ES2374229A1 - Sistema generador de frío solar por adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de refrigeración. - Google Patents
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Abstract
Sistema generador de frío solar por adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de refrigeración, constituido por seis subsistemas interdependientes configurados por: módulo de máquinas de frío solar por adsorción en paralelo, generador fotovoltaico, elemento de almacenamiento de agua para la condensación del refrigerante, elemento de almacenamiento de fluido frío, módulo del subsistema hidráulico y módulo de regulación y control acoplable a otros mediante una red Ethernet y monitorizable a través de Internet. Este sistema autónomo produce frío, de manera automatizada gobernable por Internet, en ciclos diarios, con atención y mantenimiento mínimos. Su carácter modular le permite hacer frente a diversas situaciones de la demanda de frío. La alimentación mediante energías renovables convierte a este sistema en un instrumento de apoyo a la sostenibilidad energética.
Description
Sistema generador de frío solar por adsorción,
modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a
instalaciones de refrigeración.
La presente invención se encuadra en el sector
técnico de las máquinas, instalaciones o sistemas de refrigeración
por adsorción, de marcha discontinua (F25B 17/00); con intercambio
de calor y/o almacenamiento de refrigerante frío caracterizadas por
la utilización de una fuente de energía de potencial débil (F25B
30/06).
La invención tiene su principal aplicación en el
suministro de un fluido térmico frío destinado a instalaciones de
refrigeración, con empleo en climatización de espacios y/o
conservación de bienes.
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Existen diversas vías para la generación de frío
solar en distinto grado de desarrollo industrial. Entre ellas cabe
citar las técnicas de adsorción y las de absorción. Los abundantes
estudios sobre el fenómeno de la adsorción/desorción de un vapor
(refrigerante) por un sólido poroso (adsorbente) han dado lugar a
diferentes prototipos de refrigeradores solares basados en este
fenómeno, por ejemplo: [1], [2], [3], [4], [5] (ver Bibliografía al
final). Sin embargo, ni las patentes ni los artículos consultados
contemplan la posibilidad de establecer una central de frío solar
por adsorción, modular, de funcionamiento automático e independiente
energéticamente de la red eléctrica. Este hecho deja sin
posibilidades de refrigeración eficiente a grandes extensiones de
nuestro planeta carentes de red de distribución eléctrica.
Las máquinas de refrigeración basadas en la
adsorción física de un fluido refrigerante sobre un lecho adsorbente
ofrecen importantes ventajas. En primer lugar trabajan a bajas
temperaturas por lo que sus generadores se pueden alimentar
térmicamente con energía solar mediante sistemas relativamente
simples. Por otra parte cabe la posibilidad de diseñarlas de manera
que sus partes móviles - necesarias para el funcionamiento eficiente
de las mismas - sean alimentadas eléctricamente sin conectarlas a la
red, es decir, que sean energéticamente autosuficientes. En estas
condiciones la producción de frío es independiente del consumo
eléctrico en la red con lo que se evita la sobrecarga de la misma en
los períodos de canícula por el consumo de los aparatos de aire
acondicionado habituales. Además, se disminuye el consumo de
combustibles no renovables y, en consecuencia, la contaminación
ambiental inherente a este consumo. La implantación de sistemas de
producción de frío limpios y renovables como el que se propone en
esta invención constituiría una contribución a la sostenibilidad en
el suministro energético.
Sin embargo, las máquinas de refrigeración solar
por adsorción presentan ciertos problemas técnicos. Entre ellos cabe
citar la atención diaria que exige el comportamiento eficiente de
estas instalaciones. Otro de los problemas consiste en proporcionar
un suministro continuo de la energía eléctrica necesaria para
alimentar los elementos auxiliares de la instalación de manera que
ésta funcione con el rendimiento requerido. El tercer problema que
consideramos es la flexibilidad de las instalaciones para acomodarse
a las necesidades de la demanda.
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[1]. Sistema de generación continua de frío por
adsorción por medio de dos tanques y calentamiento convencional.
[Merigoux Jacques, Meunier Francis], Patente
internacional WO 81/00904. "Refrigeration Process and Device".
1981.
[2]. Tesis doctoral que desarrolla una máquina
de frío solar por adsorción de metanol en carbón activo para
producir hielo. [Evando Ferreira Passos], "Etude des
couples charbon activ/methanol et de leer application a la
refrigerationsolaire". These Nº 624. Ecole Polytechnique Federale
de Lausanne, 1986.
[3]. Revisión de trabajos sobre tecnologías para
la producción de frío solar por adsorción. [A.O. Dieng, R.Z.
Wang]. Renewable and Sustainable Energy Reviews,
2001, 5.
[4]. Desarrollo de una máquina solar de
producción de hielo por adsorción. [Leite A.P.F.,
Daguenet, M]. Performance of a
solid-adsorption ice maker with solar energy
regeneration. Energy conversion and management, uk,
2000, 41.
[5]. Máquina solar de hielo sin válvulas. [M.
Li, C.J. Sun, R.Z. Wang, W.D. Cai],
Development of no valve solar ice maker. Applied Termal
Engineering, 2004, 24.
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La presente invención describe un sistema
generador de frío solar por adsorción, modular, automático y
autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de
refrigeración.
La instalación consta de seis subsistemas
principales, representados en la figura 1 como elementos
independientes señalados en el dibujo en notación numérica romana,
siguiendo la lista expuesta a continuación:
(I). Subsistema generador de frío solar
constituido por un conjunto modular de máquinas de adsorción
iguales.
(II). Subsistema aislado de generación de
energía eléctrica, eólico o fotovoltaico, que alimenta todo el
equipamiento eléctrico del sistema generador de frío solar.
(III). Subsistema hidráulico con elementos de
bombeo para los procesos de condensación y evaporación así como de
intercambiadores de calor y válvulas.
(IV). Subsistema de almacenamiento de agua (o
estanque) para el proceso de condensación.
(V). Subsistema de almacenamiento (o depósito)
de frío con intercambiador.
(VI). Subsistema de regulación y control
automatizados representado por el autómata programable.
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Por simplicidad se representan únicamente dos de
las posibles máquinas del subsistema generador de frío solar (I). En
la misma idea de simplificación en adelante mencionaremos al
subsistema aislado de generación de energía eléctrica (II) que puede
ser eólico o fotovoltaico, como subsistema de generación
fotovoltaica. Cabe remarcar que la planta propuesta se puede
alimentar tanto con un tipo de generación como con el otro o
simultáneamente con los dos.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 ilustra el flujo de fluidos del
sistema. Tal y como se ha indicado, se representan sólo dos de las
posibles máquinas del subsistema de generación de frío. En este
esquema el generador eléctrico es, como se ha dicho, fotovoltaico.
En la figura 2 se muestra el esquema eléctrico del sistema,
excluyendo las conexiones de los elementos de medida. En la figura 3
se presenta el diagrama de bloques del subsistema de regulación y
control de la instalación.
Las máquinas solares de frío (I) que constituyen
el subsistema generador de frío trabajan por ciclos de
adsorción-desorción de un refrigerante por un
material poroso adsorbente. En la invención que se presenta hemos
tomado como refrigerante el metanol y como adsorbente el carbón
activo. En esencia estas máquinas, que se representan en las figuras
1 y 2, consisten en un captador solar-generador (19)
y un condensador-evaporador (20). El
captador-generador está térmicamente aislado y
protegido de la intemperie por una ventana de vidrio transparente.
Este elemento contiene el carbón activo y dispone de un mecanismo
de refrescamiento por ventilación accionado eléctricamente por un
motor (18). El condensador-evaporador, también
aislado térmicamente, desempeña alternativamente el papel de
condensador y de evaporador. La configuración del sistema es modular
de tal forma que las máquinas trabajan en paralelo, pudiendo ser su
número y dimensiones cualesquiera. De este modo es posible
satisfacer la demanda de climatización en un rango amplio de
necesidades. Lo mismo ocurriría con la demanda de refrigeración,
dentro del rango de cobertura de la técnica de adsorción de metanol
por carbón activo. Finalmente, se garantiza el mismo comportamiento
de todas las máquinas del subsistema.
El subsistema de generación fotovoltaica (II)
consta de un generador fotovoltaico (15), un
regulador-inversor (16) y un acumulador de baterías
(17). Durante el período de insolación, la energía eléctrica
producida por el generador fotovoltaico se emplea para el consumo
eléctrico del sistema y para la carga del acumulador de
baterías.
El subsistema hidráulico (III) es el conjunto de
tuberías de fluidos, bombas hidráulicas, intercambiadores de calor
(2), (3), válvulas y elementos de seguridad. Este subsistema es la
vía mediante la cual se llevan a cabo eficientemente los procesos de
condensación y evaporación del fluido frigorífico, así como el
transporte de frío a su almacenamiento.
El subsistema de almacenamiento de agua o
estanque (IV) es del tamaño necesario para poder evacuar todo el
calor de condensación generado durante el día. Además está situado a
la sombra y tiene la profundidad suficiente para que el agua que
almacena pueda estar a menor temperatura que la ambiente en los días
calurosos.
El subsistema de almacenamiento de frío con
intercambiador (V) es un depósito, térmicamente aislado, del volumen
adecuado para que el líquido frío alcance la temperatura requerida
por la demanda. Dispone de un intercambiador para independizar el
consumo del fluido frío almacenado.
El subsistema de regulación y control
automatizados (VI) está constituido por un centro de monitorización
y control que, a través Internet, permite acceder al programa de
control de un autómata programable. A su vez, el citado programa de
control envía al centro de monitorización datos sobre el
funcionamiento del sistema de generación de frío.
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Según se ilustra en la figura 1, la absorción de
radiación solar por el captador solar-generador de
las máquinas de frío (19) eleva la temperatura del carbón activo
contenido en los generadores y en consecuencia se liberan vapores
del metanol previamente adsorbido por el carbón. En cada máquina
estos vapores se condensan en el
condensador-evaporador (20) y caen al fondo del
mismo en estado líquido. La condensación de los vapores se realiza a
expensas del calor cedido a una mezcla frigorífica, como por ejemplo
de agua con etilenglicol, que actúa como fluido frigorífero. Esta
mezcla circula en circuito cerrado entre el
condensador-evaporador y el primario del
intercambiador (2), forzado por la bomba (4). La bomba (5) acciona
el secundario de este intercambiador para transferir el calor de
condensación al depósito de agua fresca (IV). La condensación
continuará mientras la potencia de la radiación solar captada sea la
suficiente para mantener la temperatura del adsorbente por encima de
la de desorción del refrigerante a la presión de trabajo. Todo el
proceso de condensación está gobernado por el subsistema de
regulación y control (VI) que acciona en el momento adecuado las
bombas (4) y (5), así como la válvula de tres vías (1) que dirige el
fluido frigorífero por la línea adecuada.
Una vez concluido el período de insolación útil,
la temperatura de los generadores comienza a disminuir. Esta
disminución permite el inicio de la evaporación del refrigerante
líquido contenido en los condensadores-evaporadores.
Los vapores liberados son entonces adsorbidos por el carbón activo
en los generadores. El proceso continuará de la misma forma en todas
las máquinas de frío hasta que el adsorbente resulte saturado. La
evaporación del metanol se realiza a expensas del calor cedido al
refrigerante por la mezcla frigorífica, quien a su vez se enfría.
Esta mezcla circula ahora en circuito cerrado entre el
condensador-evaporador y el primario del
intercambiador (3), forzado por la bomba (4). La bomba (6) acciona
el secundario de este intercambiador para refrigerar el líquido que
contiene el depósito de frío (V). Dependiendo de las condiciones de
operación predeterminadas se alcanzará en este depósito la
temperatura necesaria para satisfacer la demanda. Todo el proceso de
evaporación está de nuevo gobernado por el sistema de regulación y
control (VI) que acciona en el momento adecuado las bombas (4) y
(6), así como la válvula de tres vías (1) que dirige el fluido
frigorífero por la línea adecuada. Se cierra así un ciclo de
adsorción-desorción del refrigerante, con producción
neta de frío. Con la llegada de un nuevo día se iniciará un nuevo
ciclo.
Los problemas técnicos derivados del uso de
instalaciones que incorporan máquinas de frío solar por adsorción se
resuelven con la invención propuesta. En efecto:
La atención diaria al funcionamiento del sistema
de frío se resuelve:
1.- Automatizando los elementos móviles de la
instalación, como las bombas de impulsión de los fluidos que
intervienen en el proceso de producción de frío o los motores de
accionamiento de los sistemas de ventilación de los generadores.
Según se ilustra en la figura 3, en el centro de monitorización y
control (CMC) y a través de Internet (El), un ordenador permite
acceder al programa de control (PCA) del autómata programable (AP).
A su vez, el programa envía al centro de monitorización alarmas
sobre el funcionamiento del sistema de generación de frío.
2.- Con el sistema de bombeo del fluido
frigorífico frío generado en cada evaporador que finalmente
refrigera el depósito de frío para desde allí proceder a su
utilización, bien en un sistema de acondicionamiento de aire, bien
en un sistema de refrigeración. De esta manera no es preciso
recurrir a la extracción individual del producto enfriado en cada
máquina para proceder a su utilización, bien en forma de hielo, bien
en forma de fluido frío.
\vskip1.000000\baselineskip
Si como se propone en esta invención, se
automatiza el funcionamiento del sistema de producción de frío, se
obtiene como ventaja añadida una fábrica de frío solar por adsorción
que no precisa de atención in situ diaria y con necesidades
de mantenimiento mínimas.
El suministro de la energía eléctrica necesaria
para alimentar los citados elementos móviles se resuelve con la
incorporación de un susbsistema eléctrico aislado alimentado por
energías renovables, por ejemplo fotovoltaica. Así la producción de
frío resulta independiente de la red de distribución eléctrica. Si
dicha alimentación se realiza de la forma indicada, tal y como se
propone en esta invención, se obtiene como ventaja añadida disponer
de una fábrica de frío solar autosuficiente y aislada de la red
eléctrica.
La flexibilidad de los sistemas para adaptarse a
cualquier situación de la demanda de frío se resuelve mediante el
empleo de máquinas modulares que trabajan en paralelo con lo que se
puede satisfacer un amplio grado de demanda, garantizando el mismo
comportamiento en todas las máquinas del sistema. Si el sistema de
producción de frío se diseña como se propone en esta invención se
tiene la ventaja añadida de contar con un sistema capaz de adaptarse
a un amplio intervalo de la demanda de frío.
Por otra parte, la aplicación de este sistema de
producción de frío solar permitiría:
1. Contribuir a paliar los graves problemas de
colapso de las redes de distribución en los períodos de canícula
debidos al gran consumo de energía eléctrica necesaria para
alimentar los sistemas de aire acondicionado tradicionales por
compresión.
\newpage
2. Contribuir a atenuar los problemas de
contaminación causados por las emisiones de los combustibles fósiles
empleados en las centrales térmicas convencionales para el
suministro de la energía eléctrica necesaria para alimentar los
sistemas de acondicionamiento mencionados. Todo ello en sintonía con
la disminución de gases de efecto invernadero preconizada por los
convenios internacionales.
3. Disminuir el consumo de combustibles fósiles
y nucleares, no renovables.
\vskip1.000000\baselineskip
Se daría un paso en la dirección correcta del
desarrollo energético sostenible, lo cual en sí mismo constituirá un
valor añadido.
El desarrollo industrial de la invención que se
presenta permitiría su implantación en cualquier lugar soleado tanto
para acondicionamiento de edificaciones como para la conservación de
bienes perecederos.
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La figura 1 muestra los seis subsistemas de que
consta la instalación pero a efectos de una mayor claridad, se ha
omitido el esquema de las conexiones eléctricas de la misma, razón
por la cual tanto el generador eléctrico (II), como el subsistema de
regulación y control (VI) aparecen desconectados. Esta figura
contiene por lo tanto el esquema hidráulico (III) así como el
esquema de flujo del metanol, este último circunscrito
evidentemente a las máquinas de frío. En aras de una mayor claridad
se representa una instalación con sólo dos de estas máquinas (I).
El circuito hidráulico muestra el esquema de la conexión de las
máquinas de frío al estanque de agua fresca (IV) y al depósito de
frío (V). Puesto que en estas máquinas el
condensador-evaporador (20) desempeña
alternativamente el papel de condensador y de evaporador, los
circuitos de condensación y de evaporación en cada una de ellas son
comunes de manera que una válvula accionada de tres vías (1) dirige
el fluido térmico hacia el intercambiador (2) del estanque de agua
fresca en el proceso de condensación, o hacia el intercambiador (3)
del depósito de frío durante la evaporación. En ambos casos la bomba
(4) impulsa el fluido frigorífico a través de los
condensadores-evaporadores de las máquinas. Las
bombas (5) y (6) fuerzan los intercambios de energía, con el
estanque a través del intercambiador (2) y con el depósito de frío a
través del intercambiador (3), en los procesos de condensación y
evaporación respectivamente. El circuito del fluido frigorífero se
llena a través de la válvula (7) y se protege de descargas
accidentales a través de la válvula de no retorno (8). El vaciado
de este fluido se realiza por medio de la válvula (9). Se dispone
además de un depósito de expansión (10) y una válvula de seguridad
(11). Finalmente un purgador automático (12) y otro manual (13)
completan el circuito hidráulico. Respecto del circuito del metanol
en las máquinas de frío, la válvula de corte (14) permite separar
los recintos del generador y del
condensador-evaporador con el fin de proceder a la
carga del metanol y a eventuales purgas. Tanto estas máquinas como
los intercambiadores y el depósito de frío pueden aislarse para su
vaciado mediante válvulas de corte colocadas en sus entradas y
salidas. El esquema se completa con un caudalímetro (CM), un
termopar (TF) para la medida de la temperatura del depósito de frío,
un segundo termopar para la medida de la temperatura del generador
(TG) y un tercer termopar (TR) para la medida de la temperatura del
refrigerante. Todos necesarios para la correcta regulación y control
del proceso.
La figura 2 muestra el esquema eléctrico de las
conexiones de las bombas (4), (5) y (6), de los motores (18) y de la
válvula de tres vías (1). En esta figura se representan de nuevo los
seis subsistemas citados pero, a efectos de claridad de la imagen,
sólo se ilustran en ella las conexiones eléctricas, de modo que se
han omitido los conductos de fluidos externos a las máquinas.
También fue omitido en esta figura el esquema de las conexiones de
los elementos de medida.
Como ya se ha indicado, el subsistema de
generación fotovoltaica (II) consta de un generador fotovoltaico
(15), un regulador-inversor (16) y un acumulador de
baterías (17). Durante el período de insolación, la energía
eléctrica producida por el generador fotovoltaico se emplea para el
consumo eléctrico del sistema y para la carga del acumulador de
baterías. Este subsistema alimenta por lo tanto las bombas (4), (5)
y (6) de impulsión de los fluidos, la válvula accionada de tres vías
(1), los motores de los mecanismos de refrescamiento de los
generadores de las máquinas de frío (18) y un autómata programable
(VI) que gobierna el funcionamiento de elementos citados: bombas,
motores y la válvula accionada.
La figura 3 ilustra el diagrama de bloques del
subsistema de regulación y control de la instalación que permite su
funcionamiento automático en las condiciones de operación que se
determine. Los elementos de este diagrama de bloques son:
- CMC:
- Centro de monitorización y control.
- EI:
- Enlace a través de Internet.
- EE:
- Enlace a través de Ethernet.
- PCA:
- Programa de control automático.
- AP:
- Autómata programable.
- RC:
- Relés de control.
- TG:
- Termopar para la medición de la temperatura en el generador.
- TR:
- Termopar para la medición de la temperatura del refrigerante.
- TF:
- Termopar para la medición de la temperatura del depósito de líquido frío.
- CM:
- Caudalímetro.
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En el centro de monitorización y control (CMC) y
a través de Internet (El), un ordenador permite acceder al programa
de control (PCA) del autómata programable (AP). A su vez, el
programa envía al centro de monitorización datos sobre el
funcionamiento del sistema de generación de frío. El autómata puede
ser conectado a un ordenador a través de una red Ethernet (EE).
Dirigiendo señales digitales a los relés (RC),
el autómata controla en la instalación las válvulas y las bombas que
establecen los flujos del agua y del fluido térmico, para la
condensación y extracción del calor de vaporización respectivamente.
De forma análoga, en el momento apropiado acciona el motor de
apertura o cierre de las trampillas para el refrescamiento o
aislamiento del generador de las máquinas de frío. Midiendo la
temperatura en el generador (TG) y la del refrigerante (TR) en el
condensador-evaporador y calculando el momento del
alba, el autómata coloca al sistema en el punto apropiado del ciclo
de refrigeración. Ello puede llevarse a cabo manualmente desde el
centro de control (CMC) o por el programa informático de manera
totalmente automatizada.
Con ayuda del caudalímetro (CM) es posible
regular el caudal de los fluidos en el sistema para ajustar la
temperatura final del depósito de frío a la de la demanda.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención consiste en un sistema
generador de frío solar por adsorción, modular, automático y
autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de
refrigeración. La invención tiene su principal aplicación en el
suministro de un fluido térmico frío destinado a instalaciones de
refrigeración; por ejemplo, para la climatización o para la
conservación.
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Con el fin de producir agua fría para
climatización, o en su caso para la conservación, se propone la
instalación representada esquemáticamente en la figura 1, que se
completa con las figuras 2 y 3. El sistema representado en la figura
1 consta en esencia de seis partes o subsistemas principales:
(I). Subsistema generador de frío solar
constituido por un conjunto modular de máquinas de adsorción
iguales.
(II). Subsistema aislado de generación de
energía eléctrica, eólico o fotovoltaico, que alimenta todo el
equipamiento eléctrico del sistema generador de frío solar.
(III). Subsistema hidráulico con elementos de
bombeo para los procesos de condensación y evaporación así como de
intercambiadores de calor y válvulas.
(IV). Subsistema de almacenamiento de agua para
el proceso de condensación.
(V). Subsistema de almacenamiento de frío con
intercambiador.
(VI). Subsistema de regulación y control
automatizados representado por el autómata programable.
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Según se ilustra en la figura 1, tras iniciarse
un día despejado la energía solar absorbida por el elemento de
captación de las máquinas de frío eleva la temperatura del
adsorbente contenido en el generador de las mismas y, en
consecuencia, se liberan vapores del refrigerante. Estos vapores se
condensan en el condensador-evaporador. El proceso
se produce al ritmo necesario para alcanzar un adecuado rendimiento
merced a que el condensador está refrescado por un fluido
frigorífero que circula en circuito cerrado entre las máquinas de
frío y el intercambiador (2). El refrigerante pasa al estado líquido
y gotea al fondo del condensador. Durante este proceso una válvula
de tres vías (1), accionada por el subsistema de regulación y
control (VI), conecta, por medio del circuito hidráulico, el
condensador-evaporador con el primario del
intercambiador (2), actuando la bomba (4). Mientras tanto la bomba
(5), accionada así mismo por el sistema de regulación y control,
transfiere el calor intercambiado al estanque de agua (IV). Este
proceso continúa mientras la potencia de la radiación solar captada
sea la suficiente para mantener la temperatura del carbón activo por
encima de la de desorción del refrigerante a la presión de
trabajo.
Una vez concluido el período de condensación, el
subsistema de regulación y control (VI) detiene las bombas (4) y (5)
y activa en cada máquina un motor (18) que acciona el mecanismo de
refrescamiento por ventilación del generador. La disminución de la
temperatura del interior de las máquinas permite el inicio de la
evaporación del refrigerante. En el instante en que se dan las
condiciones adecuadas para el inicio de este proceso, el subsistema
de regulación y control (VI) activa las bombas (4) y (6) y conmuta
la válvula de tres vías (1) de manera que ahora se conectan los
condensadores-evaporadores de las máquinas solares
con el depósito de frío a través del intercambiador (3). La bomba
(6) impulsa el fluido del depósito de frío (V) por el secundario del
intercambiador (3) mientras que la bomba (4) impulsa el fluido
frigorífero entre el primario de este intercambiador y los
condensadores-evaporadores de las máquinas. En cada
máquina el refrigerante se evapora tomando calor del fluido
frigorífero circulante. A través del proceso de intercambio que se
ha descrito, este fluido se enfría y a su vez enfría el fluido del
depósito de frío. Mientras tanto, los vapores generados en el
evaporador son inmediatamente adsorbidos por el carbón activo del
generador. La evaporación continuará hasta que el adsorbente resulte
saturado de los vapores del refrigerante. Se cierra así el ciclo de
adsorción-desorción del metanol, con producción neta
de frío como energía útil. Cuando el subsistema de regulación y
control registra el fin de la evaporación, el programa detiene las
bombas (4) y (6), cierra el mecanismo de refrescamiento de las
máquinas de frío accionando los motores (18) y conmuta la válvula
de tres vías (1). Se restituye así el aislamiento térmico a las
máquinas de frío y se prepara a las mismas para el inicio de un
nuevo ciclo de manera que, en el momento apropiado, vuelvan a estar
conectado los condensadores-evaporadores de estas
máquinas con el estanque de agua de condensación.
Dependiendo de las condiciones de operación
predeterminadas mediante el programa del sistema de regulación y
control (VI), se obtendrá en el depósito (V) un fluido frío a la
temperatura calculada para satisfacer la demanda.
Claims (10)
1. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, que consiste en un
subsistema constituido por un conjunto modular de máquinas iguales
de frío solar por adsorción, un subsistema aislado, fotovoltaico o
eólico, de generación de energía eléctrica, un subsistema
hidráulico, un subsistema de almacenamiento de agua, un subsistema
de almacenamiento de frío y un subsistema automatizado de
regulación y control.
2. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por ser energéticamente
independiente de la red eléctrica al ser alimentado por un generador
eléctrico aislado, eólico o fotovoltaico.
3. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, según reivindicaciones 1
y 2, caracterizado porque el subsistema generador estará
constituido por el elemento de transformación (módulo fotovoltaico o
turbina eólica), un acondicionador de potencia que consta de un
convertidor-inversor de corriente
continua-corriente alterna con regulación de carga y
de una batería de acumuladores para proporcionar corriente eléctrica
a las bombas de impulsión de los fluidos, a una válvula accionada
de tres vías, a los motores de los mecanismos de refrescamiento de
los generadores de las máquinas de frío y a un autómata
programable.
4. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, según reivindicación 1,
caracterizado por su funcionamiento automático mediante un
subsistema de regulación y control consistente en un autómata
programable que monitoriza el sistema y gobierna el funcionamiento
de sus elementos móviles a través de Internet desde cualquier lugar
del planeta.
5. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, según las
reivindicaciones 1 y 4; caracterizado por su funcionamiento
automático mediante un módulo de regulación y control acoplable a
otros mediante una red Ethernet.
6. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el subsistema de
máquinas de frío solar es modular de manera que cada máquina dispone
de entrada y salida de un fluido frigorífero lo que permite su
conexión independiente al circuito hidráulico general.
7. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque las máquinas de frío
solar del sistema están dispuestas en paralelo, lo que permite un
mismo comportamiento para todas ellas.
8. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por incorporar un fluido
frigorífero en circuito cerrado tanto para los procesos de
condensación como para los de evaporación que ocurren en las
máquinas.
9. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, según las
reivindicaciones 1,6, 7 y 8, caracterizado porque la
circulación del fluido frigorífero a través de los
condensadores-evaporadores de las máquinas durante
el período de evaporación permite extraer de cada máquina el frío
generado en este período y transportarlo, a través del circuito
hidráulico general al depósito de frío.
10. Sistema generador de frío solar por
adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente,
destinado a instalaciones de refrigeración, de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2 y 7, caracterizado porque los procesos
de condensación y evaporación que ocurren en las máquinas de frío
del sistema se realizan por convención forzada desde circuitos
externos independientes, que comparten en común el
condensador-evaporador de las máquinas, de manera
que una válvula de tres vías gobernada por el sistema de regulación
y control conecta sucesivamente el circuito de condensación a través
de un intercambiador al estanque de agua durante la evaporación y el
de evaporación al depósito de frío a través de un segundo
intercambiador durante la condensación.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200901416A ES2374229B1 (es) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Sistema generador de frío solar por adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de refrigeración. |
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| ES200901416A ES2374229B1 (es) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Sistema generador de frío solar por adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de refrigeración. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2374229A1 true ES2374229A1 (es) | 2012-02-15 |
| ES2374229B1 ES2374229B1 (es) | 2012-12-10 |
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| ES200901416A Active ES2374229B1 (es) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Sistema generador de frío solar por adsorción, modular, automático y autosuficiente energéticamente, destinado a instalaciones de refrigeración. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2374229B1 (es) |
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Also Published As
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|---|---|
| ES2374229B1 (es) | 2012-12-10 |
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