ES2834548T3 - Mapeo cruzado de componentes en un sistema de refrigeración - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento de mapeo cruzado de un modelo de rendimiento en un circuito de refrigeración que contiene al menos un compresor y una válvula de expansión, comprendiendo el procedimiento: medir una presión de succión, P1, una presión de descarga, P2, una temperatura de succión, T1, del circuito de refrigeración y una temperatura de un refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión, T3, calcular una temperatura de línea de descarga, Tpm, con un primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: un número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración y comparar la temperatura de línea de descarga calculada, Tpm, con una temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial, ΔT, calcular un primer flujo másico, Mpm, con el primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: el número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración, calcular un segundo flujo másico, Mevm, a través de la válvula de expansión con un segundo modelo de rendimiento de tipo regresión donde la ecuación característica para la válvula de expansión se expresa como una relación entre el flujo másico de la válvula, la abertura de válvula, Φ, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2 y la temperatura del refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión T3, comparar el primer flujo másico, Mpm, con el segundo flujo másico, Mevm, para obtener un segundo valor diferencial, ΔM, y evaluar el primer valor diferencial, ΔT, y el segundo valor diferencial, ΔM.

Description

DESCRIPCIÓN
Mapeo cruzado de componentes en un sistema de refrigeración
[0001] Esta invención se refiere en general a la predicción, control, detección de fallas y diagnóstico del rendimiento de sistemas de refrigeración, y en particular al uso y la calibración de modelos de rendimiento de sistema para dicho propósito.
[0002] Dado que el mantenimiento y la operación de los sistemas de refrigeración son bastante costosos, existe el objetivo de monitorear y mejorar continuamente la confiabilidad y la eficacia de los sistemas de refrigeración. Los sistemas de refrigeración mecánicos que contienen al menos un compresor consumen grandes cantidades de energía durante el funcionamiento y están sujetos a una serie de parámetros altamente volátiles que influyen en la fiabilidad, la eficacia y la capacidad del sistema de refrigeración. Por lo tanto, es importante monitorear y controlar continuamente el rendimiento de los sistemas de refrigeración.
[0003] En la técnica anterior, se conoce una gran variedad de formas diferentes de cómo se puede monitorear y controlar el funcionamiento de los circuitos de refrigeración que contienen al menos un compresor a partir de la simple comparación de los valores del sistema detectado entre ellos o con valores de umbrales predeterminados, hasta procedimientos basados en modelos más sofisticados usando funciones de transferencia para expresar la relación de entrada/salida del sistema.
[0004] La detección y diagnóstico de fallas de los sistemas de refrigeración se maneja comúnmente monitoreando parámetros de funcionamiento de componentes del sistema y siguiendo su evolución en el tiempo, donde un componente podría ser cualquier componente que esté comprendido dentro del sistema tal como, por ejemplo, un compresor o una válvula de expansión, etc. Además de los procedimientos tradicionales de detección de fallas como se describe en el documento EP 0 217 558 B1, se pueden usar procedimientos basados en la predicción de rendimiento de componentes de sistema de refrigeración. Por ejemplo, el documento US 6,799,951 B2 describe una falla del compresor o un procedimiento de detección de fallas basado en el uso de un conjunto de datos de compresor predeterminado, tal como curvas de calificación de rendimiento, para predecir el valor de un parámetro de funcionamiento del compresor y compararlo con un valor detectado real. Además, el documento US 6,981,384 B2 ilustra el uso de un controlador preprogramado destinado a detectar carga no adaptada, es decir, carga insuficiente o sobrecarga de sistema, de refrigerante en una condición de sistema dada, en base a la comparación entre el subenfriamiento líquido medido y un valor de subenfriamiento predeterminado definido en función del modo de funcionamiento y las características del sistema. Además, el documento US 2005/0126190 A1 divulga un procedimiento similar basado en el monitoreo del recalentamiento por succión. El documento EP 0 883 047 B1 muestra un procedimiento destinado al monitoreo de funcionamiento de válvulas de expansión eléctrica, EEV, basado en la teoría de redes neuronales. El objetivo de este procedimiento es generar un algoritmo basado en la información generada por una pluralidad de sensores localizados en el sistema y producir un valor calculado de la posición de la EEV. En comparación con otros procedimientos que se conocen en la técnica anterior, este procedimiento no se basa en parámetros predeterminados pero tiene un alcance muy limitado. El procedimiento de control de la EEV descrito en el documento US 2013/0205815 A1 se basa en la teoría de la función de transferencia y tampoco depende de parámetros predeterminados. Sin embargo, la aplicación de dicho procedimiento es computacionalmente exigente y también de alcance limitado.
[0005] Entre otros, monitorear y controlar el rendimiento de sistemas de refrigeración también incluye medir la eficacia del sistema y calcular índices de rendimiento como el coeficiente de rendimiento, COP, o el factor de eficiencia energética, EER, para propósitos de detección de fallas, por ejemplo, para identificar la degradación potencial de la eficacia del sistema o para verificar si el sistema está funcionando dentro de las especificaciones de su fabricante, o con el propósito de monitorear el rendimiento, por ejemplo, para estimar los costes operativos y permitir que el propietario tome decisiones sobre el uso y el funcionamiento de su instalación. Sin embargo, medir la eficacia de los sistemas de refrigeración es en general un desafío, por ejemplo, porque hay múltiples parámetros para monitorear, costosos, por ejemplo, porque se necesitan numerosos sensores y registradores y, de alguna manera, poco precisos, especialmente para sistemas de aire. Por ejemplo, el documento US 6.701.725 B2 describe el uso de un modelo de rendimiento de compresor ampliamente conocido para estimar la capacidad y la potencia de un sistema de refrigeración real basado en datos de rendimiento de compresores generalizados o predeterminados/estándar publicados, por ejemplo, estándar ARI 540 o tablas del fabricante del compresor, para sacar conclusiones sobre el rendimiento del sistema de refrigeración real, por ejemplo, capacidad, potencia, COP, EER, rendimiento estacional, etc. El documento US 8,775,123 B2 muestra otro procedimiento simple para estimar el coeficiente de rendimiento de un sistema de refrigeración basado únicamente en cálculos de entalpía y detección limitada de parámetros del sistema.
[0006] Para controlar el funcionamiento de los circuitos de refrigeración, el control de la válvula de expansión electrónica, EXV, se maneja comúnmente en base a algoritmos de control de circuito cerrado estándar, por ejemplo, control de PI o PID, con la intención de mantener una cantidad suficiente de recalentamiento en la succión del compresor o compresores para evitar que ingrese una cantidad excesiva de líquido al compresor o compresores que podría causar fallas en el compresor o compresores. Existen muchos procedimientos para mejorar la robustez y la exactitud del control de recalentamiento, tal como procedimientos de autoajuste o sintonización adaptativa como se explica en el documento US 5,506,768 A, mientras que el documento WO2008/147828 A divulga otro tipo de control basado en el uso del procedimiento de lógica difusa. Sin embargo, estos procedimientos de control en general no permiten funcionar con un recalentamiento de succión del compresor de menos de 5 K a 7 K, lo que da lugar a un funcionamiento subóptimo del evaporador y, por lo tanto, del sistema de refrigeración. Es bien conocido que, controlando con mayor exactitud el recalentamiento que permite el funcionamiento a un recalentamiento bajo, es decir positivo o cero, es decir, típicamente, de 3 K a 0 K, daría lugar a una mayor eficacia del sistema. Además, como se explica en el documento US 4,878,355 A, también es bien conocido que el funcionamiento con una cantidad limitada de gotas de líquido en la succión del compresor puede ser beneficioso para enfriar el compresor y extender su intervalo/envolvente de funcionamiento nominal. Sin embargo, dicha operación, cercana a los límites de confiabilidad del sistema, requiere altos niveles de exactitud y robustez que los procedimientos de control tradicionales no pueden proporcionar. Por lo tanto, el documento EP 0237 822 B1 describe un procedimiento para controlar la abertura de la válvula de expansión basado en la medición del recalentamiento de descarga del compresor y su comparación con el grado predeterminado de recalentamiento estimado basado en una relación entre los valores de recalentamiento de succión y descarga del compresor. El documento WO 2009/048466 A1 muestra un enfoque similar también basado en el uso de una relación entre el recalentamiento de succión del compresor y la temperatura de descarga. El documento US 6,318,101 B1 describe un procedimiento de control dirigido a la minimización del pellizco del evaporador y el monitoreo de la desviación de la temperatura de descarga frente a un punto de ajuste predeterminado que se almacena en el controlador para proteger el compresor del derrame de líquido. El documento US 7,509,817 B1 muestra un procedimiento de control de válvula de expansión lineal basado en la medición del recalentamiento de succión y descarga y caracterizado por el uso sucesivo de dos procedimientos de control diferentes que usan parámetros predeterminados representativos de la(s) capacidad(es) del compresor o compresores y se aplican después de un período de tiempo predeterminado. El documento US 6,711,911 B1 divulga otro procedimiento de control de válvula de expansión basado en la comparación de la temperatura de descarga del compresor real (detectada) y un valor teórico de la temperatura de descarga del compresor que correspondería a un funcionamiento de recalentamiento bajo deseado. El cálculo de la temperatura de descarga teórica se basa en algunos coeficientes/parámetros predeterminados que caracterizan los compresores que se usan en el sistema de refrigeración. El documento US 8,096,141 B2 muestra otro procedimiento para controlar el funcionamiento de recalentamiento de sistemas de refrigeración en base a la estimación del caudal de succión real (basado en algunas características conocidas o predeterminadas de la válvula) y adaptándose a la abertura de la válvula de expansión para que coincida con un punto de ajuste de caudal de succión deseado calculado, correspondiente a un punto de ajuste de condición de succión deseado. El documento US 7,290,402 B1 muestra un procedimiento de control de válvula de expansión basado en una relación predeterminada experimentalmente entre el error de recalentamiento de succión y la abertura de válvula. Las tablas de búsqueda predeterminadas también se usan en el documento US 2013/0174591 A1 para establecer un punto de ajuste de recalentamiento basado en condiciones de funcionamiento actuales del sistema.
[0007] El documento WO2008/100255 divulga un procedimiento de comparación de una temperatura de descarga saturada detectada (SDTi) con una temperatura de descarga saturada deseada calculada (SDTSP); en el que dicha SDTSP se calcula en base a diversos parámetros de funcionamiento medidos.
[0008] Como se muestra anteriormente, la mayoría de los procedimientos de monitoreo, control y diagnóstico descritos en la literatura en general hacen uso de características nominales, relaciones predeterminadas y/o rendimiento de calificación estandarizada de referencia. Dichos datos normalmente se generan en base al rendimiento de un sistema o componente dado, en un momento dado. Es obvio que dichos datos predeterminados no se pueden considerar como una representación exacta del comportamiento de ningún sistema o componente, incluso similar, ya que no toma en cuenta los efectos causados por tolerancias de fabricación de componentes del sistema, rodaje, envejecimiento y tolerancias de aplicación o sistema. Sin embargo, para un monitoreo, control, detección de fallas y diagnóstico exactos del sistema de refrigeración, es esencial ajustar mejor el modelo de predicción de rendimiento aplicado durante el funcionamiento para tener en cuenta la variabilidad y variaciones del rendimiento de componentes.
[0009] La variabilidad de fabricación de componentes de sistema de refrigeración puede afectar significativamente el rendimiento de los componentes. Las tolerancias de fabricación varían de un componente a otro y de un fabricante a otro. Los valores de estas tolerancias e intervalos de variabilidad la mayoría de las veces no están disponibles en el dominio público y son parte del conocimiento exclusivo del fabricante de componentes.
[0010] En general, se observa un efecto de rodaje durante las primeras horas de funcionamiento de un componente de sistema, en el que el rodaje se puede definir como el período de tiempo hasta que los componentes del sistema han alcanzado un nivel de rendimiento estable. Dependiendo de los diversos parámetros, tal como el tipo de componente, la tecnología, el tamaño, las condiciones de funcionamiento, etc., el rodaje puede durar desde un par de horas hasta algunos días. Los parámetros de rodaje, tal como la duración, en general no están disponibles en el dominio público y requieren una cantidad significativa de datos de prueba para ser identificados. Además, estas características tampoco están en general disponibles o son parte del conocimiento exclusivo del fabricante de componentes.
[0011] El envejecimiento de componentes consiste en la evolución, en general, degradación del rendimiento de funcionamiento de los componentes con el tiempo. Dicho envejecimiento y el intervalo de variación de rendimiento resultante pueden depender de muchos factores, como el tiempo de uso, las condiciones de funcionamiento y el tipo de componente usado.
[0012] Normalmente, el impacto significativo del envejecimiento se puede producir después de un período de ejecución relativamente largo. De hecho, la mayoría de los componentes de sistema están diseñados para cumplir con requisitos de vida útil de varios años. Una vez más, la caracterización exacta del envejecimiento de componentes en general requiere una cantidad significativa de datos y un conocimiento muy detallado del comportamiento de componentes.
[0013] Los procedimientos en los que el efecto de las tolerancias de fabricación, el rodaje y el envejecimiento del componente principal se pueden caracterizar, anticipar y corregir con exactitud ofrecen nuevas oportunidades para la predicción, monitoreo, control y detección de fallas más exactos del rendimiento y el funcionamiento. De hecho, a modo de ejemplo, el conocimiento previo de estas tolerancias permite una definición más realista de las bandas de control y detección, así como un ajuste más robusto de los algoritmos de control y detección.
[0014] Las tolerancias de aplicación o sistema también pueden tener un determinado impacto en el rendimiento y funcionamiento del sistema. Las tolerancias de aplicación incluyen todos los aspectos que pueden variar entre un sistema que usa un conjunto definido de componentes y otro sistema que usa exactamente el mismo conjunto de componentes. Esto puede incluir la disposición del circuito de refrigeración y las caídas de presión relacionadas, así como la cantidad de aceite y refrigerante en el sistema, la presencia de aislamiento en los componentes, la presencia de cubierta de aislamiento acústico en el compresor, etc. Sin embargo, algunas de estas influencias son en general de menor influencia y se puede compensar/corregir o tener en cuenta fácilmente si se usa una cantidad suficiente de sensores, por ejemplo, caídas de presión entre dos componentes.
[0015] Además, es importante observar que los procedimientos actuales a menudo son subóptimos, ya que no pretenden caracterizar el sistema como un todo sino que, en general, consideran los componentes del sistema individualmente, tal como compresores, válvulas, etc., que rara vez influyen en el acoplamiento dinámico cercano existente entre los componentes de un sistema de refrigeración dado.
[0016] Por lo tanto, existe la necesidad de técnicas eficaces para potenciar la exactitud y la robustez de los modelos de predicción que se van a usar para predecir, controlar, diagnosticar y detectar fallas de los sistemas de refrigeración.
[0017] Esta necesidad se satisface mediante la materia objeto de las reivindicaciones independientes.
[0018] De acuerdo con la invención, se divulga un procedimiento de acuerdo con la reivindicación independiente 1 y un aparato de acuerdo con la reivindicación independiente 10.
[0019] En la siguiente parte de la descripción, el término flujo se refiere a un flujo másico.
[0020] El sistema de refrigeración que contiene al menos un compresor y al menos una válvula de expansión consiste en un circuito de refrigeración de circuito cerrado en el que fluye un fluido refrigerante y donde el al menos un compresor está destinado a comprimir el refrigerante. Como se describe anteriormente, el circuito de refrigeración contiene al menos un compresor. Sin embargo, dependiendo de la aplicación, el circuito de refrigeración también puede contener múltiples compresores de capacidad fija o variable, idénticos o diferentes.
[0021] Dicho circuito también puede contener un condensador que recibe gas refrigerante caliente del compresor, en el que el gas se condensa en el condensador, y a continuación, se alimenta a través de al menos una válvula de expansión al evaporador. Por medio de la válvula de expansión, se puede controlar el flujo refrigerante al evaporador. La válvula de expansión usada en el circuito de refrigeración puede ser una válvula de expansión electrónica, EXV, donde se usa un motor paso a paso para controlar la abertura de la válvula y, de este modo, controla el flujo de refrigerante que ingresa al evaporador. Por ejemplo, el motor paso a paso puede controlar el flujo en respuesta a las señales recibidas por un controlador electrónico.
[0022] El primer modelo de rendimiento del circuito de refrigeración puede ser cualquier modelo capaz de modelar el comportamiento del circuito de refrigeración, tal como un modelo de tipo regresión de caja negra, un modelo determinista de caja blanca que se basa en relaciones físicas o un modelo de caja gris que usa ambos enfoques. Además, el segundo modelo de rendimiento puede ser cualquier modelo capaz de modelar el comportamiento del circuito de refrigeración tal como se describe anteriormente con respecto al primer modelo de rendimiento.
[0023] Por ejemplo, un modelo de tipo regresión de caja negra adecuado para modelar el rendimiento del sistema de refrigeración se define en el documento EN12900/AHRI540 que se puede usar para calcular directamente el rendimiento del compresor, tal como el consumo de energía típico, el flujo de succión, la corriente y la capacidad, en base a valores de funcionamiento del compresor, tal como los diversos valores de presión y temperatura que se detectan por medio de sensores dispuestos en diversas localizaciones del circuito. Los modelos de caja gris que serían adecuados para modelar el rendimiento del sistema de refrigeración se basan en la definición de índices de eficacia estándar, tal como la eficacia isentrópica del compresor, el factor característico de la válvula de expansión electrónica y el uso de regresiones simples para estimar el valor de dichos índices en función de la condición de funcionamiento del sistema, por ejemplo, presiones y temperaturas y estados de funcionamiento de componentes, por ejemplo, velocidad del compresor, posición del motor de válvula. Los parámetros de estos modelos en general se pueden identificar para un tipo dado de sistema/componente y se pueden volver a usar para estimar el rendimiento de equipos similares.
[0024] Los modelos de regresión más sofisticados también son adecuados para modelar el rendimiento del sistema de refrigeración y sus componentes. Estos tipos de modelos emplean una noción generalizada de funciones de transferencia para expresar la relación entre la entrada, la salida y el ruido en el circuito en base a los valores medidos del circuito. La práctica muestra que los modelos autorregresivos con o sin entrada externa, por ejemplo, como ARMA, ARX, ARMAX son específicamente adecuados para modelar el comportamiento de sistemas de refrigeración que contienen al menos un compresor, porque estos tipos de modelos se pueden ajustar fácilmente, es decir, calibrar o recalibrar para adaptarse a datos reales y que además permite una predicción dinámica exacta del rendimiento de circuito considerado.
[0025] Para usar dicho modelo de rendimiento como se describe anteriormente, se miden uno o más valores de parámetro de circuito del circuito de refrigeración. La medición se puede realizar leyendo, es decir, muestreando, valores de al menos uno de los varios sensores de temperatura y presión que se encuentran dispersos por todo el circuito de refrigeración. Por ejemplo, los sensores se pueden disponer sobre o en el compresor, los tubos, la válvula de expansión, etc. Además, se pueden usar valores distintos a los de temperatura y presión en lugar o además de los valores de parámetro de circuito mencionados anteriormente, tal como la fuente de alimentación del compresor, etc. Los valores de parámetro de circuito se pueden medir periódicamente y a continuación, por ejemplo, almacenar en una memoria que se conecta al circuito de refrigeración.
[0026] De forma ventajosa, se ha demostrado que interconectar un primer y un segundo modelo de rendimiento como se describe anteriormente permite predecir el rendimiento y el comportamiento del sistema de refrigeración considerado en funcionamiento con una mayor exactitud y robustez que los modelos de referencia estándar predeterminados y específicos de componentes. Este esquema se puede denominar mapeo cruzado y se puede usar para propósitos de predicción del rendimiento, monitoreo, control de sistema y detección de fallas.
[0027] Se ha descubierto que la temperatura de la línea de descarga y el flujo de succión del al menos un compresor sirven como indicadores muy confiables para propósitos de monitoreo de rendimiento, control de sistema y detección de fallas. En particular, cualquier desviación del flujo en el circuito real frente al modelo de rendimiento afectará significativamente la temperatura de la línea de descarga, DLT.
[0028] Por lo tanto, en el procedimiento de acuerdo con la invención, la temperatura de la línea de descarga, Tpm, del circuito se calcula con el primer modelo de rendimiento en función de al menos un valor de parámetro de circuito de uno o más valores de parámetro de circuito medidos del circuito de refrigeración. De acuerdo con la invención, la temperatura de la línea de descarga, Tpm, se calcula en función de uno o más de los siguientes valores de parámetro de circuito: un número de compresores, N, que funcionan en el circuito, una presión de succión, P1, una presión de descarga, P2, y una temperatura de succión, T1, del circuito de refrigeración.
[0029] Como ejemplo, la temperatura de la línea de descarga se puede expresar en función de los mismos valores de parámetros de circuito calculando un balance de energía del compresor y el sistema basado en datos predeterminados de rendimiento del compresor, por ejemplo: los datos del documento EN12900/AHRI550.
[0030] En otro ejemplo, la temperatura de la línea de descarga también se puede expresar usando una estructura de ecuación de entrada múltiple salida única, MISO, como sigue:
Tpmt = a1*Tmeast-,+a2*Tmeast- 2 +ar*Tmeast-3+...
...bi*Plt+b2* Pit-i+b3*Pit-2+Ci*P2t+C2*P2t l+c3*P2ta+di*Tit+dz* Tit I+d3* Tit s
[0031] En un modo de realización, todos los valores de parámetro de circuito mencionados se usan para el cálculo. De acuerdo con la invención, se calcula un primer valor diferencial, AT, es decir, un valor relativo que define la diferencia de dos valores absolutos, comparando la temperatura de línea de descarga calculada, Tpm, con una temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración.
[0032] De forma ventajosa, la exactitud y la robustez del mapeo se incrementan aún más calculando un primer flujo, Mpm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos un valor de parámetro de circuito medido de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos. De acuerdo con la invención, el primer flujo, Mpm, se calcula en función de N, P1, P2 y T1 del circuito de refrigeración con el primer modelo de rendimiento. El valor obtenido se compara a continuación con un segundo flujo, Mevm, a través de la válvula de expansión para calcular un segundo valor diferencial, AM.
[0033] El segundo flujo, Mevm, a través de la válvula de expansión se puede calcular por medio de un segundo modelo de rendimiento para el modelo de válvula de expansión en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos.
[0034] De acuerdo con la invención, el segundo flujo, Mevm, es decir, el flujo a través de la válvula de expansión se calcula con un modelo de tipo regresión, donde la ecuación característica para la válvula de expansión se puede expresar como una relación entre el flujo de válvula y la abertura de válvula y condiciones de funcionamiento del sistema. Por ejemplo, se puede usar una relación como m = F(P1,P2,0(%),T3), donde m es el flujo másico a través de la válvula de expansión, P1 es la presión de succión, P2 es la alta presión del sistema (representativa de la presión de entrada de la válvula), T3 es la temperatura del líquido y 0(%) es la abertura de la válvula en grados. Sin embargo, dicha relación también podría ser de una forma autorregresiva.
[0035] A continuación, se evalúan el primer valor diferencial, AT, y el segundo valor diferencial, AM, donde la evaluación podría ser, por ejemplo, un análisis o la determinación de si el primer y segundo valor diferencial AT, AM, están todavía dentro de un cierto intervalo predeterminado de sus respectivos valores de umbral. Los resultados de la evaluación se pueden usar para las diversas aplicaciones como se define en los modos de realización descritos a continuación.
[0036] En un modo de realización, se indica que al menos el primer modelo de rendimiento está listo para ser usado en la predicción del rendimiento del circuito de refrigeración en base a la determinación de que al menos uno de la temperatura de línea de descarga medida, Tmed, y el primer valor diferencial, AT, se mantiene estable. Aquí, estable se puede definir como la derivada de tiempo del valor de temperatura o del valor diferencial de temperatura cercano a 0, por ejemplo, un orden de magnitud 1E-3 a 1E-6, lo que significa que la temperatura de línea de descarga medida, Tmed, no varía más de, por ejemplo, 0,5° Kelvin durante todo el período de funcionamiento.
[0037] Durante las primeras horas de funcionamiento del circuito de refrigeración, los efectos de rodaje tienen un impacto importante en el rendimiento y el comportamiento del circuito. Aquí, el rodaje se refiere al período de tiempo que se necesita hasta que todos los valores medidos permanezcan dentro de sus límites de funcionamiento normales, es decir, hasta que el sistema haya alcanzado un funcionamiento estable. Por ejemplo, pueden pasar hasta 24 horas hasta que la temperatura de línea de descarga medida Tmed se mantenga dentro de un intervalo determinado, es decir, normal durante el funcionamiento normal. Aunque el rendimiento del compresor ya se puede predecir con propósitos de monitoreo, control o detección de fallas antes de que se realice el rodaje, la exactitud de la predicción después del rodaje se incrementa drásticamente.
[0038] Si después del período inicial de tiempo de funcionamiento se logra un funcionamiento estable, se puede generar una indicación para permitir que un operador de sistema o un software de control que se ejecuta en un controlador electrónico sepa que el rodaje de sistema ahora se puede considerar como terminado y que al menos el primer modelo de rendimiento se puede usar ahora para predecir el rendimiento del circuito de refrigeración. La indicación puede ser una señal que se envía a un controlador electrónico y/o un indicador que se establece en un software de control que se ejecuta en el controlador electrónico, etc.
[0039] En un modo de realización, el primer modelo de rendimiento se calibra en respuesta a la indicación de que el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento.
[0040] Se conoce que los modelos de regresión y polinomiales necesitan ser calibrados y recalibrados para que sean lo suficientemente exactos para la predicción del rendimiento, la detección de fallas, el control, etc. En la descripción, el término calibrado se usa tanto para la calibración inicial como para la calibración o calibraciones posteriores, es decir, la recalibración o recalibraciones.
[0041] Como se describe anteriormente con respecto al modo de realización previo, pueden pasar hasta 24 horas hasta que el sistema haya alcanzado un nivel de rendimiento estable. Durante ese período inicial de tiempo de funcionamiento, el modelo se podría usar para propósitos de monitoreo, control o detección de fallas como se describe anteriormente. Sin embargo, es posible que la predicción no sea muy exacta. Por lo tanto, una vez que el sistema ha alcanzado un funcionamiento estable, el primer modelo de rendimiento se puede calibrar por primera vez para tener en cuenta las posibles desviaciones debido a la inexactitud del primer modelo de rendimiento, debido a la variabilidad de fabricación de componentes y la variabilidad de aplicación.
[0042] La calibración del primer modelo de rendimiento se podría realizar ajustando los parámetros del primer modelo de rendimiento de modo que al menos uno de los dos valores AT, AM tienda a cero. Además, la calibración podría ser un proceso iterativo que se realiza para reducir los errores AT, AM.
[0043] En otro modo de realización, la evaluación comprende determinar si calibrar el primer modelo de rendimiento en base al al menos uno de los dos valores diferenciales, AT, AM. Esta determinación se puede realizar, por ejemplo, periódicamente después de que el primer modelo de rendimiento se haya calibrado inicialmente en respuesta a la indicación de que el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento. Sin embargo, esta determinación también se puede realizar independientemente de una indicación de que el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento y/o independientemente de una primera calibración. Por ejemplo, la determinación se podría realizar en intervalos de tiempo predeterminados después de que el circuito de refrigeración se puso en funcionamiento.
[0044] De forma ventajosa, para determinar si el primer modelo de rendimiento calibrado sigue estando de acuerdo con el rendimiento real del circuito de refrigeración, se ha descubierto que la temperatura de línea de descarga y el flujo de succión del al menos un compresor sirven como indicadores muy confiables. Se monitorea la desviación entre la Tmeas medida real y la Tpm calculada, y por tanto, un incremento en el valor absoluto del primer valor diferencial AT. Si la desviación se incrementa con el tiempo, sin sobrepasar una tasa de evolución predeterminada, se considera que la desviación se debe a un "envejecimiento normal". A continuación, se necesita una nueva calibración del primer modelo de rendimiento. Esto se puede hacer actualizando el primer modelo de rendimiento con valores medidos recientemente del sistema de refrigeración como se describe anteriormente. De lo contrario, la desviación podría deberse a una falla en el sistema, por ejemplo, un compresor defectuoso, y podría activarse un procedimiento de detección de fallas. Por ejemplo, podría ser necesario calibrar el modelo de rendimiento después de que el modelo de rendimiento fuese calibrado inicialmente, si los dos valores que forman el valor diferencial AT difieren en más del 5 %. El mismo umbral también podría aplicarse para AM. De forma ventajosa, para incrementar aún más la exactitud de la predicción, se puede tener en cuenta una desviación del otro valor diferencial AM además de, o de forma alternativa a AT, al decidir si calibrar el primer modelo de rendimiento.
[0045] En un modo de realización, se indica una falla del sensor en base a la determinación de que el primer valor diferencial, AT, está fuera de un intervalo predeterminado, y/o se indica una falla de la válvula de expansión en base a la determinación de que el primer y segundo valor de flujo, Mpm, Mevm, usados para obtener el segundo valor diferencial, AM, difieren en un porcentaje predeterminado entre sí. Por ejemplo, este intervalo predeterminado podría ser un intervalo de 0 a 20° Kelvin, es decir, la magnitud de la diferencia de Tpm y Tmeas está entre 0° y 20° Kelvin. Además, por ejemplo, la magnitud de la diferencia de Mpm y Mevm, puede diferir en más del 20 % entre sí para indicar una falla de la válvula de expansión. Por ejemplo, esas determinaciones se pueden hacer periódicamente después de iniciado el circuito de refrigeración. Se ha demostrado que cuando el primer y segundo valor diferencial están fuera de sus respectivos intervalos, como se describe anteriormente, al menos uno de los sensores que está adaptado para medir el al menos un valor de parámetro de circuito está muy probablemente defectuoso. La determinación de si se ha producido una falla del sensor y/o una falla de la válvula de expansión se puede hacer inmediatamente después de que se inicia el circuito de refrigeración, o se puede hacer periódicamente después de que el primer modelo de rendimiento se haya calibrado inicialmente para lograr un mayor grado de exactitud.
[0046] En otro modo de realización, la evaluación comprende determinar la presencia de una falla en base a al menos uno de los dos valores diferenciales, AT, AM. Aquí, la presencia de una falla se puede determinar si los dos valores que forman el valor diferencial AT difieren en más del 10 %. También podría aplicarse el mismo umbral o uno similar para AM. Para una mayor exactitud, la evaluación podría realizarse con un primer modelo de rendimiento calibrado. No obstante, la evaluación ya daría resultados útiles cuando se usa simplemente un modelo de rendimiento no calibrado.
[0047] Además, las posibles fallas podrían localizarse mejor mediante un análisis más detallado de los valores diferenciales, AT, AM, por ejemplo, analizando el segundo valor diferencial, AM. Aquí, podría comprobarse si el segundo valor diferencial, Am , es positivo o negativo. Por ejemplo, si el flujo, Mevm, a través del valor de expansión que se puede calcular por medio de un modelo de tipo regresión como se describe anteriormente, difiere del flujo, Mpm, que se calcula por medio del primer modelo de rendimiento, es muy probable que se detecte una falla en la válvula de expansión. A diferencia de una falla en el "lado de la válvula de expansión", se podría detectar un tipo de falla diferente, si el primer flujo, Mpm, que se calcula a partir del modelo, difiere del segundo flujo calculado, Mevm, a través de la válvula de expansión. En este caso, puede haber aparecido una falla del compresor o puede haber un problema con la puesta en servicio del modelo de rendimiento.
[0048] En un modo de realización, el consumo de energía, Ipm, del al menos un compresor se calcula con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos y el consumo de energía calculado, Ipm, se compara con un consumo de energía medido, lmed, desde el circuito de refrigeración para obtener un tercer valor diferencial, AI, y evaluar el tercer valor diferencial, AI. Aquí, la evaluación podría ser un análisis o la determinación de si el tercer valor diferencial AI todavía está dentro de un cierto intervalo predeterminado de su valor de umbral respectivo. El resultado de la evaluación también se puede usar para las diversas aplicaciones como se define en los modos de realización descritos anteriormente. En la descripción, el término potencia se usa de manera intercambiable para la potencia eléctrica en vatios y para la corriente eléctrica en amperios.
[0049] El consumo de energía, Ipm, se puede calcular en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos. En un ejemplo, el consumo de energía se podría calcular a partir del primer modelo de rendimiento, en función de la presión de succión P1, la presión de descarga, P2 y una velocidad de compresor, w. El valor de consumo de energía medido, Imeas, se puede obtener por medio de un sensor de corriente instalado en la línea eléctrica principal, que alimenta el al menos un compresor en el circuito de refrigeración con energía eléctrica.
[0050] De forma ventajosa, la presencia de una falla del sistema, falla del sensor o falla de la válvula de expansión también se podría determinar si el tercer valor diferencial, AI, está fuera de un intervalo predeterminado respectivo que puede variar dependiendo del tipo de falla. Además, de forma ventajosa, el período de rodaje, como se describe anteriormente, se puede caracterizar directamente siguiendo la evolución de la entrada de potencia del compresor. Además, si se tiene en cuenta el consumo de energía, se pueden alcanzar niveles de exactitud más altos, ya que las pérdidas del compresor se pueden estimar directamente comparando la medición de la energía y el trabajo de compresión del lado del refrigerante. Esto permite identificar una relación entre las pérdidas del compresor. Además, para incrementar aún más la exactitud de la predicción, ya sea que sea necesario o no calibrar o recalibrar el primer modelo de rendimiento, el tercer valor diferencial se puede tener en cuenta además de, o de forma alternativa a AT y/o AM.
[0051] Aún en otro modo de realización, se calcula una temperatura de línea de descarga adicional, T'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de una condición de funcionamiento deseada y la temperatura de línea de descarga adicional calculada, T'pm, se compara con la temperatura de línea de descarga medida, Tmed, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial adicional, AT', se calcula un primer flujo adicional, M'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada, un segundo flujo adicional, M'evm, se calcula a través de la válvula de expansión con el segundo modelo de rendimiento para la válvula de expansión en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada, el primer flujo adicional, M'pm, se compara con el segundo flujo adicional, M'evm, para obtener un segundo valor diferencial adicional, AM', y la abertura de la válvula de expansión se ajusta en base a uno de al menos el primer valor diferencial adicional, AT', y el segundo valor diferencial adicional, AM'.
[0052] De forma ventajosa, la abertura de una válvula de expansión objetivo se puede estimar en base al mapeo cruzado. Aquí, los valores de parámetro de circuito ideales de una condición de funcionamiento deseada, que podrían expresarse con valores de parámetro de circuito conocidos que corresponden a la condición de funcionamiento deseada, se pueden usar para deducir la abertura de la válvula de expansión objetivo por medio de la relación de mapeo cruzado que vincula el flujo de succión del compresor, la abertura de la válvula y condiciones de funcionamiento.
[0053] Por lo tanto, en una condición de funcionamiento dada, el mapeo cruzado del modelo de rendimiento permite determinar las condiciones de funcionamiento reales del compresor y la expansión y compararlas con las condiciones de funcionamiento deseadas del compresor y la válvula.
[0054] Por ejemplo, la condición de funcionamiento deseada podría ser una condición de recalentamiento deseada. Aquí, si el estado de succión real, por ejemplo, la entalpía o la temperatura, es mayor que un estado de succión objetivo, por ejemplo, entalpía o temperatura, la abertura de la válvula de expansión se puede incrementar para incrementar el flujo de succión del compresor. Si el estado de succión real es menor que el estado de succión objetivo, la abertura de la válvula de expansión se puede reducir para limitar el flujo de succión del compresor. Este procedimiento permite un funcionamiento robusto en positivo alto, por ejemplo, un funcionamiento de recalentamiento de más de 3° Kelvin o bajo, por ejemplo, menos de 3° Kelvin, pero también en un funcionamiento de reflujo leve. Aquí, el término reflujo se refiere a la condición en la que las gotas de refrigerante líquido regresan a la entrada del compresor en funcionamiento.
[0055] Por lo tanto, se puede estimar y mantener bajo control una tasa de reflujo que puede usarse para referirse a la calidad/al estado del refrigerante en la entrada del compresor. De forma ventajosa, el sistema se puede controlar para alcanzar un estado de descarga del compresor deseado. En este caso, se pueden invertir procedimientos similares para lograr este objetivo.
[0056] Sin embargo, la condición de funcionamiento deseada también podría ser una condición de descarga deseada. Si este es el caso, el sistema se puede controlar para alcanzar la condición de descarga deseada.
[0057] En otro modo de realización, se calcula un consumo de energía adicional, I'pm, del al menos un compresor con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada y el consumo de energía calculado adicional, I'pm, se compara con el consumo de energía medido, Imeas, del circuito de refrigeración para obtener un tercer valor diferencial adicional, AI', y la abertura de la válvula de expansión se ajusta en base al tercer valor diferencial adicional, AI'.
[0058] De forma ventajosa, el aparato podría ser un dispositivo de control, o controlador, o parte de un controlador. Además, el controlador podría adaptarse aún más, es decir, además de verificar la exactitud del primer modelo de rendimiento, para monitorear también el circuito de refrigeración usando el primer modelo de rendimiento y, por tanto, para detectar posibles fallas en el circuito de refrigeración.
[0059] De acuerdo con la invención, un procedimiento para detectar un modo de funcionamiento actual de un número de N compresores instalados en un circuito de refrigeración que contiene al menos una válvula de expansión, y el número de N compresores, comprende: medir uno o más valores de parámetro de circuito del circuito de refrigeración, calcular para al menos uno de los posibles modos de funcionamiento, x, de los N compresores el respectivo valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], con un primer modelo de rendimiento en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos, calcular un valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión con un segundo modelo de rendimiento en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos, y comparar el al menos un valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], con el valor de flujo actual, Mevm, para detectar el modo de funcionamiento actual, si los valores para el valor de flujo de succión calculado, Mpm[1 ... x], y el valor de flujo actual, Mevm, son sustancialmente iguales.
[0060] El sistema de refrigeración contiene al menos un compresor y al menos una válvula de expansión, y consiste en un circuito de refrigeración de circuito cerrado en el que fluye un fluido refrigerante y donde el al menos un compresor está destinado a comprimir el refrigerante. Aquí, el circuito de refrigeración contiene al menos un compresor. Sin embargo, dependiendo de la aplicación, el circuito de refrigeración también puede contener múltiples compresores idénticos y/o diferentes tipos de compresores de capacidad fija o de capacidad variable. Debido a la arquitectura del sistema y/o las limitaciones de comunicación y transferencia de datos, la cantidad y el tipo de los N compresores que funcionan actualmente en el sistema de refrigeración no siempre están disponibles para el operador del sistema. Sin embargo, para controlar eficazmente el sistema de refrigeración, tal como por ejemplo controlar el valor de recalentamiento, es importante que el operador del sistema sea consciente de los compresores que funcionan en el sistema en cualquier momento dado.
[0061] Para detectar el modo de funcionamiento actual, es decir, los estados de encendido y apagado de los N compresores, por ejemplo, el compresor 1 está encendido y el compresor 2 está apagado, etc., se miden uno o más valores de parámetro de circuito del circuito de refrigeración. La medición se puede realizar leyendo, es decir, muestreando, valores de al menos uno de los muchos sensores de temperatura y presión que se encuentran dispersos por todo el circuito de refrigeración. Por ejemplo, los sensores se pueden disponer sobre o en el/los compresor(es), los tubos, la válvula de expansión, etc. Además, se pueden usar valores distintos a los de temperatura y presión en lugar o además de los valores de parámetro de circuito mencionados anteriormente, tal como la potencia del compresor, etc. Los valores de parámetro de circuito se pueden medir periódicamente y a continuación, por ejemplo, almacenar en una memoria que se conecta al circuito de refrigeración.
[0062] A continuación, se usa un primer modelo de rendimiento del circuito de refrigeración para calcular para al menos uno de los posibles modos de funcionamiento x de los N compresores el respectivo valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos. Por ejemplo, esto se podría hacer calculando el valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], para cada posible modo de funcionamiento del compresor y almacenando posteriormente estos valores en una memoria. Por ejemplo, la memoria podría ser la misma memoria en la que ya están almacenados los valores de parámetro de circuito. De forma alternativa, los valores de flujo de succión, Mpm[1 ... x], también se podrían calcular uno por uno, es decir, después de calculado el valor de flujo de succión para un modo determinado, por ejemplo, Mpm [1], el valor podría guardarse para ser usado para procesarlo/compararlo posteriormente con un valor de referencia, es decir, antes de que se calcule el siguiente valor de flujo de succión, por ejemplo, Mpm [1+1], para el siguiente modo.
[0063] Como se explica anteriormente, un modelo de rendimiento podría ser cualquier modelo capaz de modelar el comportamiento del circuito de refrigeración. Se ha descubierto que el valor de flujo de succión, M, sirve como un indicador muy confiable para detectar el modo de funcionamiento actual de los N compresores. Por tanto, en un ejemplo, para los posibles modos de funcionamiento x de los N compresores, los valores de flujo de succión respectivos, Mpm[1 ... x], se pueden calcular en función de N, P1, P2 y T1 del circuito de refrigeración con el primer modelo de rendimiento, donde, x, indica todos los modos de funcionamiento posibles de los N compresores, P1, es la presión de succión, P2 , es la presión de descarga que es representativa de la presión de entrada de la válvula, y T1, es la temperatura de succión. El valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión se calcula con un segundo modelo de rendimiento, como por ejemplo, un modelo de tipo regresión, como se describe anteriormente.
[0064] El valor de flujo de succión de flujo calculado, Mpm[1...x] de al menos uno de los posibles modos de funcionamiento x, se compara a continuación con el valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión. Esto se puede hacer hasta que se detecte el modo de funcionamiento actual, es decir, hasta que ambos valores de flujo sean sustancialmente iguales. Ambos valores de flujo pueden ser sustancialmente iguales si difieren en menos del 5 % al 10 % entre sí.
[0065] De acuerdo con la invención, un aparato para detectar un modo de funcionamiento actual de un número de N compresores instalados en un circuito de refrigeración que contiene al menos una válvula de expansión, y el número de N compresores, comprende: medios para medir uno o más valores de parámetro de circuito del circuito de refrigeración, medios para calcular para los posibles modos de funcionamiento, x, de los N compresores el respectivo valor de flujo de succión, Mpm[1...x], con un primer modelo de rendimiento en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos, medios para calcular un valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión con un segundo modelo de rendimiento en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos, y medios para comparar el valor de flujo de succión calculado, Mpm[1 ... x], desde el primer modelo de rendimiento para cada modo de funcionamiento hasta el valor de flujo actual, Mevm, para detectar el modo de funcionamiento actual, si los valores para el valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], y el valor de flujo actual, Mevm, son sustancialmente iguales.
[0066] A continuación, la presente invención se describe además mediante referencia a las ilustraciones esquemáticas mostradas en las figuras, en las que:
Figura 1 es un diagrama de circuito de un modo de realización de un circuito de refrigeración que se puede usar en relación con la invención;
Figura 2 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención;
Figuras 3a, b, c son gráficos que muestran el período de rodaje de un compresor(es) ejemplar(es) que se puede(n) usar con diversos modos de realización de la invención;
Figura 4 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para determinar si al menos un modelo de rendimiento necesita ser calibrado;
Figura 5 es un gráfico que muestra un modo de realización para calibrar al menos un modelo de rendimiento de acuerdo con la invención.
Figura 6 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para la detección de fallas;
Figuras 7a, b son diagramas de bloques de modos de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para el control de recalentamiento;
Figuras 8a, b son diagramas de bloques de modos de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para el control del estado de descarga del compresor;
Figura 9 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para la predicción de rendimiento; y
Figura 10 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para detectar un modo de funcionamiento actual de un número N de compresores instalados en un circuito de refrigeración.
[0067] La figura 1 muestra un ejemplo de un circuito de refrigeración básico al que podrían aplicarse el primer y segundo modelo de rendimiento de acuerdo con la presente invención. El circuito de refrigeración mostrado contiene los componentes básicos necesarios para construir el circuito de refrigeración. El circuito de refrigeración contiene al menos un compresor que extrae vapor de refrigerante de baja temperatura y baja presión del evaporador y comprime el refrigerante para suministrarlo a un condensador donde el calor se extrae del refrigerante al aire exterior, o a algún otro fluido exterior. En el condensador, el vapor de refrigeración se enfría de un estado vaporizado a un estado líquido. A continuación, el refrigerante fluye desde el condensador a través de una válvula de expansión, donde se reduce la presión y, por tanto, la temperatura del refrigerante, hasta un evaporador. En el evaporador se elimina el calor no deseado del refrigerante, de modo que el vapor de refrigerante de baja temperatura y baja presión se pueda alimentar de nuevo al al menos un compresor.
[0068] En el circuito de refrigeración mostrado, se montan diversos sensores en diversas localizaciones para detectar los valores de los parámetros de circuito correspondientes. En el ejemplo que se muestra aquí, los sensores son transductores que convierten los parámetros de circuitos, es decir, los valores físicos en señales eléctricas, de modo que puedan, por ejemplo, ser suministrados a un controlador que puede usar los valores detectados para su procesamiento posterior. Como se muestra en la figura 1, la temperatura de succión, T1, y la presión de succión, P1, se detectan en una localización entre el evaporador y el al menos un compresor. Los sensores correspondientes se podrían instalar directamente en el compresor o en cualquier lugar de la línea de succión entre el evaporador y el compresor. La temperatura de descarga, Tmeas, y la presión de descarga, P2, se detectan entre el al menos un compresor y el condensador. Los sensores respectivos también se podrían instalar directamente dentro de la carcasa del compresor, o sobre/en la línea de succión entre el compresor y el condensador. La figura 1 muestra que un valor de temperatura adicional, T3, se detecta por medio de un sensor que se puede disponer en la válvula de expansión, o en alguna localización sobre/en el circuito entre el condensador y la válvula de expansión. Este sensor está configurado para detectar la temperatura del refrigerante, T3, antes de que ingrese a la válvula de expansión. La válvula de expansión también contiene al menos un sensor que detecta la abertura de la válvula, $, es decir, la abertura del orificio que se instala en la válvula de expansión. Sin embargo, en lugar de emplear un sensor que detecta la abertura real del orificio mediante medios de detección apropiados, también se podría obtener información sobre la abertura deseada de la válvula de expansión, $, obtenida desde el controlador que está adaptado para controlar la abertura de la válvula. Además, el consumo de energía eléctrica, Imeas, por el al menos un compresor se podría medir mediante un medidor de potencia o amperímetro que se localiza en la línea de suministro eléctrico del al menos un compresor.
[0069] Estos parámetros de circuito se pueden usar para describir las condiciones de funcionamiento actuales del circuito de refrigeración. Por lo tanto, se podría conectar un controlador o unidad de procesamiento (no mostrada) a los sensores, de modo que los parámetros de circuito se podrían usar para controlar el circuito de refrigeración o para detectar condiciones de trabajo subóptimas. Esto normalmente se hace usando modelos de rendimiento, es decir, esto se puede hacer mediante modelado o mapeo.
[0070] La figura 2 muestra un diagrama de bloques del mapeo cruzado del modelo de rendimiento. Antes de realizar cualquier cálculo, se miden uno o más valores de parámetro de circuito del circuito de refrigeración, por ejemplo, como se muestra en la figura 1. De acuerdo con el modo de realización mostrado, se usa un primer modelo de rendimiento para calcular una temperatura de línea de descarga, Tpm, en función del número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión, P1, la presión de descarga, P2, y la temperatura de succión, T1, del circuito de refrigeración. Además, como se muestra en la figura 2, un primer flujo, Mpm, se calcula con el primer modelo de rendimiento en función de N, P1, P2 y T1 con el circuito de refrigeración usando el modelo de rendimiento. Aquí, la temperatura de línea de descarga, Tpm, y el primer flujo, Mpm, se calculan con el primer modelo de rendimiento en función de los parámetros de circuito y valores históricos que, de hecho, constituyen dicho primer modelo de rendimiento. El experto en la técnica comprendería que el primer modelo de rendimiento del circuito de refrigeración puede ser cualquier modelo capaz de modelar el comportamiento del circuito de refrigeración, tal como un modelo de tipo regresión de caja negra, un modelo determinista de caja blanca que se basa en relaciones físicas o un modelo de caja gris que usa ambos enfoques.
[0071] La figura 2 también muestra que un segundo flujo, Mevm, a través de la válvula de expansión se calcula usando un segundo modelo de rendimiento. Como ya se describe anteriormente, el segundo modelo de rendimiento podría ser, por ejemplo, un modelo de tipo regresión, donde la ecuación característica para la válvula de expansión se podría expresar como una relación entre el flujo de la válvula, la abertura de la válvula y las condiciones de funcionamiento del sistema. Por ejemplo, el segundo flujo, Mevm, se podría calcular en función de la presión de succión, P1, la presión de descarga, P2, la temperatura del líquido, T3, y la abertura de la válvula, $.
[0072] Como se muestra en la figura 2, un primer valor diferencial, AT, se calcula comparando la temperatura de línea de descarga calculada, Tpm del primer modelo de rendimiento con un valor medido para la temperatura de línea de descarga, Tmeas, del circuito de refrigeración, y un segundo valor diferencial, AM, se calcula comparando el primer flujo, Mpm, con el segundo flujo, Mevm. A continuación, se puede evaluar si el primer valor diferencial, AT, y el segundo valor diferencial, AM, están dentro de un intervalo dado. El experto en la técnica comprende que, de acuerdo con la aplicación, este intervalo podría variar. Por ejemplo, se pueden aplicar diferentes intervalos para detectar una falla del sistema, para calibrar al menos uno del primer y segundo modelo de rendimiento, para ajustar el funcionamiento del sistema, etc.
[0073] La figura 2 muestra además que además del primer y segundo valor diferencial, AT, AM, también se puede calcular un tercer valor diferencial, AI. Un consumo de energía, Ipm, se puede calcular en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos. En un ejemplo, el consumo de energía, Ipm, se podría calcular a partir del primer modelo de rendimiento, en función de la presión de succión P1, la presión de descarga, P2 y una velocidad de compresor, w. Un valor de consumo de energía medido, Imeas, se puede obtener por medio de un sensor de potencia o corriente que se instala en la línea eléctrica principal, que alimenta el al menos un compresor en el circuito de refrigeración con energía eléctrica. A continuación, se comparan ambos valores para obtener el tercer valor diferencial, AI.
[0074] Además de evaluar el primer y el segundo valor diferencial, AT, AM, para el mapeo cruzado, el tercer valor diferencial, AI, también se puede evaluar para obtener resultados aún más exactos.
[0075] Las figuras 3a, b, c muestran el período de rodaje de un compresor(es) ejemplar(es), por ejemplo, un compresor como se muestra en la figura 1, que se puede usar con diversos modos de realización de la invención. Todas las figuras 3a, b, c muestran que durante las primeras horas de funcionamiento del circuito de refrigeración, los efectos de rodaje tienen un impacto importante en los parámetros de circuito. Antes de que se realice el rodaje, el rendimiento del compresor no se puede predecir con exactitud para propósitos de monitoreo, control o detección de fallas.
[0076] La figura 3a muestra la evolución de la potencia consumida del compresor y la temperatura de línea de descarga durante el período de rodaje del compresor funcionando en una condición dada estable. Tanto la temperatura de la línea de potencia como la de descarga muestran un comportamiento oscilante transitorio antes de estabilizarse en su "valor nominal", es decir, hasta que se mantienen estables. En el ejemplo que se muestra aquí, el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento en base a la determinación de que al menos la temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, permanece estable. Aquí, estable se puede definir como la derivada de tiempo del primer valor diferencial cercano a 0, por ejemplo, un orden de magnitud 1E-3 a 1E-6, lo que significa que la temperatura de línea de descarga, Tmed, no varía más de 0,5° Kelvin durante todo el período de funcionamiento. Como se muestra en la figura 3a, la energía consumida es igualmente adecuada para determinar el final del período de rodaje.
[0077] En el ejemplo que se muestra aquí, el rodaje se puede considerar realizado después de 3 a 4 horas de funcionamiento.
[0078] Las figuras 3b y 3c muestran cómo se podría seguir la evolución del rendimiento del compresor comparando los valores medidos y predichos de la temperatura de línea de descarga. En la figura 3b se muestra una temperatura de línea de descarga de referencia, que el fabricante de los compresores podría haber puesto a disposición como un valor típico, en el que las líneas marcadas con Comp 1, Comp 2, Comp 3 muestran a modo de ejemplo la temperatura de línea de descarga de tres compresores diferentes del mismo tipo de compresor.
[0079] En el ejemplo que se muestra, se puede considerar que el rodaje se ha realizado para un compresor cuando se cumplen una o ambas de las siguientes condiciones:
- Tiempo de ejecución-funcionamiento integrado suficiente: los criterios podrían definirse en términos de un índice de "funcionamiento" que caracterice el historial de ejecución del compresor, y/o
- Seguimiento de la evolución de la temperatura de línea de descarga en función del tiempo y la determinación de cuándo la derivada del tiempo filtrada se vuelve nula o cercana a cero.
[0080] La figura 3b muestra que al final del período de rodaje, todavía existe una diferencia restante entre la temperatura de línea de descarga real para los diversos compresores y la temperatura de línea de descarga de referencia. Esta diferencia se debe a las tolerancias de fabricación y aplicación.
[0081] En la figura 3c, se muestra un gráfico de tiempo-temperatura, donde la temperatura de línea de descarga medida Tmeas y una temperatura de línea de descarga calculada Tpm se muestran juntas. Aquí, la diferencia restante entre la temperatura de línea de descarga medida Tmeas y la temperatura de línea de descarga calculada Tpm también tiene en cuenta las tolerancias de fabricación y aplicación.
[0082] La figura 4 ilustra un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento de acuerdo con la invención que se usa para determinar si al menos un modelo de rendimiento necesita calibrarse después de haber sido calibrado inicialmente;
[0083] En el modo de realización aquí mostrado, se determina si calibrar o no el primer y/o el segundo modelo de rendimiento en base a la evaluación de los valores diferenciales AT, AM. Por ejemplo, esta determinación se podría realizar periódicamente después de que al menos el primer modelo de rendimiento se haya calibrado en base a una indicación de que el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento. La figura 4 muestra que las magnitudes, |AT|, |AM| de los dos valores diferenciales, AT, AM, del mapeo cruzado del modelo de rendimiento, como se muestra en la figura 2, se comparan con dos valores de umbral correspondientes Tcrit y Mcrit. Si al menos una de las magnitudes |AT|, |AM| de los dos valores diferenciales, AT, AM, excede su valor de umbral correspondiente Tcrit y/o Mcrit, se podría generar una indicación de que el primer y/o el segundo modelo de rendimiento necesita ser calibrado. Aquí, los respectivos valores de umbral Tcrit y Mcrit dependen en gran medida de la aplicación y la configuración del sistema. Por ejemplo, los valores de umbral se podrían seleccionar de modo que los dos valores que forman los valores diferenciales AT y AM, respectivamente, no puedan diferir en más de un 5 % entre sí.
[0084] En la figura 4 se muestra que el primer modelo de rendimiento se calibra en respuesta a |AT| superior a Tcrit y que el segundo modelo de rendimiento se calibra en respuesta a |AM| superior a Tcrit. Sin embargo, el experto en la técnica sabría que tanto el primer como el segundo modelo de rendimiento podrían calibrarse en respuesta a una magnitud |AT|, |AM| que supere su valor de umbral correspondiente, o que solo el primer modelo de rendimiento se calibre en respuesta a |AT|, |AM| que supera su valor de umbral correspondiente.
[0085] La calibración se podría realizar calibrando las curvas de rendimiento/eficacia del compresor que están comprendidas dentro del modelo o modelos de rendimiento en base a la temperatura de descarga medida, Tmeas. Esto permite una predicción más exacta del rendimiento actual del compresor (por ejemplo, consumo de energía, flujo de succión, eficacia isentrópica...) en condiciones reales de funcionamiento.
[0086] Por ejemplo, la calibración se puede realizar siguiendo un enfoque determinista o un enfoque recursivo: - en un enfoque determinista, las funciones correctivas predeterminadas se usan para calibrar la salida del modelo de predicción en función de los parámetros medidos para ajustarlos a la realidad,
- en un enfoque recursivo, los parámetros del modelo de rendimiento se vuelven a estimar directamente para ajustarse a las mediciones de temperatura de la línea de descarga.
[0087] Posteriormente, el primer modelo de rendimiento calibrado se puede usar a continuación para permitir la calibración del segundo modelo de rendimiento e identificar la relación de flujo-condición de funcionamiento real.
[0088] La figura 5 muestra cómo se calibra al menos un modelo de rendimiento de acuerdo con la invención. En el ejemplo, se muestra la relación existente entre la variación de potencia, por ejemplo, frente a un valor de referencia y la variación de temperatura de línea de descarga, por ejemplo frente a otro valor de referencia. El experto en la técnica sabrá que existen relaciones similares entre las desviaciones de eficacia isentrópica, las desviaciones de eficacia volumétrica, etc., y las desviaciones de temperatura de línea de descarga, frente a la referencia.
[0089] Estas relaciones se pueden observar en base a la calidad, la fiabilidad y los datos de rendimiento del fabricante del compresor para diversos tipos de compresores y diferentes condiciones de funcionamiento. La existencia de dichas relaciones se puede usar para calibrar, por ejemplo, para ajustar, los parámetros del primer modelo de rendimiento, por ejemplo, coeficientes AHRI, en función de la temperatura de descarga real medida durante el funcionamiento del compresor, como se puede hacer durante la calibración del primer modelo y/o el segundo modelo de rendimiento, por ejemplo, como se describe en la figura 4.
[0090] La figura 6 es un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para el mapeo cruzado del modelo de rendimiento usado para la detección de fallas. Aquí, la configuración de mapeo cruzado y calibración como se muestra en la figura 4 se usa para determinar fallas. En particular, la figura 6 ilustra el proceso de recalibración necesario para tener en cuenta el envejecimiento normal de los componentes de sistema, como se describe anteriormente con referencia a la figura 4, y muestra además cómo distinguir el envejecimiento del funcionamiento defectuoso mediante el seguimiento de los valores de al menos uno de los valores diferenciales AT, AM y/o AI (no mostrados). Por lo tanto, otros valores de umbral Tfault y Mfault se introducen para detectar una falla en el sistema. Como se muestra en la figura 6, si las magnitudes |a T|, |AM| de los dos valores diferenciales, AT, AM, exceden sus valores de umbral correspondientes Tcrit y Mcrit para la calibración, y también exceden sus valores de umbral de falla Tfault y Mfault, se puede detectar una falla. Por lo tanto, los valores de umbral de falla Tfault y Mfault se podrían seleccionar de modo que los valores que forman cada uno de los valores diferenciales AT y a M, respectivamente, no puedan diferir en más del 10 % entre sí. Por lo tanto, en este ejemplo, sería necesario calibrar el modelo de rendimiento si los valores que forman cada uno de los valores diferenciales AT, y AM, difieren en más del 5 % y se detectaría una falla si los valores difieren en más del 10 %. Sin embargo, el experto en la técnica sabe que, dependiendo del tipo de compresor y/o de la configuración general del sistema, se podrían usar en su lugar valores diferentes.
[0091] La figura 7a ilustra el uso del primer y segundo modelo de rendimiento como se muestra y se describe anteriormente con referencia a las figuras anteriores para el control de recalentamiento. Para incrementar la exactitud del control de la válvula de expansión, los modelos de rendimiento ya podrían estar calibrados como se describe anteriormente.
[0092] Aquí, se calcula una temperatura de línea de descarga adicional, T'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de una condición de funcionamiento de recalentamiento deseada, SHset. La temperatura de línea de descarga adicional calculada, T'pm, se compara a continuación con la temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial adicional, AT'. Además, se calcula un primer flujo adicional, M'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento de recalentamiento deseada, SHset. A continuación, se calcula un segundo flujo adicional, M'evm, a través de la válvula de expansión con el segundo modelo de rendimiento para la válvula de expansión en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento de recalentamiento, SHset, el primer flujo adicional, M'pm, se compara con el segundo flujo adicional, M'evm, para obtener un segundo valor diferencial adicional, AM', y la abertura de la válvula de expansión se ajusta en base a uno de al menos el primer valor diferencial adicional, AT', y el segundo valor diferencial adicional, AM'.
[0093] Además de o de forma alternativa al control de recalentamiento como se describe anteriormente, la figura 7b muestra que también se puede calcular un consumo de energía adicional, I'pm, de la condición de funcionamiento de recalentamiento deseada, SHset. El consumo de energía adicional calculado, I'pm, se compara a continuación con el consumo de energía medido, Imeas, del circuito de refrigeración para obtener un tercer valor diferencial adicional, AI'. Por lo tanto, la abertura de la válvula de expansión también se puede ajustar en base al tercer valor diferencial adicional, AI'.
[0094] Las figuras 8a y 8b ilustran el uso del mapeo cruzado para el control del estado de descarga. En lugar de emplear una condición de funcionamiento de recalentamiento deseada, SHset, se usa una condición de descarga deseada T2set para ajustar la abertura de la válvula de expansión.
[0095] La figura 9 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del primer modelo de rendimiento de acuerdo con la invención usado para la predicción del rendimiento. Para una predicción de rendimiento exacta, el modelo de rendimiento ya debe estar calibrado, como se describe anteriormente. El primer modelo de rendimiento se puede usar a continuación para calcular el factor de eficiencia energética, EER, que representa la eficacia de un compresor en una condición específica, o para calcular el coeficiente de rendimiento, COP, que describe la proporción de salida, es decir, el calor absorbido, dividido por la entrada, es decir, la energía requerida para producir la salida.
[0096] Por lo tanto, se puede calcular/generar un nivel de rendimiento de referencia con el primer modelo de rendimiento, donde el sistema debería ser capaz de alcanzar este nivel de rendimiento durante toda su vida útil.
[0097] Dichos niveles de rendimiento de referencia se pueden generar y almacenar continuamente para permitir la predicción continua del rendimiento del circuito de refrigeración.
[0098] Si se detecta una desviación significativa entre el nivel de rendimiento real y el nivel de rendimiento de referencia establecido por el primer modelo de rendimiento, se puede provocar una alarma y se podrían activar procedimientos específicos de detección de fallas para identificar la fuente de la discrepancia.
[0099] La figura 10 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del procedimiento para detectar un modo de funcionamiento actual de un número N de compresores instalados en un circuito de refrigeración. Aquí, el sistema de refrigeración podría ser el sistema de refrigeración que se muestra en la figura 1, que podría incluir una pluralidad de compresores N. En el ejemplo mostrado, se puede usar un primer modelo de rendimiento del circuito de refrigeración para calcular para al menos uno de los posibles modos de funcionamiento x de los N compresores el valor de flujo de succión respectivo, Mpm[1 ... x]. El primer modelo de rendimiento podría ser, por ejemplo, el primer modelo de rendimiento como se muestra y describe con referencia a las figuras previas.
[0100] Para detectar el modo de funcionamiento actual, es decir, los estados de encendido y apagado de los N compresores, por ejemplo, el compresor 1 está encendido y el compresor 2 está apagado, etc., el primer modelo de rendimiento del circuito de refrigeración se usa para calcular para al menos uno de los posibles modos de funcionamiento x de los N compresores el valor de flujo de succión respectivo, Mpm[1 ... x], en función de al menos uno de los uno o más valores de parámetro de circuito medidos. Aquí, los valores de flujo de succión, Mpm[1 ... x], para todos los posibles escenarios de funcionamiento del compresor podrían calcularse y a continuación almacenarse para comparar los valores de flujo de succión, Mpm[1 ... x], uno por uno para un valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión que se calcula con un segundo modelo de rendimiento, como por ejemplo, un modelo de tipo regresión como se describe anteriormente. Esto se puede hacer hasta que se detecte el modo de funcionamiento actual, es decir, hasta que ambos valores de flujo sean sustancialmente iguales. Ambos valores de flujo pueden ser sustancialmente iguales si difieren en menos del 2 % entre sí.
[0101] Sin embargo, de forma alternativa, cada valor de flujo de succión, Mpm[1 ... x], para cada escenario de ejecución del compresor podría calcularse individualmente y a continuación compararse con el valor de flujo actual, Mevm, a través de la válvula de expansión. Esto también podría hacerse hasta que se detecte el modo de funcionamiento actual.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento de mapeo cruzado de un modelo de rendimiento en un circuito de refrigeración que contiene al menos un compresor y una válvula de expansión, comprendiendo el procedimiento:
medir una presión de succión, P1, una presión de descarga, P2, una temperatura de succión, T1, del circuito de refrigeración y una temperatura de un refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión, T3,
calcular una temperatura de línea de descarga, Tpm, con un primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: un número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración y comparar la temperatura de línea de descarga calculada, Tpm, con una temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial, AT,
calcular un primer flujo másico, Mpm, con el primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: el número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración,
calcular un segundo flujo másico, Mevm, a través de la válvula de expansión con un segundo modelo de rendimiento de tipo regresión donde la ecuación característica para la válvula de expansión se expresa como una relación entre el flujo másico de la válvula, la abertura de válvula, $, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2 y la temperatura del refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión T3,
comparar el primer flujo másico, Mpm, con el segundo flujo másico, Mevm, para obtener un segundo valor diferencial, AM, y
evaluar el primer valor diferencial, AT, y el segundo valor diferencial, AM.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además:
indicar que al menos el primer modelo de rendimiento está listo para ser usado en la predicción del rendimiento del circuito de refrigeración en base a la determinación de que al menos uno de la temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, y el primer valor diferencial, AT, se mantiene estable.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el primer modelo de rendimiento se calibra en respuesta a la indicación de que el primer modelo de rendimiento está listo para su uso en la predicción del rendimiento.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que evaluar comprende determinar si se calibra el primer modelo de rendimiento en base al al menos uno de los dos valores diferenciales, AT, AM.
5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:
indicar una falla de sensor en base a la determinación de que el primer valor diferencial, AT, está fuera de un intervalo predeterminado; y/o
indicar una falla de la válvula de expansión en base a la determinación de que el primer y segundo valor de flujo másico, Mpm, Mevm, usados para obtener el segundo valor diferencial, AM, difieren en un porcentaje predeterminado entre sí.
6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la evaluación comprende:
determinar la presencia de una falla en base a al menos uno de los dos valores diferenciales, AT, AM.
7. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además:
calcular un consumo de energía, Ipm, del al menos un compresor con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno de los al menos uno o más valores de parámetro de circuito medidos y comparar el consumo de energía calculado, Ipm, con un valor de consumo de energía medido, Imeas, del circuito de refrigeración para obtener un tercer valor diferencial, AI, y
evaluar el tercer valor diferencial, AI.
8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además:
calcular una temperatura de línea de descarga adicional, T'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de una condición de funcionamiento deseada,
comparar la temperatura de línea de descarga adicional calculada, T'pm, con la temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial adicional, AT',
calcular un primer flujo másico adicional, M'pm, con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada, calcular un segundo flujo másico adicional, M'evm, a través de la válvula de expansión con el segundo modelo de rendimiento para la válvula de expansión en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada,
comparar el primer flujo másico adicional, M'pm, con el segundo flujo másico adicional, M'evm, para obtener un segundo valor diferencial adicional, AM', y
ajustar la abertura de la válvula de expansión en base a uno de al menos el primer valor diferencial adicional, AT', y el segundo valor diferencial adicional, AM'.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende además:
calcular un consumo de energía adicional, I'pm, del al menos un compresor con el primer modelo de rendimiento en función de al menos uno o más valores de parámetro de circuito ideales de la condición de funcionamiento deseada,
comparar el consumo de energía adicional calculado, I'pm, con el consumo de energía medido, Imeas, del circuito de refrigeración para obtener un tercer valor diferencial adicional, AI', y
ajustar la abertura de la válvula de expansión en base al tercer valor diferencial adicional, AI'.
10. Un aparato para mapeo cruzado de un modelo de rendimiento en un circuito de refrigeración que contiene al menos un compresor y una válvula de expansión, comprendiendo el aparato:
medios para medir una presión de succión, P1, una presión de descarga, P2, una temperatura de succión, T1, del circuito de refrigeración y una temperatura de un refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión, T3,
medios para calcular una temperatura de línea de descarga, Tpm, con un primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: un número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración y medios para comparar la temperatura de línea de descarga calculada, Tpm, con una temperatura de línea de descarga medida, Tmeas, del circuito de refrigeración para obtener un primer valor diferencial, AT,
medios para calcular un primer flujo másico, Mpm, con el primer modelo de rendimiento en función de los siguientes valores de parámetro de circuito: el número de compresores, N, que funcionan en el circuito, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2, y la temperatura de succión medida, T1, del circuito de refrigeración,
medios para calcular un segundo flujo másico, Mevm, a través de la válvula de expansión con un segundo modelo de rendimiento de tipo regresión donde la ecuación característica para la válvula de expansión se expresa como una relación entre el flujo másico de la válvula, la abertura de válvula, $, la presión de succión medida, P1, la presión de descarga medida, P2 y la temperatura del refrigerante antes de que entre en la válvula de expansión T3,
medios para comparar el primer flujo másico, Mpm, con el segundo flujo másico, Mevm, para obtener un segundo valor diferencial, AM, y
medios para evaluar el primer valor diferencial, AT, y el segundo valor diferencial, AM.
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