ES2643743T3 - Método y sistema de ajuste automático del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el método - Google Patents

Método y sistema de ajuste automático del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el método Download PDF

Info

Publication number
ES2643743T3
ES2643743T3 ES13382160.3T ES13382160T ES2643743T3 ES 2643743 T3 ES2643743 T3 ES 2643743T3 ES 13382160 T ES13382160 T ES 13382160T ES 2643743 T3 ES2643743 T3 ES 2643743T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
value
fan
pot
points
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13382160.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Gabriel Alejandro Bica Caffera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gidelmar S A
GIDELMAR SA
Original Assignee
Gidelmar S A
GIDELMAR SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gidelmar S A, GIDELMAR SA filed Critical Gidelmar S A
Application granted granted Critical
Publication of ES2643743T3 publication Critical patent/ES2643743T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Metodo y sistema de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el metodo
Sector de la tecnica
La presente invencion concierne en general, en un primer aspecto, a un metodo de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, que comprende variar la velocidad de giro del mismo en funcion de un criterio de funcionamiento seleccionado, y mas particularmente a un metodo que comprende calcular el punto de trabajo actual del ventilador y utilizarlo para llevar a cabo dicha variacion de la velocidad de giro del ventilador.
Un segundo aspecto de la invencion concierne a un sistema de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador que implementa el metodo del primer aspecto.
Un tercer aspecto de la invencion concierne a un programa de ordenador que implementa las etapas del metodo del primer aspecto.
Estado de la tecnica anterior
Son conocidos diferentes metodos y sistemas de control de un ventilador mediante la variacion de la velocidad de giro del mismo en funcion de un criterio de funcionamiento seleccionado, tal como el mantenimiento de una presion o un caudal constante, la obtencion de un rendimiento maximo, un consumo minimo, etc.
A continuacion se citan y describen brevemente una serie de documentos de patente que divulgan algunos de tales metodos o sistemas de control.
En la solicitud EP1840476 A2 se propone realizar un control de un ventilador de un aparato de flujo de aire, con el fin de mantener una presion constante, a partir de unas senales enviadas por diferentes sensores, tales como de ocupacion, de presion, de flujo de aire, de CO2 o de velocidad de aire.
En JP2008116086 se propone controlar un ventilador de un aparato de aire acondicionado, para mantener un caudal constante, a partir de unas senales enviadas por diferentes sensores, incluyendo sensores de humedad y de temperatura.
La patente FR2835598B1 propone un sistema que incluye una carcasa que aloja un ventilador-extractor conectado a traves de varios conductos a diferentes apartamentos de un edificio, y que incorpora un detector de presion en el interior de la carcasa con el fin de realizar un control de presion constante a partir de las medidas realizadas con dicho sensor de presion, variando la velocidad de giro del ventilador.
Tanto JP2005312227 como JP2008043083 proponen realizar un control “sin sensores” de un ventilador, para mantener un caudal constante, que se lleva a cabo a partir de la posicion y velocidad de giro del ventilador, que no son obtenidas mediante sensores sino calculadas a partir de medidas de senales de consumo electrico del motor del ventilador.
En la patente ES2343161B1 se propone un sistema de ajuste automatico de la presion de un ventilador en funcion del caudal requerido, en base a unas lecturas de un sensor de presion, y que incluye, almacenada en una memoria de una unidad logica, una curva de caudal/presion de referencia por encima de la cual se define una franja o zona de trabajo para el ventilador, calculandose la nueva velocidad de giro a aplicar al ventilador a partir del valor de la velocidad de giro actual detectada y de la presion actual detectada.
La patente US6462494 propone controlar la velocidad de giro de un ventilador mediante el calculo de la velocidad de giro a aplicar, denominada velocidad de giro requerida, sin utilizar sensores de presion o sensores de caudal, sino mas bien a partir de la velocidad de giro actual del ventilador medida con un sensor, a partir de la corriente que circula a traves del motor de ventilador o que lo alimenta, y a partir de una pluralidad de parametros adicionales, incluyendo datos especificos del ventilador o datos relacionados con el mismo (diametro y/o densidad del aire y/o coeficientes de ventilador y/o coeficientes del motor), y a partir de una curva caracteristica artificial (es decir, no pertenece a las propias curvas caracteristicas del ventilador), que solo relaciona presion con caudal.
Aunque US6462494 propone obtener un punto de trabajo del ventilador, este punto se obtiene a partir del calculo del par motor que a su vez se establece, entre otras cosas, a partir de medidas de par motor especificas para cada motor, y no propone utilizar el par motor obtenido para crear la curva caracteristica artificial.
El calculo de la curva caracteristica artificial de US6462494 es bastante complejo y tiene en cuenta valores medidos de parametros del motor del ventilador.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
US2012/009863 divulga un metodo segun el preambulo de la reivindicacion 1.
No se propone en ninguno de los documentos citados obtener el punto de trabajo actual del ventilador mediante calculo sobre unas curvas caracteristicas del ventilador, y utilizarlo para llevar a cabo la variacion de la velocidad de giro del ventilador.
Aunque el experto en la materia desease realizar el control de la velocidad de giro del ventilador utilizando para ello el punto de trabajo determinado directamente a partir de las curvas caracteristicas del mismo, el punto de trabajo determinado de tal manera no seria el actual en la gran mayoria de casos, ya que, debido al numero limitado tanto de curvas como de puntos que conforman cada curva, es practicamente imposible que pueda realizarse tal determinacion encontrando directamente un punto registrado en alguna de la curvas que se corresponda con el punto de trabajo actual en cada momento.
Explicacion de la invencion
Por todo lo anteriormente expuesto, resulta necesario ofrecer una alternativa al estado de la tecnica que supere las carencias existentes en el mismo, que permita prescindir de sensores de presion y de caudal como lo hace el documento US6462494, pero que ofrezca una solucion menos compleja que la ofrecida por dicha patente.
Con tal fin, la presente invencion concierne, en un primer aspecto, a un metodo de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, que comprende:
- determinar (generalmente mediante una medicion directa o indirecta) el valor de la velocidad de giro actual del ventilador;
- medir la corriente electrica consumida por el ventilador;
- establecer el valor de la nueva velocidad de giro para el ventilador, calculandolo en base a un criterio de funcionamiento seleccionado (tal como presion constante, caudal constante, consumo minimo, rendimiento maximo, etc.), utilizando el valor de velocidad de giro actual determinado y el valor medido de la corriente electrica consumida por el ventilador.
A diferencia de las propuestas conocidas, el metodo propuesto por el primer aspecto de la presente invencion comprende, de manera caracteristica, determinar la potencia electrica actual consumida por el motor del ventilador a partir de dicho valor medido de la corriente electrica consumida por el ventilador, y calcular el punto de trabajo actual del ventilador a partir de varias curvas caracteristicas del ventilador y en base a dichos valores de velocidad y de potencia electrica actuales, comprendiendo el metodo utilizar dicho punto de trabajo actual calculado para establecer el valor de la nueva velocidad de giro para el ventilador.
Segun un ejemplo de realizacion preferido, cuando en dichas curvas caracteristicas del ventilador no se encuentra ningun punto que relaciona al valor de la velocidad de giro actual del ventilador con el valor de la potencia electrica actual, el metodo comprende calcular un punto estimado de cruce, que es dicho punto de trabajo, mediante las siguientes etapas:
- determinar, en dos curvas caracteristicas de dos velocidades de giro distintas que relacionan potencia electrica con caudal, dos puntos, un punto por curva, donde dichas dos velocidades de giro son una primera velocidad de giro con un valor inferior al de la velocidad de giro actual, y una segunda velocidad de giro con un valor superior al de la velocidad de giro actual, e
- interpolar dichos dos puntos, siendo el resultado de dicha interpolacion el punto de trabajo actual.
Segun un ejemplo de realizacion, cuando dichos dos puntos no se encuentran entre los puntos registrados de dichas dos curvas caracteristicas de, respectivamente, las primera y segunda velocidades de giro, el metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion comprende determinarlos por interpolacion de los dos puntos mas cercanos de su curva caracteristica correspondiente.
En un apartado posterior relativo a la descripcion detallada de unos ejemplos de realizacion se describira mas detalladamente, con referencia a las figuras adjuntas, tanto la determinacion por interpolacion de dichos dos puntos, referidos como x1, x2, como la del punto de trabajo, referido como x, obtenido por interpolacion de los mismos, segun diferentes ejemplos de realizacion.
Segun unos ejemplos de realizacion, alternativos o complementarios, el metodo comprende determinar el valor de caudal y/o de presion correspondiente al punto de trabajo actual, compararlo con un valor de consigna, y determinar el valor de la nueva velocidad de giro para el ventilador en funcion del resultado de dicha comparacion.
De acuerdo con un ejemplo de realizacion, el metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion comprende
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
utilizar un control proporcional-integral para obtener la nueva velocidad de giro a partir del punto de trabajo actual calculado, utilizando la presion y/o el caudal determinado asociado al mismo.
Un segundo aspecto de la invencion concierne a un sistema de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, que comprende una unidad de control con una memoria con al menos una curva caracteristica almacenada en la misma y con acceso a informacion sobre la velocidad de giro actual de un ventilador, estando dicha unidad de control adaptada para establecer el valor de una nueva velocidad de giro para el ventilador en base a un criterio de funcionamiento seleccionado, utilizando al menos el valor de velocidad de giro actual y al menos dicha curva caracteristica del ventilador.
A diferencia de los sistemas de ajuste conocidos, en el propuesto por el segundo aspecto de la invencion dicha memoria tiene registradas una pluralidad de curvas caracteristicas del ventilador, y dicha unidad de control implementa el metodo del primer aspecto de la invencion.
Un tercer aspecto de la invencion concierne a un programa de ordenador que incluye instrucciones que implementan las etapas del metodo del primer aspecto cuando se ejecutan en un ordenador o en cualquier otra clase de dispositivo con capacidad de computacion, siendo el dispositivo de computacion mas habitual el microcontrolador integrado en el mismo circuito que controla la velocidad del motor del ventilador y que, en general, tambien incluye la memoria donde se almacenan las curvas caracteristicas.
Breve descripcion de los dibujos
Las anteriores y otras ventajas y caracteristicas se comprenderan mas plenamente a partir de la siguiente descripcion detallada de unos ejemplos de realizacion con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a titulo ilustrativo y no limitativo, en los que:
la figura 1 es una grafica que relaciona presion con caudal y que incluye varias curvas caracteristicas de un ventilador correspondientes a distintas velocidades de giro del mismo, a utilizar por el metodo y el sistema propuestos por la presente invencion, para un ejemplo de realizacion;
la figura 2 es una grafica que relaciona potencia electrica con caudal para varias curvas caracteristicas de un ventilador correspondientes a distintas velocidades de giro del mismo, a utilizar por el metodo y el sistema propuestos por la presente invencion, para un ejemplo de realizacion;
la figura 3 ilustra, en una grafica que relaciona potencia electrica con caudal y que muestra dos porciones de dos curvas caracteristicas del mismo para dos velocidades de giro, los diferentes puntos de interpolacion teoricos posibles;
la figura 4 muestra la interpolacion potencia-caudal llevada a cabo en sendas curvas de velocidades de giro distintas para hallar el punto de trabajo x, segun un ejemplo de realizacion del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion; y
la figura 5 muestra la interpolacion presion-caudal llevada a cabo en sendas curvas de velocidades de giro distintas para hallar el punto de trabajo x, segun otro ejemplo de realizacion del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion.
Descripcion detallada de unos ejemplos de realizacion
En las figuras 1 y 2 se ilustran, a modo de ejemplo, unas curvas caracteristicas de un ventilador utilizadas por el metodo y el sistema propuestos por la presente invencion. Estas curvas, o similares, son utilizadas para calcular el caudal y/o la presion correspondientes al punto de trabajo actual.
El punto de trabajo actual esta caracterizado por una velocidad y una potencia electrica, que se puede calcular a partir del voltaje y la intensidad absorbida por el motor del ventilador.
Tal y como ya se ha indicado en un apartado anterior, debido a que tal punto de trabajo puede estar situado en cualquier punto de velocidad y potencia, y solamente se dispone de un numero limitado de curvas y ademas cada curva contiene un numero limitado de puntos, se debe encontrar el punto de trabajo mediante una doble interpolacion: primero para encontrar dos puntos equivalentes en dos curvas adyacentes y despues para encontrar el punto actual entre este par de puntos.
Por tanto, buena parte de la precision del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion, para unos ejemplos de realizacion preferidos, depende de la eleccion de estos puntos equivalentes.
Para los ejemplos de realizacion aqui descritos, se buscara una pareja de puntos con, idealmente, el mismo valor de caudal, ya que estos estaran bastante proximos entre ellos, y por tanto su interpolacion tendra una gran precision.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Como se aprecia en la figura 3, la cual muestra sendas porciones de dos curvas de velocidades distintas de potencia-caudal, la distancia entre los puntos X1 y X2 es menor que la distancia entre Y1 e Y2, o entre Z1 y Z2, y ademas los valores de caudal para X1 y X2 son practicamente iguales (de hecho para la figura 3 son iguales ya que esta muestra una situacion ideal), por lo que su interpolacion apenas introduce mas error. Es por ello que, para los ejemplos de realizacion aqui descritos del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion, se buscara el punto de trabajo interpolando entre dos puntos de dos curvas de distintas velocidades analogos a X1, X2, y que se ilustran e indican en las figuras 4 y 5 como puntos x1 y x2, cuya determinacion, tambien por interpolacion, se describira a continuacion, habiendose indicado en dichas figuras el punto de trabajo con la referencia x.
Para llevar a cabo la determinacion de los dos puntos x1, x2, el metodo del primer aspecto de la invencion comprende basarse en la hipotesis de que, a caudal constante, a diferentes velocidades la potencia electrica consumida sigue la siguiente funcion:
Pot = a + K-Veln
donde a es un termino que no depende de la velocidad, K es una constante con un valor asignado de manera arbitraria u obtenido en un calculo anterior y Vel es la velocidad de giro actual.
En funcion del ejemplo de realizacion, n tiene un valor superior a 1, con preferencia entre 2,5 y 3,5, y con aun mas preferencia igual o sustancialmente igual a 3.
Segun el ejemplo de realizacion ilustrado en la figura 4, el metodo comprende obtener dichos dos puntos x1, x2 mediante la realizacion de las siguientes etapas:
a) determinar, a partir del valor de la velocidad de giro actual Vel, las curvas de velocidad inmediatamente inferior y superior, las cuales se corresponden, respectivamente, con las anteriormente denominadas primera velocidad de giro Vel1 y segunda velocidad de giro Vel2;
b) suponer un valor de K o utilizar un valor obtenido en un calculo anterior, de manera que Pot = a + K-Veln a caudal constante;
c) calcular los valores de potencia electrica Pot1, Pot2, que corresponderian a la primera Vel1 y a la segunda Vel2 velocidades de giro, manteniendo el caudal actual, mediante las siguientes expresiones:
Pot1 = Pot + K-(Vel1n-Veln)
Pot2 = Pot + K-(Vel2n-Veln)
y
d) determinar dichos dos puntos x1, x2 asociados a, respectivamente, los valores de Pot1 y Pot2:
d1) obteniendolos directamente de las curvas caracteristicas Vel1, Vel2, cuando se encuentran entre los puntos registrados en las mismas (caso no ilustrado); o
d2) si no se encuentran entre dichos puntos registrados (caso ilustrado), llevando a cabo dicha interpolacion de los dos puntos mas cercanos a1, b1; a2, b2, de su curva caracteristica correspondiente.
Segun un ejemplo de realizacion, el metodo comprende determinar el valor de caudal Q correspondiente al punto de trabajo actual x, obtenido mediante la interpolacion de los dos puntos x1, x2, compararlo con un valor de consigna, y determinar el valor de la nueva velocidad de giro Vaj para el ventilador en funcion del resultado de dicha comparacion, utilizando para ello cualquier ecuacion conocida por un experto en la materia.
Para llevar a cabo dicho calculo del valor de caudal Q, el metodo comprende, segun una variante de dicho ejemplo de realizacion (ver figura 4):
e) encontrar el valor de caudal Q1 correspondiente al punto x1 asociado a la potencia Pot1, mediante la siguiente expresion:
Q1 =Q(a1 )+(Pot1 -Pot(a1 ))-(Q(b1 )-Q(a1 ))/(Pot(b1 )-Pot(a1))
donde Q(a1) y Q(b1) representan, respectivamente, los caudales de los puntos a1 y b1 mas cercanos encontrados en su curva caracteristica Vel1, y Pot(a1) y Pot(b1) representan sus potencias electricas;
f) encontrar el valor de caudal Q2 correspondiente al punto x2 asociado a la potencia Pot2, mediante la siguiente
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
expresion:
Q2=Q(a2)+(Pot2-Pot(a2))-(Q(b2)-Q(a2))/(Pot(b2)-Pot(a2))
donde Q(a2) y Q(b2) representan, respectivamente, los caudales de los puntos a2 y b2 mas cercanos encontrados en su curva caracteristica Vel2, y Pot(a2) y Pot(b2) representan sus potencias electricas;
g) comparar los valores de caudal Q1 y Q2, y si se diferencian por encima de un umbral, corregir el valor de K y volver a la etapa c); en caso contrario seguir con la etapa f); y
f) obtener el valor de caudal Q de dichos dos puntos x1, x2, interpolando linealmente entre Q1 y Q2, mediante la siguiente expresion:
Q=Q1 +(Vel-Vel1 )-(Q2-Q1 )/(Vel2-Vel1)
Segun otro ejemplo de realizacion, alternativo o complementario, referente a la determinacion del valor de caudal Q, el metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion comprende determinar el valor de presion P correspondiente al punto de trabajo actual x, obtenido mediante la interpolacion de los dos puntos x1, x2, compararlo con un valor de consigna, y determinar el valor de la nueva velocidad de giro Vaj para el ventilador en funcion del resultado de dicha comparacion.
Para llevar a cabo dicho calculo del valor de presion P, el metodo comprende, para una variante de dicho ejemplo de realizacion que se ilustra en la figura 5, la realizacion de las siguientes etapas, utilizando unas curvas caracteristicas del ventilador, para diferentes velocidades de giro, que relacionan presion con caudal:
i) leer en la curva de velocidad de Vel1 los valores de presion correspondientes a los dos puntos a1, b1 mas cercanos al punto x1, e interpolar utilizando una de las siguientes expresiones:
P1 =P(a1 )+(Pot1 -Pot(a1 ))-(P(b1 )-P(a1 ))/(Pot(b1 )-Pot(a1))
P1 =P(a1 )+(Q1 -Q(a1 ))-(P(b1 )-P(a1 ))/(Q(b1 )-Q(a1))
donde P(a1) y P(b1) representan, respectivamente, dichos valores de presion correspondientes a, respectivamente, los puntos a1 y b1;
ii) leer en la curva de velocidad de Vel2 los valores de presion correspondientes a los dos puntos a2, b2 mas cercanos al punto x2, e interpolar utilizando una de las siguientes expresiones:
P2=P(a2)+(Pot2-Pot(a2))-(P(b2)-P(a2))/(Pot(b2)-Pot(a2))
P2=P(a2)+(Q2-Q(a2))-(P(b2)-P(a2))/(Q(b2)-Q(a2))
donde P(a2) y P(b2) representan, respectivamente, dichos valores de presion correspondientes a, respectivamente, los puntos a2 y b2; y
iii) obtener el valor de presion P de los dos puntos x1, x2, interpolando linealmente entre P1 y P2, mediante la siguiente expresion:
P =
imagen1
Debe indicarse que las porciones de curva de las figuras 4 y 5 son esquematicas y se han representado de manera que permitan apreciar mejor los distintos puntos que las conforman, y por ende la aplicacion del metodo sobre las mismas para interpolar tales puntos, con respecto a lo que unas curvas mas realistas (por ejemplo con menor inclinacion) permitirian.
Se consigue asi, tanto con el ejemplo de realizacion relativo al calculo del valor de caudal Q como al del calculo del valor de presion P, o con una combinacion de los mismos, poder determinar el punto de trabajo del ventilador sin la utilizacion de sensores de presion y caudal, y variar la velocidad de giro del motor del ventilador en base a dicho punto de trabajo calculado, por ejemplo mediante un control proporcional-integral (PI), utilizando cualquier ecuacion conocida por un experto en la materia, tal como la siguiente ecuacion, para encontrar la nueva velocidad de giro, es decir, la velocidad de consigna, en el caso de que el valor calculado sea el valor de presion P:
imagen2
donde Paj es la presion a ajustar, es decir, la presion deseada que corresponde a una presion constante si el criterio de funcionamiento seleccionado es mantener dicha presion constante.
Un experto en la materia podria introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realizacion descritos sin salirse del alcance de la invencion segun esta definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    Metodo de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, del tipo que comprende:
    - determinar el valor de la velocidad de giro actual (Vel) del ventilador;
    - medir la corriente electrica consumida por el ventilador;
    - establecer el valor de la nueva velocidad de giro (Vaj) para el ventilador, calculandolo en base a un criterio de funcionamiento seleccionado, utilizando al menos el valor de velocidad de giro actual determinado (Vel) y el valor medido de la corriente electrica consumida por el ventilador,
    en el que el metodo comprende ademas determinar la potencia electrica actual (Pot) consumida por el motor del ventilador a partir de dicho valor medido de la corriente electrica consumida por el ventilador, calcular el punto de trabajo actual (x) del ventilador a partir de varias curvas caracteristicas del ventilador y en base a dichos valores de velocidad (Vel) y de potencia electrica (Pot) actuales, y utilizar dicho punto de trabajo actual calculado (x) para establecer el valor de la nueva velocidad de giro (Vaj) para el ventilador;
    estando el metodo caracterizado porque: cuando en dichas curvas caracteristicas del ventilador no se encuentra ningun punto que relaciona a dicho valor de la velocidad de giro actual (Vel) del ventilador con dicho valor de la potencia electrica actual (Pot), el metodo comprende calcular un punto estimado de cruce, que es dicho punto de trabajo (x), mediante las siguientes etapas:
    - determinar, en dos curvas caracteristicas de dos velocidades de giro distintas que relacionan potencia electrica con caudal, dos puntos (x1, x2), un punto por curva, donde dichas dos velocidades de giro son una primera velocidad de giro (Vel1) con un valor inferior al de la velocidad de giro actual (Vel), y una segunda velocidad de giro (Vel2) con un valor superior al de la velocidad de giro actual (Vel), e
    - interpolar dichos dos puntos (x1, x2), siendo el resultado de dicha interpolacion el punto de trabajo actual (x).
    Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque cuando dichos dos puntos (x1, x2) no se encuentran entre los puntos registrados de dichas dos curvas caracteristicas de, respectivamente, las primera (Vel1) y segunda (Vel 2) velocidades de giro, el metodo comprende determinarlos por interpolacion de los dos puntos mas cercanos (a1, b1; a2, b2) de su curva caracteristica correspondiente.
    Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque para llevar a cabo al menos dicha determinacion de dichos dos puntos (x1, x2), el metodo comprende basarse en la hipotesis de que, a caudal constante, a diferentes velocidades la potencia electrica consumida sigue la siguiente funcion:
    Pot = a + K-Veln
    donde a es un termino que no depende de la velocidad, K es una constante con un valor asignado de manera arbitraria u obtenido en un calculo anterior y Vel es la velocidad de giro actual.
    Metodo segun la reivindicacion 3, caracterizado porque comprende obtener dichos dos puntos (x1, x2) mediante la realizacion de las siguientes etapas:
    a) determinar, a partir del valor de la velocidad de giro actual (Vel), las curvas de velocidad inmediatamente inferior y superior, las cuales se corresponden, respectivamente, con dicha primera velocidad de giro (Vel1) y con dicha segunda velocidad de giro (Vel2);
    b) suponer un valor de K o utilizar un valor obtenido en un calculo anterior, de manera que Pot = a + K-Veln a caudal constante;
    c) calcular los valores de potencia electrica (Pot1, Pot2) que corresponderian a la primera (Vel1) y a la segunda (Vel2) velocidades de giro, manteniendo el caudal actual, mediante las siguientes expresiones:
    Pot1 = Pot + K-(Vel1n-Veln)
    Pot2 = Pot + K-(Vel2n-Veln)
    donde Vel1 y Vel2 son, respectivamente, la primera y la segunda velocidad de giro; y
    d) determinar dichos dos puntos (x1, x2) asociados a, respectivamente, los valores de Pot1 y Pot2:
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    d1) obteniendolos directamente de las curvas caracteristicas (Veil, Vel2), cuando se encuentran entre los puntos registrados en las mismas; o
    d2) si no se encuentran entre dichos puntos registrados, llevando a cabo dicha interpolacion de los dos puntos mas cercanos (a1, b1; a2, b2) de su curva caracteristica correspondiente.
    Metodo segun la reivindicacion 4, caracterizado porque comprende determinar el valor de caudal (Q) correspondiente al punto de trabajo actual (x), obtenido mediante dicha interpolacion de dichos dos puntos (x1, x2), compararlo con un valor de consigna, y determinar el valor de la nueva velocidad de giro (Vaj) para el ventilador en funcion del resultado de dicha comparacion.
    Metodo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque para llevar a cabo dicho calculo del valor de caudal (Q), el metodo comprende:
    e) encontrar el valor de caudal (Q1) correspondiente al punto (x1) asociado a la potencia Pot1, mediante la siguiente expresion:
    Q1 =Q(a1 )+(Pot1 -Pot(a1 ))-(Q(b1 )-Q(a1 ))/(Pot(b1 )-Pot(a1))
    donde Q(a1) y Q(b1) representan, respectivamente, los caudales de los puntos a1 y b1 mas cercanos encontrados en su curva caracteristica (Vel1), y Pot(a1) y Pot(b1) representan sus potencias electricas;
    f) encontrar el valor de caudal (Q2) correspondiente al punto (x2) asociado a la potencia Pot2, mediante la siguiente expresion:
    Q2=Q(a2)+(Pot2-Pot(a2))-(Q(b2)-Q(a2))/(Pot(b2)-Pot(a2))
    donde Q(a2) y Q(b2) representan, respectivamente, los caudales de los puntos a2 y b2 mas cercanos encontrados en su curva caracteristica (Vel2), y Pot(a2) y Pot(b2) representan sus potencias electricas;
    g) comparar los valores de caudal Q1 y Q2, y si se diferencian por encima de un umbral, corregir el valor de K y volver a la etapa c); en caso contrario seguir con la etapa f); y
    f) obtener el valor de caudal (Q) de dichos dos puntos (x1, x2), interpolando linealmente entre Q1 y Q2, mediante la siguiente expresion:
    Q=Q1 +(Vel-Vel1 )-(Q2-Q1 )/(Vel2-Vel1)
    Metodo segun la reivindicacion 4, caracterizado porque comprende determinar el valor de presion (P) correspondiente al punto de trabajo actual (x), obtenido mediante dicha interpolacion de dichos dos puntos (x1, x2), compararlo con un valor de consigna, y determinar el valor de la nueva velocidad de giro (Vaj) para el ventilador en funcion del resultado de dicha comparacion.
    Metodo segun la reivindicacion 7, caracterizado porque para llevar a cabo dicho calculo del valor de presion (P), el metodo comprende la realizacion de las siguientes etapas, utilizando unas curvas caracteristicas del ventilador, para diferentes velocidades de giro, que relacionan presion con caudal:
    i) leer en la curva de velocidad de Vel1 los valores de presion correspondientes a los dos puntos (a1, b1) mas cercanos al punto x1, e interpolar utilizando una de las siguientes expresiones:
    P1 =P(a1 )+(Pot1 -Pot(a1 ))-(P(b1 )-P(a1 ))/(Pot(b1 )-Pot(a1))
    P1 =P(a1 )+(Q1 -Q(a1 ))-(P(b1 )-P(a1 ))/(Q(b1 )-Q(a1))
    donde P(a1) y P(b1) representan, respectivamente, dichos valores de presion correspondientes a, respectivamente, los puntos a1 y b1;
    ii) leer en la curva de velocidad de Vel2 los valores de presion correspondientes a los dos puntos (a2, b2) mas cercanos al punto x2, e interpolar utilizando una de las siguientes expresiones:
    P2=P(a2)+(Pot2-Pot(a2))-(P(b2)-P(a2))/(Pot(b2)-Pot(a2))
    P2=P(a2)+(Q2-Q(a2))-(P(b2)-P(a2))/(Q(b2)-Q(a2))
    donde P(a2) y P(b2) representan, respectivamente, dichos valores de presion correspondientes a, respectivamente, los puntos a2 y b2; y
    iii) obtener el valor de presion (P) de dichos dos puntos (x1, x2), interpolando linealmente entre P1 y P2, mediante la siguiente expresion:
    -J
    P12+(
    -PI'
    imagen1
    imagen2
    imagen3
  2. 9. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho criterio de funcionamiento seleccionado es al menos uno del grupo que incluye los siguientes criterios de funcionamiento: presion constante, caudal constante y rendimiento maximo.
    10
  3. 10. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende utilizar un control proporcional-integral para obtener la nueva velocidad de giro (Vaj) a partir del punto de trabajo actual calculado (x), utilizando la presion (P) determinada y/o el caudal (Q) determinado asociados al mismo.
    15
  4. 11. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque n tiene un valor superior a 1, preferiblemente entre 2,5 y 3,5.
  5. 12. Metodo segun la reivindicacion 11, caracterizado porque n tiene un valor igual a 3.
    20
  6. 13. Sistema de ajuste automatico del funcionamiento de un ventilador, del tipo que comprende una unidad de control con una memoria con al menos una curva caracteristica almacenada en la misma y con acceso a informacion sobre la velocidad de giro actual (Vel) de un ventilador, estando dicha unidad de control adaptada para establecer el valor de una nueva velocidad de giro (Vaj) para el ventilador en base a un
    25 criterio de funcionamiento seleccionado, utilizando al menos el valor de velocidad de giro actual (Vel) y al
    menos dicha curva caracteristica del ventilador, estando el sistema caracterizado porque dicha memoria tiene registradas una pluralidad de curvas caracteristicas del ventilador, y porque dicha unidad de control implementa el metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
ES13382160.3T 2013-04-30 2013-04-30 Método y sistema de ajuste automático del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el método Active ES2643743T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13382160.3A EP2799789B1 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Method and system for automatically adjusting the operation of a fan and a computer program implementing the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2643743T3 true ES2643743T3 (es) 2017-11-24

Family

ID=48444293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13382160.3T Active ES2643743T3 (es) 2013-04-30 2013-04-30 Método y sistema de ajuste automático del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el método

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2799789B1 (es)
ES (1) ES2643743T3 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2620202B1 (en) * 2012-01-30 2014-10-29 ABB Oy Method and apparatus for monitoring air filter condition
CN105240997B (zh) * 2015-09-25 2019-03-12 四川长虹电器股份有限公司 一种空调调速方法及空调
KR102627957B1 (ko) * 2018-11-16 2024-01-23 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그의 동작 방법
CN109973409A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 联想(北京)有限公司 一种风扇转速控制方法及控制装置
DE102019212325A1 (de) * 2019-08-17 2021-02-18 Ziehl-Abegg Se Verfahren zur quantitativen Bestimmung einer aktuellen betriebszustandsabhängigen Größe eines Ventilators, insbesondere einer Druckänderung oder Druckerhöhung, und Ventilator
CN113834176B (zh) * 2021-08-18 2023-03-21 杭州洲钜电子科技有限公司 恒风量曲线的标定方法、设备的控制终端和可读存储介质
DE102021209753A1 (de) 2021-09-03 2023-03-09 Ziehl-Abegg Se Verfahren zur quantitativen Bestimmung aktueller betriebszustandsabhängiger Größen, insbesondere des aktuellen Fördervolumenstroms, eines Ventilators und Ventilator zur Anwendung des Verfahrens

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1039139B1 (de) 1999-03-23 2004-05-26 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co.KG Gebläse mit vorgegebener Kennlinie
FR2835598B1 (fr) 2002-02-04 2004-04-16 Aldes Aeraulique Installation de ventilation mecanique controlee equipee d'un dispositif de pilotage
US7027721B1 (en) * 2003-11-24 2006-04-11 Chin-Ping Wu Temperature-rated variable speed control circuit of an electric fan
JP2005312227A (ja) 2004-04-23 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ポンプあるいはファンのモータ駆動装置
GB2436624B (en) 2006-03-31 2012-01-11 Nuaire Ltd Fluid Flow Control Apparatus
JP2008043083A (ja) 2006-08-08 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 風量一定制御ｄｃファンモータ駆動装置
JP4911428B2 (ja) 2006-11-01 2012-04-04 株式会社日立プラントテクノロジー 除湿空調装置
KR100946719B1 (ko) * 2007-11-28 2010-03-12 영 춘 정 멀티프로그램이 가능한 가변속 무정류자 모터의 정풍량제어장치
ES2343161B1 (es) 2009-01-22 2011-06-15 SOLER & PALAU VENTILATION GROUP, S.L. Sistema de ajuste automatico de la presion de un ventilador en funcion del caudal requerido.
WO2011092756A1 (ja) * 2010-02-01 2011-08-04 パナソニック株式会社 換気装置
CN102315809B (zh) * 2010-07-08 2016-11-16 德昌电机(深圳)有限公司 风扇电机装置、空气流动性调节设备及风量控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2799789B1 (en) 2017-07-19
EP2799789A1 (en) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2643743T3 (es) Método y sistema de ajuste automático del funcionamiento de un ventilador, y programa de ordenador que implementa el método
ES2683210T3 (es) Método para controlar una turbina eólica durante la parada
ES2391163T3 (es) Optimización de la capacidad de calentamiento global de un sistema de climatización
ES2625057T3 (es) Controlador de apagado para una turbina eólica y método de apagado de una turbina eólica
ES2633162T3 (es) Método para almacenar energía térmica como regulación y sistema acumulador de energía térmica regulador
ES2784942T3 (es) Mejoras referentes al control del desgaste de cojinetes
CN105570175B (zh) 一种风机恒风量电机驱动控制方法
US9904296B2 (en) Controlling flow in a fluid distribution system
US20170082111A1 (en) Parallel-series hybrid fan cooling apparatus and optimization
ES2744915T3 (es) Sistema de fluido
JP2007333361A (ja) 冷却塔群の省エネルギー運転方法及びこれに用いる冷却塔群
JP2017072269A5 (es)
ES2927707T3 (es) Sistema de generación de energía hidroeléctrica
SE535032C2 (sv) System och förfarande för att nedbringa mätfel hos en fuktsensor vid luftväxling eller luftcirkulering av ett utrymme
US10178811B2 (en) Rotation control method, information processing device, and non-transitory computer-readable recording medium storing rotation control program
CN109477326B (zh) 用于建筑机械的吹风装置的控制系统
KR20160042612A (ko) 액티브 에어플랩의 제어 장치 및 방법
EP0805958B1 (en) Flow sensor
ES2761323T3 (es) Método y aparato para controlar un motor síncrono de imán permanente de un dispositivo de aire acondicionado
JPWO2014041720A1 (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法
ES2607610T3 (es) Procedimiento para la determinación de la enegía desaprovechada
CN109114750A (zh) 空调室外机的控制方法、装置及计算机可读存储介质
JP5806530B2 (ja) 冷却システム
CN105066369B (zh) 空调器恒风量控制方法
JP6239423B2 (ja) 可変風量方式空調システム