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.Info
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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.
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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