BR112014013280B1 - sistema de resfriamento circulante e método para controlar tal sistema de resfriamento circulante - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE RESFRIAMENTO CIRCULANTE E MÉTODO PARA CONTROLAR TAL SISTEMA DE RESFRIAMENTO CIRCULANTE. Trata-se de um sistema de resfriamento circulante e de um método para controlar o sistema de resfriamento circulante. O sistema de resfriamento circulante é dividido em três partes: isto é, um aparelho de circulação de resfriamento interno (21), um trocador de calor de placa (22) e um aparelho de circulação de resfriamento externo (23). O trocador de calor de placa serve para uso na troca de calor entre a água de resfriamento externo do aparelho de circulação de resfriamento externo e a água de resfriamento interno do aparelho de circulação de resfriamento interno. O aparelho de circulação de resfriamento externo serve para uso no resfriamento da água de resfriamento externo. Da mesma forma, permite-se o controle, respectivamente, de uma bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), de um tanque de água de armazenamento térmico (232), de um trocador de calor com placa de asa resfriado por água/ar (233), de um resfriador de ar de armazenamento térmico (234), de uma primeira válvula (235) e de uma segunda válvula (236) compreendidos no aparelho de circulação de resfriamento externo, logo, o consumo de água e o consumo de eletricidade são efetivamente conservados enquanto se resfria (...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001]A presente revelação refere-se ao campo de sistemas de resfriamento, e, mais particularmente, a um sistema de resfriamento circulante e a um método para controlar o sistema de resfriamento circulante.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002]Atualmente, é comum que aparelhos de resfriamento primário utilizados em instalações de geração e transmissão de energia adotem sistemas de resfriamento circulante fechados. A fim de garantir que a temperatura do equipamento gerador de calor seja mantida em uma faixa aceitável aos materiais ou requerimentos tecnológicos destes, há, em geral, um requerimento por uma temperatura de entrada máxima.

[003]Com válvulas conversoras adotadas em equipamentos de transmissão de corrente direta como um exemplo, a água de resfriamento primário diretamente usada para resfriar a válvula conversora em um aparelho de resfriamento por válvula conversora é água pura, pela qual se carrega o calor gerado a partir de um tiristor de válvula conversora. A fim de permitir a utilização cíclica da água de resfriamento primário, o aparelho de resfriamento por válvula conversora deve ser equipado com um aparelho de resfriamento externo especial.

[004]A Figura 1 é um diagrama esquemático de um aparelho de resfriamento circulante fechado da técnica anterior. Conforme mostrado na Figura 1, o aparelho de resfriamento circulante fechado existente é principalmente composto por uma bomba de circulação principal 1, um estabilizador de tensão 2, um dispositivo de manipulação de água de derivação 3, um dispositivo de reabastecimento de água 4, e um dispositivo de troca de calor externo 5. Em que, a bomba de circulação principal 1 é uma fonte de energia para circular a água de resfriamento primário para a válvula conversora; o estabilizador de tensão 2 é uma pré-condição/pré-requisito e fundamento da operação estacionária do sistema; o dispositivo de manipulação de água de derivação 3 é um aparelho essencial para garantir que a qualidade da água de resfriamento primário possa satisfazer o requerimento da válvula conversora; o dispositivo de reabastecimento de água 4 é uma instalação suplementar necessária no caso de falta d’água no sistema; o dispositivo de troca de calor externo 5 é uma garantia básica para o requerimento de resfriamento da válvula conversora, sem o qual todo o aparelho de resfriamento por válvula conversora pode se tornar ineficaz.

[005]Atualmente, existem principalmente dois tipos de aparelho de resfriamento externo comum: torres de resfriamento fechadas e resfriadores de ar.

[006]Os resfriadores de ar apresentam um desempenho melhor quando a temperatura ambiente for baixa. No entanto, à medida que a temperatura ambiente se eleva, o desempenho dos resfriadores de ar pode cair significativamente, ou até mesmo perder sua função de resfriamento completamente. Da mesma forma, os resfriadores de ar apresentam consumos de energia maiores, levando, consequentemente, a custos de operação maiores.

[007]A temperatura ambiente tem um efeito menor sobre as torres de resfriamento fechadas, no entanto, a vaporização pode causar uma perda de água maior, a fim de garantir a operação normal das torres de resfriamento fechadas, é necessário reabastecer continuamente a água que é perdida devido à vaporização, e, portanto, com custos de operação maiores.

SUMÁRIO

[008]Um problema técnico a ser solucionado pela presente revelação consiste em proporcionar um sistema de resfriamento circulante e um método para controlar o sistema de resfriamento circulante, de modo que o consumo de água e o consumo de energia possam ser efetivamente reduzidos, enquanto se resfria os dispositivos geradores de calor.

[009]De acordo com um aspecto da presente revelação, proporciona-se um sistema de resfriamento circulante, que compreende um dispositivo de circulação de resfriamento interno, um trocador de calor de placa e um dispositivo de circulação de resfriamento externo, em que o dispositivo de circulação de resfriamento externo compreende uma bomba de circulação primária de resfriamento externo e um tanque de água de acúmulo a frio, um trocador de calor entre água e ar com placa de asa, um resfriador de ar de acúmulo a frio, uma primeira válvula e uma segunda válvula, em que: o dispositivo de circulação de resfriamento interno é adaptado para resfriar de modo circulante um dispositivo gerador de calor; o trocador de calor de placa é adaptado para realizar uma troca de calor entre a água de resfriamento externo do dispositivo de circulação de resfriamento externo e a água de resfriamento interno do dispositivo de circulação de resfriamento interno; o dispositivo de circulação de resfriamento externo é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo, em que no dispositivo de circulação de resfriamento externo: a bomba de circulação primária de resfriamento externo é adaptada para conduzir a água de resfriamento externo a circular no dispositivo de circulação de resfriamento externo; o tanque de água de acúmulo a frio é adaptado para armazenar e resfriar a água de resfriamento externo, e receber a água de resfriamento externo a partir do trocador de calor de placa; o trocador de calor entre água e ar com placa de asa é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo do tanque de água de acúmulo a frio, e fornecer a água de resfriamento externo ao resfriador de ar de acúmulo a frio; o resfriador de ar de acúmulo a frio é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo do trocador de calor entre água e ar com placa de asa, e fornecer a água de resfriamento externo ao trocador de calor de placa; a primeira válvula é adaptada para controlar o fornecimento de água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio ao trocador de calor de placa; a segunda válvula é adaptada para controlar o fornecimento de água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio ao trocador de calor entre água e ar com placa de asa.

[010]Em uma modalidade, o sistema compreende, ainda: um sensor de temperatura adaptado para medir a temperatura ambiente periodicamente; um controlador adaptado para controlar a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula e a segunda válvula do dispositivo de circulação de resfriamento externo de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[011]Em uma modalidade, o dispositivo de circulação de resfriamento interno compreende uma bomba de circulação primária de resfriamento interno, um resfriador de ar de resfriamento interno, uma terceira válvula, uma quarta válvula e uma quinta válvula; em que, no dispositivo de circulação de resfriamento interno: a bomba de circulação primária de resfriamento interno é adaptada para conduzir a água de resfriamento interno a circular no dispositivo de circulação de resfriamento interno; o resfriador de ar de resfriamento interno é adaptado para resfriar a água de resfriamento interno aquecida por um dispositivo de geração de calor; a terceira válvula é adaptada para controlar o fornecimento de água de resfriamento interno pelo resfriador de ar de resfriamento interno ao dispositivo de geração de calor; a quarta válvula é adaptada para controlar o fornecimento de água de resfriamento interno pelo resfriador de ar de resfriamento interno ao trocador de calor de placa; a quinta válvula é adaptada para controlar o fornecimento de água de resfriamento interno pelo trocador de calor de placa ao dispositivo de geração de calor.

[012]Em uma modalidade, o controlador controla, ainda, a bomba de circulação primária de resfriamento interno, o resfriador de ar de resfriamento interno, a terceira válvula, a quarta válvula e a quinta válvula do dispositivo de circulação de resfriamento interno de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[013]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura não for maior que uma temperatura T1, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo, da bomba de circulação primária de resfriamento interno, e o desligamento das ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno e do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, a abertura da segunda válvula, da quarta válvula, da quinta válvula e o fechamento da primeira válvula e da terceira válvula.

[014]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for menor que uma temperatura TO e a operação do dispositivo de geração de calor tiver sido interrompida, o controlador controla a abertura da primeira válvula e o fechamento da segunda válvula, em que TO < T1.

[015]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T1 e não for maior que uma temperatura T2, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo e da bomba de circulação primária de resfriamento interno; o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; e desligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, a abertura da segunda válvula, da quarta válvula, da quinta válvula, e o fechamento da primeira válvula e da terceira válvula, em que T1 < T2.

[016]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T2 e não for maior que uma temperatura T3, o controlador controla o desligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio, o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno e da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212; entretanto, a abertura da terceira válvula, o fechamento da quarta válvula e da quinta válvula, em que T2 < T3 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

[017]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T3 e não for maior que uma temperatura T4, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo e da bomba de circulação primária de resfriamento interno; o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, a abertura da segunda válvula, da quarta válvula, e da quinta válvula, e o fechamento da primeira válvula e da terceira válvula, em que T3 < T4 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

[018]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T4 e não for maior que uma temperatura T5, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo e da bomba de circulação primária de resfriamento interno; o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, a abertura da segunda válvula, da quarta válvula, e da quinta válvula, e o fechamento da primeira válvula e da terceira válvula, em que T4 < T5 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

[019]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T5 e não for maior que uma temperatura T6, o controlador controla o desligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio, o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno e da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, a abertura da terceira válvula, o fechamento da quarta válvula e da quinta válvula, em que T5 < T6 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

[020]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno e da bomba de circulação primária de resfriamento externo; o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e o desligamento do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, a abertura da primeira válvula, da quarta válvula, e da quinta válvula, e o fechamento da segunda válvula e da terceira válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

[021]Em uma modalidade, o sistema compreende, ainda, um primeiro temporizador e um segundo temporizador, em que: o primeiro temporizador é adaptado para iniciar uma temporização quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6; assim que o primeiro temporizador alcançar M horas em temporização, o controlador desliga o primeiro temporizador; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; abre a segunda válvula e a terceira válvula, e fecha a primeira válvula, a quarta válvula, a quinta válvula; e indica o segundo temporizador a iniciar a temporização e desliga o segundo temporizador mediante um intervalo de N horas do segundo temporizador; indica o sensor de temperatura a iniciar novamente a medição de temperatura ambiente.

[022]Em uma modalidade, M e N variam de 10 a 12 horas.

[023]De acordo com outro aspecto da presente revelação, proporciona-se um método para controlar um sistema de resfriamento circulante, que compreende: medir a temperatura ambiente periodicamente usando um sensor de temperatura; controlar a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula e a segunda válvula do dispositivo de circulação de resfriamento externo do sistema de resfriamento circulante por um controlador de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[024]Em uma modalidade, o controlador controla, ainda, a bomba de circulação primária de resfriamento interno, o resfriador de ar de resfriamento interno, a terceira válvula, a quarta válvula e a quinta válvula do dispositivo de circulação de resfriamento interno de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[025]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura não for maior que uma temperatura T1, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; desliga as ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno e o resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula e fecha a primeira válvula e a terceira válvula.

[026]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for menor que uma temperatura TO e a operação do dispositivo de geração de calor tiver sido interrompida, o controlador abre a primeira válvula e fecha a segunda válvula, em que TO < T1.

[027]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T1, mas não for maior que uma temperatura T2, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo e a bomba de circulação primária de resfriamento interno; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; desliga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula; e fecha a primeira válvula e a terceira válvula, em que T1 < T2.

[028]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T2, mas não maior que uma temperatura T3, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio, liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno e a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212; entretanto, abre a terceira válvula, fecha a quarta válvula, e a quinta válvula, em que T2 < T3 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

[029]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T3, mas não maior que uma temperatura T4, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula, e fecha a primeira válvula e a terceira válvula, em que T3 < T4 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

[030]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T4, mas não maior que uma temperatura T5, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula, e fecha a primeira válvula e a terceira válvula, em que T4 < T5 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

[031]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T5, mas não maior que uma temperatura T6, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio, liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno e a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a terceira válvula, fecha a quarta válvula, e a quinta válvula, em que T5 < T6 e o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

[032]Em uma modalidade, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno e a bomba de circulação primária de resfriamento externo; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e desliga o resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a primeira válvula, a quarta válvula, a quinta válvula, e fecha a segunda válvula e a terceira válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

[033]Em uma modalidade, um primeiro temporizador inicia a temporização quando uma temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6; o controlador desliga o primeiro temporizador mediante um intervalo de M horas do primeiro temporizador; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; abre a segunda válvula, a terceira válvula, e fecha a primeira válvula, a quarta válvula, a quinta válvula; e indica o segundo temporizador a iniciar a temporização; o controlador desliga o segundo temporizador mediante um intervalo de N horas do segundo temporizador; e indica o sensor de temperatura a iniciar novamente a mediação de temperatura ambiente.

[034]Em uma modalidade, MeN variam de 10 a 12 horas.

[035]Portanto, o consumo de água e o consumo de energia podem ser efetivamente reduzidos enquanto se resfria o dispositivo gerador de calor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[036]A Figura 1 é um diagrama esquemático de um aparelho de resfriamento circulante fechado da técnica anterior.

[037]A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[038]A Figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação.

[039]A Figura 4 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[040]A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[041]A Figura 6 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[042]A Figura 7 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[043]A Figura 8 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[044]A Figura 9 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[045]A Figura 10 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[046]A Figura 11 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[047]A Figura 12 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com ainda outra modalidade da presente revelação.

[048]A Figura 13 é um diagrama esquemático de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[049]A Figura 14 é um diagrama esquemático de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação.

[050]A Figura 15 é um diagrama esquemático de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERENCIAL

[051]Abaixo, proporciona-se uma descrição completa adicional da presente revelação com referência aos desenhos, na qual se descrevem as modalidades exemplificadoras da presente revelação.

[052]A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com uma modalidade da presente revelação. Conforme mostrado na Figura 2, o sistema de resfriamento circulante compreende um dispositivo de circulação de resfriamento interno 21, um trocador de calor de placa 22 e um dispositivo de circulação de resfriamento externo 23, em que o dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 compreende uma bomba de circulação primária de resfriamento externo 231, um tanque de água de acúmulo a frio 232, um trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233, um resfriador de ar de acúmulo a frio 234, uma primeira válvula 235 e uma segunda válvula 236, em que:

[053]O dispositivo de circulação de resfriamento interno 21 é usado para realizar um resfriamento circulante em um dispositivo gerador de calor.

[054]O trocador de calor de placa 22 é usado para realizar uma troca de calor entre a água de resfriamento externo no dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 e a água de resfriamento interno no dispositivo de circulação de resfriamento interno 21.

[055]O dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 é usado para resfriar a água de resfriamento externo.

[056]Em que, no dispositivo de circulação de resfriamento externo 23:

[057]a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231 é usada para conduzir a água de resfriamento externo a circular no dispositivo de circulação de resfriamento externo 23.

[058]o tanque de água de acúmulo a frio 232 é usado para armazenar e resfriar a água de resfriamento externo, e receber a água de resfriamento externo fornecida pelo trocador de calor de placa 22.

[059]O trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233 é usado para resfriar a água de resfriamento externo fornecida a partir do tanque de água de acúmulo a frio 232, e fornecer a água de resfriamento externo ao resfriador de ar de acúmulo a frio 234.

[060]0 resfriador de ar de acúmulo a frio 234 é usado para resfriar a água de resfriamento externo fornecida a partir do trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233 e fornecer a água de resfriamento externo ao trocador de calor de placa 22.

[061]A primeira válvula 235 é usada para controlar o fornecimento de água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio 232 ao trocador de calor de placa 22.

[062]A segunda válvula 236 é usada para controlar o fornecimento de água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio 232 ao trocador de calor com placa de asa 233.

[063]Com base no sistema de resfriamento circulante proporcionado na modalidade da presente revelação descrita anteriormente, o sistema de resfriamento circulante compreende três partes: um dispositivo de circulação de resfriamento interno, um trocador de calor de placa e um dispositivo de circulação de resfriamento externo, em que o dispositivo de circulação de resfriamento interno é usado para realizar um resfriamento circulante em um dispositivo gerador de calor; o trocador de calor de placa é usado para realizar uma troca de calor entre a água de resfriamento externo no dispositivo de circulação de resfriamento externo e a água de resfriamento interno no dispositivo de circulação de resfriamento interno; e o dispositivo de circulação de resfriamento externo é usado para resfriar a água de resfriamento externo. Da mesma forma, a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o tanque de água de acúmulo a frio, o trocador de calor entre água e ar com placa de asa, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula e a segunda válvula podem ser controlados, respectivamente. Portanto, o consumo de água e o consumo de energia podem ser efetivamente reduzidos enquanto se resfria o dispositivo gerador de calor.

[064]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, o sistema de resfriamento circulante compreende, ainda, um sensor de temperatura e um controlador, em que:

[065]O sensor de temperatura é usado para medir periodicamente a temperatura ambiente.

[066]O controlador é usado para, de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura, controlar a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula e a segunda válvula do dispositivo de circulação de resfriamento externo.

[067]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, o período de medição do sensor de temperatura é meia hora, uma hora, duas horas ou outros intervalos de tempo apropriados.

[068]A Figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Em que, o trocador de calor de placa 22 e o dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 incluídos na Figura 3 são iguais ao trocador de calor de placa 22 e ao dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 mostrados na Figura 2. O dispositivo de circulação de resfriamento interno 21 na Figura 3 compreende particularmente uma bomba de circulação primária de resfriamento interno 211, um resfriador de ar de resfriamento interno 212, uma válvula 213, uma quarta válvula 214 e uma quinta válvula 215. Em que, no dispositivo de circulação de resfriamento interno 21:

[069]A bomba de circulação primária de resfriamento interno 211 é usada para conduzir a água de resfriamento interno a circular no dispositivo de circulação de resfriamento interno 21.

[070]O resfriador de ar de resfriamento interno 212 é usado para resfriar a água de resfriamento interno aquecida pelo dispositivo de geração de calor.

[071]A terceira válvula 213 é usada para controlar o resfriador de ar de resfriamento interno 212 para fornecer a água de resfriamento interno ao dispositivo de geração de calor.

[072]A quarta válvula 214 é usada para controlar o resfriador de ar de resfriamento interno 212 para fornecer a água de resfriamento interno ao trocador de calor de placa 22;

[073]A quinta válvula 215 é usada para controlar o trocador de calor de placa 22 para fornecer a água de resfriamento interno ao dispositivo de geração de calor.

[074]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, o controlador do sistema de resfriamento circulante controla, ainda, a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211, o resfriador de ar de resfriamento interno 212, a terceira válvula 213, a quarta válvula 214 e a quinta válvula 215 no dispositivo de circulação de resfriamento interno 21 de acordo com a periodicidade de temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[075]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, o período de medição do sensor de temperatura é meia hora, uma hora, duas horas ou outros intervalos de tempo apropriados.

[076]A Figura 4 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 4, quando a temperatura ambiente não for maior que uma temperatura T1, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231, a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211, desliga as ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e do resfriador de ar de acúmulo a frio 234, abre a segunda válvula 236, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215 e fecha a primeira válvula 235, e a terceira válvula 213.

[077]Em que, a temperatura T1 é determinada dependendo da temperatura mais baixa do ambiente onde o sistema é usado. Em uma modalidade particular da presente revelação, T1 varia de - 10°C a - 5°C.

[078]Na modalidade, devido à temperatura ambiente menor, as ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 são completamente desligadas, e o sistema depende somente da dissipação de calor natural do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e do resfriador de ar de acúmulo a frio 234, bem como o trocador de calor com placa de asa naturalmente ventilado 233 para satisfazer a demanda por resfriamento. Na modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é meramente 55 KW.

[079]A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 5, quando a temperatura ambiente for menor que uma temperatura TO e a operação do dispositivo de geração de calor tiver sido interrompida, a fim de evitar que o sistema congele, a água no tanque de água de acúmulo a frio 232 que tem uma temperatura relativamente maior pode ser adotada como uma compensação, em que TO < T1, e T1 é igual à temperatura T1 da modalidade mostrada na Figura 4. Particularmente, com base na modalidade mostrada na Figura 4, a primeira válvula 235 do dispositivo de circulação de resfriamento externo 23 é adicionalmente aberta, e a segunda válvula 236 é fechada.

[080]Em uma modalidade particular da presente revelação, TO varia de - 20°C a - 10°C.

[081]Na modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é meramente 55 KW.

[082]A Figura 6 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 6, quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T1, mas não for maior que uma temperatura T2, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231 e a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234; desliga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212; entretanto, abre a segunda válvula 236, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215; e fecha a primeira válvula 235 e a terceira válvula 213, em que T1 < T2.

[083]T1 é igual à temperatura T1 da modalidade mostrada na Figura 5. T2 é determinado com base na capacidade de dissipação de calor do resfriador de ar de resfriamento interno 212 nesta faixa de temperatura ambiente, e na margem de capacidade de resfriamento projetada do trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233 e do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 que são naturalmente ventilados, quanto maior for a margem, maior será a temperatura T2. Em uma modalidade particular da presente revelação, T2 varia de 5°C a 10°C.

[084]Na modalidade, o sistema pode satisfazer a demanda por resfriamento dependendo somente da dissipação de calor natural do resfriador de ar de resfriamento interno 212, da dissipação de calor do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 através de ventilação forçada e da ventilação natural do trocador de calor com placa de asa 233. Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 121 KW.

[085]A Figura 7 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 7,quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T2, mas não maior que uma temperatura T3, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231 e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234, liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211, a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212; ao mesmo tempo, abre a terceira válvula 213, fecha a quarta válvula 214, e a quinta válvula 215, em que T2 < T3 e o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade particular da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em 50% de potência.

[086]Nesta modalidade, T2 é igual à temperatura T2 da modalidade mostrada na Figura 6. T3 é determinado com base na margem de capacidade de resfriamento projetada do resfriador de ar de resfriamento interno 212 nesta faixa de temperatura ambiente. Quanto maior for a margem, maior será a temperatura T3. Em uma modalidade particular da presente revelação, T3 varia de 15°C a 20°C.

[087]Nesta modalidade, o sistema pode satisfazer a demanda por resfriamento em 50% de potência do resfriador de ar de resfriamento interno 212. Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 132 KW.

[088]A Figura 8 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 8, quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T3, mas não for maior que uma temperatura T4, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231, a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234; entretanto, abre a segunda válvula 236, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215, e fecha a primeira válvula 235 e a terceira válvula 213, em que T3 < T4 e o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade particular da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em 62% de potência.

[089]Nesta modalidade, T3 é igual à temperatura T3 da modalidade mostrada na Figura 7. T4 é determinado com base na margem de capacidade de resfriamento projetada do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e na capacidade projetada do trocador de calor entre água e ar com placa de asa nesta faixa de temperatura ambiente, quanto maior for qualquer uma das duas capacidades projetadas, maior será a temperatura T4. No entanto, tendo em vista a economia de energia e os custos de investimento, é benéfico aumentar a margem de projeto do trocador de calor entre água e ar com placa de asa. Em uma modalidade particular da presente revelação, T4 varia de 20°C a 30°C.

[090]Nesta modalidade, a demanda por resfriamento pode ser satisfeita dependendo somente do resfriador de ar de resfriamento interno 212, ou do resfriamento natural do tanque de água de acúmulo a frio 232 à noite e iniciando o trocador de calor de placa 233 durante o dia como um dispositivo de resfriamento auxiliar do resfriador de ar de resfriamento interno 212. Sem nenhuma dúvida, o sistema de resfriamento pode se tornar mais energeticamente eficiente se o resfriador de ar de resfriamento interno 212 operar em sua capacidade completa em conjunto com o trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233. Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 220 KW, e o consumo de energia pode ser reduzido em 20% à noite.

[091]A Figura 9 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 9, quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T4, mas não for maior que uma temperatura T5, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231, a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234; entretanto, abre a segunda válvula 236, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215, e fecha a primeira válvula 235 e a terceira válvula 213, em que T4 < T5 e o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade particular da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em 70% de potência.

[092]Nesta modalidade, T4 é igual à temperatura T4 da modalidade mostrada na Figura 8. T5 é determinado com base na capacidade projetada do trocador de calor entre água e ar com placa de asa nesta faixa de temperatura ambiente. Quanto maior for a margem de capacidade de resfriamento projetada, maior será a temperatura T5. Em uma modalidade particular da presente revelação, T5 varia de 30°C a 37°C.

[093]Nesta modalidade, a demanda por resfriamento pode ser satisfeita dependendo somente do resfriador de ar de resfriamento interno 212, ou do resfriamento natural do tanque de água de acúmulo a frio 232 à noite e iniciando o trocador de calor de placa 233 durante o dia como um dispositivo de resfriamento auxiliar do resfriador de ar de resfriamento interno 212. Sem nenhuma dúvida, o sistema de resfriamento pode operar em um modo mais energeticamente eficiente se as ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 operarem em suas capacidades completas em conjunto com o trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233. Certamente, a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 pode ser iniciada à noite para resfriar adicionalmente a água de resfriamento externo. Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 240 KW.

[094]A Figura 10 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 10,quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T5, mas não maior que uma temperatura T6, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231 e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234, liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211, e a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212; ao mesmo tempo, abre a terceira válvula 213, fecha a quarta válvula 214, e a quinta válvula 215, em que T5 < T6 e o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade particular da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em 100% de potência.

[095]Nesta modalidade, T5 é igual à temperatura T5 da modalidade mostrada na Figura 9. T6 é determinado com base na temperatura máxima em um ambiente extremo onde o sistema está localizado, em uma modalidade particular da presente revelação, T6 varia de 38°C a 42°C.

[096]Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 285 KW.

[097]A Figura 11 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. Na Figura 11, quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T6, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno 211 e a bomba de circulação primária de resfriamento externo 231; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno 212 e desliga o resfriador de ar de acúmulo a frio 234; entretanto, abre a primeira válvula 235, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215, e fecha a segunda válvula 236 e a terceira válvula 213. Em que T6 é igual à temperatura T6 da modalidade mostrada na Figura 10, e o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade particular da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno 212 opera em 100% de potência.

[098]A Figura 12 é um diagrama esquemático de um sistema de resfriamento circulante de acordo com outra modalidade da presente revelação. A fim de reduzir adicionalmente o consumo de energia, quando a temperatura ambiente for maior que uma temperatura T6, além de controlar os processos conforme mostrado na Figura 11, o controlador indica, ainda, o sensor de temperatura a parar a mediação de temperatura ambiente.

[099]O sistema compreende, ainda, um primeiro temporizador e um segundo temporizador, em que:

[0100]0 primeiro temporizador é usado para iniciar a temporização quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6.

[0101]Ademais, o controlador desliga o primeiro temporizador após um intervalo de M horas do primeiro temporizador, com base no controle mostrado na Figura 11, liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234, abre a segunda válvula 236, a terceira válvula 213, e fecha a primeira válvula 235, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215, conforme mostrado na Figura 12; e indica o segundo temporizador para iniciar a temporização, e após um intervalo de N horas do segundo temporizador, indica o sensor de temperatura a iniciar novamente a mediação de temperatura ambiente.

[0102]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, M e N variam de 10 a 12 horas.

[0103]Por exemplo, quando a temperatura exceder 38°C durante o dia, o sistema pode adotar o esquema de resfriamento da modalidade mostrada na Figura 11 dentro de M horas especificadas pelo primeiro temporizador, após as quais pode estar à noite ou a temperatura pode cair abaixo de 38°C significativamente, neste ponto, pode-se realizar uma ventilação forçada na água de resfriamento interno usando o resfriador de ar de resfriamento interno 212; por outro lado, a água de resfriamento externo pode ser resfriada durante N horas através de ventilação forçada do resfriador de ar de acúmulo a frio 234 e do resfriamento natural do trocador de calor entre água e ar com placa de asa 233, de modo que o consumo de energia possa ser reduzido ao resfriar com água de resfriamento externo que foi resfriada durante o dia em uma temperatura maior.

[0104]Nesta modalidade, o consumo máximo de energia de um sistema de resfriamento circulante típico é 319 KW.

[0105]De acordo com a modalidade anterior, o sistema de resfriamento circulante tem os recursos de operação a seguir:

[0106]Em uma temperatura ambiente menor, como uma temperatura ambiente menor que T2, o resfriador de ar de resfriamento interno é completamente interrompido, e o aparelho de circulação de resfriamento externo pode realizar um resfriamento dependendo somente do trocador de calor entre água e ar com placa de asa e do resfriador de ar de acúmulo a frio.

[0107]Em uma temperatura ambiente maior, como uma temperatura ambiente entre T2 e T6, o resfriamento pode ser realizado através de ventilação forçada do resfriador de ar de resfriamento interno e por outros métodos.

[0108]Quando a temperatura ambiente for maior que um valor, por exemplo, T6, neste ponto, o resfriador de ar pode não proporcionar uma capacidade de resfriamento suficiente para satisfazer a demanda por resfriamento e, portanto, é necessário usar a água de resfriamento externo que foi resfriada à noite como um meio de eliminação de calor da água de resfriamento interno, a fim de garantir efetivamente que o requerimento do dispositivo de geração de calor em termos da capacidade de resfriamento e da temperatura da pode ser satisfeito mesmo em uma temperatura ambiente mais alta.

[0109]A Tabela 1 mostra o consumo máximo de energia das modalidades mostradas nas Figuras 4 a 12 descritas acima. Tabela 1

[0110]Pode-se observar a partir da Tabela 1 que, conforme comparado à técnica anterior, a presente revelação pode alcançar um efeito de economia de energia significativamente aperfeiçoado, e quanto menor for a temperatura ambiente, melhor será o efeito de economia de energia que pode ser alcançado.

[0111]A Figura 13 é um diagrama esquemático que mostra uma modalidade de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante. Conforme mostrado na Figura 13, o método para controlar o sistema de resfriamento circulante é da seguinte forma.

[0112]Etapa 101: Um sensor de temperatura mede a temperatura ambiente periodicamente;

[0113]Etapa 102: De acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura, um controlador controla a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula, e a segunda válvula do dispositivo de circulação de resfriamento externo da modalidade mostrada na Figura 1.

[0114]Com base no método para controlar um sistema de resfriamento circulante proporcionado na modalidade descrita anteriormente da presente revelação, o sistema de resfriamento circulante compreende três partes: um dispositivo de circulação de resfriamento interno, um trocador de calor de placa e um dispositivo de circulação de resfriamento externo, em que o dispositivo de circulação de resfriamento interno é usado para realizar um resfriamento circulante em um dispositivo de geração de calor; o trocador de calor de placa é usado para realizar uma troca de calor entre a água de resfriamento externo no dispositivo de circulação de resfriamento externo e a água de resfriamento interno no dispositivo de circulação de resfriamento interno; e o dispositivo de circulação de resfriamento externo é usado para resfriar a água de resfriamento externo. Da mesma forma, uma bomba de circulação primária de resfriamento externo, um tanque de água de acúmulo a frio, um trocador de calor entre água e ar com placa de asa, um resfriador de ar de acúmulo a frio, uma primeira válvula e uma segunda válvula proporcionados no dispositivo de circulação de resfriamento externo podem ser controlados, respectivamente. Portanto, o consumo de água e o consumo de energia podem ser efetivamente reduzidos enquanto se resfria efetivamente o dispositivo de geração de calor.

[0115]De acordo com outra modalidade particular da presente revelação, o período de medição do sensor de temperatura é meia hora, uma hora, duas horas ou outros intervalos de tempo apropriados.

[0116]A Figura 14 é um diagrama esquemático que mostra uma modalidade de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante. Conforme mostrado na Figura 14, o método para controlar o sistema de resfriamento circulante é da seguinte forma.

[0117]Etapa 201: O sensor de temperatura mede a temperatura ambiente periodicamente.

[0118]Etapa 202: O controlador controla a bomba de circulação primária de resfriamento externo, o resfriador de ar de acúmulo a frio, a primeira válvula, e a segunda válvula do dispositivo de resfriamento circulante externo na modalidade mostrada na Figura 1 de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[0119]Etapa 203: O controlador controla a bomba de circulação primária de resfriamento interno, o resfriador de ar de resfriamento interno, a terceira válvula, a quarta válvula e a quinta válvula do dispositivo de circulação de resfriamento interno na modalidade mostrada na Figura 3 de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

[0120]A Figura 15 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um método para controlar um sistema de resfriamento circulante. Conforme mostrado na Figura 15, o método para controlar um sistema de resfriamento circulante é o seguinte:

[0121]Etapa 301: Um sensor de temperatura mede a temperatura ambiente periodicamente.

[0122]Etapa 302: O controlador determina se a temperatura ambiente é ou não maior que T1, se a temperatura ambiente for maior que T1, executa-se a etapa 304; caso contrário, se a temperatura ambiente não for maior que TI, executa-se a etapa 303. Em que, T1 varia de - 10°C a - 5°C.

[0123]Etapa 303: O controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; desliga as ventoinhas do resfriador de ar de acúmulo a frio e do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula e fecha a primeira válvula, a terceira válvula. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0124]Em outra modalidade da presente revelação, quando a temperatura ambiente for menor que T0 e a operação do dispositivo de geração de calor tiver sido interrompida, o controlador abre a primeira válvula e fecha a segunda válvula com base na operação da etapa 303. Então, o processo retorna para a etapa 3Q1.

[0125]Em que, T0 < T1, e T0 varia de - 15°C a - 5°C.

[0126]Etapa 304: O controlador determina se a temperatura ambiente é maior que uma temperatura T1 e se não é maior que uma temperatura T2; quando a temperatura ambiente satisfizer essa condição, executa-se a etapa 305; caso contrário, executa-se a etapa 306. Em que, T2 > T1, e T2 varia de - 5°C a 10°C.

[0127]Etapa 305: O controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno, liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio e desliga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula e fecha a primeira válvula, a terceira válvula. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0128]Etapa 306: O controlador determinar se a temperatura ambiente é maior que uma temperatura T2, mas não é maior que uma temperatura T3; quando a temperatura ambiente satisfizer essa condição, executa-se a etapa 307; caso contrário, executa-se a etapa 308, em que, T3 > T2, e T3 varia de 15°C a 20°C.

[0129]Etapa 307: O controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno e liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a terceira válvula e fecha a quarta válvula, a quinta válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno opera em 50% de potência. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0130]Etapa 308: O controlador determina se a temperatura ambiente é maior que uma temperatura T3, mas não é maior que uma temperatura T4; quando a temperatura ambiente satisfizer essa condição, executa-se a etapa 309; caso contrário, executa-se a etapa 310, em que, T4 > T3, e T4 varia de 20°C a 30°C.

[0131]Etapa 309: O controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula e fecha a primeira válvula, a terceira válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno opera em 62% de potência. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0132]Etapa 310: O controlador determina se a temperatura ambiente é maior que uma temperatura T4, mas não é maior que uma temperatura T5; quando a temperatura ambiente satisfizer essa condição, executa-se a etapa 311; caso contrário, executa-se a etapa 312, em que, T5 > T4, e T5 varia de 30°C a 37°C.

[0133]Etapa 311: O controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo, a bomba de circulação primária de resfriamento interno; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a segunda válvula, a quarta válvula, a quinta válvula e fecha a primeira válvula, a terceira válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno opera em 70% de potência. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0134]Etapa 312: O controlador determina se a temperatura ambiente é maior que uma temperatura T5, mas não é maior que uma temperatura T6; quando a temperatura ambiente satisfizer essa condição, executa-se a etapa 313; caso contrário, executa-se a etapa 314, em que, T6 > T5, e T6 varia de 38°C a 42°C.

[0135]Etapa 313: O controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo e a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno e a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno; entretanto, abre a terceira válvula e fecha a quarta válvula, a quinta válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno opera em 100% de potência. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0136]Etapa 314: o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno, a bomba de circulação primária de resfriamento externo; liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio; entretanto, abre a primeira válvula, quarta válvula, quinta válvula e fecha a segunda válvula, a terceira válvula; em que o resfriador de ar de resfriamento interno opera em uma porcentagem predeterminada de potência. Em uma modalidade da presente revelação, o resfriador de ar de resfriamento interno opera em 100% de potência. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0137]Em outra modalidade da presente revelação, quando a temperatura ambiente for maior que T6, o controlador realiza controles subsequentes à etapa 309; o sensor de temperatura interrompe a medição da temperatura ambiente; o primeiro temporizador inicia a temporização; o controlador desliga o primeiro temporizador mediante um intervalo de M horas do primeiro temporizador e liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio 234; abre a segunda válvula 236, a terceira válvula 213 e fecha a primeira válvula 235, a quarta válvula 214, a quinta válvula 215; e indica o segundo temporizador a iniciar a temporização. Mediante um intervalo de N horas do segundo temporizador, o segundo temporizador é desligado. O sensor de temperatura inicia novamente a medição da temperatura ambiente. Então, o processo retorna para a etapa 301.

[0138]De acordo com outra modalidade da presente revelação, M e N variam de 10 a 12 horas.

[0139]A descrição da presente revelação foi apresentada por propósitos de ilustração e descrição, mas não se destina a ser exaustiva nem limitada à revelação sob a forma revelada. Muitas modificações e variações se tornarão aparentes aos indivíduos com conhecimento comum na técnica sem divergir do escopo e espírito da revelação. A modalidade foi escolhida e descrita a fim de explicar melhor os princípios da revelação e a aplicação prática, e permitir que os indivíduos com conhecimento comum na técnica compreendam a revelação para várias modalidades com várias modificações conforme adequadas ao uso particular contemplado.

Claims (26)

1. Sistema de resfriamento circulante que compreende um dispositivo de circulação de resfriamento interno (21), um trocador de calor de placa (22) e um dispositivo de circulação de resfriamento externo (23), em que o dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) compreende uma bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e um tanque de água de acúmulo a frio (232), CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) compreende ainda um trocador de calor entre água e ar com placa de asa (233), um resfriador de ar de acúmulo a frio (234), uma primeira válvula (235) e uma segunda válvula (236), em que o dispositivo de circulação de resfriamento interno (21) é adaptado para resfriar de modo circulante um dispositivo gerador de calor; o trocador de calor de placa (22) é adaptado para realizar um troca de calor entre a água de resfriamento externo do dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) e a água de resfriamento interno do dispositivo de circulação de resfriamento interno (21); o dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo, em que no dispositivo de circulação de resfriamento externo (23): a bomba de circulação primária (231) de resfriamento externo é adaptada para conduzir a água de resfriamento externo a circular no dispositivo de circulação de resfriamento externo (23); o tanque de água de acúmulo a frio (232) é adaptado para armazenar e resfriar a água de resfriamento externo, e receber a água de resfriamento externo a partir do trocador de calor de placa (22); o trocador de calor entre água e ar com placa de asa (233) é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo do tanque de água de acúmulo a frio (232), e fornecer a água de resfriamento externo ao resfriador de ar de acúmulo a frio (234); o resfriador de ar de acúmulo a frio (234) é adaptado para resfriar a água de resfriamento externo do trocador de calor entre água e ar com placa de asa (233), e fornecer a água de resfriamento externo ao trocador de calor de placa (22); a primeira válvula (235) é adaptada para controlar o fornecimento da água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio (232) ao trocador de calor de placa (22); a segunda válvula (236) é adaptada para controlar o fornecimento da água de resfriamento externo armazenada no tanque de água de acúmulo a frio (232) ao trocador de calor entre água e ar com placa de asa (233).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema compreende, ainda: um sensor de temperatura adaptado para medir a temperatura ambiente periodicamente; um controlador adaptado para controlar a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), o resfriador de ar de acúmulo a frio (234), a primeira válvula (235) e a segunda válvula (236) do dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de circulação de resfriamento interno (21) compreende uma bomba de circulação primária de resfriamento interno (211), um resfriador de ar de resfriamento interno (212), uma terceira válvula (213), uma quarta válvula (214) e uma quinta válvula (215); em que, no dispositivo de circulação de resfriamento interno (21): a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) é adaptada para conduzir a água de resfriamento interno a circular no dispositivo de circulação de resfriamento interno (21); o resfriador de ar de resfriamento interno (212) é adaptado para resfriar a água de resfriamento interno aquecida por um dispositivo de geração de calor (24); a terceira válvula (213) é adaptada para controlar o fornecimento da água de resfriamento interno (212) pelo resfriador de ar de resfriamento interno ao dispositivo de geração de calor (24); a quarta válvula (214) é adaptada para controlar o fornecimento da água de resfriamento interno pelo resfriador de ar de resfriamento interno (212) ao trocador de calor de placa (22); a quinta válvula (215) é adaptada para controlar o fornecimento da água de resfriamento interno pelo trocador de calor de placa (22) ao dispositivo de geração de calor (24).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador controla, ainda, a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211), o resfriador de ar de resfriamento interno (212), a terceira válvula (213), a quarta válvula (214) e a quinta válvula (215) do dispositivo de circulação de resfriamento interno (21) de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura não for maior que uma temperatura T1, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211), e o desligamento das ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, a abertura da segunda válvula (236), da quarta válvula (214), da quinta válvula (215) e o fechamento da primeira válvula (235) e da terceira válvula (213).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for menor que uma temperatura T0 e a operação do dispositivo de geração de calor (24) tiver sido interrompida, o controlador controla a abertura da primeira válvula (235) e o fechamento da segunda válvula (236), em que T0 < T1.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T1 e não for maior que uma temperatura T2, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, a abertura da segunda válvula (236), da quarta válvula (214), da quinta válvula (215), e o fechamento da primeira válvula (235) e da terceira válvula (213), em que T1 < T2.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T2 e não for maior que uma temperatura T3, o controlador controla o desligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234), o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, a abertura da terceira válvula (213), o fechamento da quarta válvula (214) e da quinta válvula (215), em que T2 < T3 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T3 e não for maior que uma temperatura T4, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, a abertura da segunda válvula (236), da quarta válvula (214), e da quinta válvula (215), e o fechamento da primeira válvula (235) e da terceira válvula (213), em que T3 < T4 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T4 e não for maior que uma temperatura T5, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, a abertura da segunda válvula (236), da quarta válvula (214), e da quinta válvula (215), e o fechamento da primeira válvula (235) e da terceira válvula (213), em que T4 < T5 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T5 e não for maior que uma temperatura T6, o controlador controla o desligamento da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e o desligamento da ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234) , o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, a abertura da terceira válvula (213), o fechamento da quarta válvula (214) e da quinta válvula (215), em que T5 < T6 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6, o controlador controla o ligamento da bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e da bomba de circulação primária de resfriamento externo (231); o ligamento da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e o desligamento do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, a abertura da primeira válvula (235), da quarta válvula (214), e da quinta válvula (215), e o fechamento da segunda válvula (236) e da terceira válvula (213); em que o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada da potência máxima.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema compreende, ainda, um primeiro temporizador e um segundo temporizador, em que: o primeiro temporizador é adaptado para iniciar a temporização quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6; assim que o primeiro temporizador alcançar M horas em temporização, o controlador desliga o primeiro temporizador; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); abre a segunda válvula (236) e a terceira válvula (213), e fecha a primeira válvula (235), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215); e indica o segundo temporizador a iniciar a temporização e desliga o segundo temporizador mediante um intervalo de N horas do segundo temporizador; indica o sensor de temperatura a iniciar novamente a mediação de temperatura ambiente.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que M e N variam de 10 a 12 horas.

15. Método para controlar um sistema de resfriamento circulante compreendendo: medir a temperatura ambiente periodicamente usando um sensor de temperatura; CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: controlar a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), o resfriador de ar de acúmulo a frio (234), a primeira válvula (235) e a segunda válvula (236) do dispositivo de circulação de resfriamento externo (23) do sistema de resfriamento circulante, conforme definido na reivindicação 1, por um controlador de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador controla, ainda, a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211), o resfriador de ar de resfriamento interno (212), a terceira válvula (213), a quarta válvula (214) e a quinta válvula (215) do dispositivo de circulação de resfriamento interno (21), de acordo com a reivindicação 3, de acordo com a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura não for maior que uma temperatura T1, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); desliga as ventoinhas do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, abre a segunda válvula (236), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215) e fecha a primeira válvula (235) e a terceira válvula (213).

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for menor que uma temperatura T0 e a operação do dispositivo de geração de calor (24) tiver sido interrompida, o controlador abre a primeira válvula (235) e fecha a segunda válvula (236), em que T0 < T1.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T1, mas não for maior que uma temperatura T2, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); desliga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, abre a segunda válvula (236), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215); e fecha a primeira válvula (235) e a terceira válvula (213), em que T1 < T2.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T2, mas não maior que uma temperatura T3, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234), liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e da ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, abre a terceira válvula (213), fecha a quarta válvula (214), e a quinta válvula (215), em que T2 < T3 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T3, mas não maior que uma temperatura T4, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, abre a segunda válvula (236), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215), e fecha a primeira válvula (235) e a terceira válvula (213), em que T3 < T4 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T4, mas não maior que uma temperatura T5, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231), a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211); liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, abre a segunda válvula (236), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215), e fecha a primeira válvula (235) e a terceira válvula (213), em que T4 < T5 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T5, mas não maior que uma temperatura T6, o controlador desliga a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231) e desliga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234), liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212); entretanto, abre a terceira válvula (213), fecha a quarta válvula (214), e a quinta válvula (215), em que T5 < T6 e o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6, o controlador liga a bomba de circulação primária de resfriamento interno (211) e a bomba de circulação primária de resfriamento externo (231); liga a ventoinha do resfriador de ar de resfriamento interno (212) e desliga o resfriador de ar de acúmulo a frio (234); entretanto, abre a primeira válvula (235), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215), e fecha a segunda válvula (236) e a terceira válvula (213); em que o resfriador de ar de resfriamento interno (212) opera em uma porcentagem predeterminada de potência.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que, um primeiro temporizador inicia a temporização quando a temperatura ambiente medida pelo sensor de temperatura for maior que uma temperatura T6; o controlador desliga o primeiro temporizador mediante um intervalo de M horas do primeiro temporizador; liga a ventoinha do resfriador de ar de acúmulo a frio (234); abre a segunda válvula (236), a terceira válvula (213), e fecha a primeira válvula (235), a quarta válvula (214), a quinta válvula (215); e indica o segundo temporizador a iniciar a temporização; o controlador desliga o segundo temporizador mediante um intervalo de N horas do segundo temporizador; e indica o sensor de temperatura a iniciar novamente a mediação de temperatura ambiente.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que M e N variam de 10 a 12 horas.

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