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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