Debido a la vinculacion de las posiciones de conmutacion de las valvulas V1 a V4 fijada exactamente en cada etapa parcial es posible particularmente una forma constructiva compacta que abarca todas las valvulas, en forma de una valvula especial o de un modulo de valvula que realiza las posiciones de conmutacion descritas y en la que se reunen constructivamente las valvulas mencionadas.
El proceso cfclico que se desarrolla en la disposicion tubular termica se realiza, teniendo en cuenta las posiciones de valvulas definidas previamente, de la siguiente manera: En una primera etapa tiene lugar una desorcion de fluido de transmision de calor en el adsorbedor Ad1 y una adsorcion del fluido en el adsorbedor Ad2. La primera valvula V1 se encuentra en la posicion V1-1, la segunda valvula V2 en la posicion V2-2, la tercera valvula V3 en la posicion V3-1 y la cuarta valvula V4 en la posicion V4-2. El fluido de transmision de calor se evapora en el evaporador Vd en el contacto termico con el circuito de caldeo Hw y accede al adsorbedor Ad1, en el que se condensa. Al mismo tiempo se evapora el fluido en el adsorbedor Ad2 y accede al condensador Kd, en el que se condensa en el contacto termico con el circuito de refrigeracion Kw exterior. El fluido de transmision de calor licuado en el condensador accede al recipiente de condensado Kb en el que se recoge. La primera etapa finaliza cuando el adsorbedor Ad1 ha alcanzado una temperatura THAd1 dominante en el evaporador, determinada por el circuito de caldeo Hw exterior y el adsorbedor Ad2 ha alcanzado una temperatura TKAd2 dominante en el condensador, determinada por el circuito de refrigeracion exterior.
En la segunda etapa tiene lugar una recuperacion de calor entre el adsorbedor Ad1 y el adsorbedor Ad2. La primera valvula se encuentra en la posicion V1-3, la segunda valvula en la posicion V2-3, la tercera valvula en la posicion V3- 2 y la cuarta valvula en la posicion V4-2. Los adsorbedores Ad1 y Ad2 se encuentran ahora interconectados entre si y se encuentran desconectados tanto respecto al evaporador Vd como respecto al condensador Kd. Una parte del fluido de transmision de calor en el adsorbedor Ad1 se evapora y se condensa en el adsorbedor Ad2. A continuacion, los adsorbedores Ad1 y Ad2 adoptan una temperatura igual Tg. La segunda etapa ha finalizado cuando la temperatura Tg se ha alcanzado. Al mismo tiempo el fluido de transmision de calor lfquido recogido en el recipiente de condensado Kb se conduce al evaporador Vd.
En la tercera etapa tiene lugar una desorcion en el adsorbedor Ad2 y una adsorcion en el adsorbedor Ad1. La primera valvula se encuentra en la posicion V1-2, la segunda valvula en la posicion V2-1, la tercera valvula en la posicion V3-1 y la cuarta valvula en la posicion V4-2. El fluido de transmision de calor del recipiente de condensado Kb que entra en el evaporador Vd se evapora en el contacto termico con el circuito de caldeo Hw exterior y accede al adsorbedor Ad2, en el que se condensa. Al mismo tiempo se evapora el fluido de transmision de calor en el adsorbedor Ad1 y accede al condensador Kd. En el mismo se condensa en el contacto termico con el circuito de refrigeracion Kw. El fluido de transmision de calor condensado mana hacia el recipiente de condensado Kb en el que se recoge. Esta etapa finaliza cuando el adsorbedor Ad2 ha alcanzado la temperatura THAd2 reinante en el evaporador Vd y por lo tanto en el circuito de caldeo Hw, y el evaporador Ad1 ha alcanzado la temperatura TKAd1 reinante en el condensador Kd y determinada por el circuito de refrigeracion Kw.
En la cuarta etapa tiene lugar una recuperacion de calor entre el adsorbedor Ad2 y el adsorbedor Ad1. La primera valvula se encuentra en la posicion V1-3, la segunda valvula en la posicion V2-3, la tercera valvula en la posicion V3- 2 y la cuarta valvula en la posicion V4-2. Los adsorbedores Ad2 y Ad1 se encuentran conectados entre si directamente y desconectados tanto respecto al evaporador Vd como respecto al condensador Kd. Una parte del fluido de transmision de calor en el adsorbedor Ad2 se evapora y se condensa en el adsorbedor Ad1. Subsiguientemente, los adsorbedores Ad1 y Ad2 adoptan una temperatura igual Tg. La segunda etapa finaliza cuando se ha alcanzado la temperatura Tg. Al mismo tiempo, el fluido de transmision de calor lfquido recogido en el recipiente de condensado Kb se conduce al evaporador Vd. Con ello se ha concluido el ciclo de trabajo y a partir de entonces se vuelve a iniciar la primera etapa.
La temperatura del fluido de transmision del calor en los adsorbedores, en el condensador y en el evaporador se registran continuamente mediante sensores de temperatura y se envfa a una unidad de control que no se representa, que como resultado de una ejecucion interna de programa entrega unas senales de conmutacion a las valvulas, generando de este modo las posiciones de valvulas correspondientes.
Tal como se deduce de la secuencia de etapas expuesta, la transferencia de calor entre el fluido de transmision de calor y el circuito de refrigeracion en el condensador Kd, el circuito de caldeo en el evaporador Vd y en los adsorbedores Ad1 y Ad2 va asociada a una transicion de fase. En la misma, el fluido de transmision de calor circula en el tramo del tubo termico entre los adsorbedores y el condensador y entre los adsorbedores y el evaporador y asimismo en el tramo entre los adsorbedores, en forma de gas o en forma de vapor, y exclusivamente se encuentra en forma lfquida en el tramo relativamente corto entre el condensador y el evaporador. Ello exige una aplicacion de fuerza particularmente baja con unos tiempos de conmutacion mfnimos al conmutar las valvulas V1 y V2, mientras que el flujo de fluido entre el condensador Kd y el evaporador Vd se produce casi exclusivamente por la accion de la gravedad. Con una capacidad calorica comparable se pueden emplear unas valvulas mas pequenas. Puesto que los
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circuitos hidraulicos exteriores Kw y Hw permanecen separados, los picos de presion como consecuencia de una conmutacion de valvulas en dichos circuitos no se producen.
Empleando las transiciones de fase en el fluido de transmision de calor se reduce considerablemente la duracion del proceso de recuperacion de calor entre los adsorbedores en la segunda y en la cuarta etapa del ciclo de trabajo. Esto representa una gran ventaja principalmente en maquinas de refrigeracion por adsorcion de conmutacion rapida. Ademas, el condensador Kd y el evaporador Vd, en sus caracterfsticas hidraulicas, en particular en lo que respecta a una perdida de presion y a sus capacidades de transferencia de calor, pueden disenarse y optimizarse independientemente de la forma constructiva de los adsorbedores. Para ello se propone en particular la utilizacion de intercambiadores de calor de placas.
La figura 2 representa una forma de realizacion apta para la circulacion de un fluido refrigerante Km en el interior de una instalacion de refrigeracion por adsorcion. La forma de realizacion de un circuito de refrigerante representado en la figura se corresponde en su configuracion sustancialmente con la disposicion tubular termica representada en la figura 1. Sin embargo, en la forma de realizacion que en este caso se presenta, en lugar de los hasta ahora denominados adsorbedores se emplean dos intercambiadores de calor WT1 y WT2. Los mismos realizan una evaporacion y condensacion del fluido refrigerante Km y se encuentran acoplados termicamente con los adsorbedores Ad1 y Ad2 de la disposicion mencionada anteriormente. Todos los demas elementos y desarrollos del trabajo en el proceso cfclico se corresponden con los de la disposicion tubular termica de la figura 1. Sin embargo, en la forma de realizacion que en este caso se menciona, el evaporador Vd del circuito de fluido refrigerante se acopla al circuito de refrigeracion Kw mencionado en la figura 1, mientras que el condensador Kd en este ejemplo de realizacion presenta un acoplamiento termico con el entorno de la instalacion de refrigeracion por adsorcion.
El tipo del fluido de transmision de calor en la forma de realizacion segun la figura 1 y del refrigerante en la forma de realizacion segun la figura 2 depende de las condiciones de utilizacion exactas, en particular de las temperaturas que reinan en el condensador y en el evaporador y de las temperaturas determinadas por los circuitos exteriores, y de la presion existente en el interior de la tuberfa, asf como del calor de evaporacion de los fluidos y de la potencia de caldeo y de refrigeracion en el evaporador y en el condensador asf como en los adsorbedores y en los intercambiadores de calor. Tambien es posible emplear agua, como asimismo por ejemplo amonfaco o mezclas de amonfaco-agua. Ello debe tenerse en cuenta al planificar y disenar el dispositivo y el procedimiento con los expertos en la materia.
Del modo de proceder de los expertos en la materia y de las reivindicaciones subordinadas pueden resultar otras formas de realizacion
LISTA DE REFERENCIAS
Ad1 primer adsorbedor
Ad2 segundo adsorbedor
Kb recipiente de condensado
Kd condensador
Km fluido refrigerante
V1 primera valvula
V2 segunda valvula
V3 tercera valvula
V4 cuarta valvula
Wm fluido de transmision de calor
WT1 primer intercambiador de calor
WT2 segundo intercambiador de calor

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    1. Procedimiento para realizar una transmision de calor entre unos adsorbedores que trabajan en alternancia (Ad1, Ad2) en una instalacion de refrigeracion por adsorcion con un circuito de refrigeracion exterior (Kw) y un circuito de caldeo exterior (Hw), un circuito de transmision de calor cerrado, conectado entre un primer adsorbedor (Ad1) y un segundo adsorbedor (Ad2), con un fluido de transmision de calor (Wm) que circula en su interior, realizandose en el circuito de transmision de calor mediante un primer contacto termico una transmision de calor con el circuito de refrigeracion exterior (Kw) y mediante un segundo contacto termico una transmision de calor con el circuito de caldeo exterior (Hw), realizando el circuito de transmision de calor las siguientes etapas parciales en un proceso cfclico:
    - primera etapa parcial: Calentar el fluido de transmision de calor (Wm) en el segundo contacto termico y entrada del fluido de transmision de calor en el primer adsorbedor (Ad1), y al mismo tiempo salida del fluido de transmision de calor (Wm) del segundo adsorbedor (Ad2) y enfriar el fluido de transmision de calor en el primer contacto termico,
    - segunda etapa parcial: Transferir el fluido de transmision de calor (Wm) entre el primer adsorbedor (Ad1) y el segundo adsorbedor (Ad2), al mismo tiempo, transferir el fluido de transmision de calor (Wm) del primer contacto termico al segundo contacto termico,
    - tercera etapa parcial: Calentar el fluido de transmision de calor (Wm) en el segundo contacto termico y entrada del fluido de contacto termico en el segundo adsorbedor (Ad2), al mismo tiempo, salida del fluido de transmision de calor (Wm) del primer adsorbedor (Ad1) y enfriar el fluido de transmision de calor en el primer contacto termico,
    - cuarta etapa: Transferir el fluido de transmision de calor (Wm) entre el segundo adsorbedor (Ad2) y el primer adsorbedor (Ad1), al mismo tiempo transferir el fluido de transmision de calor (Wm) del primer contacto termico al segundo contacto termico, caracterizado porque durante la primera y la tercera etapa parcial, en la respectiva entrada del fluido de transmision de calor en el segundo adsorbedor (Ad2) y en el primer adsorbedor (Ad1) tiene lugar una condensacion del fluido de transmision de calor (Wm) y durante la segunda y la cuarta etapa parcial en la transferencia del fluido de transmision de calor entre el primer adsorbedor (Ad1) y el segundo adsorbedor (Ad2) tiene lugar una evaporacion parcial del fluido de transmision de calor en uno de los dos adsorbedores y una condensacion en el otro adsorbedor.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el segundo contacto termico se configura como un evaporador (Vd) y el primer contacto termico se configura como un condensador (Kd), teniendo lugar en el evaporador (Vd) una evaporacion del fluido de transmision de calor (Wm) y en el condensador tiene lugar una condensacion del fluido de transmision de calor (Wm).
  3. 3. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fluido de transmision de calor (Wm) condensado en el condensador (Kd) se recoge en un recipiente de condensado (Kb) intercalado entre el condensador y el evaporador.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque la recogida en un recipiente de condensado (Kb) del fluido de transmision de calor (Wm) lfquido tienen lugar por la accion de la gravedad.
  5. 5. Dispositivo para realizar una transmision de calor, conforme al procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, entre unos adsorbedores (Ad1, Ad2) que trabajan en alternancia en una instalacion de refrigeracion por adsorcion con un circuito de refrigeracion exterior (Kw) y un circuito de caldeo exterior (Hw), caracterizado por un circuito de transferencia de calor cerrado, intercalado entre un primer adsorbedor (Ad1) y un segundo adsorbedor (Ad2), con un fluido de transmision de calor (Wm) que circula en el interior del mismo, realizandose en el circuito de transmision de calor, mediante un primer contacto termico, una transmision de calor con el circuito de refrigeracion exterior (Kw) y, mediante un segundo contacto termico, una transmision de calor con el circuito de caldeo exterior (Hw), encontrandose una disposicion tubular termica con el fluido de transmision de calor (Wm) que circula en su interior, acoplado termicamente con el circuito de refrigeracion exterior (Kw) y con el circuito de caldeo exterior (Hw).
  6. 6. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque la disposicion tubular termica presenta los elementos siguientes: un primer contacto termico en contacto termico con el circuito de refrigeracion (Kw), un segundo contacto termico conectado con el primer contacto termico, en contacto termico con el circuito de caldeo (Hw), una primera valvula (V1), entre primer adsorbedor (Ad1), segundo adsorbedor (Ad2) y segundo contacto termico y una segunda valvula (V2) entre primer adsorbedor, segundo adsorbedor y primer contacto termico.
  7. 7. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el primer contacto termico es el condensador (Kd) y el segundo contacto termico es el evaporador (Vd).
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  8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por el recipiente de condensado (Kb) intercalado entre el condensador (Kd) y el evaporador (Vd).
  9. 9. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por una tercera valvula (V3) dispuesta entre el condensador (Kd) y el recipiente de condensado (Kb) y una cuarta valvula (V4) dispuesta entre el recipiente de condensado y el evaporador (Vd).
  10. 10. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque las valvulas (V1, V2, V3, V4) realizan los siguientes estados de valvula que se repiten cfclicamente:
    - primer estado de valvula: Conexion abierta entre el evaporador (Vd) y el primer adsorbedor (Ad1), conexion abierta entre el segundo adsorbedor (Ad2) y el condensador (Kd),
    - segundo estado de valvula: Conexion abierta entre el primer adsorbedor y el segundo adsorbedor, conexion abierta entre el condensador (kd) y/o el recipiente de condensado (Kb) y evaporador (Vd),
    - tercer estado de valvula: Conexion abierta entre el evaporador (Vd) y el segundo adsorbedor (Ad2), conexion abierta entre el primer adsorbedor (Ad1) y el condensador (Kd),
    - cuarto estado de valvula: Como el segundo estado de valvula
  11. 11. Dispositivo segun la reivindicacion 10, caracterizado porque en el primer y en el tercer estado de valvula se encuentra abierta una conexion entre el condensador (Kd) y el recipiente de condensado (Kb).
  12. 12. Dispositivo segun la reivindicacion 6, caracterizado porque la primera valvula (V1) y/o la segunda valvula (V2) se configuran como una valvula de tres vfas controlable.
  13. 13. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la tercera valvula (v3) es una valvula de tres vfas controlable.
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