ES2202655T3 - Sistema de refrigeracion. - Google Patents

Abstract

UN SISTEMA DE REFRIGERACION (10) QUE CONTROLA LA SUBREFRIGERACION A BASE DE CONTROLAR LA CANTIDAD DE REFRIGERANTE DESVIADO DESDE EL CONDENSADOR (14) HASTA EL RECEPTOR (16) EN BASE A LA DIFERENCIA DE TEMPERATURA ENTRE LA TEMPERATURA DE TRANSICION DE CAMBIO DE FASE DEL REFRIGERANTE PRESENTE EN EL CONDENSADOR (14) Y LA TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE LIQUIDO A LA SALIDA DEL CONDENSADOR. EL REFRIGERANTE SE EVACUA DEL RECEPTOR (16) PARA CARGAR EL SISTEMA HASTA QUE LA PRESION DEL CONDENSADOR HACE QUE LA DIFERENCIA ENTRE LAS TEMPERATURAS DE CAMBIO DE FASE Y DE LIQUIDO SOBREPASE UN VALOR PREDETERMINADO. UN CONTROLADOR (100) RESPONDE A ESTA CONDICION A BASE DE ACCIONAR SIMULTANEAMENTE UNA VALVULA DE DESCARGA (32) QUE HAY EN EL ORIFICIO DE ADMISION DEL RECEPTOR (34) Y UNA VALVULA CONTRA SOBREPRESIONES (56) QUE HAY EN EL ORIFICIO DE EVACUACION DEL MISMO PARA ARRASTRAR EL REFRIGERANTE DEL CONDENSADOR (14) AL INTERIOR DEL RECEPTOR. CONFORME CAE LA PRESION DEL CONDENSADOR, LA DIFERENCIA ENTRE LAS TEMPERATURAS DE CAMBIO DE FASE Y DE LIQUIDO DESCIENDE A LA CANTIDAD DESEADA Y EL CICLO COMIENZA DE NUEVO.

Description

Sistema de refrigeración.

La presente invención se refiere en general a sistemas de refrigeración y específicamente a un sistema comercial de refrigeración controlado electrónicamente, capaz de alcanzar un nivel deseado de subenfriado del refrigerante en un intervalo de condiciones de funcionamiento.

Antecedentes de la invención

El condensador de muchos sistemas comerciales de refrigeración está situado sobre el tejado del lugar de instalación para facilitar la transferencia de calor procedente del refrigerante que circula por los serpentines del condensador a la atmósfera ambiente. A continuación, el refrigerante enfriado circula desde el condensador a las válvulas de expansión en las cajas de refrigeración. Se sabe que incluye un depósito de recepción en el sistema para aceptar una parte del refrigerante expulsado por la salida del condensador. El depósito de recepción permite que el refrigerante se separe en componentes líquido y gaseoso según principios conocidos comúnmente. Algunos sistemas convencionales, tales como el que se enseña en la patente de los Estados Unidos Nº 4.831.835, concedida a Beehler et al., dirigen el refrigerante líquido desde el depósito de recepción a las válvulas de expansión. Esto tiene la intención de aumentar la capacidad del sistema, ya que el refrigerante líquido absorbe más calor en el evaporador que una mezcla de refrigerantes líquidos y gaseosos.

No obstante, también es deseable enviar refrigerante líquido directamente desde el condensador a las válvulas de expansión cuando el refrigerante se ha enfriado por debajo de la temperatura de transición de cambio de fase (es decir, "subenfriado"). El subenfriamiento se consigue de la manera más sencilla cuando el condensador se expone a bajas temperaturas del aire ambiente. El sistema descrito en Beehler et al. propone derivar el depósito de recepción selectivamente, tomando como base la temperatura a la salida del condensador. Cuando la temperatura está por debajo de un valor predeterminado que indica un nivel deseado de subenfriamiento, el refrigerante se envía directamente a las válvulas de expansión. Cuando la temperatura está por encima del valor predeterminado, el refrigerante se envía al depósito de recepción que, a su vez, pasa refrigerante líquido a las válvulas de expansión.

Sin embargo, los sistemas tales como el de Beehler et al. son incapaces de garantizar el paso de refrigerante subenfriado a las válvulas de expansión con condiciones de aire ambiente cálido. Asimismo, debido a la manera en la que se introduce refrigerante en el depósito de recepción, tales sistemas convencionales de la técnica anterior funcionan a una presión de refrigerante relativamente elevada en el condensador. Por tanto, los compresores del sistema deben trabajar correspondientemente más duro, consumiendo así más energía eléctrica.

Otros sistemas de refrigeración convencionales, tales como el descrito en la patente de los Estados Unidos Nº 5.070.705, concedida a Goodson et al., solucionan el subenfriamiento inadecuado proporcionado por los sistemas de derivación selectiva eliminando el depósito de recepción de la vía de circulación directa a las válvulas de expansión y controlando el flujo de refrigerante al depósito de recepción. Una válvula reguladora dinámica en la entrada al depósito de recepción funciona tomando como base a la diferencia entre la presión de saturación correspondiente a las condiciones del aire ambiente y la presión del refrigerante líquido del condensador a la entrada de la válvula. Adicionalmente, se proporciona un dispositivo de medida, en comunicación con el depósito de recepción, para devolver refrigerante al sistema cuando sea necesario. Como tal, normalmente se proporciona refrigerante líquido, y frecuentemente subenfriado, a las válvulas de expansión procedente del condensador. Sin embargo, todavía puede desviarse refrigerante al depósito de recepción cuando existe un subenfriamiento inadecuado, puesto que éste no se detecta.

Sumario de la invención

La presente invención es un sistema comercial de refrigeración que proporciona un subenfriamiento continuo mediante el control del flujo de refrigerante del condensador al depósito de recepción para regular la presión en el condensador, garantizando así que la diferencia entre la temperatura de transición de cambio de fase del refrigerante en el condensador y la temperatura del refrigerante al que se da salida desde el condensador permanece a un nivel deseable de subenfriamiento. Normalmente, el refrigerante procedente del condensador se enfría hasta una temperatura ligeramente por encima de la temperatura ambiente del exterior y se dirige a las válvulas de expansión en las cajas de refrigeración. Tras esto, el refrigerante se comprime y se devuelve al condensador. El depósito de recepción, que está fuera de la vía de circulación a las válvulas de expansión, purga cantidades relativamente pequeñas de refrigerante, a través de un circuito de purga de líquidos, hacia la boca de aspiración de los compresores. Eventualmente, este refrigerante produce un aumento de la presión en el condensador. A medida que la presión aumenta, aumenta el cambio de fase o la temperatura de condensación correspondiente. Sin embargo, la temperatura real del refrigerante líquido que sale del condensador, tiende a decrecer debido a las características de transferencia de calor del sistema cuando hay una cantidad mayor de refrigerante en el condensador. Obviamente, a medida que aumenta la temperatura de cambio de fase y decrece la temperatura de líquido, el diferencial de temperatura entre las dos (es decir, el nivel de subenfriamiento) aumenta.

A medida que el depósito de recepción sigue purgando refrigerante al sistema, la presión del condensador se acerca a un nivel elevado poco deseable. El sistema emplea un controlador electrónico para detectar esta condición, que lee las señales de detectores que representan las temperaturas de cambio de fase y del líquido. Cuando la diferencia de temperatura entre estas variables sobrepasa un valor objetivo, el controlador reduce la presión en el condensador al abrir simultáneamente una válvula de purga en la entrada del depósito de recepción (suministrada por la salida del condensador) y una válvula de vapor en la salida del depósito de recepción (conectada al lado de aspiración de los compresores). Mediante la operación al unísono de estas válvulas, el sistema garantiza que la presión del depósito de recepción será lo suficientemente baja, en relación con la presión de salida del condensador, para permitir el flujo de refrigerante hacia el interior del depósito de recepción por la válvula de purga. Por consiguiente, el volumen reducido de refrigerante líquido en el condensador corresponde a una temperatura menor de cambio de fase y a una temperatura real de líquido más alta a la salida del condensador. Por tanto, la diferencia de temperatura entre la temperatura de cambio de fase y la temperatura de líquido disminuye hasta estar dentro de límites aceptables y el aumento continuo de presión comienza otra vez.

Este plan de control mantiene un nivel relativamente constante de subenfriamiento durante condiciones ambientes externas más cálidas, mientras que da lugar, la mayor parte del tiempo, a presiones operativas del condensador más bajas que las que se dan en los sistemas convencionales y, por consiguiente, a una carga menor en los compresores. Adicionalmente, el volumen total requerido de refrigerante por un sistema con una capacidad dada de refrigeración, se reduce sustancialmente en comparación con el requerido por muchos sistemas convencionales. Una demanda reducida de refrigerante es ventajosa puesto que se sabe que muchos tipos de refrigerante son potencialmente dañinos para el medio ambiente.

El sistema también permite una detección temprana de fugas al monitorizar el intervalo de tiempo entre los funcionamientos de las válvulas, protegiendo adicionalmente el medio ambiente y evitando pérdidas de producto debidas a una refrigeración inadecuada. En ausencia de fugas, el ciclo del aumento de la presión en el condensador y del funcionamiento posterior de las válvulas de purga y de vapor, se repite según un plan sustancialmente predecible. Cuando se desarrolla una fuga en el sistema, el tiempo transcurrido entre los funcionamientos de las válvulas aumenta eventualmente puesto que se pierde constantemente refrigerante a través de la fuga. Cuando el tiempo transcurrido supera un máximo predeterminado, el controlador activa a una alarma de fugas para que avise a un operador.

En otra realización de la presente invención, el software del controlador reconoce condiciones que corresponden a temperaturas ambiente exteriores relativamente frías. Bajo estas condiciones, y debido a límites mínimos de la temperatura de condensación, la temperatura ambiente puede ser sustancialmente más baja que la temperatura de cambio de fase del refrigerante, incluso a presiones en el condensador relativamente bajas. El sistema de esta invención explota el subenfriamiento mejorado que proporcionan las bajas temperaturas ambiente al aumentar la temperatura objetivo de subenfriamiento. La temperatura de cambio de fase también cae cuando las temperaturas ambiente son bajas, pero está limitada por el controlador hasta un valor mínimo que corresponde a un diferencial mínimo de presiones requerido, por ejemplo, a través de los compresores. Así, el sistema permite que la temperatura real de líquido caiga por debajo de esta temperatura mínima de cambio de fase en una cantidad que excede de aquélla que, de otra manera, constituiría el valor objetivo de subenfriamiento.

En otra realización adicional, el controlador también controla el funcionamiento de ventiladores de tejado instalados adyacentes al condensador para dirigir aire ambiente a través de los serpentines del condensador. El controlador activa o desactiva secuencialmente los ventiladores para afectar, en colaboración con las válvulas en la entrada y la salida del depósito de recepción, el diferencial entre la temperatura de cambio de fase y la temperatura ambiente del aire del condensador. El controlador compara las medidas de la temperatura ambiente del aire exterior con la temperatura del refrigerante líquido del condensador. El sistema controla la presión en el condensador de acuerdo con un algoritmo informático mediante la apertura de las válvulas de purga y de vapor cuando la diferencia entre las temperaturas ambiente y de líquido es relativamente pequeña y la activación de un ventilador cuando la diferencia es relativamente grande.

En otra realización más de la presente invención, el controlador emplea una rutina informática que tiende a optimizar el subenfriamiento mediante el ajuste del valor objetivo de subenfriamiento tomando como base medidas del rendimiento reciente del sistema. Cuando la temperatura del refrigerante líquido del condensador permanece suficientemente por encima de la temperatura ambiente durante un periodo de tiempo suficientemente largo, el software incrementa el número objetivo de subenfriamiento en una unidad. Este incremento, que en última instancia corresponde a un aumento de refrigerante líquido en el condensador, tiende a reducir la temperatura del líquido hacia la temperatura ambiente. Por otra parte, si la temperatura de líquido permanece suficientemente próxima a la temperatura ambiente durante un periodo predeterminado de tiempo, el número objetivo de subenfriamiento se reduce en una unidad.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de refrigeración en el que se consigue el subenfriamiento del refrigerante durante condiciones ambiente cálidas.

Es otro objeto de la invención proporcionar un sistema de refrigeración que proporcione una refrigeración superior al tiempo que mantiene una baja presión de refrigerante en el compresor, conservando de ese modo energía eléctrica.

Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema de refrigeración que proporcione la detección temprana de fugas de refrigerante.

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Otro objeto más de la invención es proporcionar un sistema de refrigeración que optimice dinámicamente el subenfriamiento del refrigerante tomando como base el rendimiento del sistema y a las condiciones de funcionamiento.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de refrigeración que controle el subenfriamiento del refrigerante mediante el control dinámico de los ventiladores del condensador y de la valvulería que desvía el refrigerante hacia el depósito de recepción.

Otro objeto adicionalmente de la invención es proporcionar un sistema de refrigeración que minimice el volumen requerido de refrigerante para una capacidad deseada de refrigeración.

Breve descripción de los dibujos

Los mencionados anteriormente y otros objetos de la presente invención, y la manera de conseguirlos, serán más evidentes, y la invención en sí se comprenderá mejor, con referencia a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática del sistema de refrigeración de la presente invención;

la figura 2 es una representación esquemática de la electrónica de control del sistema mostrado en la figura 1;

la figura 3 es un diagrama de bloques de las operaciones informáticas realizadas por la presente invención; y

las figuras 4a-4g son listados informáticos en código fuente que representan una realización del software de la presente invención.

Descripción de la invención

No se pretende que las realizaciones preferidas descritas posteriormente sean exhaustivas o que limiten la invención a las formas exactas descritas. Más bien, las realizaciones se eligen y describen para que los expertos en la técnica puedan utilizarlas en sus enseñanzas.

La figura 1 muestra un sistema 10 de refrigeración que tiene múltiples compresores 12, un condensador 14, un depósito 16 de recepción, una tarjeta 18 controladora, múltiples cajas 20 de refrigeración y una pluralidad de válvulas y detectores. Los compresores 20 están comunicados en comunicación fluida para suministrar un refrigerante gaseoso comprimido a través del conducto 22 al condensador 14. Habitualmente, el condensador 14 está situado remotamente sobre un tejado. Una pluralidad de ventiladores 24 está dispuesta adyacente al condensador 14 para crear una corriente de aire a temperatura ambiente a través de los serpentines del condensador 14 a fin de proporcionar un enfriamiento al refrigerante que circula por los mismos. Un detector 28 de temperatura mide la temperatura ambiente del aire (T_{AMBIENTE}) y envía una señal representativa de la T_{AMBIENTE} a la tarjeta 18 controladora. El refrigerante enfriado se envía a la rama descendente o conducto 26 de líquido a la salida del condensador 14.

Un detector 30 de temperatura adicional está dispuesto en relación con el conducto 26 de líquido para detectar la temperatura del refrigerante líquido (T_{LÍQUIDO}) descargado desde el condensador 14 y proporcionar una señal, que representa la T_{LÍQUIDO}, a la tarjeta 18 controladora. Dependiendo de la condición de subenfriamiento del refrigerante, el refrigerante dirigido por el conducto 26 de líquido, que circula hasta las cajas 20 de refrigeración, puede circular también a través de una válvula 32 de purga en la entrada 34 del depósito 16 de recepción. Un detector 36 de presión está conectado al conducto 26 de líquido para medir la presión del líquido en el bastidor de los compresores (no mostrado). El detector 36 de presión proporciona una señal de presión (P_{LÍQUIDO}) a la tarjeta 18 controladora. La tarjeta 18 controladora aproxima la presión en el condensador 14 empleando P_{LÍQUIDO} y utiliza una tabla de consulta para determinar, dado el tipo de refrigerante, la temperatura de saturación o condensación del refrigerante a esa presión aproximada. Esta temperatura de condensación (T_{COND}) representa la temperatura a la que el refrigerante cambia de fase en el condensador 14, tal como se describirá posteriormente con más detalle. La tarjeta 18 controladora, el detector 30 de temperatura y el detector 36 de presión constituyen de esta manera un medio de control para determinar si el refrigerante está suficientemente subenfriado según los parámetros de control almacenados en la memoria de la tarjeta 18 controladora.

Una válvula 38 de expansión (o un dispositivo similar) está dispuesta en comunicación fluida con cada conducto 40 de suministro de caja de refrigeración. Un detector 42 de temperatura para medir la temperatura del refrigerante en las cajas 20 de refrigeración (T_{CAJA}), está instalado adyacente a la entrada de una válvula 38 de expansión. El detector 42 de temperatura proporciona una señal de la T_{CAJA} a la tarjeta 18 controladora, que la emplea junto con la T_{COND} para garantizar una columna ininterrumpida de refrigerante hacia las cajas 20 de refrigeración. El refrigerante gaseoso procedente de las cajas 20 de refrigeración se dirige de la manera estándar hacia la boca 44 de aspiración de los compresores 12.

El lado 46 de salida de la válvula 32 de purga está conectado al depósito 16 de recepción y a una válvula 48 que, preferiblemente, está continuamente abierta siempre que está funcionando un compresor. La válvula 48 suministra refrigerante líquido a un circuito 50 de purga de líquido que incluye un dispositivo 52 de expansión, tal como un tubo capilar, y un serpentín 54 de evaporación que va a dar a un lado 44 de aspiración de los compresores 12. Una válvula 56 de vapor está conectada a la salida 58 de vapor del depósito 16 de recepción. La salida está dispuesta por encima del nivel máximo esperado de refrigerante líquido en el depósito de recepción. El conducto 60 de salida de la válvula 56 de vapor está conectado al lado 44 de aspiración de los compresores 12. Tanto la válvula 32 de purga como la válvula 56 de vapor están conectadas a y controladas por la tarjeta 18 controladora. Como tales, ambas válvulas son válvulas de solenoide accionadas electrónicamente.

Preferiblemente, varias válvulas de corte (no mostradas) están dispuestas por los conductos del sistema 10. Habitualmente, estas válvulas se accionan manualmente para detener el flujo de refrigerante en puntos seleccionados para permitir el aislamiento de varios componentes del sistema para su mantenimiento o sustitución. La ubicación y el uso adecuado de tales válvulas son bien conocidos en la técnica.

Como debería ser evidente para un experto en la técnica, el sistema 10 podría implementarse fácilmente empleando múltiples condensadores 14 de varios tamaños en combinación, como sean necesarios para suministrar una refrigeración adecuada para una instalación en particular. Adicionalmente evidente es el empleo de varias cantidades de compresores 12 de varios tamaños para proporcionar la compresión apropiada del refrigerante para una ubicación en particular. Tales compresores pueden ser compresores alternativos de pistón, o compresores de espiral o helicoidales. Estas variaciones en el sistema no se discuten en detalle ya que no se estima que tal discusión sea necesaria para una comprensión completa y total del funcionamiento de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama esquemático que representa la electrónica de control de la tarjeta 18 controladora. La tarjeta 18 controladora incluye un microcontrolador 100 que está sustancialmente realizado en un dispositivo programable de 16 bits de la serie 68000 de Motorola, que tiene una memoria interna de acceso aleatorio y de sólo lectura, puertos E/S directos y portando el número de parte MC68HC916X1CTH16. El software descrito en la presente memoria descriptiva y representado en las figuras 3 y 4a-4g está instalado en la memoria del microcontrolador 100 (no mostrada) de la manera convencional. La entrada 101 de alimentación y la entrada 103 a masa están conectadas a un circuito regulador y acondicionador de un suministro eléctrico, mostrado en la figura 2 como el bloque 102. La entrada 101 de alimentación se desconecta de la manera estándar. El bloque 102 está conectado a masa y a una potencia de CA de 24 voltios procedente de un suministro exterior. El bloque 102 convierte estas señales en V1 (5Vcc), V2 (12Vcc) y V3 (13,5Vcc) para suministrarlas a los componentes de la tarjeta 18 controladora de una manera conocida comúnmente en la técnica.

Una circuitería adicional externa al microcontrolador 100 incluye un circuito oscilador de cristal, estándar, mostrado de manera general como el bloque 130, un circuito de arranque comúnmente conocido, mostrado de manera general como el bloque 132, un circuito de reposición de vigilancia (no mostrado), y un circuito 134 estándar de comunicación. El circuito 134 de comunicación se proporciona para facilitar las pruebas o la comunicación con otros equipos por medio de un protocolo convencional, utilizando el controlador 136 de línea de una manera por lo común conocida por los expertos en la técnica. Fvpp 137 está conectado a V2 con fines de programación.

Las entradas UO0-19 de usuario se proporcionan fijando a mano los conmutadores 126 del bloque 128 de conmutadores. La entrada a cada conmutador está conectada a masa y la salida está conectada a una clavija de entrada, internamente elevada, en el microcontrolador 100. El microcontrolador 100 reconoce agrupamientos predeterminados de estos conmutadores e interpreta la posición baja o alta de cada conmutador o grupo de conmutadores como una entrada de datos binarios. Los conmutadores están configurados para permitir al operador que introduzca, por ejemplo, la altura de columna desde el detector 36 de presión de líquido al condensador 14, la altura de columna desde el detector 40 de temperatura de caja hasta el condensador 14, el tipo de refrigerante, la presión mínima de condensación y varios otros ajustes opcionales.

Además de las entradas procedentes del bloque 128 proporcionadas por el usuario, el microcontrolador 100 recibe la señal T_{LÍQUIDO} procedente del detector 30 de temperatura, la señal T_{CAJA} procedente del detector 42 de temperatura, la señal T_{AMBIENTE} procedente del detector 28 de temperatura y la señal P_{LÍQUIDO} procedente del detector 36 de presión, que está relacionada con la T_{COND} tal como se ha descrito en la presente memoria descriptiva. T_{LÍQUIDO}, T_{CAJA}, T_{AMBIENTE} y P_{LÍQUIDO} están conectadas a las entradas 104, 106, 108 y 110, respectivamente. La entrada 110 está conectada a un circuito divisor de tensión que consta de una resistencia 116 y de una resistencia 118 que reducen la tensión de la entrada 110 en un factor de aproximadamente 0,75, permitiendo de esa manera el empleo de una variedad de transductores de presión para el detector 36 de presión. La salida del divisor de tensión y las entradas 104, 106 y 108 restantes se encaminan, a través de resistencias 120 de línea, a sus clavijas de entrada correspondientes en el microcontrolador 100. El lado de entrada de cada resistencia 120 de línea está elevado, mediante una resistencia 122, a V1. El lado de salida de cada resistencia 120 de línea está conectado a masa mediante un condensador 124 de filtrado.

El microcontrolador 100 proporciona señales de salida a los ventiladores 24 instalados adyacentes al condensador 14, una alarma y a la válvula 32 de purga y la válvula 56 de vapor desde el puerto 140 de salida. Cada señal 142 de salida de ventilador se encamina a un controlador 144 de línea que activa un relé 146 correspondiente. Adicionalmente, puede activarse un LED 148 para indicar el estado activo del ventilador en particular. Cada relé 146, cuando se activa, activa el ventilador 24 que está conectado a él. Como es comúnmente sabido en la técnica, se proporciona un fusible 150 en línea para cada ventilador 24, y un diodo zener bidireccional o dispositivo 152 amortiguador está conectado a través de las conexiones del ventilador para una reducción del ruido. El microcontrolador de la figura 2 se muestra configurado para controlar la pluralidad de ventiladores 24 (sólo se muestran dos).

La señal 156 de activación de alarma está conectada a la alarma del sistema (no mostrada) de una manera sustancialmente parecida que emplea el controlador 144 de línea, el relé 146, el LED 148 indicador, el fusible 150 y el amortiguador 152. La señal 154 de control de válvula incluye componentes similares, sin embargo, las conexiones a la válvula 32 de purga y a la válvula 56 de vapor están conectadas al polo opuesto (abierto normalmente) del relé.

El diagrama de bloques de la figura 3 es representativo de los cálculos realizados por el microcontrolador 100 durante el curso de la ejecución del programa listado en las figuras 4a-4g. Como tal, el programa de las figuras 4a-4g se comprenderá mejor haciendo referencia al flujo operativo representado en la figura 3. Las variables utilizadas en la figura 3 corresponden a variables u otros parámetros según sigue:

Pl = P_{LÍQUIDO} = presión de refrigerante líquido medida por el detector 36;

Pc = presión calculada de condensación;

Ta = T_{AMBIENTE} = temperatura ambiente en el condensador 14;

Tc = T_{COND} = temperatura de cambio de fase del refrigerante en el condensador 14;

Consulta P/T = tabla de consulta para determinar la temperatura de condensación del refrigerante dada su presión de condensación;

Tcl = T_{CAJA} = temperatura del refrigerante medida en las cajas 20 por el detector 42;

Tb = T_{DEL-OBJ} = temperatura delta objetivo;

Tl = T_{LÍQUIDO} = temperatura del refrigerante a la salida del condensador 14;

inc/red = incrementar o reducir

Tmin = T_{MIN} = temperatura mínima de condensación del sistema;

Tdact = temperatura de desactivación (cut out) de los ventiladores;

Tact = temperatura de activación (cut in) de los ventiladores;

Alrc = altura del condensador14 relativa al detector 36;

Alclc = altura (elevation) desde el detector 42 al condensador 14;

Tclmin = temperatura mínima obtenida del refrigerante en las cajas 20;

Tdesf = desfase (offset) computacional introducido entre el ventilador y los puntos de funcionamiento de las válvulas; y

Desc = señal de descongelación (defrost) de las cajas 20.

Modo de Funcionamiento

El funcionamiento del sistema 10 está influido en parte por las temperaturas ambiente del exterior puesto que el condensador 14 está situado típicamente en un tejado. La tarjeta 18 controladora responde a los cambios de la T_{AMBIENTE} y a cualquier cambio resultante en la T_{COND}, la T_{LÍQUIDO} y, en una realización alternativa, la T_{CAJA} ajustando las características de flujo del refrigerante en el sistema. En general, el sistema 10 funciona para mantener un diferencial de temperatura entre la temperatura de cambio de fase del refrigerante a la salida del condensador 14 (T_{COND}) y la temperatura real del refrigerante líquido distribuido desde el condensador 14 (T_{LÍQUIDO}). El detector 30 de temperatura, montado en asociación factible con el conducto 26 de líquido, mide directamente la T_{LÍQUIDO}. El detector 36 de presión mide la T_{COND} indirectamente. Característicamente, el detector 36 de presión está montado dentro del edificio de la instalación en asociación factible con el conducto 26 de líquido, a una altura inferior que el condensador 14 montado en el tejado. Por tanto, la presión de refrigerante en el conducto 26 de líquido, medida por el detector 36 de presión (por debajo de una columna de refrigerante líquido procedente del condensador 14), es mayor que la presión medida a la salida del condensador 14. El software calcula y compensa inmediatamente este desfase. Durante el montaje, el operador simplemente introduce los parámetros físicos del sistema 10 empleando el bloque 128 de conmutadores y el software convierte los datos en bruto de presión del detector 36 de presión en una aproximación relativamente precisa de la presión del refrigerante líquido a la salida del condensador 14. El software emplea esta presión aproximada del condensador en una tabla de consulta de presión/temperatura para determinar T_{COND}.

El sistema 10 controla la temperatura diferencial (en adelante denominada T_{DEL}) entre la T_{COND} y la T_{LÍQUIDO}, para garantizar que se mantiene en un valor deseable, variando la cantidad de refrigerante dentro del condensador 14. A fin de garantizar que el refrigerante gaseoso enviado al condensador 14 se condensa adecuadamente, T_{COND} debe ser siempre mayor que T_{LÍQUIDO}. Si se satisface esta condición, el refrigerante que sale del condensador 14 debería estar sustancialmente libre de burbujas, habiéndose condensado en líquido totalmente. La cantidad en la que un sistema enfría el refrigerante líquido por debajo de la temperatura de cambio de fase se denomina habitualmente "subenfriamiento". Por supuesto, el subenfriamiento es deseable porque el refrigerante subenfriado siempre estará en estado líquido (es decir, sin burbujas) y su temperatura reducida da como resultado una mejora en la refrigeración. Al contrario, si dentro del condensador 14 tiene lugar muy poco enfriamiento, entonces el refrigerante enviado al resto del sistema puede ser parcialmente gaseoso, degradando así la refrigeración producto en las cajas 20 de refrigeración dramáticamente. Por tanto, el sistema 10 garantiza un subenfriamiento adecuado y una refrigeración apropiada al regular la T_{DEL} de la siguiente manera.

En general, el circuito 50 de purga de líquido proporciona refrigerante continuamente al condensador 14 procedente el depósito 16 de recepción. Siempre que un compresor 12 esté funcionando, el diferencial de presión a través de la válvula 48 permite el flujo de refrigerante líquido desde el fondo inferior del depósito 16 de recepción. Este refrigerante fluye a través del dispositivo 52 de expansión y al circuito 54 de evaporación que, en una realización ejemplar, está arrollado alrededor del conducto de descarga de gas de los compresores 12. El calor del conducto de descarga de gas convierte el refrigerante líquido a vapor, que fluye al lado 44 de aspiración de los compresores 12 para enviarse al condensador 14.

A medida que se envía más y más refrigerante al condensador 14, aumenta la presión interna del condensador 14. El detector 36 de presión mide esta presión creciente del condensador (aunque indirectamente, tal como se explicó anteriormente) y el controlador 18 calcula los valores correspondientemente crecientes de la T_{COND}. También, como regla general, los incrementos de volumen de refrigerante líquido en el condensador 14 producen una mayor transferencia de calor entre el refrigerante líquido y el condensador 14 de acuerdo con principios bien conocidos. Como consecuencia, T_{LÍQUIDO} tiende a decrecer y la cantidad de subenfriamiento realizada desde el condensador 14 aumenta. Por tanto, mediante la adición continua de refrigerante al sistema 10, la presión en el condensador 14 aumenta, incrementando así la T_{COND} y reduciendo la T_{LÍQUIDO}. Más específicamente, el refrigerante añadido hace que la T_{DEL} aumente. Eventualmente, la T_{DEL} de funcionamiento supera la temperatura objetivo a la que está regulando el sistema (en adelante, la T_{DEL-OBJ}) y el sistema responde mediante la reducción de la cantidad de refrigerante en el condensador 14.

Cuando la T_{DEL} sobrepasa la T_{DEL-OBJ}, el sistema hace variar el nivel de refrigerante en el condensador 14 despidiendo refrigerante al depósito 16 de recepción. A fin de garantizar una columna de líquido compacta entre el condensador 14 y las cajas 20, y para garantizar un subenfriamiento razonable de ese refrigerante líquido, la tarjeta 18 controladora mantiene la T_{DEL} a, por ejemplo, aproximadamente 10ºF. Cuando la T_{DEL} sobrepasa los 10ºF, la tarjeta 18 controladora abre simultáneamente la válvula 32 de purga hacia el depósito 16 de recepción y la válvula 56 de descarga de vapor del depósito 16 de recepción hacia la boca 44 de aspiración de los compresores 12. Al accionar estas válvulas al unísono, el controlador 18 garantiza que la presión del depósito de recepción está suficientemente por debajo de la presión del refrigerante a la salida del condensador 14, haciendo así que el refrigerante fluya a través de la válvula 32 de purga al depósito 16 de recepción. La presión reducida en el condensador 14 tiene como resultado un valor reducido del valor de la T_{COND}. Asimismo, dado que se reduce la cantidad de refrigerante líquido en el condensador 14, la eficiencia de la transferencia de calor entre el condensador 14 y el refrigerante líquido se reduce, y la T_{LÍQUIDO} tiende a aumentar. Por tanto, a medida que la T_{COND} y la T_{LÍQUIDO} se aproximan juntas, la T_{DEL} decrece hasta hallarse dentro del intervalo aceptable y el ciclo vuelve a empezar. Una ecuación representativa que describe la temperatura operativa de las válvulas es T_{PF} = T_{LÍQUIDO} + T_{DEL- OBJ}, donde T_{PF} es la temperatura objetivo de condensación.

Con temperaturas ambiente más frías, el sistema 10 debería mantener, desviando refrigerante hacia el depósito 16 de recepción tal como se ha descrito anteriormente, alturas equivalentes de presión más pequeñas en el condensador 14 que, por ejemplo, un sistema sin una válvula 56 de descarga de vapor. Alturas equivalentes de presión más pequeñas dan como resultado una carga inferior en los compresores 12, lo que ahorra energía eléctrica. En algunos sistemas convencionales, la presión del depósito 16 de recepción (que es próxima a la temperatura ambiente del interior) impulsa la presión del condensador 14 (es decir, sólo se descarga la presión del condensador cuando la presión del depósito de recepción resulta ser inferior.) Por supuesto, cuando la temperatura del aire ambiente que se hace pasar por el condensador 14 en el tejado es menor que la temperatura ambiente de interior del depósito 16 de recepción, la presión del depósito de recepción característicamente no será menor que la presión del condensador.

Adicionalmente, con temperaturas ambiente del exterior frías, la T_{COND} es correspondientemente baja pero está limitada por un valor (T_{MIN}) mínimo que puede obtenerse a partir del diferencial mínimo de presión necesario del fabricante a través de, por ejemplo, una válvula de expansión de un compresor. Así, incluso a temperaturas ambiente relativamente bajas, la T_{COND} es sustancialmente mayor que la T_{AMBIENTE}. A fin de aprovechar al máximo el subenfriamiento facilitado por las condiciones ambiente frías, una realización alternativa de la presente invención permite que la T_{DEL} supere los 10ºF. Puesto que una T_{DEL} de 10ºF es posible a una altura equivalente de presión relativamente baja, las alturas equivalentes de presión mayores (y, por consiguiente, una mayor T_{DEL}) no se aproximan a niveles poco deseables.

Como debería ser aparente a partir de lo anterior, la tarjeta 18 controladora debe permitir que la T_{DEL} sobrepase el límite prefijado de 10ºF con el fin de mantener la T_{COND} a una T_{MIN} y sin embargo permitir que la T_{LÍQUIDO} caiga sustancialmente por debajo de la T_{MIN}. El sistema 10 consigue esto regulando el funcionamiento tanto de los ventiladores 24 instalados cerca del condensador 14 como de las válvulas 32, 56 de purga y de vapor en comunicación con el depósito 16 de recepción. Los ventiladores 24 se utilizan para igualar la capacidad del condensador a la carga del condensador cerca de la T_{COND} buscada. Si la carga aumenta o disminuye, la T_{COND} aumenta o disminuye en consecuencia. Si la T_{COND} sube hasta la temperatura de activación de los ventiladores, se activa un ventilador 24 además de aquellos ventiladores, si los hubiese, que están ya activados. Si la T_{COND} cae por debajo de la temperatura de desactivación de los ventiladores, se desactiva un ventilador 24. La relación entre la temperatura (T_{ACT}) de activación de los ventiladores, la temperatura (T_{DACT}) de desactivación de los ventiladores, y la T_{DEL- OBJ} se describe como sigue:

T_{DACT} = T_{AMBIENTE} + T_{DEL-OBJ},

T_{ACT} = T_{DACT} + 5.

La relación entre el control de los ventiladores y el control de las válvulas es complementaria porque ambos controlan para la misma T_{DEL}. Por conveniencia computacional, el término T_{DEL} puede despejarse de la ecuación que describe el punto de funcionamiento de la válvula 32 de purga y de la válvula 56 de vapor (T_{PF} = T_{LÍQUIDO} + T_{DEL-OBJ}, tal como se ha explicado anteriormente) y de la ecuación que describe la T_{DACT} de los ventiladores (T_{DACT} = T_{AMBIENTE} + T_{DEL-OBJ}, o T_{DEL-OBJ} = T_{DACT} - T_{AMBIENTE}), para dar:

T_{PF} = T_{LÍQUIDO} + (T_{DACT} - T_{AMBIENTE}),

que también puede expresarse como

T_{PF} = T_{DACT} + (T_{LÍQUIDO} - T_{AMBIENTE}).

Por supuesto, las relaciones anteriores son válidas independientemente del valor de la T_{DEL-OBJ}.

Las condiciones estivales e invernales pueden definirse con respecto a la temperatura (T_{MIN}) mínima de condensación. En una realización ejemplar del software de la presente invención, las condiciones estivales se definen como aquellas condiciones que cumplen la relación T_{MIN} < (T_{AMBIENTE} + T_{DEL-OBJ}). Mientras la T_{AMBIENTE} más la T_{DEL-OBJ} sea mayor que la T_{MIN}, la T_{DACT} es igual a la T_{AMBIENTE} más la T_{DEL-OBJ}. Sin embargo, cuando la T_{MIN} es mayor que la T_{AMBIENTE} más la T_{DEL-OBJ} (durante el invierno), la T_{DACT} es igual a la T_{MIN}. Tal como se ha descrito anteriormente, con todas las condiciones (e independientemente de la T_{DEL}), T_{PF} = T_{DACT} + (T_{LÍQUIDO} - T_{AMBIENTE}). El resultado es que tanto el control de los ventiladores como el control de las válvulas emplean la misma T_{DEL} y, por tanto, mantienen su comportamiento complementario.

Según esta relación complementaria, cuando la diferencia entre la T_{LÍQUIDO} y la T_{AMBIENTE} es pequeña, el sistema 10 tiende a accionar las válvulas 32, 56 para bajar la presión del condensador a un nivel correspondiente con la T_{MIN}. Cuando la diferencia entre la T_{LÍQUIDO} y la T_{AMBIENTE} es relativamente grande, el sistema 10 tiende a activar uno o más ventiladores 24 para bajar la presión del condensador. El efecto global sobre la T_{LÍQUIDO} es que, cuando el sistema 10 acciona las válvulas 32, 56, la T_{LÍQUIDO} aumenta, y cuando activa los ventiladores 24, la T_{LÍQUIDO} disminuye.

En otra realización de la presente invención, la tarjeta 18 controladora incorpora un algoritmo informático que regula la cantidad de subenfriamiento buscada por el sistema en respuesta al rendimiento histórico reciente del sistema durante el funcionamiento real. Este algoritmo de "subenfriamiento adaptativo" lleva a cabo variando la T_{DEL-OBJ} (es decir, T_{PF} - T_{LÍQUIDO}). La tarjeta 18 controladora monitoriza el diferencial de temperatura entre la T_{AMBIENTE} y la T_{LÍQUIDO} durante un periodo extenso de tiempo. Cuando el diferencial medio entre estas temperaturas se mantiene por encima de una cantidad predeterminada (por ejemplo, 5ºF) durante un periodo predeterminado de tiempo (por ejemplo, una hora), el algoritmo de subenfriamiento adaptativo incrementa el número objetivo de subenfriamiento en uno. El incremento de la T_{DEL-OBJ} tiende a reducir la T_{LÍQUIDO} de manera que la diferencia entre la T_{LÍQUIDO} y la T_{AMBIENTE} está dentro del intervalo aceptable (5ºF). La nueva T_{DEL-OBJ} más alta reduce la T_{LÍQUIDO} porque corresponde a una cantidad mayor de refrigerante líquido en el condensador 14, lo que resultaría en un enfriamiento más eficiente de ese refrigerante. La tarjeta 18 controladora sigue comparando la T_{LÍQUIDO} a la T_{AMBIENTE}, y si tras otro tiempo predeterminado la T_{LÍQUIDO} no cae por debajo del límite aceptable, la tarjeta 18 controladora incrementa de nuevo la T_{DEL-OBJ} en uno.

La tarjeta 18 controladora reduce el valor de la T_{DEL-OBJ} siempre que el valor no ha sido incrementado durante un periodo de tiempo suficientemente largo. Cuando la T_{LÍQUIDO} se ha mantenido sustancialmente a menos de 5ºF de la T_{AMBIENTE} (al menos, según lo promediado durante un número de horas), por ejemplo, durante un periodo de veinticuatro horas, al algoritmo de subenfriamiento adaptativo reduce la T_{DEL-OBJ} en un grado.

En otra realización más, el detector 42 de temperatura mide la temperatura del refrigerante adyacente a las cajas 20 de refrigeración (T_{CAJA}). La tarjeta 18 controladora emplea la T_{CAJA} para determinar la T_{PF} necesaria para mantener una columna compacta de líquido para las válvulas 38 de expansión en las cajas 20 de refrigeración. El controlador 18 lee la T_{CAJA} y calcula la T_{COND} mínima tomando como base la diferencia de altura entre el condensador 14 y las cajas 20 (tal como ha sido introducida por el operador) y a la caída probable de presión en el conducto de líquido. Mediante el seguimiento de la temperatura del refrigerante en las cajas 20, el sistema 10 evita las posibilidades de que se produzca una fuga de refrigerante debido a un mal funcionamiento de las válvulas provocado por el vapor en el refrigerante líquido distribuido por el condensador 14.

Como una característica adicional de la presente invención, la tarjeta 18 controladora almacena el lapso de tiempo entre funcionamientos de las válvulas. De manera característica, este lapso de tiempo no excede de una hora porque el circuito 50 de purga de líquido normalmente suministra suficiente refrigerante al condensador 14 en un periodo de una hora como para incrementar la presión del condensador a un nivel correspondiente a una T_{DEL} mayor que la T_{DEL-OBJ}. En el sistema 10, durante condiciones de fuga, se agota a través de la fuga el refrigerante enviado continuamente al condensador 14. Eventualmente, el circuito 50 de purga de líquido no puede purgar refrigerante suficiente al sistema como para provocar una acumulación suficiente de presión en el condensador 14 para impulsar la T_{DEL} por encima de la cantidad requerida para el funcionamiento de las válvulas. El software del sistema interpreta un lapso de tiempo entre funcionamientos de las válvulas superior a un límite máximo (por ejemplo, tres horas) como una condición de carga baja. Se activa una alarma para alertar a un operador de que el sistema tiene una carga baja y de que probablemente tenga una fuga.

Un sistema que no monitorizase el tiempo transcurrido entre los funcionamientos de las válvulas lo más probable es que siguiese fugando refrigerante a la atmósfera más allá del periodo máximo de tiempo límite. Puede que un sistema convencional no detecte una fuga hasta que la cantidad de refrigerante perdida por el sistema sea la suficiente como para provocar una refrigeración inadecuada en las cajas. Al detectar condiciones de fuga dentro del periodo máximo de tiempo límite, la presente invención reduce la cantidad perdida de producto debido a una mala refrigeración y puede reducir los efectos poco deseables de refrigerante emitido a la atmósfera.

Aunque esta invención se haya descrito como teniendo realizaciones ejemplares, la presente invención puede modificarse adicionalmente dentro del alcance de esta descripción. Por tanto, se pretende que esta solicitud cubra cualquier variación, uso o adaptación de la invención que utilice sus principios generales. Además, se pretende que esta solicitud cubra aquellas desviaciones de la presente descripción que provengan de la práctica común o conocida de la técnica a la que se refiere esta invención y que caigan dentro de los límites de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. Sistema (10) para controlar la circulación de refrigerante, comprendiendo dicho sistema (10) un bucle de refrigeración que incluye un condensador (14) interconectado y un compresor (12) para mantener una cantidad deseada de subenfriamiento a la salida (26) de dicho condensador (14); un depósito (16) de recepción para contener refrigerante, conectado entre dicho condensador (14) y dicho compresor (12), conectado dicho depósito (16) de recepción a dicho bucle por una válvula (48) para purgar refrigerante líquido desde dicho depósito (16) de recepción a dicho bucle; y

medios (18, 32, 56) controladores para desviar refrigerante desde dicho condensador (14) a dicho depósito (16) de recepción;

caracterizado porque

el sistema (10) también comprende medios (18, 30, 36) asociados factiblemente con dicho bucle para proporcionar un diferencial (T_{DEL}) de temperatura entre dicho refrigerante a la salida de dicho condensador (14) y la temperatura (T_{COND}) de cambio de fase de dicho refrigerante en dicho condensador (14); estando dicha válvula (48) dispuesta para purgar dicho refrigerante desde dicho depósito (16) de recepción a dicho bucle a fin de incrementar dicho diferencial de temperatura a medida que el volumen de refrigerante líquido en dicho condensador (14) aumenta; y

estando dichos medios (18, 32, 56) controladores dispuestos para desviar refrigerante desde dicho condensador (14) a dicho depósito (16) de recepción cuando dicho diferencial (T_{DEL}) de temperatura supera un valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado.

2. Sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dichos medios (18, 32, 56) controladores incluyen una primera válvula (32) conectada entre dicha salida del condensador y dicho depósito (16) de recepción, y una segunda válvula (56) conectada entre dicho depósito (16) de recepción y dicho compresor (12), abriendo dichos medios (18, 32, 56) controladores ambas de dicha primera y dicha segunda válvulas (32, 56) cuando dicho diferencial de temperatura sobrepasa dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado.

3. Sistema (10) según la reivindicación 2, en el que dicho depósito (16) de recepción incluye un volumen inferior de almacenamiento de líquido y un volumen superior de almacenamiento de vapor, constituyendo dicha primera válvula (32) un medio para transmitir refrigerante desde dicho condensador (14) a dicho volumen de almacenamiento de líquido y constituyendo dicha segunda válvula (56) un medio para transmitir refrigerante desde dicho volumen de almacenamiento de vapor a dicho compresor (12).

4. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicho condensador (14) está dispuesto a una primera altura y dicho depósito (16) de recepción está dispuesto a una segunda altura, estando dicha salida del condensador (14) conectada a dicho depósito (16) de recepción mediante un conducto (26) de salida, incluyendo dichos medios para proporcionar un diferencial de temperatura:

(a) un detector (30) de temperatura asociado factiblemente a dicho conducto (26) de salida para proporcionar una señal a dichos medios (18, 32, 56) controladores que representa la temperatura del refrigerante en dicha salida (26) del condensador; y

(b) un detector (36) de temperatura, adyacente a dicho depósito (16) de recepción, asociado factiblemente a dicho conducto (26) de salida para proporcionar una señal (P_{LÍQUIDO}) a dichos medios (18, 32, 56) controladores que representa la presión del refrigerante en dicho conducto (26) de salida, obteniendo dichos medios (18, 32, 56) controladores dicha temperatura de cambio de fase del refrigerante a partir de dicha señal (P_{LÍQUIDO}) de presión.

5. Sistema (10) según la reivindicación 4, en el que dichos medios (18, 32, 56) controladores incluyen medios (126) para introducir la diferencia de altura entre dicho detector (30) de temperatura y dicho detector (36) de presión, obteniendo dichos medios (18, 32, 56) controladores dicha temperatura de cambio de fase a partir de dicha señal (P_{LÍQUIDO}) de presión.

6. Sistema (10) según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que dichos medios (18, 32, 56) controladores incluyen un microcontrolador (100).

7. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende adicionalmente un dispositivo (52) de expansión en comunicación fluida con dicho depósito (16) de recepción y un serpentín (54) de evaporación conectado entre dicho dispositivo (52) de expansión y una entrada (44) de dicho compresor, constituyendo dicho dispositivo (52) de expansión un medio para transmitir refrigerante desde dicho depósito (16) de recepción a dicho serpentín (54) de evaporación en el que el refrigerante se convierte en vapor.

8. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que comprende adicionalmente una alarma para indicar una condición de carga baja de refrigerante, activando dichos medios (18, 32, 56) controladores dicha alarma cuando el tiempo transcurrido tras dicho desvío de refrigerante a dicho depósito (16) de recepción supera un valor máximo predeterminado antes de que se produzca un desvío tal posterior.

9. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicho condensador (14) está adaptado para la exposición a una temperatura (T_{AMBIENTE}) ambiente exterior, comprendiendo adicionalmente dicho sistema (10) un medio (28) para generar una señal que representa dicha temperatura ambiente exterior, detectando adicionalmente un medio (30) de detección la temperatura del refrigerante en dicha salida (26) del condensador, incrementando dicho medio (18) controlador dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado cuando la diferencia media entre dicha temperatura del refrigerante a la salida (26) del condensador y dicha temperatura (T_{AMBIENTE}) ambiente exterior es mayor que un segundo valor predeterminado durante un primer periodo, reduciendo dicho medio (18) controlador dicho primer valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado mencionado cuando dicho primer valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado mencionado ha permanecido sin cambio durante un segundo periodo de tiempo, siendo dicho segundo periodo de tiempo mayor que dicho primer periodo de tiempo.

10. Sistema según la reivindicación 1, en el que: dicho condensador (14) tiene una entrada; dicho compresor (12) tiene una entrada y una salida (26); dicha salida (26) del compresor está conectada a dicho condensador (14); una válvula (38) de expansión está conectada entre la salida de dicho condensador (14) y la entrada de dicho compresor (12); dicho depósito (16) de recepción esta conectado la salida de dicho condensador (14) y la entrada de compresor (12); un circuito (50) que incluye dicha válvula (48) está conectado entre dicho depósito (16) de recepción y dicho compresor (12) para purgar refrigerante desde dicho depósito (16) de recepción a la entrada de dicho compresor (12), incrementando así el volumen de refrigerante líquido en dicho condensador (14); se proporciona un detector (36) para medir la presión del refrigerante en dicho condensador (14); se proporciona un detector (30) para medir la temperatura (T_{LÍQUIDO}) del refrigerante a la salida de dicho condensador (14); se proporciona un detector (28) para medir una temperatura (T_{AMBIENTE}) ambiente; y dichos medios (18, 32, 56) controladores sensibles a dichos detectores (28, 30, 36), en funcionamiento, dichos medios (18, 32, 56) controladores

(a) calculan la temperatura (T_{COND}) de cambio de fase del refrigerante en dicho condensador (14), correspondiente a dicha presión (P_{LÍQUIDO}) del refrigerante;

(b) desvían refrigerante desde dicho condensador (14) a dicho depósito (16) de recepción cuando la diferencia de temperatura entre dicha temperatura de refrigerante y dicha temperatura (T_{COND}) de cambio de fase sobrepasa dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado;

(c) incrementan dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado cuando la diferencia media entre dicha temperatura del refrigerante y dicha temperatura (T_{AMBIENTE}) ambiente es mayor que un segundo valor predeterminado durante un primer periodo de tiempo de funcionamiento; y

(d) reducen adicionalmente dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado cuando dicho valor (T_{DEL-OBJ}) predeterminado ha permanecido sin cambio durante un segundo periodo de tiempo de funcionamiento, siendo dicho segundo periodo de tiempo de funcionamiento más largo que dicho primer periodo de tiempo de funcionamiento.

11. Sistema (10) según la reivindicación 10, en el que dicho depósito (16) de recepción incluye un volumen inferior de almacenamiento de refrigerante líquido y un volumen superior de almacenamiento de vapor; estando una primera válvula (32) conectada entre la salida de dicho condensador (14) y dicho depósito (16) de recepción, en su dicho volumen de almacenamiento de refrigerante líquido; y una segunda válvula (56) conectada entre dicho depósito (16) de recepción, en su dicho volumen de almacenamiento de vapor, y la entrada (44) de dicho compresor; abriendo en funcionamiento dichos medio (18) controlador ambas de dichas válvulas (32, 56) cuando dicha diferencia de temperatura sobrepasa dicho valor objetivo de subenfriamiento.

12. Sistema (10) según la reivindicación 11, en el que dicho detector (36) de la presión del refrigerante está asociado factiblemente con la salida de dicho condensador (14), adyacente a dicha válvula (48) de purga; dichos medios (18, 32, 56) controladores incluyen medios (126) para introducir la diferencia de altura entre dicho detector (36) de la presión del refrigerante y dicho detector (30) de la temperatura del refrigerante, en funcionamiento dicho medio (18, 32, 56) controlador calcula dicha temperatura (T_{COND}) de cambio de fase a partir de dicha presión (P_{LÍQUIDO}) del refrigerante utilizando dicha diferencia.

13. Sistema (10) según cualquiera de las reivindicaciones 9-12, que comprende adicionalmente un medio (24) ventilador instalado adyacente a dicho condensador (14) para crear una corriente de aire, estando dicho condensador (14) instalado dentro de dicha corriente, incluyendo dicho medio ventilador una pluralidad de ventiladores (24); en funcionamiento, dichos medios (18, 32, 56) controladores

(a) minimizan el uso de dicho medio (24) ventilador reduciendo el número de ventiladores activados de dicho medio (24) ventilador cuando la suma de dicho valor (T_{DEL- OBJ}) predeterminado y de dicha temperatura (T_{AMBIENTE}) ambiente es mayor que dicha temperatura (T_{COND}) de cambio de fase del refrigerante;

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(b) incrementan dicho número de ventiladores activados cuando dicha suma más un desfase predeterminado es menor que dicha temperatura (T_{COND}) de cambio de fase del refrigerante.