ES2258123T3 - Grupo de compresores y procedimiento para la regulacion de un grupo de compresores. - Google Patents

Grupo de compresores y procedimiento para la regulacion de un grupo de compresores.

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ES2258123T3 ES02017401T ES02017401T ES2258123T3 ES 2258123 T3 ES2258123 T3 ES 2258123T3 ES 02017401 T ES02017401 T ES 02017401T ES 02017401 T ES02017401 T ES 02017401T ES 2258123 T3 ES2258123 T3 ES 2258123T3
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Abstract

Procedimiento para la regulación de un grupo de compresores, formado por al menos dos compresores accionados por electromotores, caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor en una conexión en delta al menos a la frecuencia de la red.

Description

Grupo de compresores y procedimiento para la regulación de un grupo de compresores.
La invención se refiere a un procedimiento para la regulación de un grupo de compresores formado por al menos dos compresores accionados por electromotores.
Además, la invención se refiere a un grupo de compresores formado por al menos dos compresores accionados por electromotores. Un grupo de compresores de este tipo según el preámbulo de la reivindicación 9 se conoce, por ejemplo, por los documentos JP-6 125 9045 o JP-59221546.
En instalaciones de refrigeración, de aire acondicionado y de bombas de calor artesanales e industriales se usan, entre otras cosas, compresores para la generación de la potencia frigorífica necesaria. Por regla general, estos compresores son accionados por electromotores. En función del tamaño de la instalación de refrigeración o de aire acondicionado, también pueden ser necesarios varios compresores, que se conectan en este caso para un llamado grupo de compresores.
No obstante, al usar estos grupos de compresores, surge el problema de que, por un lado, hay que adaptar la potencia compresora a la necesidad que varía fuertemente en función de la hora del día debiendo generarse, por otro lado, también durante puntas de demanda de corta duración la potencia compresora necesaria para la generación de frío; naturalmente, lo mismo también es válido para el servicio de instalaciones de aire acondicionado y de bombas de calor.
Para resolver el problema anteriormente indicado, se aplican fundamentalmente dos soluciones distintas. Por un lado, se asigna un convertidor de frecuencia propio a cada compresor dentro de un grupo de compresores. Si bien esté método presenta una buena cuota de carga parcial, presenta el inconveniente que los costes de inversión son relativamente elevados. Por otro lado, se usan grupos de compresores que están formados por dos o varios compresores distintos, haciéndose funcionar, no obstante, sólo uno de los compresores con regulación de revoluciones mediante un convertidor de frecuencia.
El inconveniente de este procedimiento es, no obstante, que los compresores se hacen funcionar con duraciones diferentes, por lo que están sometidos a distintos desgastes.
Además, este método tiene poca seguridad de funcionamiento. Tampoco es posible una conmutación de la carga de base.
El objetivo de la presente invención es indicar un procedimiento genérico para la regulación de un grupo de compresores, así como un grupo de compresores genérico que eviten los inconvenientes indicados y que puedan garantizar, además, una cuota de carga parcial de al menos un 20%.
Para conseguir este objetivo, se propone un procedimiento genérico para la regulación de un grupo de compresores que está caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia, que puede hacer girar un electromotor de un compresor en conexión en delta al menos mediante la frecuencia de la red.
El grupo de compresores según la invención, formado por al menos dos compresores accionados por electromotores, se caracteriza porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor en conexión en delta al menos mediante la frecuencia de la red.
Los electromotores de los compresores deben conectarse para ello en una conexión en delta. Al trabajar con la frecuencia de la red, el convertidor de frecuencia reduce la tensión entre fases del lado de la entrada de la red por el factor "raíz de tres" en su salida, por ejemplo de 400 voltios a 230 voltios. Puesto que el convertidor de frecuencia tiene una curva característica constante de tensión-frecuencia, por el posterior aumento de la frecuencia de salda de la frecuencia de la red a la frecuencia máxima, p. ej. de 50 Hz a 87 Hz, la tensión de salida subirá correspondientemente de, p. ej., 230 voltios a 400 voltios.
En una variante de la invención se propone que los compresores sean idénticos.
El concepto "idéntico" significa aquí que los compresores presentan un comportamiento de elevación idéntico. Esto es el caso cuando el caudal suministrado real del lado de aspiración o de impulsión no difiere más de un 10% de un compresor a otro compresor en las mismas condiciones externas y a la misma frecuencia mínima, máxima o frecuencia de la red, respectivamente.
El uso de compresores idénticos conduce a un claro ahorro de costes, puesto que puede minimizarse el almacenamiento; esto también es válido para las piezas de recambio necesarias. Si estos compresores se usan en el mismo grado, están sometidos a un desgaste similar, de modo que los trabajos de mantenimiento que deben realizarse regularmente pueden realizarse siempre en todos los compresores al mismo tiempo, respectivamente.
En una variante del procedimiento según la invención para la regulación de un grupo de compresores, así como del grupo de compresores según la invención se propone que el o los convertidores de frecuencia previstos se asignen al menos temporalmente de forma alternativa a los compresores.
Mientras que en el procedimiento anteriormente descrito, que corresponde al estado de la técnica, sólo se hace funcionar un compresor con regulación de las revoluciones mediante un convertidor de frecuencia, ahora pueden hacerse funcionar los dos o todos los compresores con regulación de las revoluciones si les está asignado el convertidor de frecuencia.
En una variante del procedimiento según la invención para la regulación de un grupo de compresores, así como del grupo de compresores según la invención se propone que en caso de estar previstos cuatro o más compresores estén previstos dos o más convertidores de frecuencia, asignándose cada convertidor de frecuencia alternativamente a al menos dos compresores, respectivamente.
En principio, un convertidor de frecuencia puede asignarse a un número de compresores que puede elegirse libremente. En un grupo de compresores formado, por ejemplo, por cuatro o seis compresores, puede ser recomendable, no obstante, prever dos o tres convertidores de frecuencia y asignar un convertidor de frecuencia a una pareja de compresores, respectivamente.
La asignación alternativa de un convertidor de frecuencia a los compresores se consigue mediante un control; los intervalos de tiempo entre la nueva asignación del convertidor de frecuencia a un compresor deberían ser variables. De esta forma se consigue que, después de un tiempo preajustado, pueda realizarse un cambio de la carga de base mediante el control, es decir, que el compresor que está conectado a la red rígida o a la red fija, se conecte al convertidor de frecuencia y viceversa. En este caso, el tiempo preajustado empieza a contar en el momento de la parada de todos los compresores conectados para formar un grupo de compresores, aprovechándose preferiblemente este momento o estado para el cambio de la carga de base.
Además, el control debe estar concebido de tal forma que mediante una señal que ha de regularse, por ejemplo, la presión de aspiración, se indica al o a los convertidores de frecuencia la frecuencia que ha de ser ajustada, controlándose los compresores o los electromotores correspondientemente.
El control anteriormente indicado debería estar concebido, además, de modo que en caso del fallo de un compresor ya no asigne el compresor que ha fallado al o a uno de los convertidores de frecuencia. En una situación de este tipo, el o los compresores restantes deben proporcionar más potencia (frigorífica) mediante un aumento del número de revoluciones. Si falla el o uno de los convertidores de frecuencia, los compresores que le están asignados se conectan a la red rígida o a la red fija o se asignan a otro convertidor de frecuencia.
El procedimiento según la invención para la regulación de un grupo de compresores, así como el grupo de compresores según la invención permiten una reducción de los costes de inversión, puesto que, por un lado, se usan ahora compresores de construcción idéntica y, por otro lado, se reduce el número de los convertidores de frecuencia, al menos en comparación con un procedimiento en el que con cada compresor está conectado un convertidor de frecuencia. Puesto que se usan al menos dos compresores y puede evitarse el convertidor de frecuencia está garantizada, además, la redundancia necesaria.
Debido a la conmutación de la carga de base mencionada, pueden realizarse fundamentalmente tiempos de funcionamiento idénticos de los compresores y, por lo tanto, al mismo tiempo un desgaste fundamentalmente idéntico de los compresores.
En un grupo de compresores formado por dos compresores, en caso del fallo de una unidad de compresor/electromotor queda un 60% de la potencia total. En caso del fallo de un convertidor de frecuencia, aún puede realizarse aprox. un 80% de la potencia. Esta seguridad de funcionamiento supera otras soluciones sin causar costes adicionales, independientemente de si éstas trabajan con o sin regulación de revoluciones.
El procedimiento según la invención para la regulación de un grupo de compresores, así como el grupo de compresores según la invención permiten la realización de una cuota de carga parcial de al menos \leq 20%. Si se desea una cuota de carga parcial menor con sólo dos compresores, según otra configuración ventajosa de la invención es recomendable que al menos uno de los compresores pueda hacerse funcionar con regulación por etapas, preferiblemente mediante una parada del cilindro.
La invención puede realizarse con todos los tipos de construcción conocidos de compresores como, por ejemplo, compresor de émbolo, compresor scroll, compresor helicoidal, turbocompresor, etc. Estos pueden estar realizados de forma hermética, semihermética o abierta.

Claims (14)

1. Procedimiento para la regulación de un grupo de compresores, formado por al menos dos compresores accionados por electromotores, caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor en una conexión en delta al menos a la frecuencia de la red.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor al menos hasta la raíz del triple de la frecuencia de la red rígida.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el o los convertidores de frecuencia previstos están asignados al menos temporalmente de forma alternativa a los compresores.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque en caso de preverse cuatro o más compresores están previstos dos o más convertidores de frecuencia asignándose cada convertidor de frecuencia alternativamente a al menos dos compresores, respectivamente.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, caracterizado porque los compresores son idénticos.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 5, caracterizado porque en caso de fallar un compresor, el convertidor de frecuencia ya no se asigna a éste.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, caracterizado porque, en caso de fallar el o uno de los convertidores de frecuencia, los compresores asignados al convertidor de frecuencia que ha fallado se conectan con la red rígida o se asignan a otro convertidor de frecuencia.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 7, caracterizado porque al menos uno de los compresores puede hacerse funcionar con regulación por etapa, preferiblemente mediante una parada del cilindro.
9. Grupo de compresores formado por al menos dos compresores accionados por electromotores, caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor en una conexión en delta al menos a la frecuencia de la red.
10. Grupo de compresores según la reivindicación 9, caracterizado porque está previsto al menos un convertidor de frecuencia que puede hacer girar el electromotor de un compresor al menos hasta la raíz del triple de la frecuencia de la red rígida.
11. Grupo de compresores según una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el o los convertidores de frecuencia previstos pueden estar asignados al menos temporalmente de forma alternativa a los compresores.
12. Grupo de compresores según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque en caso de preverse cuatro o más compresores están previstos dos o más convertidores de frecuencia asignándose cada convertidor de frecuencia alternativamente a al menos dos compresores, respectivamen-
te.
13. Grupo de compresores según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque los compresores son idénticos.
14. Grupo de compresores según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque al menos uno de los compresores puede hacerse funcionar con regulación por etapa, preferiblemente mediante una parada del cilindro.
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