BR0004384B1 - conjunto de serpentina para comunicação de um fluido de transferência de calor a um conjunto de serpentina de armazenamento térmico. - Google Patents

Description

"CONJUNTO DE SERPENTINA PARA COMUNICAÇÃO DE UM FLUIDODE TRANSFERÊNCIA DE CALOR A UM CONJUNTO DE SERPENTINA DEARMAZENAMENTO TÉRMICO"

Antecedentes da InvençãoA presente invenção refere-se a conjuntos de serpentina de

armazenamento térmico, que têm tubos trocadores de calor, e a sistemastrocadores de calor, tal como uma serpentina de refrigeração usada para refrigerare congelar o fluido de armazenamento térmico no interior de um tanque dearmazenamento. Mais especificamente, refere-se a invenção a conjuntos deserpentina para melhor facilitar o derretimento da fase sólida do fluido dearmazenamento térmico, tal como gelo, após uma acumulação excedente do fluidoem fase sólida dentro de um conjunto de serpentina de armazenamento térmico tersido identificada, cujos conjuntos de serpentina habilitam a manutenção de umatemperatura adequadamente baixa para a saída do fluido de armazenamentotérmico para atingir as exigências normais dos sistemas de refrigeração.

Conjuntos de serpentina de armazenamento térmico proporcionamum meio de armazenar capacidade de refrigeração para uso numa ocasiãoposterior. Os conjuntos de serpentina têm fluidos de armazenamento térmico, commudança de fase, como a água, que podem ser congelados para formarem fasessólidas, tal como gelo. Será também feita referência aos fluidos de armazenamentotérmico com água como um exemplo específico de fluido de armazenagem e degelo como sua fase sólida. Uma freqüente aplicação dos equipamentos dearmazenamento térmico utiliza energia elétrica de custo mais baixo, usualmente oproveniente dos horários noturnos ou de baixo pico de consumo, para gerar earmazenar um volume de fluido de armazenamento térmico em fase sólida, talcomo gelo, em um grande recipiente ou câmara enchida com um fluido dearmazenamento térmico, tal como água. Esta mistura de água e gelo é preservadaaté sua capacidade de refrigeração armazenada ser requerida, o que ocorreusualmente durante os períodos de alta demanda e alto custo de energia, tal comoo horário diurno. Em uma operação típica, o fluido de armazenamento térmico debaixa temperatura é extraído da câmara de armazenagem, bombeado através deum trocador de calor para absorver calor, e é a seguir retornado à câmara doconjunto de serpentina de armazenamento térmico para ser resfriado peloderretimento do gelo retido. Uma aplicação típica da capacidade de refrigeraçãoarmazenada é uma operação de refrigeração distrital, que vem se tornando umaprática de refrigeração mais amplamente aceita. Estas operações de refrigeraçãodistrital genericamente possuem múltiplos trocadores de calor acoplados com umaúnica instalação de armazenamento térmico. O maior número de diferentesusuários do conjunto de serpentina de armazenamento térmico em uma aplicaçãode refrigeração distrital requer a máxima utilização tanto de espaço físico como deenergia.

Conjuntos de serpentina de armazenamento térmico nãomonitorados ou incorretamente controlados podem acumular o fluido em fasesólida ou gelo armazenado em demasia. Isto é, as câmaras de armazenar fluido emfase sólida ou gelo têm freqüentemente de incorporar uma pluralidade deserpentinas de refrigeração para refrigerar e congelar a água ou outro fluido dearmazenamento térmico na câmara. Durante o armazenamento ou ciclo deconstrução, o fluido é resfriado até o fluido em fase sólida ou gelo se formar emcada tubo. Os tubos são geralmente separados verticalmente por primeirosintervalos de separação eqüidistantes e horizontalmente por segundos intervalos deseparação eqüidistantes, onde primeiros e segundos intervalos de separação podemser iguais. O projeto usual das serpentinas do estado da técnica teria intervalos deseparação eqüidistantes iguais, cujo projeto promove pontes de gelo verticais epontes de gelo horizontais.

O intervalo de separação acima mencionado constitui um requisitooperacional para proporcionar espaço entre os tubos para acúmulo de fluido emfase sólida ou gelo e proporcionar um caminho para circulação de fluido entre ostubos e mangas de fluido em fase sólida ou gelo armazenado para recuperar acapacidade de refrigeração armazenada. Todavia, é conhecido que o crescimentodescontrolado ou acúmulo de gelo, ou outro fluido de armazenamento térmico,sobre os tubos ou circuitos resulta ou pode resultar numa completa formação depontes horizontais de gelo formadas sobre os tubos adjacentes. A quantidade totalde gelo armazenada na câmara de fluido possa ser suficiente para a aplicação apósuma acumulação de gelo, entretanto, a temperatura do fluido de armazenamentotérmico retirado da câmara pode estar inadequada porque somente o perímetro dobloco de gelo monolítico é acessível para contatar fluido de armazenamentotérmico.

Um processo de agitação, tipicamente com ar, é prevista no fundoda câmara de armazenamento de gelo, como um processo para aumentar arecuperação da energia armazenada ou a capacidade de resfriamento. Este arpropaga-se para cima através dos intervalos de separação verticais entre os tubosadjacentes e as massas de gelo. Todavia, o desenvolvimento de massas de gelosólidas ou monolíticas remove os intervalos de separação vertical entre os tubosadjacentes e o fluido em fase sólida ou gelo sobre os mesmos, o que inibe acirculação de ar e a circulação de fluido através da massa de gelo. O resultadodesta restrição no fluxo de ar e de fluido é a redução da recuperação da capacidadede refrigeração, pois a recuperação fica limitada às superfícies externas da massade gelo, que produz fluido de refrigeração de armazenamento térmico retirado dacâmara de armazenamento térmico à temperaturas mais altas e menos utilizáveis.Outras tentativas de aperfeiçoar a eficiência às vezes utilizam medidas extremaspara derreter a massa de gelo, tal como aspersão de água à alta pressão sobre osblocos monolíticos para derreter o gelo.

Condições de acumulação de gelo tendo blocos monolíticos degelo são comuns e recorrentes. São de ocorrência comum devido à váriascondições tais como taxas de fluxo de fluido desbalanceadas, mediçõesinadequadas ou controles defeituosos. Ainda que existam algumas técnicas demonitoração e equipamentos disponíveis para medir o volume de gelodesenvolvido em uma câmara dada, constitui uma prática mais geral inspecionarvisualmente o volume do tanque. Outro processo utiliza um monitor de nível defluido baseada sobre a mudança de volume para fluido em fase sólida ou gelo,porém estes dispositivos não são confiáveis especialmente para tanques de volumeraso envolvendo variações de nível de fluido muito pequenas.

Consequentemente, há conveniência em se proporcionar umdispositivo ou processo para se ter maior acesso à superfície de gelo armazenadaalém de apenas o perímetro externo de um bloco de gelo monolítico quandoocorre um acúmulo em demasia.

Sumário da Invenção

A presente invenção apresenta um conjunto de serpentinas derefrigeração utilizando um alinhamento de distância de intervalo de separaçãovariável, que incorpora o uso de pelo menos um canal de circulação de fluido ouaeração no interior do arranjo de serpentina com um maior intervalo de separaçãoentre tubos adjacentes do que o dos intervalos de separação de tuboremanescentes. Além disso, foi também observado que com um pequeno aumentona largura do arranjo, isto é, um aumento de cerca de 3%, sistemas alternativospodem ser assegurados para acomodar intervalos de separação de aeração.

Além do projeto ou um ciclo com cem por cento de acumulação de gelo, a áreasuperficial de gelo exposta está mensuravelmente decrescida. Tal decréscimocausa a pressão de sucção ou aspiração ou o mensurável decréscimo datemperatura no compressor de refrigerante, que podem ser usados para identificaro fim do ciclo de acumulação desejado. A mudança na temperatura medida podeser utilizada para desligar o conjunto de serpentinas de armazenamento térmico.

A mudança na temperatura de fluido refrigerante no orifício de descarga ou aalteração na pressão de aspiração de admissão no seu orifício para a serpentinas derefrigeração é indicativa do ciclo de acúmulo de gelo, ou acúmulo de gelodemasiado, acima de cerca de 10% além da capacidade plena. Um decréscimo naárea superficial de gelo dentro da câmara de armazenamento térmico pode ter umefeito sobre o fluido de armazenamento térmico e tal efeito pode ser usado paracontrolar o ciclo de resfriamento. A retenção da área superficial de gelo expostapara contato com o fluido de armazenamento térmico durante o ciclo dederretimento ou recuperação proporcionará o fluido de armazenamento térmiconuma temperatura adequadamente baixa para atender as exigências normais dociclo de refrigeração.

Breve Descrição dos Desenhos

Nas várias figuras dos desenhos em anexo, numerais idênticos sereferem a elementos idênticos, onde:

A figura 1 é uma ilustração esquemática de aplicação dearmazenamento térmico típica do estado da técnica;

A figura 2 é uma vista extrema oblíqua de uma estrutura deserpentina típica do estado da técnica com as extremidades de coletor ecanalização se estendendo entre as extremidades;

A figura 2A é uma vista em alçado lateral de um conjunto deserpentina como na figura 2;

A figura 2B é uma vista extrema tomada ao longo da linha 2B-2Bdo conjunto de serpentina da figura 2A;

A figura 2C é uma vista extrema tomada ao longo da linha 2C-2Cdo conjunto de serpentina da figura 2A;

A figura 3 é uma vista em seção transversal de um conjuntoesquemático da técnica anterior típico das espiras de uma estrutura em serpentinana figura 2A tomada ao longo da linha 3-3 com um acúmulo desejado ou de 100%de gelo sobre as serpentinas;

A figura 3 A é uma seção 4x4 ampliada da estrutura de serpentinae de acúmulo de gelo na figura 3;

A figura 3B é uma vista segmentar da estrutura de serpentina nafigura 3 com aproximadamente um acúmulo de gelo excedente de 10% sobre aestrutura de serpentina, como uma ilustração do bloqueio do intervalo deseparação vertical;

A figura 3C ilustra um acúmulo de gelo típico ou desejado sobreos tubos em uma estrutura em serpentina;

A figura 4 é uma primeira concretização típica em uma vista emseção transversal de um conjunto de serpentina com um maior número de tubosindividuais em uma disposição emparelhada com tubos adjacentes estreitamentealinhados e tendo um primeiro intervalo de separação, porém pares alternados decircuitos têm um segundo e maior intervalo de separação entre pares adjacentes decircuitos.

A figura 5 ilustra uma segunda concretização alternativa daestrutura na figura 4 com um primeiro intervalo de separação mais largo e umsegundo intervalo de separação mais estreito;

A figura 5A é uma seção 4x6 ampliada da estrutura de serpentinae acúmulo de gelo na figura 5;

A figura 6 ilustra uma concretização alternativa da estrutura dafigura 5 com um intervalo de separação central ampliado;

A figura 6A é uma seção 4x6 ampliada da estrutura de serpentinae acúmulo de gelo na figura 6, porém não inclui o intervalo de separação centralampliado;

A figura 7 ilustra outra concretização da presente invenção na qualuma pluralidade de circuitos adjacentes da figura 4 são aglomerados paraproporcionar grupos de circuitos com intervalos de separação significativos entreos grupos adjacentes de circuitos;

A figura 7A é uma seção 4x4 ampliada da estrutura de serpentinae acúmulo de gelo na figura 7, porém não inclui o intervalo de separação centralampliado;

A figura 8 é uma ilustração gráfica de temperatura de saída vs. aporcentagem de área de superficial de gelo utilizável;

A figura 9 é uma ilustração gráfica da temperatura do fluido deresfriamento versus a porcentagem de gelo;

A figura 10 é uma vista em planta de separadores mecânicos doarranjo de tubos de gelo para proporcionar um intervalo de separação ampliado; e,

A figura 11 ilustra concretizações alternativas para proporcionarseparação mecânica entre tubos adjacentes, que proporcionam os intervalos deseparação verticais.

Descrição Detalhada da Invenção

A figura 1 é uma vista esquemática ilustrativa de um aparelho dearmazenamento térmico 10 acoplado com um trocador de calor externo 12. Oaparelho 10 tem a torre de refrigeração 14 acoplada com o condensador e bombad'água 16. Resfriador a glicol 18 com cilindro 15 e bomba 20 é conectado com oconjunto de serpentina de refrigeração 22 no tanque de armazenamento térmico24, que tem água como um fluido de armazenamento na câmara de tanque 26.A linha de aeração 28 proporciona aeração e agitação de fluido no tanque 24.

A serpentina 22 é conectada na entrada 32, para admissão de fluido de refrigeraçãoe na saída 34 para descarga ou retorno de refrigerante aquecido para o resfriador aglicol 18, que pode incluir um compressor. O refrigerante específico e a unidadede refrigeração ou resfriador 18 não estão limitados respectivamente a glicol ou àestrutura ilustrada, porém é uma opção de construção. O resfriador 18 proporcionaglicol frio através do cilindro 15, cujo glicol é bombeado para o arranjo detubos 22 para resfriar ou congelar o fluido de armazenamento térmico notanque 24.

A bomba de água gelada 36 neste exemplo é acoplada entre otrocador de calor 12 e a câmara do tanque 26 para transferência de fluido dearmazenamento térmico refrigerado para o trocador 12 e retorno de fluido àcâmara de tanque 26 pela linha 40. Em uma aplicação típica, a bomba de águagelada 42 comunica um fluido resfriado do trocador 12 ao aparelho de tratamentode ar 44.

A figura 1 inclui o sensor de pressão ou de temperatura 46conectado com a linha de retorno de refrigerante 48 a jusante da saída de descarga34 para monitorar a temperatura ou a pressão de refrigerante de descarga.Nesta ilustração, o sensor 46 é acoplado pela linha 47 com a CPU de controle 50,que é acoplada com a bomba 16 pela linha 52 e com a bomba 20 pela linha 54,para iniciar ou parar a operação da bomba 16 e da bomba 20, e iniciar oudescontínua o acúmulo de gelo no tanque 24. Esta ilustração e o uso da CPU 50como um dispositivo de controle é meramente típica e não constitui uma limitaçãoda presente invenção.

O uso de conjuntos de serpentina de armazenamento térmico 10 éconhecido na técnica. Conjuntos de armazenamento térmico 10 sãofreqüentemente utilizados para proporcionarem uma capacidade de refrigeração nademanda para períodos de tempo de elevada demanda. A capacidade deresfriamento armazenada ou a capacidade de armazenamento térmico é gerada ouacumulada em períodos de demanda fora dos picos de demanda, normalmente nosperíodos da madrugada, pela regeneração de gelo ou de outro fluido dearmazenamento térmico de mudança de fase. A capacidade de resfriamentoarmazenada é tipicamente restaurada pela retirada do fluido da câmara 26 dotanque 24 e pela sua transferência através de um trocador de calor 12 ou outroaparelho de uso final 44.

O arranjo de serpentina 22 na figura 2 é mostrado numa vistaextrema oblíqua com joelhos de retorno 60 ligando as extremidades 61 ou 63 dostubos 62, conforme mais facilmente observado na figura 2A. O coletor 58 tem oorifício de admissão 65 e orifício de descarga 67, cujos orifícios 65 e 67 sãoconectados com o resfriador 18 e bomba 20 pelas linhas 48. O coletor superior 58e o coletor inferior 59 nas figuras 2A e 2C são ilustrativos de um arranjo deserpentina 22 especificamente utilizado para a estrutura de alimentação deserpentina abaixo descrita com de cada dois circuitos para circuitos alternadosalimentado com glicol pelo coletor superior e inferior para acumular maseficientemente fluido em fase sólida ou gelo no tanque 24 conforme indicado nafigura 3C. O conjunto específico nas figuras 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A, 3B e 3Crepresenta uma descrição típica e não constitui uma limitação. Na figura 3, aligação vertical entre tubos verticalmente adjacentes 62 é uma prática conhecida eaceita, ao passo que a ligação horizontal entre circuitos verticais adjacentes 68 e 76representa uma condição indesejável nesta estrutura.

Um problema recorrente ou preocupação para o usuário eprojetista do conjunto de serpentina de armazenamento térmico 10 é a temperaturado fluido refrigerante de armazenamento térmico extraído. De preferência,tipicamente deseja-se que a temperatura deste fluido na bomba de água gelada 36seja no máximo igual a 1,10C para maximizar o efeito refrigerante sobre oaparelho de uso final 44. Após circular o fluido de armazenamento térmico dacâmara 26 através do aparelho 44 ou trocador de calor 12 o fluido dearmazenamento térmico aquecido é retornado à câmara 26 para ser resfriado a1,1°C para reutilização no aparelho 44 ou trocador de calor 12. Todavia, sabe-seque a taxa de refrigeração do fluido de armazenamento térmico reciclado estásubordinada à massa de gelo armazenada disponível e à sua área de superfície decontato disponível. Por conseguinte, na câmara 26 o arranjo de serpentina 22 éprojetado com uma capacidade máxima para acomodar a circulação de fluido entretubos adjacentes 62. De preferência a área de superfície de contato com fluido emfase sólida ou gelo disponível proporciona uma maior área de superfície de contatocom fluido em fase sólida ou gelo exposta do que apenas as superfícies externas deum bloco de gelo monolítico numa condição de gelo acumulado na câmara 26.Os tubos 62 são indicados nas figuras como tendo seções transversais circulares,porém a descrição é aplicável à vários perfis de tubos e assim a forma do tubo nãoé uma limitação. Além disso, a forma do tubo poderia ser prevista em forma dechapas ou placas, como conhecido na técnica de trocadores de calor.

A extensão de área superficial usável de gelo está subordinada aograu de solidificação do fluido de armazenamento térmico nos tubos 62 na câmara26, que pode incluir a formação de pontes de gelo entre tubos verticalmente ouhorizontalmente adjacentes 62. Embora seja desejável manter a separação entremassas de gelo 90 nos tubos 62, sabe-se que através do emprego de aeradores 28ou de outros aparelhos, o fluxo de fluido de armazenamento térmico vertical podeser acomodado para proporcionar redução da temperatura de fluido na câmara 26.

Por conseguinte, é geralmente considerado mais crítico manter os canais verticaisou corredores entre tubos horizontalmente adjacentes 62 como um meio paramanter circulação de fluido à temperatura reduzida na câmara 26. A preservaçãodestes canais verticais proporcionará uma área de contato com fluido em fasesólida ou gelo adequada mesmo após a ligação por fluido em fase sólida ou geloentre tubos verticalmente adjacentes 62.

Embora a extensão de área superficial em contato com o fluido emfase sólida ou gelo esteja subordinada ao grau de solidificação e ao seu impactoestrutural sobre os canais indicados, a taxa de extração de energia térmica terá umimpacto sobre a capacidade total do conjunto de serpentina de armazenamentotérmico 10 em termos dos tempos de derretimento de gelo. Os efeitos desta taxasão conhecidos da técnica porém não constituem parte da presente invençãoexceto como uma conseqüência natural das estruturas resultantes. Todavia, atemperatura de saída de fluido de armazenamento térmico desejada deaproximadamente 1,10C é uma temperatura conveniente em muitas aplicações.

A figura 3 ilustra um perfil em seção transversal representativotípico do arranjo de serpentina 22 ilustrado na figura 2. O arranjo de serpentina 22tem uma pluralidade de tubos 62, que são genericamente paralelos dentro doarranjo 22, porém configurações alternativas podem ser utilizadas. Os tubos 62 nasfiguras 4, 6, 6A, 9 e 10 fazem parte de uma estrutura de alimentação de circuito,que foi indicada acima, fornecendo fluido refrigerante a tubos adjacentes 62em direções opostas aos dispositivos de refrigeração tal como o congelador 18.O fluido em fase sólida ou gelo resultante de acúmulo de fluido de armazenamentotérmico solidificado nos tubos 62 é ilustrado na figura 3C. Este conceito deacúmulo a partir de direções opostas ou das extremidades de tubo proporcionauma massa de gelo mais uniforme nos tubos 62 para maximizar o uso do volumeda câmara 26, e esta técnica é conhecida. De modo similar, o emprego de umsistema alimentado por circuito é conhecido e mostrado na figura 3 juntamentecom o emprego de coletores 58 e 59 para reter os tubos 62 e transferir fluidorefrigerante do resfriador 18 ou de outro aparelho refrigerante.

Como indicado acima, a figura 3 ilustra a disposição ordenada ourede 22 de tubos 62 na câmara 26. Uma vista em seção transversal da rede 22 deconjuntos conhecidos proporciona os tubos 62 numa disposição uniforme.Tipicamente, os primeiros circuitos ou colunas 68 e os segundos circuitos oucolunas 76 deste arranjo 22 proporciona uma série de fileiras 70 e colunas 72 comintervalos de separação uniformes 84 entre os centros de tubos de fileira e colunaadjacentes. Na figura 3, o intervalo de separação horizontal 84 entre centros detubos de colunas de tubos adjacentes 68 e 76 é substancialmente uniforme atravésda largura 71 do arranjo 22.

Na figura 3A, é observado que o intervalo de separação oudistância de separação vertical 73 é menor que a separação horizontal 84.Com referência à figura da técnica anterior, o arranjo de tubos 22 é indicado comformações de gelo uniformes 90, porém na direção vertical das colunas 72 e 80 asmassas solidificadas entre tubos 62 coalesceram ou franquearam o intervalo deseparação 73. O corredor vertical 88 entre colunas verticalmente adjacentes 72 e80 através da largura da rede 71 permanece aberto para circulação de fluido nestecorredor 88. A largura entre as formações de gelo 90 ou tubos 62 é indicada comoo intervalo de separação 81 na figura 3 A.

A configuração de acúmulo de gelo acima é uma característicadesejada para a formação de gelo a 100% ou capacidade plena de acumulação degelo. Subseqüentemente, o conjunto de serpentina de armazenamento térmico IOeespecificamente o congelador 18 descontinuaria o processo de regeneração desolidificação. Todavia, é conhecido que fluido em fase sólida ou gelo continuadose desenvolverá sobre os tubos 62 enquanto o congelador 18 continuar a operar.O crescimento de gelo continuado se processará a uma taxa de crescimento maislenta e pode alcançar completa ligação através dos corredores 88 para formar oque é designado de uma massa de gelo monolítica, como mostrado na figura 3B.Esta formação de pontes reduz ou elimina toda circulação de fluido dearmazenamento térmico entre tubos adjacentes 62 no arranjo 22 e o fluido dearmazenamento térmico no interior da câmara 26 basicamente flui ao longo e emtorno do perímetro do arranjo de serpentina 22 tal como pelas paredes laterais 96 e98, topo 95, fiando 97 e paredes extremas não mostradas. Isto minimiza afaculdade do fluido a circular através dos corredores 88 e do arranjo 22 e reduz aeficiência de transferência de calor para o fluido de armazenamento térmico sendotransferido pela bomba de gelo 36 para o aparelho 44 ou trocador de calor 12, poisa área útil da superfície de contato com o fluido em fase sólida ou gelo foidramaticamente reduzida em relação às características de construção. Como umaconseqüência da perda da efetividade ou eficiência da transferência de calor,aumenta a temperatura do fluido de armazenamento comunicante com o aparelho44. O fluido de armazenamento térmico de temperatura elevada reduz a eficiênciado trocador de calor 12 ou do aparelho 44, o que pode exigir a utilização dedispositivos de refrigeração adicionais ou outra acomodação para obter odesempenho funcional desejado de aparelhos deste tipo. Assim, após a ocorrênciade uma acumulação de gelo, há conveniência em manter pelo menos alguns doscorredores 88 abertos à passagem de fluido sob todas as condições, incluindoacúmulo de gelo, para manter uma área de superfície de contato com fluido emfase sólida ou gelo mais utilizável para alcançar e manter temperaturas de fluido dearmazenamento térmico mais baixas, como ilustrado na figura 8. Maisespecificamente, há conveniência em manter pelo menos parte da área superficialutilizável de gelo para contato com o fluido de armazenamento térmico após oacúmulo de gelo de capacidade plena ou máxima conforme projetada ter sidoalcançada ou excedida. Como acima indicado, os processos genericamenteutilizados de monitorar o acúmulo de gelo para evitar a formação de pontes deligação entre corredores 88 tem incluído a inspeção visual ou medição do níveldoe fluido na câmara de tanque 26 ou controles sobre a espessura do fluido emfase sólida ou gelo.

A presente invenção proporciona acúmulo de gelo na câmara 26com uma tolerância para uma condição de acúmulo demasiado que manterá ofluxo de fluido pelo menos em alguns dos corredores 88. Especificamente, oscorredores 88 são mantidos abertos entre pelo menos alguns dos circuitosgeralmente verticais 68 e 76, cujos corredores 88 na figura 3 manterá os desejadosaproximadamente trinta por cento da área de contato com a superfície de geloexposta para manutenção da transferência de calor desejada para o fluido dearmazenamento térmico circulante.

Na figura 4, o primeiro circuito 68 e o segundo circuito 76 comtubos 62 são mais uma vez previstos como componentes de rede 66 nesta primeiraconcretização ilustrativa da presente invenção, que se apresenta com a mesmaconfiguração geral do rede ou arranjo 22 acima indicado. Nesta configuração,adjacente ao primeiro circuito 68 ou ao segundo circuito 76 pares de circuitos 100são estreitamente alinhados em colunas verticais 72 e 80 com o primeiro intervalode separação 104 entre os pares adjacentes de tubos 62 nas colunas 72 e 80 sendomenor que o primeiro intervalo de separação uniforme 84 do arranjo 22 da técnicaanterior na figura 3.

Nesta concretização da figura 4, pares adjacentes 100 de circuitos68 e 76 são separados por corredores 102, que são mais largos que os primeiroscorredores 88 do arranjo 22 da técnica anterior. Em um conjunto típico, o intervalode separação 104 foi reduzido em largura em relação ao primeiro intervalo deseparação 84 em aproximadamente trinta por cento. Todavia, a largura 81 decorredores 88 foi mais do que duplicada em comprimento para largura 103 paraproporcionar corredores 102 entre pares de circuito adjacentes 100.

Conforme indicado na figura 4, o acúmulo de gelo concêntricofranqueará a distância de separação vertical e horizontalmente tubos adjacentes 62em cada par de circuito 100 com o acúmulo de gelo máximo ou de plenacapacidade. Todavia, o corredor 102 permanecerá aberto com mais de duas vezesa largura do corredor 88 acima indicada.

O conjunto ordenado 66 mantém o corredor 102 aberto para acirculação de fluido, e consequentemente para o fluxo de ar proveniente doaerador 28, mesmo numa condição de acúmulo demasiada. Em operação, quandoo fluido em fase sólida ou gelo é desenvolvido sobre os tubos 62 o fluido em fasesólida ou gelo proporciona um efeito isolante sobre os tubos 62, que reduz a taxade refrigeração do fluido de armazenamento térmico pelo refrigerante provenientedo resfriador 18. Assim, a taxa de acúmulo de gelo é reduzida e o efeito sobre ocompressor do resfriador é observado como redução na pressão de aspiração etemperatura de refrigerante no resfriador 18 assim como uma redução emtemperatura do glicol no resfriador 18. Estes parâmetros são correlativos com umacúmulo de gelo de plena capacidade projetado como uma medida de acúmulo degelo desejada. Todavia, a continuada operação do resfriador 18 resultará emcontinuada acumulação sobre os tubos 62 e pares de circuitos 100. Como a largura103 do corredor 102 é agora duas vezes a largura da técnica anterior e taxa deacúmulo de gelo foi reduzida, o corredor 102 permanecerá aberto à circulação defluido mesmo num estado de acumulo demasiado de gelo, a largura 81 do corredor88 decrescerá em extensão. A manutenção de corredor aberto 102 manterá astemperaturas desejadas devido à maior extensão de área de contato com asuperfície de gelo para transferência de calor do fluido de armazenamento térmicoreciclado.

Numa realização alternativa, os tubos 62 de colunas adjacentes 72e 80 foram nominalmente previstos em relação mais estreitamente alinhada entresi, isto é, a largura de corredor 104 pode ser reduzida ficando cerca de 7% menorque a largura na figura 4, a título de exemplo. O efeito proporcionou um aumentoaproximado em largura 103 e na dimensão do corredor 102 de cerca de 15%, queaumenta adicionalmente a faculdade do arranjo 66 manter suficiente áreasuperficial de contato com o fluido em fase sólida ou gelo. Isto também inibe aformação de pontes de gelo através do corredor 102 sob condições de acúmulodemasiado de gelo.

As figuras 5 e 5 A demonstram outra concretização alternativa paraa estrutura da figura. 4. A estrutura de serpentina 22 na figura 5 na acumulação degelo designada tem metade do número de corredores verticais 102 indicada naestrutura da figura 3. Isto permite mais quilos de gelo por decímetro cúbico notanque 24, que é comumente designado de eficiência de compactação de gelo, etambém deve permitir um menor volume de ar requerido para agitação por umaredução de tanto quanto 50% em relação às estruturas prévias. Nestas ilustrações,o intervalo de separação 104 entre tubos adjacentes 62 nas colunas 68 e 76 sãolateralmente deslocados em cerca de 30% a mais do que nos tubos na figura 4.O corredor 102 e a largura 103 são consequentemente reduzidos em largura emaproximadamente 15%, porém o corredor 102 é mantida em uma condição abertamesmo num estado de acúmulo demasiado. Além disso, a largura aumenta 104requer mais energia para proporcionar a formação de pontes de gelo e podepotencialmente incorporar vazios 105 à capacidade plena nominal. Os vazios 105podem abrir os corredores 104 para circulação de fluido após o derretimento degelo durante o fluxo de fluido para o aparelho 44 ou outras demandas sobre acapacidade térmica armazenada. Nesta ilustração, pode ser apreciado que assimque os cilindros de gelo 90 ou tubos adjacentes 62 entram em contato ou formamponte, a área superfície de transferência de calor do fluido em fase sólida ou gelo éreduzida pela metade. Durante o acúmulo de gelo sobre os tubos 62, o crescimentodo diâmetro em seção transversal do fluido em fase sólida ou gelo aumenta o fatorde isolamento do fluido em fase sólida ou gelo em relação à capacidade detransferência de calor entre o refrigerante nos tubos 62 do resfriador Ieo fluido dearmazenamento térmico na câmara 26. Consequentemente, a taxa de crescimentode gelo sobre os tubos 62 é significativamente e rapidamente reduzida, comomostrado na figura 9. O efeito sobre o resfriador é um rápido declínio emcapacidade, pressão de aspiração e temperatura, assim como a temperatura doglicol. Estes rápidos declínios na capacidade podem ser monitorados para indicar otérmino de ciclos de acúmulo de gelo mais precisamente do que os processos doestado da técnica.

Um outro exemplo de variação em largura de corredor 104 entretubos adjacentes 62 de colunas 68 e 76, tem a largura do corredor 104 cerca de 7%maior que a largura entre os tubos 62 na figura 4. Isto resulta em um estreitamentode corredores 102 e da largura 103 em cerca de 4%, porém este reordenamentoreduz o acúmulo demasiado ou taxa de formação de pontes de gelo entre tubosadjacentes 62 em cada par 100. A estrutura continuará a manter a área superficialde transferência de calor desejada mínima de 30%.

Embora as concretizações acima indicadas ilustrem variações deconjuntos emparelhados de tubos adjacentes 62 com larguras de corredor emcomum 102, é reconhecido que estas larguras variarão sob condições operacionaisvariáveis, tal como a taxa de acúmulo de gelo ou derretimento sobre colunasindividuais 68 e 76 ou tubos 62. Além disso, as larguras específicas podem seruma opção de escolha ou determinadas por uma especificação de uma aplicaçãopara armazenamento térmico, porém o ordenamento e disposição é genericamenteaplicável às ditas estruturas.

Uma concretização adicional tem tubos adjacentes 62 em pares100 mais estreitamente alinhados para proporcionar uma dimensão mais estreitapara o corredor ou intervalo de separação 104. Além disso, a largura de separação103 é também tornada mais estreita para genericamente decrescer as larguras doscorredores 102. No entretanto, o decréscimo em larguras de corredor 102 e 104 éacomodado pela previsão do corredor central e alargado 110 com uma larguraaproximadamente duas vezes maior que a largura 103. Este corredor alargado 110proporcionará circulação de fluido através do arranjo 66 mesmo numa condição deacúmulo demasiado extrema quando o fluxo de fluido é inibido ou limitadoatravés dos corredores 102. Esta estrutura permitiria ao fluido contatar uma maiorárea da superfície do fluido em fase sólida ou gelo para manter uma temperaturade fluido mais baixa do que com uma massa de gelo monolítica. Essa taxa devazão continuará a manter a temperatura desejada de fluido abaixo de 1,10C eaumenta a taxa de derretimento das ditas massas monolíticas para reabrir oscorredores 102 ao fluxo de fluido e de ar.

As figuras 6 e 6A mostram um arranjo de estrutura 66genericamente similar ao arranjo 66 das figura 4 e 5 com um grande corredor 128entre grupos adjacentes 120. Neste estrutura, o corredor 104 entre os tubos 62 decada par 100 é aumentado em cerca de 30%. O aumento mais uma vez resulta emvazios 105 à capacidade plena nominal entre cilindros de gelo 90. Todavia, háuma redução na largura dos corredores 102 em cerca de 17%, e uma redução nalargura de separação 103 de cerca de 14%. As reduções mais uma vez sãorefletidas mantendo a largura de corredor 110 aproximadamente igual em ambasas concretizações para continuamente proporcionar acesso de fluxo de fluidoatravés do conjunto. Ainda que somente dois pares de circuito 100 sejam descritosnas figuras 4, 5 e 6, que tem somente dois circuitos adjacentes 68, 76 por par 100,é considerado que os pares 100 podem ter três ou mais circuitos estreitamenteadjacentes 68, 76 em cada grupamento 100. O uso da ilustração de somente doiscircuitos foi para facilidade de ilustração e compreensão e não como umalimitação ao número de circuitos utilizados 68, 76.

Em uma terceira estrutura, múltiplos conjuntos de tubos 62 deserpentinas 68 e 76 são previstos em estreita proximidade entre si nas figuras 7e 7A. Em cada conjunto 120 corredores estreitos 122, similar ao corredor 88na figura 3, são previstos entre tubos adjacentes 62 ou cilindros de gelo 90.Os corredores estreitos 122, por exemplo, são cerca de 30% mais estreitos que oscorredores 88, embora a largura de corredor 104 entre centros de tubos adjacentesseja somente de cerca de 3%. Os conjuntos 120 ilustrados na figura 7 têm seiscolunas verticais de tubos 62 e circuitos 68 e 76. Os três grupos 120 no arranjo 126são dotados de alas ou corredores largos 128 entre os grupos adjacente 120, cujoscorredores 128 para fins comparativos são somente cerca de 35% mais estreitosque o corredor largo central 128 da terceira estrutura em questão. Esta estruturaacomoda tanto uma condição de acúmulo de gelo excedente como proporcionarmaior área de contato com a superfície de gelo para transferência de calor do queos dispositivos da técnica anteriormente existente no estado de acúmuloexcedente. Pode ser visto que existe uma redução no número total de tubos 62porém é um número eqüivalente à técnica precedente com larguras de corredor esegurança aumentadas ou amplas larguras para acomodar o acúmulo de geloexcedente com adequada provisão para circulação de fluido. Mesmo sob umacondição de acúmulo de gelo excedente, vazios 105 se apresentam entre tubosadjacentes 62 no conjunto 120.

Numa concretização adicional, múltiplos grupos de tubosemparelhados 62 são providos com pares de tubos 100 como indicado acima comcorredores 102 intermediários que são estreitamente emparelhados com pares detubos adjacentes 100 para proporcionar um sistema de múltiplos tubos 120. Estessistemas de múltiplos tubos 120 têm corredores largos 128 entre conjuntosadjacentes 120. Nesta configuração do arranjo 126, a largura de corredor 102 e alargura 103 podem ser aproximadamente iguais à largura de corredor 102 e àlargura 103 da terceira estrutura acima mencionada. Todavia, reunindo maisestreitamente os pares 100, tubos adicionais 62 podem ser previstos para o arranjo126, embora seja reconhecido que os cilindros de gelo 90 de tubos adjacentes 62de serpentinas 68 e 76 serão mais propensos à formação de pontes de gelo.A estrutura de plena capacidade da construção resultante ainda proporciona umapluralidade de corredores 102 e 128 para circulação de fluido, cujo corredor 128mais uma vez oferece uma margem de segurança contra a inibição de fluxo defluido numa condição de acumulação de gelo em excesso.

Na figura 10, dois pares de circuitos adjacentes 68 e 76 têmdivisórias 130 entre eles aninhadas, cujas divisórias 130 proporcionam intervalosde separação ampliados ou alargados 132. Estes intervalos de separação 132 sãoconsiderados adequados para proporcionar circulação de fluido de armazenamentotérmico através dos circuitos 68, 76 para acomodar temperatura de saída de águaou de outro fluido de armazenamento térmico aceitável. As divisórias ouelementos postiços 130 são tipicamente de um material com uma baixacondutividade térmica para inibir a formação de pontes de gelo através dasdivisórias 130.

A figura 11 ilustra a inserção de espaçadores 140 em serpentinasconforme construídas com separação de pelo menos um par de serpentinasadjacentes 68 e 76 por espaçadores 140, que são de materiais de baixacondutividade tal como plástico. Alternativamente espaçadores ocos ouespaçadores perfurados podem ser usados para manter o intervalo de separaçãoampliado. Além disso, espaçadores ocos 140 poderiam ser usados como condutosde ar para conduzir ar, ou outro fluido, para o fundo da serpentina 97 para agitaçãomais vigorosa de fluido. Este último de espaçadores é considerado serparticularmente vantajoso na montagem de tubos em aço galvanizado.

Na figura 1, o circuito de controle ilustrado permitiria a mediçãoda pressão de aspiração de admissão ou temperatura de fluido de admissão comomedida de uma alteração no estado de acúmulo de gelo dentro dos conjuntos 66 e126. Na figura 9, a mudança da temperatura do glicol da serpentina única ou naaspiração à plena capacidade de formação de gelo decresce dramaticamente com apresente invenção, que proporciona um parâmetro para detecção pelo sensor 46.O sinal detectado deste tipo pode ser fornecido ao dispositivo de controle 50 paradescontinuar o acúmulo de gelo adicional e preservar as passagens nos corredores102 ou 128.

Embora somente concretizações específicas da presente invençãotenham sido ilustradas e descritas, é evidente que não constituem uma limitaçãopara o âmbito da invenção aqui descrita.

Claims (16)

1. Conjunto de serpentina para comunicação de um fluido detransferência de calor a um conjunto de serpentina de armazenamento térmico,tendo o conjunto de serpentina de armazenamento térmico um alojamento comuma câmara de armazenamento de fluido, fluido de armazenamento térmico nacâmara, um dispositivo para acoplar o conjunto de serpentina de armazenamentotérmico e o fluido de armazenamento térmico na câmara com um aparelho externopara recuperação da energia térmica armazenada, um dispositivo para transferircalor para o fluido de transferência de calor, e um dispositivo para conectar odispositivo de transferência de calor com o conjunto de serpentina, caracterizadopelo fato de compreender: uma pluralidade de tubos transmissores de calor, tendocada tubo um eixo geométrico longitudinal, estando os tubos acoplados com odispositivo de transferência de calor por meio do dispositivo de conexão para acomunicação do fluido de transferência de calor através dos tubos; estando ostubos transmissores de calor arranjados em uma disposição planejada na câmarapara a comunicação do fluido de transferência de calor através da câmara de modoa reduzir a temperatura do fluido de armazenamento térmico e prover oarmazenamento de energia térmica; estando o arranjo planejado de tubosdistribuído em uma pluralidade de fileiras horizontais genericamente adjacentes ecolunas verticais, tendo o arranjo uma largura em seção transversal e uma alturatransversal ao eixo geométrico longitudinal, com as fileiras e colunas adjacentes detubos cooperando para definir genericamente primeiros corredores verticais ecorredores horizontais entre fileiras e colunas adjacentes de tubos através dalargura do arranjo; com as colunas adjacentes dos tubos cooperando para definirpelo menos uma primeira distância de intervalo de separação horizontal entre oseixos geométricos de tubos de colunas verticais adjacentes dos tubos na seçãotransversal do arranjo, e as fileiras adjacentes tendo pelo menos uma distância deintervalo de separação vertical; tendo o fluido de armazenamento térmico umaprimeira temperatura de fluido; com o fluido de transferência de calor secomunicando através dos tubos operáveis para reduzir a primeira temperatura dofluido de armazenamento térmico a uma segunda temperatura para solidificar pelomenos uma parte do fluido de armazenamento térmico em cada tubo; e, com pelomenos um par de colunas adjacentes dos tubos tendo uma segunda distância deintervalo de separação horizontal entre os eixos geométricos do tal um par detubos adjacentes maior que a primeira distância de intervalo de separação, o pelomenos um par de tubos nas colunas cooperando para definir um segundo corredorvertical mais largo que o primeiro corredor vertical para proporcionar pelo menosuma passagem para fluxo de fluido de armazenamento térmico vertical entre opelo menos um par de colunas de tubos adjacentes no arranjo ligando entre ofluido de armazenamento térmico solidificado através da primeira distância deintervalo de separação horizontal da coluna vertical de tubos.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, tendo umalojamento com uma câmara de armazenamento de fluido e fluido dearmazenamento térmico na câmara, caracterizado pelo fato de que: as colunasverticais de tubos no arranjo são distribuídas em grupos com pelo menos duascolunas verticais dos tubos em cada grupo, cada grupo tendo uma terceiradistância de intervalo de separação entre os eixos geométricos de colunas verticaisadjacentes de tubos no grupo, o arranjo tendo pelo menos dois dos grupos decolunas de tubos verticais; e, grupos adjacentes dos pelo menos dois grupos decolunas de tubos tem colunas de tubos verticais adjacentes de tubos emproximidade ao grupo de tubos adjacentes, com as colunas próximas de tubos dosgrupos adjacentes cooperando para definir uma quarta distância de intervalo deseparação entre os eixos geométricos das colunas adjacentes próximas dosdiferentes grupos de tubos, a quarta distância de separação sendo maior que aterceira distância de intervalo de separação.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a segunda distância de intervalo de separação e a quarta distância deintervalo de separação são aproximadamente iguais.

4. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a primeira distância de intervalo de separação e a terceira distância deintervalo de separação são aproximadamente iguais.

5. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que os grupos de colunas verticais de tubos são operáveis paraproporcionar blocos de gelo segmentares e o quarto intervalo de separaçãoincorpora um corredor vertical na ligação de fluido de armazenamento térmicosolidificado entre as colunas verticais adjacentes de tubos em cada grupo.

6. Conjunto acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fatode que: cada grupo tem uma primeira coluna vertical e uma segunda colunavertical de tubos, com cada grupo tendo a terceira distância de intervalo deseparação entre cada primeira e segunda coluna vertical de cada grupo; e, a quartadistância de intervalo de separação é proporcionada entre grupos adjacentes detubos através da largura do arranjo.

7. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de compreender ainda pelo menos um coletor; com cada tubo na câmaratendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, pelo menos um dasprimeira e segunda extremidades estando acoplada com o pelo menos um coletor;tendo o coletor um orifício de admissão e um orifício de saída acoplado com odispositivo para transferência de calor pelo dispositivo de conexão; e, sendo ocoletor operável para comunicar o fluido de transferência de calor ao arranjo detubos.

8. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, onde o fluido detransferência de calor é um fluido de resfriamento, caracterizado pelo fato de que odispositivo para transferência de calor é um refrigerador de refrigeração tendo umcompressor com um orifício de descarga fornecendo um fluido de resfriamentopara o arranjo de tubos para reduzir a temperatura do fluido de armazenamentotérmico, e um orifício de admissão para receber o fluido de resfriamento do arranjode tubos a uma segunda pressão de aspiração reduzida; um sensor para sentir pelomenos um dentre a temperatura do fluido de resfriamento, a pressão de sucção docompressor, e uma carga de refrigeração como indicação da solidificação do fluidode armazenagem térmica para uma capacidade designada no conjunto deserpentina de armazenamento térmico.

9. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o arranjo tem uma pluralidade de colunas verticais de tubos, as colunasverticais previstas em três grupos de tubos verticais; sendo a quarta distância deintervalo de separação aproximadamente 25% maior que a terceira distância deintervalo de separação.

10. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que: o arranjo de tubos é um arranjo de dois circuitos tendo um primeirocircuito de circulação de fluido e um segundo circuito de circulação de fluido; ostubos do arranjo estão dispostos em alinhamento alternado com o primeiro circuitoe segundo circuito pelo menos nas colunas verticais; os tubos no arranjo têm eixosgeométricos genericamente paralelos; o fluido de transferência de calor noprimeiro circuito de serpentina flui numa primeira direção e para a frente; e, ofluido de transferência de calor no segundo circuito de serpentina flui numasegunda direção oposta à primeira, e a direção de fluxo oposta nos tubosadjacentes proporcionando uma solidificação mais geralmente uniforme do fluidonos tubos nas direções de fluxo para proporcionar um fluido de armazenamentotérmico solidificado mais uniforme nos tubos na câmara.

11. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que: cada tubo no arranjo planejado tem um diâmetro em seção transversalde cerca de 25,4 mm; cada coluna vertical dos eixos geométricos longitudinal detubo define um plano de referência; os planos adjacentes de colunas adjacentes decada par de colunas cooperam para definir o primeiro intervalo de separação entreprimeiro e segundo planos de referência adjacentes; o primeiro intervalo deseparação entre colunas adjacentes é de pelo menos de 53,975 mm entre pares decolunas adjacentes; o segundo intervalo de separação é previsto entre paresadjacentes de coluna verticais, tendo cada par de colunas um do par de planosverticais em proximidade a um plano do par de planos verticais de um paradjacentes de planos verticais, com os planos próximos cooperando para definir asegunda distância de intervalo; e, a segunda distância de intervalo de separação épelo menos 10% maior em largura que o primeiro intervalo.

12. Conjunto de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelofato de que a segunda distância de intervalo de separação pode se estender atravésde uma gama entre cerca de 5% e 50% maior que o primeiro intervalo; com oprimeiro intervalo de separação se estendendo entre uma gama de 53,975 mm e 106,68 mm.

13. Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que: cada grupo tem uma primeira coluna vertical e uma segunda colunavertical de tubos, com cada grupo tendo a terceira distância de intervalo deseparação entre cada primeira e segunda colunas verticais de cada grupo; a quartadistância de intervalo de separação é prevista entre grupos adjacentes de tubosatravés da largura do arranjo; cada tubo no arranjo planejado tem um diâmetro emseção transversal de cerca de 25,4 mm; cada coluna vertical de eixos geométricoslongitudinais de tubo define um plano de referência; os planos adjacentes decolunas adjacentes de cada par de colunas cooperam para definir o primeirointervalo de separação entre primeiro e segundo planos de referência adjacentes; oprimeiro intervalo de separação entre colunas adjacentes é de pelo menos 53, 975mm entre pares adjacentes de colunas; o segundo intervalo de separação é previstoentre pares adjacentes de colunas verticais, tendo cada par de colunas um do par deplanos verticais em proximidade a um plano do par de planos verticais de um paradjacente de planos verticais, com os planos de proximidade cooperando paradefinir a segunda distância de separação; e, a segunda distância de intervalo deseparação é pelo menos 10% maior em largura que o primeiro intervalo.

14. Conjunto de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelofato de que: cada terceiro intervalo de separação é equivalente à segunda distânciade intervalo de separação; a segunda distância de intervalo de separação pode seestender através de uma gama entre cerca de 5% e 50% maior que a primeiradistância de intervalo; o primeiro intervalo de separação se estende uma gama de 53,975 mm e 106,68 mm; e, o quarto intervalo de separação se estende através deuma gama de cerca de 10% e 100% maior que a distância do segundo intervalo deseparação.

15. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de compreender ainda um circuito de resfriamento e refrigeração; tendo ocircuito de refrigeração um dispositivo para resfriar um fluido de transferênciatérmica; um dispositivo para conectar o circuito de refrigeração com o tanque dearmazenamento térmico e um arranjo de serpentina para transferir fluido detransferência térmica para o tanque para resfriar o fluido de armazenamentotérmico e retornar o fluido de transferência térmica ao circuito de refrigeração; umdispositivo para controlar o circuito de refrigeração; um dispositivo para detectar atemperatura e pressão de aspiração do fluido de transferência térmica retornandoao circuito de refrigeração; e, um dispositivo para acoplar o dispositivo sensor como dispositivo controlador para controlar o circuito de refrigeração e comunicar ofluido de transferência térmica ao tanque.

16. Conjunto de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelofato de que o dispositivo sensor e o dispositivo controlador são operáveis paradescontinuar o fluxo de fluido de transferência de calor para as serpentinas a umamudança predeterminada em uma da temperatura do fluido de transferênciatérmica e da pressão de aspiração da linha para evitar solidificação adicional dofluido de armazenamento térmico para preservar pelo menos os segundoscorredores de intervalo de separação para fluxo de fluido e transferência de calordentro do arranjo.