ES2280159T3 - Instalacion frigorifica y procedimiento para hacer funcionar una instalacion frigorifica. - Google Patents
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Abstract
Instalación frigorífica con al menos un circuito de refrigeración normal y al menos un circuito de refrigeración a baja temperatura, en donde los circuitos están conectados entre sí y sólo está previsto un licuefactor, y el circuito de refrigeración a baja temperatura presenta al menos una unidad de compresor de dos etapas, caracterizada porque el lado de aspiración del circuito de refrigeración normal está en unión efectiva con el lado o uno de los lados de presión intermedia del circuito de refrigeración a baja temperatura.
Description
Instalación frigorífica y procedimiento para
hacer funcionar una instalación frigorífica.
La invención se refiere a una instalación
frigorífica con al menos un circuito de refrigeración normal y al
menos un circuito de refrigeración a baja temperatura, en donde los
circuitos están conectados entre sí y sólo está previsto un
licuefactor, y el circuito de refrigeración a baja temperatura
presenta al menos una unidad de compresor de dos etapas.
El documento
EP-A-0 076 716 hace patente un
proceso frigorífico de dos etapas con una unidad de compresor de
una etapa.
Asimismo la invención se refiere a un
procedimiento para hacer funcionar una instalación frigorífica.
Las instalaciones frigoríficas de la clase del
género expuesto reciben a menudo el nombre de instalaciones
frigoríficas de interconexión. La instalaciones frigoríficas (de
interconexión) de este tipo se usan por ejemplo en supermercados.
Allí abastecen normalmente a varios consumidores de frío, como por
ejemplo cámaras frigoríficas, armarios frigoríficos y congeladores.
Con este fin circula por ellos un refrigerante o una mezcla
refrigerante de uno o varios componentes. Una instalación
frigorífica (de interconexión) de este tipo presenta - como se ha
representado en la figura - un condensador V, en el que el
refrigerante sometido a presión se condensa mediante intercambio
indirecto de calor, con preferencia por aire exterior.
El refrigerante líquido procedente del
condensador V se alimenta a través del conducto 1 a un colector S1
a prever opcionalmente. Dentro de la instalación frigorífica debe
existir siempre una cantidad tal de refrigerante que, incluso en el
caso de una demanda máxima de frío, puedan llenarse los evaporadores
de todos los consumidores de frío. Sin embargo, debido a que en el
caso de una demanda de frío baja los evaporadores aislados sólo
están parcialmente llenos o incluso totalmente vacíos, el
refrigerante sobrante debe recogerse durante esos periodos de
tiempo en el colector S1 previsto para ello. Desde el colector S1 el
refrigerante llega, a través de los conductos de líquido 2, 3 y 4,
hasta los consumidores de frío del circuito de refrigeración normal
y de refrigeración a baja temperatura. Aquí los consumidores V1 y
V2 representados en la figura representan un número cualquiera de
consumidores del circuito de refrigeración normal, mientras que los
consumidores V3 y V4 representados en la figura representan un
número cualquiera de consumidores del circuito de refrigeración a
baja temperatura.
A cada consumidor de frío V1 a V4 está
preconectada una válvula de expansión a - d, en la que se expande el
refrigerante que afluye a los consumidores de frío o al evaporador
o a los evaporadores del consumidor de frío. El refrigerante así
expandido se vaporiza en los evaporadores de los consumidores de
refrigerante v1 a V4 y refrigera de este modo los armarios
frigoríficos y las cámaras frigoríficas correspondientes.
El refrigerante vaporizado en los consumidores
de frío V1 y V2 del circuito de refrigeración normal se alimenta a
través de un conducto de aspiración 5 al depósito colector de
aspiración S2 del circuito de refrigeración normal. Sin embargo, en
principio puede prescindirse a su vez de tales depósitos colectores
de aspiración. Normalmente la unidad de compresor del circuito de
refrigeración normal está configurada solamente con una etapa y
presenta varios compresores, con preferencia tres conectados en
paralelo; para mayor claridad se han representado en la figura
solamente dos compresores C1 y C2 conectados en paralelo. Estos
aspiran refrigerante desde el depósito colector de aspiración S2, a
través de los conductos 6 y 7, y transportan el refrigerante
comprimido a través del conducto de presión 8 a un calentador E.
Después de circular por el calentador E se alimenta el refrigerante
de nuevo a través del conducto 9 al condensador V ya descrito.
Para una mayor claridad en la figura no se ha
representado la refrigeración o el sobreenfriamiento adicionales
necesarios del refrigerante en el conducto de líquido 4, que puede
realizarse por ejemplo en un intercambio de calor indirecto con el
refrigerante transportado en el conducto 10.
El refrigerante alimentado a los consumidores V3
y V4 del circuito de refrigeración a baja temperatura a través del
circuito de líquido 4 se alimenta, a través del conducto de
aspiración 10, al depósito colector de aspiración a baja presión S3
de la unidad de compresor del circuito de refrigeración a baja
temperatura.
La unidad de compresor del circuito de
refrigeración a baja temperatura está configurada con preferencia al
menos con dos etapas, en donde a su vez para mayor claridad cada
etapa de compresor está representada por dos compresores C3 y C5
así como C4 y C6 conectados en paralelo. Los compresores C3 y C5 de
la primera etapa de compresor aspiran refrigerante gaseoso desde el
depósito colector de aspiración a baja presión S3, a través de los
conductos 11 y 12, y transportan el refrigerante comprimido a una
presión intermedia hasta el depósito colector de aspiración a
presión intermedia S4, a través del conducto 13. Desde éste los
compresores C4 y C6 de la segunda etapa de compresor aspiran
refrigerante, a través de los conductos 14 y 15, y transportan a
continuación el refrigerante comprimido, a través del conducto de
presión 16, igualmente hasta delante del calentador E ya citado en
el conducto 9.
Como es natural la unidad de compresor del
circuito de refrigeración a baja temperatura - al contrario que en
la representación en la figura - puede estar también configurada con
tres o más etapas; en este caso a las etapas de compresor aisladas
estarían preconectados, dado el caso, depósitos colectores de
aspiración separados en cada caso.
Durante los periodos nocturnos o de cierre
comercial se pasa la instalación frigorífica a un funcionamiento
llamado de ahorro de energía. Bajo el térmico funcionamiento de
ahorro de energía deben entenderse aquí aquellas condiciones de
funcionamiento, en las que en los armarios frigoríficos se han se
han bajado o colocado por encima las persianas enrollables de
noche, ya no se abren las puertas de las cámaras frigoríficas y de
este modo ya no realiza ningún flujo de mercancías - es decir, la
extracción o introducción de mercancías desde o en los armarios
frigoríficos o las cámaras frigoríficas.
La demanda de frío es durante estos periodos de
tiempo a menudo tan pequeña, que en la unidad de compresor del
circuito de refrigeración normal se llega a una conexión llamada
"pump-down". Bajo el término "conexión
pump-down" debe entenderse la aspiración de los
evaporadores de los consumidores de frío. Esto tiene como
consecuencia que, por una parte, puntos de refrigeración con una
demanda de frío reducida ya no alcanzan las temperaturas nominales
y, por otra parte, que aumenta de forma innecesaria e indeseada la
frecuencia de conexión de los compresores del circuito de
refrigeración normal. Este aumento de la frecuencia de conexión
conduce sin embargo a una reducción de la vida útil del
compresor.
La misión de la presente invención es indicar
una instalación frigorífica y un procedimiento para hacer funcionar
una instalación frigorífica de la clase del género expuesto, en la o
en el que se eviten los inconvenientes citados.
Para resolver esta misión se propone una
instalación frigorífica, que destaca porque el lado de aspiración
del circuito de refrigeración normal está en unión efectiva con el
lado o uno de los lados de presión intermedia del circuito de
refrigeración a baja temperatura.
Una unión efectiva entre el lado de aspiración
del circuito de refrigeración normal y el lado o uno de los lados
de presión intermedia del circuito de refrigeración a baja
temperatura se materializa, conforme a una configuración ventajosa
de la instalación refrigeradora conforme a la invención, a través de
al menos un conducto de unión.
En tanto que están preconectados depósitos
colectores de aspiración al menos a una etapa de compresor del
circuito de refrigeración normal y a una etapa de compresor del
circuito de refrigeración a baja temperatura, en donde no se trata
de la primera etapa de compresor, están en unión efectiva - conforme
a otra configuración ventajosa de la invención - al menos el
depósito colector de aspiración del circuito de refrigeración normal
y el depósito o uno de los depósitos colectores de aspiración de
presión intermedia del circuito de refrigeración a baja
temperatura, en donde la unión efectiva se materializa a su vez con
preferencia a través de al menos un conducto de unión.
Puede pensarse - conforme a una configuración
alternativa de la instalación frigorífica conforme a la invención-,
en que la función del depósito colector de aspiración del circuito
de refrigeración normal o del depósito o de los depósitos
colectores de aspiración de presión intermedia del circuito de
refrigeración a baja temperatura se materialice en un depósito
colector de aspiración común.
Esta forma de ejecución de la instalación
frigorífica conforme a la invención no se ha representado en la
figura.
El procedimiento conforme a la invención para
hacer funcionar una instalación frigorífica está caracterizado
porque el lado de aspiración del circuito de refrigeración normal
está en unión efectiva con el lado o uno de los lados de presión
intermedia del circuito de refrigeración a baja temperatura.
En un perfeccionamiento del procedimiento
conforme a la invención se propone que durante el funcionamiento
nocturno y/o de cierre comercial se desconecten los compresores del
circuito de refrigeración normal.
Debido a que en el caso de una unidad de
compresor de dos etapas, en el circuito de refrigeración a baja
temperatura la presión intermedia es siempre menor que la
temperatura de vaporización del circuito de refrigeración normal,
en dependencia de la temperatura de licuación durante el
funcionamiento de ahorro de energía, la carga inferior necesaria
del margen de refrigeración normal es asumida por la segunda etapa
de compresor - la llamada etapa de compresor de alta presión - del
circuito de refrigeración a baja temperatura. Esto tiene como
consecuencia que todos los consumidores de frío del circuito de
refrigeración normal con una demanda de frío reducida pueden
alcanzar las temperaturas nominales necesarias, incluso si están
desconectados todos los compresores del circuito de refrigeración
normal. De este modo puede prescindirse de una conexión de los
compresores del circuito de refrigeración normal; la frecuencia de
conexión de los compresores del circuito de refrigeración normal se
reduce con esto notablemente, con lo que aumenta la vida útil de
estos compresores y al mismo tiempo disminuye la demanda de energía
de toda la generación de frío.
Debido a que durante el funcionamiento de ahorro
de energía el trabajo de los compresores del circuito de
refrigeración normal es asumido por los compresores del circuito de
refrigeración a baja temperatura, mejora su pleno rendimiento.
Otra configuración de la instalación frigorífica
conforme a la invención está caracterizada porque está previsto un
conducto de compensación de aceite 21 que une el depósito colector
de aspiración S2 del circuito de refrigeración normal y el depósito
o uno de los depósitos colectores de aspiración de presión
intermedia S4 del circuito de refrigeración a baja temperatura.
A través de este conducto de compensación de
aceite 21 pueden compensarse los niveles de aceite de los colectores
de aspiración S2 y S4 unidos entre sí. La complejidad de un
conducto de compensación de aceite de este tipo es reducida.
Claims (9)
1. Instalación frigorífica con al menos un
circuito de refrigeración normal y al menos un circuito de
refrigeración a baja temperatura, en donde los circuitos están
conectados entre sí y sólo está previsto un licuefactor, y el
circuito de refrigeración a baja temperatura presenta al menos una
unidad de compresor de dos etapas, caracterizada porque el
lado de aspiración del circuito de refrigeración normal está en
unión efectiva con el lado o uno de los lados de presión intermedia
del circuito de refrigeración a baja temperatura.
2. Instalación frigorífica según la
reivindicación 1, caracterizada porque la unión efectiva
entre el lado de aspiración del circuito de refrigeración normal y
el lado o uno de los lados de presión intermedia del circuito de
refrigeración a baja temperatura se materializa a través de al menos
un conducto de unión (20).
3. Instalación frigorífica según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque están
preconectados depósitos colectores de aspiración (S2, S4) al menos
a una etapa de compresor del circuito de refrigeración normal y a
una etapa de compresor del circuito de refrigeración a baja
temperatura, en donde no se trata de la primera etapa de compresor,
y están en unión efectiva al menos el depósito colector de
aspiración (S2) del circuito de refrigeración normal y el depósito
o uno de los depósitos colectores de aspiración de presión
intermedia (S4) del circuito de refrigeración a baja
temperatura.
4. Instalación frigorífica según la
reivindicación 3, caracterizada porque la unión efectiva
entre el depósito colector de aspiración (S2) del circuito de
refrigeración normal y el depósito colector de aspiración de presión
intermedia (S4) del circuito de refrigeración a baja temperatura se
materializa a través de al menos un conducto de unión (20).
5. Instalación frigorífica según una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque está previsto un
conducto de compensación de aceite (21) que une el depósito
colector de aspiración (S2) del circuito de refrigeración normal y
el depósito colector de aspiración de presión intermedia (S4) del
circuito de refrigeración a baja temperatura.
6. Instalación frigorífica según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el
conducto de unión (20) y/o en el conducto de compensación de aceite
(21) está previsto al menos un elemento de bloqueo, con preferencia
una válvula.
7. Instalación frigorífica según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque la función del
depósito colector de aspiración (S2) del circuito de refrigeración
normal y del depósito colector de aspiración de presión intermedia
(S4) del circuito de refrigeración a baja temperatura se materializa
en un depósito colector de aspiración.
8. Procedimiento para hacer funcionar una
instalación frigorífica según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el lado de aspiración del
circuito de refrigeración normal está en unión efectiva con el lado
o uno de los lados de presión intermedia del circuito de
refrigeración a baja temperatura.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque durante el funcionamiento nocturno y/o
de cierre comercial se desconectan los compresores del circuito de
refrigeración normal.
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