ES2232358T3 - Instalacion frigorifica. - Google Patents

Abstract

Instalación frigorífica con un sistema indirecto de refrigeración, compuesto por un circuito primario (3) con refrigerante en circulación que comprende al menos un compresor, un licuador y un evaporador, en la que del circuito primario (3) se extrae calor por el lado de alta presión (4) a través de un primer intercambiador de calor, y se aporta calor por el lado de baja presión (5) a través de un segundo intercambiador de calor, y en la que entre el primer intercambiador de calor y un refrigerador de retorno (6) circula una salmuera caliente (7) que actúa como portador de calor, y entre el segundo intercambiador de calor y al menos un punto de refrigeración (8) circula una salmuera fría (9) que sirve como portador de frío (en un circuito secundario correspondiente (14)), caracterizada porque el circuito primario (3) está realizado mediante unas unidades modulares encapsuladas que contienen la técnica de frío y que trabajan en paralelo, y al menos dos de estas unidades están conectadas en paralelo entre sí como módulo primario (1) al circuito secundario (14) ¿ por el lado de la salmuera.

Description

Instalación frigorífica.

La presente invención se refiere a una instalación frigorífica con un sistema indirecto de refrigeración, compuesto por un circuito primario con refrigerante en circulación que comprende al menos un compresor, un licuador y un evaporador, en la que del circuito primario se extrae calor por el lado de alta presión, preferentemente a través de un primer intercambiador de calor, y se aporta calor por el lado de baja presión, preferentemente a través de un segundo intercambiador de calor, y en la que, eventualmente, entre el primer intercambiador de calor y un refrigerador de retorno circula una salmuera caliente que actúa como portador de calor, y entre el segundo intercambiador de calor y al menos un punto de refrigeración circula una salmuera fría que sirve como portador de frío -en un circuito secundario correspondiente.

Desde hace tiempo se conocen en la práctica instalaciones frigoríficas del mismo tipo; se trata en este caso de instalaciones frigoríficas con un sistema indirecto de refrigeración. Tan sólo se remite, a modo de ejemplo, al documento DE 4344484 A1. La instalación frigorífica conocida del documento DE 4344484 A1 comprende un circuito primario y un circuito secundario. El circuito primario se compone de componentes tales como un compresor, un licuador, un punto de estrangulación y un evaporador-condensador. El circuito secundario comprende el evaporador-condensador, una bomba de refrigerante y un intercambiador de calor en un mueble de refrigeración. Concretamente, la instalación frigorífica conocida consiste en una instalación para la generación de frío industrial, como es para el suministro de refrigeración para alimentos en un bazar con refrigerante enfriado. En ella está previsto el uso de amoniaco para el circuito primario y de refrigerante R134a para el segundo circuito.

Sin embargo, la instalación frigorífica conocida resulta problemática en la práctica, debido a que el circuito primario y el circuito secundario o los circuitos secundarios están combinados entre sí desde un punto de vista de la técnica de refrigeración, de tal forma que la zona técnica de refrigeración del circuito primario no se puede separar claramente del circuito secundario. La conexión funcional entre ambos circuitos presenta el gran inconveniente de necesitar que un técnico cualificado en frío construya, mantenga y, en su caso, repare no sólo el propio circuito primario, sino también la zona del circuito secundario. Por otro lado, de acuerdo con el estado de la técnica, sigue siendo necesario coordinar el circuito primario y el circuito secundario o los circuitos secundarios entre sí, para lo que se requiere, una vez más, personal técnico cualificado, como es un técnico de frío.

Del documento US5743102 se conoce otra instalación frigorífica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

De la práctica es conocida, desde hace tiempo, la realización del circuito primario de una instalación frigorífica mediante una instalación combinada. Sin embargo, una instalación combinada de este tipo
-como circuito primario- resulta extraordinariamente costosa, puesto que son necesarios unos dispositivos especiales para la regulación del mantenimiento de aceite del compresor o de los compresores. Las actuaciones para la sustitución de componentes individuales, particularmente del compresor, son complicadas y por lo tanto muy costosas. La ampliación de este tipo de instalaciones combinadas para aumentar la potencia frigorífica es costosa o incluso imposible. Algo parecido ocurre con el cambio de refrigerante que requiere un esfuerzo muy importante, pero, sobre todo, hace necesaria una parada total de la instalación.

Para reducir el coste de trabajo necesario en las instalaciones combinadas conocidas, es necesario montar un número importante de dispositivos de cierre en el sistema, que permitan realizar los trabajos de mantenimiento en los componentes principales, tales como el compresor o el licuador. Este tipo de trabajos de mantenimiento sólo se pueden hacer con un coste económico y de tiempo medio en caso de que existan los dispositivos de cierre correspondientes. En las instalaciones combinadas conocidas resulta también desventajoso el hecho de que durante los trabajos de mantenimiento siempre se produzca una pérdida de refrigerante, lo que implica, de nuevo, una influencia negativa sobre el medio ambiente.

Por todo ello, el objetivo de la presente invención es conformar y perfeccionar una instalación frigorífica del tipo indicado que permita un mantenimiento más económico que el de las instalaciones frigoríficas tradicionales, permitiendo una adaptación óptima a los estados de funcionamiento correspondientes.

El objetivo anterior se alcanza mediante las características de la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, se ha observado que idealmente se puede separar el circuito primario del circuito secundario, realizando el circuito primario -con un compresor o, como máximo, con dos compresores- que contiene la técnica de refrigeración como unidad modular encapsulada. En consecuencia, el circuito primario -que se divide a su vez en pequeños módulos primarios para conformar toda la técnica de refrigeración- se puede introducir de forma modular en el circuito secundario o en los circuitos secundarios, e interconectarse entre sí por el lado de la salmuera, lo que se lleva a cabo a través de la unidad denominada como módulo primario. En otras palabras, la técnica de refrigeración está encapsulada en pequeños módulos primarios, en los que cada uno de los módulos primarios comprende en el mejor de los casos tan sólo un compresor con una potencia frigorífica predeterminada. Los módulos primarios se conectan entre sí a través de la salmuera, con lo que se puede realizar la curva característica de una instalación combinada tradicional, aunque con módulos primarios encapsulados o con una técnica de refrigeración encapsulada.

La separación de la técnica de refrigeración (circuito primario con módulos primarios encapsulados) del circuito secundario, así como la interconexión de los módulos primarios a través de la salmuera presenta la enorme ventaja de que el coste técnico de refrigeración se limita tan sólo y exclusivamente a los módulos primarios encapsulados, de tal forma que
-independientemente del módulo primario por sí mismo muy manejable- tan sólo se necesita un instalador de calefacción y sanitarios para la instalación, mantenimiento o reparación del circuito secundario, pero también, particularmente, para la conexión de los circuitos primarios por el lado de la salmuera. Ya sólo por este motivo, la instalación frigorífica de acuerdo con la invención permite reducir muy notablemente los costes de explotación. El circuito primario se conforma a modo de varios módulos primarios, en los que cada módulo primario incluye un circuito de refrigeración por sí mismo, con uno o como máximo dos evaporadores. Esto presenta la ventaja de que, a diferencia de las instalaciones combinadas tradicionales, no es necesario ningún sistema de regulación de aceite. Cada módulo primario contiene tan sólo una mínima cantidad de llenado de refrigerante. El intercambio de módulos individuales -completos- se puede realizar sin pérdida de refrigerante, dado que no se realiza ninguna actuación sobre la propia técnica de refrigeración. En la propia técnica de refrigeración no se trabaja in situ. Un cambio de refrigerante se realiza de forma sencilla y firme mediante la sustitución del módulo primario o de los módulos primarios, de tal forma que el intercambio real del refrigerante se puede realizar en fábrica, directamente en el módulo primario encapsulado.

Por otro lado, resulta muy especialmente importante el hecho de que de acuerdo con la invención, se mantiene la característica positiva de una instalación combinada tradicional, como es la realización de requisitos variables de potencia, lo que en las instalaciones combinadas tradicionales se logra mediante la desconexión o conexión de compresores individuales. Ello se realiza de acuerdo con la invención mediante la conexión en paralelo de módulos primarios por el lado secundario o por el lado de la salmuera.

Una flexibilidad especial de la instalación frigorífica de acuerdo con la invención se obtiene -tal y como se ha indicado anteriormente- con la posibilidad de conexión al circuito secundario o por el lado de la salmuera de varios módulos primarios que contienen la técnica de refrigeración de una forma encapsulada. Hasta tal punto que es posible prever el circuito secundario correspondiente con una tubería de salida común y un retorno común, al que se pueden acoplar los módulos primarios. De este modo se realiza la característica de una instalación combinada tradicional, concretamente, mediante la implementación simultánea de las ventajas anteriormente mencionadas.

De otra forma ventajosa, particularmente desde el punto de vista de una optimización de la potencia de refrigeración de todo el sistema, los módulos primarios presentan diferentes potencias de refrigeración, lo que permite combinar libremente módulos primarios de diferentes potencias de refrigeración entre sí. Para conseguir una potencia frigorífica predeterminada y necesaria, se pueden activar módulos individuales primarios de toda la instalación, de tal forma que la potencia frigorífica total de la instalación se obtenga mediante la activación de diferentes módulos primarios.

Básicamente es posible controlar la instalación en lo que respecta a la activación de los módulos primarios, con lo que se puede realizar el control de diferentes parámetros. Particularmente ventajoso resulta el hecho de que la instalación se pueda regular en lo que respecta a la activación de los módulos primarios, de tal forma que se pueda activar -automáticamente- un número variable y de diferentes tipos de módulos primarios en función de la demanda de frío.

Concretamente, la conexión de los módulos primarios se podría optimizar en lo que respecta a la menor potencia frigorífica de los puntos de refrigeración, de tal forma que esté previsto al menos un módulo primario que produzca al menos la menor potencia frigorífica. También resulta imaginable la conexión de los módulos primarios en lo que se refiere a la optimización de la potencia máxima esperada o predeterminada de los puntos de refrigeración, de tal forma que mediante la conexión de un número definido de módulos primarios se pueda alcanzar la potencia máxima de los puntos de refrigeración -en su caso, con una reserva determinada. Unos módulos primarios escalonados en su potencia también resultan ventajosos para ello.

Básicamente, la conexión de los módulos primarios se puede optimizar en lo que respecta a los posibles estados de funcionamiento de toda la instalación. De este modo, la optimización se puede orientar a un consumo mínimo de energía o incluso a una minimización de los costes globales de explotación de la instalación. Para la minimización de los costes globales de explotación de la instalación se debe de tener en cuenta también, entre otros, los costes de un módulo primario correspondiente, para considerar, concretamente, si una determinada potencia frigorífica se debe de realizar con un módulo primario de mayor potencia frigorífica o con dos o más módulos primarios de menor potencia frigorífica. Finalmente se pueden tener en cuenta diferentes factores o parámetros para el proceso de optimización y la regulación resultante de ello.

Desde un punto de vista constructivo resulta muy especialmente ventajosa la posibilidad de disposición de los módulos primarios en un bastidor que recoja a los módulos primarios y la posibilidad de conexión al circuito secundario o a los circuitos secundarios a través de un sistema de conexión adaptado a los módulos primarios. Con esta medida es posible incorporar los módulos primarios por sí mismos independientes como elementos autónomos en el sistema global o en toda la instalación frigorífica, concretamente mediante la disposición del bastidor que recoge los módulos primarios, realizando la conexión de los módulos primarios mediante un sistema especial de conexión. Este sistema de conexión comprende, por un lado, el suministro de corriente y por otro lado unos puntos de conexión muy manejables a la tubería de salida y retorno correspondientes del circuito secundario. De este modo se logra de una forma sencilla que no sea necesario realizar trabajos técnicos de frío fuera del módulo primario, de tal forma que el montaje de los módulos primarios y la conexión dentro del bastidor se convierten en un sencillo trabajo de instalación para los instaladores de calefacción y sanitarios.

De otra forma ventajosa, el circuito secundario que sirve para la extracción de calor se podría aprovechar más extensamente para el calentamiento de un medio adecuado para el almacenamiento de calor. Éste puede consistir en agua de uso industrial, de tal forma que el calor se transporta hasta un acumulador de agua de uso industrial a través de un intercambiador de calor adecuado. De este modo se puede eliminar, por un lado, de forma segura el calor sobrante y, por otro lado, aportar para otro objeto de uso.

Los módulos primarios conformados de forma modular se pueden manejar especialmente bien en el bastidor de la instalación frigorífica anteriormente mencionada o usar en la instalación frigorífica cuando su optimización se puede realizar independientemente de cualquier otra posible optimización del circuito secundario. Esto será posible cuando se emplee como refrigerante del circuito primario una mezcla de materias muy especial. En concreto, el refrigerante del circuito primario podría consistir en una mezcla de materias con un gradiente de temperatura definible a través de la composición de la mezcla y adaptable a la salmuera correspondiente. Además, el refrigerante del circuito primario podría estar adaptado al flujo de material del circuito secundario o de la salmuera que lo circula. En ambos casos se produce una adaptación al comportamiento del funcionamiento del circuito secundario.

Además también se ha observado que la instalación frigorífica o el funcionamiento de la instalación frigorífica se puede optimizar aún más desde el punto de vista energético al intentar adaptar el refrigerante del circuito primario al gradiente de temperatura de la salmuera, en cuyo caso se trata, en la mayoría de los casos, de una solución de sal. Una adaptación de este tipo se realiza mediante la elección de un refrigerante para el circuito primario que presente también un gradiente de temperatura. Las mezclas de materia presentan un gradiente de temperatura de este tipo definiendo el gradiente de temperatura allí presente mediante la composición de la mezcla y adaptándola a la salmuera correspondiente. Por lo tanto, mediante la elección adecuada del refrigerante del circuito primario es posible realizar una adaptación óptima al gradiente de temperatura de la salmuera, con lo que se puede reducir y, en cierto modo, optimizar el consumo de energía del sistema.

Para entender mejor las realizaciones anteriores, a continuación se describe brevemente el fenómeno del gradiente de temperatura aprovechado. A este respecto:

Mientras que las materias puras el cambio de fase de la evaporación o condensación isobara (P = constante) se completa a temperatura constante, en las materias compuestas varía la temperatura en el paso del estado líquido a gaseoso, o a la inversa. Esta variación de temperatura se denomina gradiente de temperatura. El gradiente de temperatura depende de varios factores.

Cuanta mayor sea la diferencia entre las temperaturas de ebullición de los componentes puros de la mezcla, tanto mayor es, habitualmente, el gradiente de temperatura resultante en la mezcla de dichos componentes. En los bordes de concentración del compuesto, es decir, cerca de los componentes o materias puras, el gradiente de temperatura se aproxima a cero. En consecuencia, el gradiente de temperatura varía con la composición y presenta generalmente su valor máximo en el centro del espectro de concentración de la mezcla. En consecuencia, el gradiente de temperatura se puede ajustar libremente mediante la variación de la composición de la mezcla y se puede adaptar, por ejemplo, al gradiente de temperatura de la salmuera.

En compuestos en los que los componentes puros presenten temperaturas de ebullición muy próximas entre sí, su gradiente de temperatura es generalmente muy pequeño. Además también existen mezclas en las que no existe ningún gradiente de temperatura. En este caso se trata básicamente de mezclas azeotrópicas, en las que el gradiente de temperatura toma un valor de 0 K. En consecuencia, este tipo de compuestos se comportan durante una condensación y evaporación isobara exactamente igual que sus componentes puros o como fluidos puros, sin que se produzca ninguna variación de concentración en la fase gaseosa y líquida, y por lo tanto tampoco ningún gradiente de temperatura. A pesar de que este tipo de compuestos son escasos, hasta la fecha se emplean frecuentemente en la técnica de refrigeración, puesto que en estas mezclas no se debe de temer ningún desplazamiento de concentración dentro de la instalación frigorífica. Aparte de ello, estas mezclas se pueden modelar o representar desde el punto de vista técnico de modelización de una forma muy sencilla, lo que permite realizar unos cálculos de proceso relativamente sencillos.

Desde hace algunos años se busca de forma intensiva nuevas mezclas azeotrópicas de refrigerante compuestas de componentes ecológicos. Sin embargo, el inconveniente anteriormente mencionado conocido de la práctica no se puede evitar con estos refrigerantes.

Los requisitos impuestos a un refrigerante ideal son a menudo múltiples. En particular, se establecen requisitos muy exigentes a sus propiedades termodinámicas. Además debe de ser ecológico y económico. Además de un elevado índice de potencia se requiere también una elevada potencia frigorífica volumétrica en un teórico proceso comparativo. Particularmente, evitando las características perjudiciales para el ozono de otros refrigerantes anteriores tales como el R12 o el R22, en el ámbito del frío industrial se emplean particularmente mezclas de las materias puras R32, R125, R143a y R134a como fluidos de trabajo, que satisfacen en su mayor medida los exigentes requisitos. Además de estos hidrocarburos fluorados (HFKW) también existen refrigerantes naturales, tales como el propano, el butano u otras mezclas de estos dos componentes, y finalmente también el CO_{2} y el amoniaco.

Finalmente, para el uso en el frío industrial sólo se puede emplear un número limitado de refrigerantes que satisfacen los requisitos en la mayor medida de lo posible. De acuerdo con la invención, el refrigerante del circuito primario consiste en una mezcla de materias con el gradiente de temperatura definible por la composición de la mezcla y adaptable a la salmuera correspondiente.

El compuesto presenta ventajosamente un gradiente de temperatura de al menos 1 K. Los compuestos con un gradiente de temperatura comprendido en el intervalo entre 3 K y 8 K resultan especialmente adecuados.

Las mezclas tradicionales no azeotrópicas de refrigerantes que presentan un gradiente de temperatura mayor que 1 K son, por ejemplo, R404A, R407C o R407E. Respecto a la refrigeración indirecta, donde se hace necesario un determinado gradiente de temperatura para el calentamiento o para la refrigeración del portador de frío o de la salmuera, resultan particularmente adecuados los refrigerantes del tipo R407, en los que se trata de un compuesto ternario de R32, R125 y R134a. De acuerdo con el gradiente de temperatura aquí realizado -condicionado por las necesidades del portador de frío- es posible, elegir del sistema anteriormente mencionado una composición o un intervalo de composición que se superponga en la mayor medida de lo posible con el gradiente de temperatura de los transmisores de calor. El compuesto ternario anteriormente mencionado resulta particularmente adecuado como refrigerante, dado que presenta gradientes de temperatura de hasta 7 K para amplios intervalos, con lo que se hace posible de forma ideal una optimización de la composición en lo que respecta a la diferencia de temperatura, existiendo además suficientes modelos de compuestos precisos para esta mezcla para la selección de los componentes correspondientes.

En este punto se quiere destacar particularmente que un funcionamiento optimizado desde el punto de vista energético de la instalación frigorífica con sistema indirecto de refrigeración resulta especialmente bueno cuando el gradiente de temperatura del refrigerante está adaptado al gradiente de temperatura requerido por la salmuera, y concretamente mediante la optimización de la composición de la mezcla, pudiendo tratarse de cualquier mezcla adecuada, indiferentemente de cuántos compuestos se componga. De este modo es posible una separación entre la optimización del circuito primario y la optimización del circuito secundario, pudiendo realizar los procesos de optimización de forma independiente entre sí y por lo tanto simultáneamente, y no obligatoriamente acoplados entre sí como hasta la fecha.

Además, el refrigerante debería ser técnicamente estable y no inflamable. Con vistas a la utilización de un compresor es además necesario que el refrigerante se pueda mezclar con agua. Por otro lado, el refrigerante debería presentar un punto bajo de congelación, con lo que resulta especialmente adecuado el uso en instalaciones frigoríficas de este tipo. Cada vez se exige más el uso de materiales ecológicos, y por lo tanto también en los componentes del refrigerante.

También resulta ventajoso si en el sistema se puede realizar una adaptación de presión. Para ello podría servir una bomba con regulación de la velocidad de giro para el transporte del refrigerante.

En lo que respecta a la doctrina reivindicada resulta también ventajoso el hecho de que los intercambiadores de calor que realizan el intercambio de calor entre el circuito primario y la salmuera trabajen en contracorriente. En el marco de una conformación de este tipo se puede aprovechar muy particularmente la adaptación del gradiente de temperatura.

Finalmente se podrían conectar en cascada dos o más circuitos primarios para realizar puntos de refrigeración con diferentes niveles de frío. Para ello está previsto de forma ventajosa al menos otro circuito primario, en el que la salmuera fría del primer circuito primario sirve como salmuera caliente del segundo circuito primario, y en el que una salmuera fría del segundo circuito primario circula entre el segundo circuito primario y al menos otro punto de refrigeración. Con estas medidas se pueden realizar puntos de refrigeración con diferentes niveles de refrigeración, como es, por ejemplo, una temperatura de refrigeración que se corresponda con la temperatura interior de una nevera tradicional y una temperatura de congelación que se corresponda con la temperatura habitual de un congelador.

Existen diferentes posibilidades de conformar y perfeccionar de forma ventajosa la doctrina de la presente invención. Para ello se remite por un lado a las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1, y por otro lado a la siguiente descripción de un ejemplo de realización de la invención basada en los dibujos. Junto con la descripción del ejemplo preferido de realización de la invención basada en los dibujos también se describen, de forma general conformaciones preferidas y variantes de la doctrina. En el dibujo se muestra:

fig. 1, un ejemplo de realización de una instalación frigorífica con sistema indirecto de refrigeración de acuerdo con la invención, con dos circuitos primarios que contienen módulos primarios conectados en cascada para la realización de diferentes niveles de refrigeración, y

fig. 2, en una representación esquemática, un grupo con contiene seis módulos primarios en total, en el que se combinan tres tipos diferentes de módulos primarios entre sí.

La fig. 1 muestra esquemáticamente una instalación frigorífica con sistema indirecto de refrigeración, compuesto por un grupo 2 que contiene un módulo primario 1, que incorpora los módulos primarios 1 en un bastidor aquí no representado.

La fig. 2 muestra esquemáticamente un ejemplo de realización de un grupo 2 de este tipo con seis módulos primarios 1 en total, en la que se conectan tres tipos de módulos primarios 1 de diferentes potencias de refrigeración (tipo A, tipo B, tipo C) entre sí.

El circuito primario 3 representado simbólicamente en la fig. 1 sirve para la preparación de frío normal, en el que, dicho circuito primario 3 comprende a su vez diferentes módulos primarios 1 con técnica frigorífica contenida en ellos. Ésta comprende, entre otros, un compresor no representado en las figuras, un licuador y un evaporador. Dentro de cada uno de los módulos primarios 1 circula un refrigerante, estando limitada la circulación del refrigerante al módulo primario 1 correspondiente.

Del grupo 2 se extrae calor por el lado de alta presión 4 a través de un intercambiador no mostrado en la figura. Por el lado de baja presión 5 se aporta calor al grupo 2, igualmente a través de un intercambiador de calor, circulando una salmuera de calor 7 que sirve como portador de calor entre el primer intercambiador de calor y un refrigerador de retorno 6 mostrado en la figura 1. Entre el segundo intercambiador de calor y diferentes puntos de refrigeración 8 circula una salmuera de frío 9 que sirve como portador de frío. Los puntos de refrigeración 8 consisten en puntos de refrigeración con frío normal. Tal y como se ha mencionado anteriormente, el refrigerante que circula por los módulos primarios consiste en una mezcla de materiales con un gradiente de temperatura definible mediante la composición de la mezcla y adaptable a la salmuera 7, 9 correspondiente.

En el ejemplo de realización representado en la fig. 1 está previsto un segundo grupo 10 con módulos primarios 1 conectado en cascada, que sirve para otra refrigeración, concretamente a un frío más bajo o a un nivel de temperatura más bajo. Concretamente, la salmuera fría 9 del primer grupo 2 sirve como salmuera caliente 11 del segundo grupo 10, circulando una salmuera fría 12 del segundo grupo 10 entre el segundo grupo 10 y otros puntos de refrigeración 13. Los puntos de refrigeración 13 consisten en puntos de refrigeración abastecidos con baja temperatura.

Una contemplación conjunta de ambas figuras pone de manifiesto que el circuito primario 3 está realizado como unidad modular, encapsulada que contiene la técnica de frío, y que se puede conectar al circuito secundario 14 como módulo primario 1 -por el lado de la salmuera. En el ejemplo de realización mostrado en la fig. 2 están previstos seis módulos primarios 1, que presentan tres potencias diferentes de refrigeración (A, B y C).

La fig. 2 muestra además de forma indicativa que los módulos primarios 1 del grupo 2 ó 10 allí mostrado están conectados en paralelo al circuito secundario 14. Toda la instalación frigorífica está regulada para obtener la potencia de refrigeración requerida, teniendo la regulación como objetivo una optimización teniendo en cuenta la menor potencia de refrigeración requerida, la potencia máxima requerida, así como el requisito del menor consumo de energía posible, manteniendo unos mínimos costes globales de explotación.

Claims (13)

1. Instalación frigorífica con un sistema indirecto de refrigeración, compuesto por un circuito primario (3) con refrigerante en circulación que comprende al menos un compresor, un licuador y un evaporador, en la que del circuito primario (3) se extrae calor por el lado de alta presión (4) a través de un primer intercambiador de calor, y se aporta calor por el lado de baja presión (5) a través de un segundo intercambiador de calor, y en la que entre el primer intercambiador de calor y un refrigerador de retorno (6) circula una salmuera caliente (7) que actúa como portador de calor, y entre el segundo intercambiador de calor y al menos un punto de refrigeración (8) circula una salmuera fría (9) que sirve como portador de frío (en un circuito secundario correspondiente (14)), caracterizada porque el circuito primario (3) está realizado mediante unas unidades modulares encapsuladas que contienen la técnica de frío y que trabajan en paralelo, y al menos dos de estas unidades están conectadas en paralelo entre sí como módulo primario (1) al circuito secundario (14) -por el lado de la salmuera.

2. Instalación frigorífica según la reivindicación 1, caracterizada porque los módulos primarios (1) presentan preferentemente diferentes potencias frigoríficas.

3. Instalación frigorífica según la reivindicación 2, caracterizada porque se pueden activar módulos primarios (1) individuales para obtener una potencia frigorífica predeterminable o exigida.

4. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la instalación se puede controlar o regular en lo que respecta a la activación de los módulos primarios (1).

5. Instalación frigorífica según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la conexión de los módulos primarios (1) se puede optimizar respecto a la menor potencia frigorífica de los puntos de refrigeración (8, 13), o porque la conexión de los módulos primarios (1) se puede optimizar respecto a la potencia máxima esperada o predefinida de los puntos de refrigeración (8, 13), o porque la conexión de los módulos primarios (1) se puede optimizar respecto a los posibles estados de funcionamiento de toda la instalación, o porque la conexión de los módulos primarios (1) se puede optimizar respecto a un consumo mínimo de energía, o porque la conexión de los módulos primarios (1) se puede optimizar respecto a una minimización de los costes globales de explotación de la instalación.

6. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los módulos primarios (1) se pueden situar en un bastidor que recoge los módulos primarios (1) y se puede conectar al circuito secundario (14) a través de un sistema de conexión adaptado a los módulos primarios (1).

7. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el circuito secundario (14) que sirve para la extracción de calor sirve para el calentamiento de un medio adecuado para el almacenamiento de calor, pudiendo consistir el medio acumulador de calor en un acumulador de agua industrial.

8. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque como refrigerante del circuito primario (3) se usa una mezcla de materias con un gradiente de temperatura adaptable al comportamiento en funcionamiento del circuito secundario (14), en la que el refrigerante del circuito primario (3) puede ser una mezcla de materias con un gradiente de temperatura definible por la composición de la mezcla y adaptable a la salmuera correspondiente y/o en la que el refrigerante del circuito primario (3) puede estar adaptado al flujo de material del circuito secundario (14) o de la salmuera que lo circula.

9. Instalación frigorífica según la reivindicación 8, caracterizada porque la mezcla presenta un gradiente de temperatura de 1 K, preferentemente en el intervalo comprendido entre 3 y 8 K.

10. Instalación frigorífica según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque la mezcla consiste en una mezcla binaria o ternaria con preferentemente dos componentes, como, por ejemplo, una mezcla de las materias R32, R125, R134a y 143a.

11. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque el refrigerante es químicamente estable y/o no inflamable y/o ecológico y presenta preferentemente un punto bajo de congelación.

12. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque para el transporte del refrigerante se usa una bomba con regulación de velocidad de giro, y porque los intercambiadores de calor trabajan en contracorriente.

13. Instalación frigorífica según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizada porque está previsto al menos otro circuito primario (3), en la que la salmuera fría (9) del primer circuito primario (3) sirve como salmuera caliente (11) del segundo circuito primario (3) y en la que una salmuera fría (12) del segundo circuito primario (3) circula entre el segundo circuito primario (3) y al menos un punto de refrigeración (13).