ES2267406A1 - Sistema perfeccionado de recuperacion de calor para climatizacion y reduccion del efecto "pasillo frio". - Google Patents
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Abstract
La presente invención reivindica un sistema perfeccionado de recuperación de calor para la climatización y reducción de efecto de "pasillo frío". Se trata de un sistema para aprovechar el calor desprendido durante el proceso de condensación y/o enfriamiento previo de un fluido frigorígeno, para calentar un flujo de aire que recircula a través de un MFVA o de lineales de éstos, mediante una unidad de distribución y de impulsión de aire calentado, diseñada específicamente para este fin. El conjunto del sistema está dotado de un dispositivo de regulación y control que permite mantener en las proximidades de los MFVA o de lineales de éstos, unos niveles de confort adecuados para la permanencia de los clientes o personas en general. En cualquier caso, el sistema perfeccionado de recuperación de calor para climatización y reducción del efecto de "pasillo frío", que se plantea en esta invención mejora significativamente el diseño del sistema patentado previamente.
Description
Sistema perfeccionado de recuperación de calor
para climatización y reducción del efecto "pasillo frío".
Esta invención se refiere, en general, a un
sistema perfeccionado de recuperación de calor para la
climatización y reducción del efecto de "pasillo frío" que se
produce en los MFVA o en lineales de éstos.
Se aprovecha el calor cedido por un fluido
frigorígeno durante el proceso de condensación o enfriamiento
previo de este, en una unidad de condensación o en un
intercambiador de calor intermedio alojado entre dicha unidad de
condensación y la línea de descarga del compresor o de una central
de compresores de temperaturas positivas o negativas, pertenecientes
a los circuitos frigoríficos de los muebles frigoríficos, ubicados
en establecimientos comerciales; con el fin de utilizar este calor
cedido por el fluido frigorígeno para la climatización y reducción
del efecto de "pasillo frío", que se produce en las
proximidades de dichos MFVA o lineales de éstos, debido al contacto
directo entre la cara externa de la cortina de aire refrigerada del
mueble frigorífico y el aire del interior de un establecimiento
comercial.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
se refiere al diseño de un sistema perfeccionado para aprovechar el
calor desprendido por un fluido frigorígeno en una unidad de
condensación o en un intercambiador de calor intermedio durante el
proceso de condensación o enfriamiento previo del mismo, para la
climatización y reducción del efecto de "pasillo frío", tal
como se ha descrito previamente.
Los establecimientos comerciales dedicados a la
distribución de productos alimenticios perecederos están dotados de
diversos tipos de muebles frigoríficos diseñados exclusivamente
para la comercialización de estos productos alimenticios. Dentro de
estos tipos de muebles frigoríficos se encuentran los muebles
frigoríficos de venta abiertos. En esta memoria, se utiliza el
término MFVA para simplificar la definición de mueble frigorífico de
venta abierto.
Los productos almacenados en estos muebles
frigoríficos requieren para su conservación un ambiente refrigerado
con unos niveles de temperatura dada. Por su diseño y con objeto de
mantener el interior del mueble frigorífico a una temperatura de
refrigeración deseada, estos están dotados de una cortina de aire
refrigerada que delimita el ambiente del establecimiento comercial
del ambiente interior de dichos MFVA.
Los MFVA extraen continuamente calor del aire
ambiente del establecimiento comercial debido al contacto directo
que existe entre la cara externa de la cortina de aire refrigerada
y el aire en el interior del mueble frigorífico. Por ello, en las
proximidades de los MFVA existe un gradiente de temperatura
ambiente sensiblemente inferior a la del resto del establecimiento
comercial; la cuál es proporcional a la densidad de frío instalada,
definida a partir de la relación que existe entre la potencia
frigorífica extraída por los MFVA y la superficie de ventas.
En los establecimientos comerciales destinados a
la distribución de productos alimenticios perecederos cuando se
instalan los MFVA enfrentados entre sí, se produce un fenómeno
conocido como "pasillo frío", donde la temperatura al nivel
del suelo puede ser del orden de 5-10 K inferior con
respecto al resto del conjunto del estableciendo comercial. Esta
disminución local de la temperatura en las proximidades de los MFVA
o en lineales de éstos; produce cierta incomodidad ambiental al
cliente, por lo cuál los clientes tienden a alejarse produciéndose
una disminución de las ventas, si no se adoptan dispositivos
especiales.
Existen en la actualidad algunos métodos para
mitigar este efecto de "pasillo frío", uno de ellos es la
utilización de rejillas en la parte inferior de los muebles
frigoríficos que mediante un sistema de ventiladores recogen el aire
frío del pasillo; el cual es canalizado posteriormente para su
extracción.
Existen otros métodos en los cuales se instala
en la parte superior de los MFVA, la unidad de condensación del
sistema frigorífico (si son pequeños muebles en la parte inferior
se encuentra la unidad condensadora) aprovechando de esta forma el
calor desprendido durante el proceso de condensación del fluido
frigorífico para elevar la temperatura en el interior del
establecimiento comercial, con el consiguiente perjuicio económico,
si tenemos en cuenta que durante las estaciones de verano se
requiere eliminar esta aportación de calor empleando el sistema de
aire acondicionado.
Se han diseñado otros sistemas, en los cuales se
utiliza el calor desprendido por el fluido frigorígeno durante el
proceso de condensación; el cual es canalizado hacia el interior
del establecimiento comercial a través de un sistema de conductos
diseñados para este fin y/o en otros casos, se emplea el propio
sistema de climatización del establecimiento comercial.
Se conoce un sistema de recuperación de calor
para climatización y reducción del efecto de "pasillo frío", y
se describe en el documento ES-2.167.280 de
propiedad de FROST-TROL, SA, cuyo contenido se
incorpora en esta memoria como referencia. Este documento de la
técnica anterior describe un sistema de climatización para
establecimientos comerciales y/o para tiendas distribuidoras de
productos alimenticios perecederos, el cual describe un sistema
para aprovechar el aire calentado durante el proceso de
condensación de un fluido frigorígeno en las unidades condensadoras
pertenecientes a los circuitos frigoríficos de los MFVA. En este
caso, la unidad de condensación esta colocada en la parte superior
del mueble frigorífico, aprovechando de esta forma, el calor cedido
durante la condensación del refrigerante. Mediante unos conductos
de canalización, el aire caliente es impulsado por la parte más
baja del mueble frigorífico hacia el interior del local comercial,
así como a cualquier otro lugar.
De acuerdo con la presente invención se propone
un sistema que permite reducir los inconvenientes mencionados
previamente, mediante el diseño de un sistema perfeccionado de
recuperación de calor que permite aprovechar el calor cedido por un
fluido frigorígeno durante el proceso de condensación o de
enfriamiento previo en una unidad de condensación o en un
intercambiador de calor, alojado entre dicha unidad condensadora y
la línea de descarga de un compresor o de una central de compresores
de temperaturas positivas o negativas o de cualquier sistema de
refrigeración.
Partiendo de esta premisa, el sistema de la
invención es aplicable a los MFVA o lineales de éstos diseñados
para la venta de productos alimenticios perecederos, para
temperaturas positivas o negativas. El sistema comprende una unidad
para la recuperación y el aprovechamiento del calor, así como una
unidad para la distribución y la impulsión del aire calentado hacia
el interior de un establecimiento comercial o una gran superficie de
ventas o un área a climatizar o a cualquier otro lugar.
La unidad de recuperación y de aprovechamiento
de calor contiene un intercambiador de calor alojado en la unidad
para la distribución y la impulsión del aire calentado, un
intercambiador de calor intermedio y/o una unidad condensadora, un
depósito aislado y una bomba de circulación.
El intercambiador de calor intermedio y/o la
unidad de condensación esta dispuesto en la línea de descarga del
compresor o de una central de compresores, con el fin de aprovechar
el calor cedido por un fluido frigorígeno, durante el proceso de
condensación o enfriamiento de éste. El intercambiador de calor
intermedio y/o la unidad de condensación puede estar alojada en una
sala de máquinas destinada para este fin o fuera de esta o en el
MFVA o en lineales de éstos.
El calor cedido por el fluido frigorígeno es
absorbido en la unidad de condensación y/o en el intercambiador de
calor por un fluido de trabajo secundario. La recirculación del
fluido secundario se lleva a cabo empleando una bomba de
circulación, interconectada con un depósito aislado y con el
intercambiador de calor que se encuentra alojado en el conducto de
canalización y de impulsión del aire caliente. La geometría, el
diseño y la cantidad de intercambiadores de calor que se emplean en
la unidad de recuperación y de aprovechamiento de calor dependerá
de la potencia frigorífica instalada.
La unidad para la distribución y la impulsión
del aire calentado hacia el interior del área a climatizar
comprende una rejilla de aspiración de aire, un filtro
intercambiable, una unidad de ventilación interconectada con el
sistema de regulación del sistema y unos difusores de aire ubicados
en la parte inferior del MFVA. La unidad para la distribución y la
impulsión del aire calentado puede estar alojada en la parte
posterior de un MFVA o fuera de este.
El conjunto del sistema de la invención esta
dotado de un dispositivo para la regulación y el control de unas
condiciones de confort establecidas para la permanencia de las
personas y clientes en general, de estos establecimientos
comerciales.
El sistema de la invención descrito previamente,
además de establecer un clima de bienestar para los clientes, tiene
la ventaja de reducir paulatinamente la humedad relativa del aire
en el interior de un local comercial o en una gran superficie de
ventas o en un área a climatizar, o en cualquier otro lugar,
contribuyendo de esta forma a reducir la potencia frigorífica
instalada y el consumo energético global de éstos establecimientos
comerciales.
A continuación para facilitar una mejor
compresión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1 muestra en perspectiva un mueble
frigorífico de ventas abierto objeto de la invención. En este caso,
se muestra una cortina de aire refrigerada (m_{1A}) y un flujo de
aire caliente (m_{2A}), generado a partir del aprovechamiento del
calor cedido durante el proceso de condensación o enfriamiento
previo de un fluido frigorígeno. A través de unos conductos de
canalización y de impulsión (4, 7) de aire y de unos difusores de
aire (8), el flujo de aire calentado (m_{2A}) es introducido en
el interior de un establecimiento comercial o en una gran
superficie de ventas o en un área a climatizar, por la parte
inferior de los MFVA o de lineales de éstos.
Figura 2 muestra una vista seccionada de un MFVA
tomando como referencia la línea A-A de la figura
1, interconectado con una realización del circuito de refrigeración
para un sistema que se realiza con la invención.
Figura 3A y 3B muestra en perspectiva diferentes
alternativas para la realización del conducto para la canalización
(4) y la impulsión del aire calentado (7), objeto de la presente
invención.
Figura 4 representa una vista general del
sistema perfeccionado de recuperación de calor para la
climatización y reducción del efecto de "pasillo frío" objeto
de la presente invención. En esto caso, se muestra el sentido de
recirculación del aire calentado (m_{2A}) generado e impulsado por
la parte inferior del MFVA, mediante unos difusores de aire (8). El
flujo de aire caliente es aspirado a través de una rejilla de
aspiración (2), adecuadamente dispuesta en una posición determinada
por encima del MFVA, en el conducto de entrada de la unidad para la
distribución y la impulsión del aire calentado (1).
Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, se ha
ilustrado un sistema perfeccionado para la climatización y
reducción del efecto de "pasillo frío". El sistema de la
invención cuya realización a modo de ejemplo se explicará a
continuación es aplicable a los MFVA o lineales de éstos; diseñados
para la venta de productos alimenticios perecederos, dispuestos en
un establecimiento comercial o en una gran superficie de ventas o
en un área a climatizar o en cualquier otro
lugar.
lugar.
En todo caso, el sistema de la invención
comprende una unidad de recuperación y de aprovechamiento del calor
cedido por un fluido frigorígeno durante el proceso de condensación
o enfriamiento previo de éste, así como una unidad para la
distribución y la impulsión del aire calentado por la parte
inferior de los MFVA o lineales de éstos, hacia el interior de un
establecimiento comercial o en una gran superficie de ventas o en un
área a climatizar o en cualquier otro lugar.
La unidad de recuperación y de aprovechamiento
de calor contiene un intercambiador de calor (6) alojado en la
unidad para la distribución y la impulsión del aire calentado (1),
un intercambiador de calor (15) y/o una unidad condensadora (16)
ubicado en la línea de descarga del compresor (14), un depósito
aislado (17) y una bomba de circulación (18), así como los demás
automatismos convencionales necesarios para la regulación de la
instalación frigorífica.
La unidad para la distribución y la impulsión
del aire calentado (1) contiene una rejilla de aspiración (2), un
filtro intercambiable (3), un ventilador (5), unos de difusores de
aire (8), dispuestos en el interior de los conductos de
canalización (4) y de impulsión de aire caliente (7), así como un
dispositivo para la regulación y el control (19) de las condiciones
ambientales en las proximidades de los MFVA o lineales de
éstos.
A efectos de la realización de la presente
invención, por la parte superior de un MFVA o de lineales de éstos,
al menos un ventilador (5) alojado en el conducto de canalización
(4) aspira un flujo de aire (M_{2A}) del interior de un
establecimiento comercial o en una gran superficie de ventas o en
un área a climatizar o de cualquier otro lugar, a través de unas
rejillas de aspiración (2) ubicadas en el conducto de entrada de la
unidad de distribución y de impulsión del aire calentado (1). El
flujo de aire (M_{2A}) es impulsado a través de unos filtros
intercambiables (3) y al menos un intercambiador de calor (6),
dispuesto en el conducto de canalización (4) del aire calentado.
A su paso a través del intercambiador de calor
(6), el aire se calienta debido al intercambio térmico que se
produce con el fluido secundario (M_{1F}) de la unidad de
recuperación de calor. El aire caliente, es distribuido e impulsado
al interior de un establecimiento comercial o de una gran superficie
de ventas o de un área a climatizar o a cualquier otro lugar,
mediante unos difusores de aire (8) alojados en la parte inferior
del MFVA o en lineales de éstos.
La impulsión de flujo de aire caliente
(M_{2A}) al interior de un establecimiento comercial o en una
gran superficie de ventas o en un área a climatizar o a cualquier
otro lugar, se regula mediante un dispositivo de control (19), el
cual emplea unos dispositivos de medida (20, 21) adecuadamente
distribuidos en el ambiente a climatizar, en conjunto con los
restantes automatismos convencionales pertenecientes a los circuitos
frigoríficos de los MFVA; los cuales permiten mantener la
temperatura del aire en las proximidades de los MFVA o en los
lineales de éstos en unas condiciones preestablecidas; generando un
microclima de bienestar a los clientes de los establecimientos
comerciales de venta de productos perecederos.
Claims (9)
1. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", que comprende una unidad de recuperación y
aprovechamiento de calor, así como una unidad para la distribución
y la impulsión del aire calentado por la parte inferior de un MFVA
o lineales de éstos, ubicados en el interior de un local comercial o
en una gran superficie de ventas o en un área a climatizar para la
exposición, distribución y/o comercialización de productos
alimenticios perecederos, el cual se emplea para mitigar el efecto
conocido como "pasillo frío"; caracterizado porque la
unidad para la distribución y la impulsión del aire calentado (1),
es capaz de dirigir el aire calentado hacia el interior de un local
comercial o en una gran superficie de ventas o en un área a
climatizar, así como a cualquier otro lugar por la parte inferior
del MFVA o de lineales de éstos.
2. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con la reivindicación anterior;
caracterizado porque la unidad para la distribución y la
impulsión del aire calentado (1), colocada en la parte posterior del
MFVA o en lineales de éstos o en otro cualquier lugar, puede ser de
cualquier tipo, forma y diseño constructivo.
3. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", de acuerdo con la reivindicación anterior;
caracterizado porque el procedimiento empleado para la
reducción y climatización del efecto de "pasillo frío" es
aplicable a cualquier sistema de refrigeración, trabajando en
temperaturas positivas o negativas, sea o no por compresión de
vapor, donde se produzca de alguna forma física un proceso
condensación y/o de enfriamiento previo de un fluido frigorígeno de
cualquier naturaleza física y composición química; con el fin de
aprovechar el calor desprendido durante este proceso para
incrementar la temperatura de otro fluido de trabajo empleado como
flujo caloportador.
4. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque es capaz de aprovechar el calor que
cede un fluido frigorígeno de cualquier naturaleza física, durante
el proceso de condensación y/o de enfriamiento previo de éste; para
calentar un fluido de trabajo secundario de cualquier naturaleza
física, el cuál se emplea posteriormente para incrementar la
temperatura del aire a su paso a través de al menos un
intercambiador de calor (6), instalado en el MFVA o en lineales de
éstos o en cualquier otro lugar.
5. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque la geometría, el diseño y la cantidad
de intercambiadores de calor que se emplean en la unidad de
recuperación (15, 16) y de aprovechamiento de calor (6) dependerá de
la potencia frigorífica instalada, y estos podrán ser de cualquier
tipo, geometría o diseño.
6. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque el fluido de trabajo secundario que
absorbe calor durante el proceso de enfriamiento previo y/o de
condensación del fluido frigorígeno, es almacenado o no en un
depósito aislado (17), y posteriormente impulsado hacia el
intercambiador de calor (6) alojado en un MFVA o en lineales de
éstos o en cualquier otro lugar.
7. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque la unidad de distribución y de
impulsión del aire calentado (1), puede ser de cualquier forma,
diseño y geometría, ubicada o no en una posición por encima del
MFVA o en lineales de éstos.
8. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque los conductos de canalización y
distribución del aire (4) que dirige el aire hacia el interior del
local comercial o en una gran superficie de ventas o en un área a
climatizar, desemboca en el conducto de impulsión de salida del
aire caliente (7) ubicado en la parte baja de un MFVA o en lineales
de éstos.
9. Sistema perfeccionado de recuperación de
calor para la climatización y reducción del efecto de "pasillo
frío", en todo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores;
caracterizado porque se utiliza un dispositivo de regulación
y control (19) que permite controlar adecuadamente los parámetros
de funcionamiento de la instalación.
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