ES2693268T3

ES2693268T3 - Procedimientos para el control de un compresor con doble aspiración para sistemas de refrigeración

Info

Publication number: ES2693268T3
Application number: ES11817207.1T
Authority: ES
Inventors: Günter Johann MAASS; Dietmar Erich Bernhard Lilie; Marcos Guilherme Schwarz
Original assignee: Whirlpool SA
Current assignee: Whirlpool SA
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2018-12-10
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: BR112013016614A2; US10317110B2; CN103348202B; CN103348202A; EP2650624B1; US20140023524A1; WO2012075555A3; EP2650624A2; KR20130142162A; SG191100A1; US10337768B2; TR201815593T4; US20170045271A1; WO2012075555A2; WO2012075555A8; JP5856182B2; JP2013545073A; BRPI1005090A2

Abstract

Procedimiento para controlar y ajustar las capacidades de refrigeración de un sistema de refrigeración equipado con un sistema de un compresor de doble aspiración, comprendiendo el sistema compartimentos a refrigerar, y comprendiendo, como mínimo dos evaporadores (20) situados en los compartimentos a refrigerar (60, 70), pudiendo ser controlado el compresor de doble aspiración (10) para alternar su capacidad de compresión, comprendiendo el procedimiento las etapas de: (i) medición continua, como mínimo, de la temperatura de un sensor de temperatura (SET, SCT) asociado, como mínimo, con uno de los evaporadores (20); (ii) actuación en la capacidad de compresión del compresor (10), en base a la medición de la etapa (i), siendo realizada la actuación en la capacidad de compresión (CAPCOMP) del compresor (10) mediante la conexión y desconexión intermitentes de su funcionamiento, estando el procedimiento caracterizado por que, en funcionamiento, el sistema de refrigeración alterna el funcionamiento de cada una de las aspiraciones del compresor (10) de doble aspiración, el intercambio de funcionamiento de las aspiraciones del compresor (10) se realiza mediante modulación con un ciclo de funcionamiento (D1DS, D2DS), siendo realizada la modulación de una manera complementaria entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).

Description

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DESCRIPCION

Procedimientos para el control de un compresor con doble aspiracion para sistemas de refrigeracion

La presente invention se refiere a un sistema y a procedimientos para controlar un compresor de doble aspiracion para su aplicacion en sistemas de refrigeracion, capaz de satisfacer las diferentes demandas de coste, eficiencia y control de la temperatura por medio de tecnicas de diferentes niveles de complejidad y diferentes configuraciones de los elementos del circuito de control (sensores de temperatura, dispositivos de accionamiento, controladores, etc.). De este modo, la presente invencion ofrece diferentes procedimientos que son adecuados para cada configuration concreta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En primer lugar, a continuation se facilitan algunas definiciones y nomenclaturas que seran utilizadas en todo el texto para una mejor comprension del mismo.

Fds [Hz]: Frecuencia de conmutacion de las tuberlas de aspiracion, es decir, la frecuencia con que el flujo del gas refrigerante cambia entre las dos tuberlas de aspiracion y, en consecuencia, entre los dos circuitos de refrigeracion.

Pds [s]: Periodo de conmutacion de las tuberlas de aspiracion, es decir, el periodo de tiempo en el que se completa un ciclo de conmutacion de ambas tuberlas de aspiracion. Inverso de Fds.

Dds [%]: Ciclo de funcionamiento de la aspiracion, es decir, cuando existen dos tuberlas de aspiracion en las que el flujo de gas refrigerante a traves de la segunda tuberla complementa el de la primera tuberla, existira un funcionamiento entre el tiempo de conduction de cada tuberla y el periodo Pds. Es un ciclo de funcionamiento cuando se refiere a los tiempos que se producen en un periodo de conmutacion de las tuberlas de aspiracion, siendo posible variarlo en cada nuevo periodo. Para identificar el ciclo de funcionamiento de cada tuberla de aspiracion, se establece D1ds como el ciclo de funcionamiento de la primera tuberla de aspiracion y se establece D2ds como el ciclo de funcionamiento de la segunda tuberla de aspiracion. La suma de D1ds y D2ds debe ser igual a la unidad, por consiguiente, Dds se refiere al conjunto de valores (D1ds, D2ds), por ejemplo, (80, 20%), (20, 80%), (50, 50%), etc.

RPMds: Rotation del motor interno del compresor de doble aspiracion. Puede tener un valor fijo o ser cero en el caso de compresores convencionales de capacidad fija (o compresor “ON-OFF”) o cualquier valor dentro de un margen operativo en el caso de compresores de capacidad variable. En un compresor de doble aspiracion, el valor de las RPM puede ser definido para cada tuberla de aspiracion como RPMeV1 y RPMeV2. La capacidad de refrigeracion de un compresor es proporcional a la velocidad de rotacion del motor interno del compresor o proporcional a otra forma de bombeo del gas de refrigeracion, por ejemplo, mediante dispositivos de accionamiento lineales.

CAPcomp: Capacidad de refrigeracion de un compresor, en que el valor de la capacidad puede ser un valor unico o especlfico para cada tuberla de aspiracion (CAPcomp1 y CAPcomp2).

Tds [N.m]: Carga del motor del compresor de doble aspiracion; es decir, velocidad del motor fija o variable. La carga sera especlfica para cada una de las dos tuberlas de aspiracion (T1ds y T2ds). La carga procesada por el motor puede ser obtenida directa o indirectamente por medio de la obtencion de senales electricas del motor (tension, corriente, diferencias de fase, etc.).

Nomenclatura adoptada en la secuencia en el caso de elementos utilizados en sistemas de refrigeracion:

CDS (Control de la doble aspiracion) Dispositivo para la activation de una valvula en un compresor de doble aspiracion - Circuito electronico capaz de activar la valvula interna del compresor de doble aspiracion en un ciclo de funcionamiento Dds.

SET (Sensor de estado de la temperatura) - Cualquier contacto o senal electrica cuyo estado cambia entre dos niveles, de acuerdo con ciertos valores de la temperatura, formando una ventana de histeresis. Por ejemplo, termostato electromecanico y termostato electronico con rele de salida para activar un compresor, o un termostato electronico con salida digital para controlar otro dispositivo de accionamiento que activa el compresor.

SCT (Sensor continuo de temperatura) - Cualquier sensor que suministra una magnitud flsica (en general, tension o corriente electrica) proporcional a un valor de la temperatura (NTC, PTC, etc.).

SQT (Sensor de carga) - Circuito electronico que proporciona una senal electrica proporcional a la carga que esta siendo procesada por el motor del compresor.

ETH (Termostato electronico) - Circuito electronico cuyo papel principal es interpretar los estados o valores de los SET y los SCT y activar o enviar un control de accionamiento al compresor.

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TSD (Dispositivo del momento de puesta en marcha) - Circuito electronico responsable de realizar la puesta en marcha controlada de un motor de induccion monofasico utilizado en compresores de capacidad fija.

I-VCC (Inversor del compresor de capacidad variable) - Circuito electronico denominado inversor de frecuencia, responsable de la activacion del motor o del dispositivo de accionamiento presente en compresores de capacidad variable.

CVC (Valvula de control del tubo capilar) Dispositivo para el accionamiento de la valvula que regula la restriccion del elemento capilar - Circuito electronico capaz de activar una valvula posicionada en serie con el tubo capilar del circuito de refrigeracion, con una cierta frecuencia y con un cierto ciclo de funcionamiento.

Compresor de doble aspiracion

El compresor de doble aspiracion se compone de un compresor que tiene dos tuberlas de aspiracion cuya conmutacion se produce en el interior del compresor, en un ciclo de funcionamiento complementario. La conmutacion se produce por medio de una valvula que, al conmutar una vez en cada periodo de tiempo Pds, distribuye el flujo de gas medido a traves de una de las tuberlas de aspiracion durante un periodo D1ds x Pds y a traves de la segunda tuberla de aspiracion en un periodo (1 - D1ds) x Pds. La conmutacion de la valvula se lleva a cabo mediante una corriente electrica aplicada por medio de un dispositivo de accionamiento externo Cds.

Posibles configuraciones del sistema de refrigeracion

El compresor de doble aspiracion que tiene un dispositivo de accionamiento o motor de velocidad variable o fija, puede ser utilizado en diferentes tipos de sistemas de refrigeracion, clasificados de acuerdo con su complejidad. Esta clasificacion se realiza para hacer mas facil la comprension de los procedimientos de control a proponer, que sean adecuados para los diferentes objetivos de coste, eficiencia, rendimiento, etc.:

Sistema de baja complejidad:

Prioriza un producto competitivo gracias al coste/precio mas bajo de los elementos utilizados. En general, utiliza un compresor con motor con velocidad de rotacion fija (“compresor ON-OFF”), termostato electromecanico con control de la temperatura por histeresis (“on, off”). En algunos casos, el termostato puede ser electronico para conseguir un mejor ajuste de la ventana de histeresis de las temperaturas controladas.

Sistema de complejidad media:

Prioriza un producto competitivo gracias al equilibrio entre coste y rendimiento mediante el consumo o el control de la temperatura. En general, se utiliza un elemento adicional o un elemento de mayor complejidad para mejorar el control de la temperatura en uno o varios compartimentos, o para reducir el consumo energetico. Por ejemplo, este elemento puede ser un compresor de desplazamiento variable o un dispositivo de accionamiento de la velocidad, o motor (Compresor de capacidad variable, o “compresor VCC”, disenado asimismo para tener una capacidad conseguida a traves de la variation sincronizada en su estado operativo), o valvulas de medicion del flujo en los elementos capilares de cada circuito de refrigeracion. El termostato puede ser tanto electromecanico como electronico.

Sistema de complejidad alta:

Prioriza un producto competitivo gracias a un mejor rendimiento (menor consumo, mejor control de la temperatura, mejor diseno, etc.). En general, se utiliza una configuration que tiene varios elementos de elevada complejidad. Por ejemplo, esta configuracion puede tener un compresor de capacidad variable, valvulas de medicion del flujo en los elementos capilares, termostato electronico que lee varios sensores distribuidos en cada compartimento, etc.

Algunas tecnicas anteriores relacionadas con compresores de doble aspiracion se pueden encontrar, por ejemplo, en la patente US 2,158,542 que describe un compresor de doble aspiracion que comprende dos valvulas independientes situadas en el interior del compresor. El compresor de la patente 2,158,542 tiene el inconveniente de permitir el funcionamiento de ambas valvulas de aspiracion al mismo tiempo; por este motivo los componentes del compresor (condensador y motor) deben estar sobreprotegidos con el objeto de soportar el funcionamiento de ambas valvulas de aspiracion al mismo tiempo.

Adicionalmente, la patente US 5,867,995 describe un sistema de refrigeracion que comprende multiples evaporadores, estando controlado cada uno de los evaporadores por medio de una valvula de expansion. No obstante, el compresor de la patente US 5,867,995 es un compresor convencional que comprende solo una valvula de aspiracion.

Ademas, en el documento US 5,184,473 se da a conocer otra tecnica anterior segun la cual un dispositivo de conmutacion del flujo de refrigerante conduce alternativamente el flujo de refrigerante tanto desde un evaporador de alta presion o un evaporador de baja presion a un compresor de un sistema de refrigeracion y a un refrigerador que utiliza dicho sistema de refrigeracion, comprendiendo el sistema dos evaporadores conectados entre si.

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OBJETIVOS DE LA INVENCION

Los objetivos de esta invencion consisten en proporcionar sistemas y procedimientos para controlar un compresor de doble aspiracion para su aplicacion en sistemas de refrigeracion, capaz de satisfacer las diferentes demandas de coste, eficiencia y control de la temperatura por medio de dispositivos y tecnicas de diferentes niveles de complejidad y diferentes configuraciones de los elementos desde el circuito de control (sensores de temperatura, dispositivos de accionamiento, controladores, etc.).

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION

Los objetivos de la invencion se alcanzan por medio de un sistema para controlar un compresor de doble aspiracion para su aplicacion en sistemas de refrigeracion, el sistema de refrigeracion segun la reivindicacion 17.

Los objetivos de la invencion se alcanzan por medio de un procedimiento para controlar un compresor de doble aspiracion para su aplicacion en sistemas de refrigeracion, el sistema de refrigeracion segun la reivindicacion 1.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La presente invencion sera descrita a continuacion con mas detalle en base a las figuras:

Figura 1 - muestra un ejemplo de aplicacion de un compresor de doble aspiracion a un sistema con dos evaporadores. La figura muestra el elemento CDS para el accionamiento de la valvula de doble aspiracion en el interior del compresor, el compresor con sus dos tuberlas de aspiracion; los dos evaporadores, cada uno con sus medios de detection de la temperatura que pueden ser mediante un elemento SET (ejemplo: termostato electromecanico) o un elemento sCt (ejemplo: nTc), los elementos CVC opcionales y las valvulas respectivas que regulan la restriccion del elemento capilar;

Figura 2 - muestra dos formas habituales del sensor de temperatura en el compartimento con el que esta acoplado cada evaporador. En la figura 2a, existe un elemento SET, en general un contacto de termostato electromecanico. En la figura 2b, la temperatura es medida a traves de un elemento SCT y la information es procesada por medio de un control electronico ETH para una implementation de actuation posterior. El elemento ETH puede enviar senales de control a otro control electronico para activar algun dispositivo de accionamiento en el sistema, por ejemplo, para un elemento CDS responsable de la activation de la valvula del compresor de doble aspiracion. Las senales de control (en este ejemplo de la figura, como referencia en el caso de Dds) pueden ser discontinuas (“on” u “off”) o continuas. Los niveles de temperatura obtenidos por medio del elemento SCT pueden ser procesados asimismo por medio de controles electronicos integrados, tal como se sugiere en 8;

Figura 3 - muestra un diagrama clasico de un circuito de control;

Figura 4 - muestra un ejemplo de control de un compresor de doble aspiracion, en el que existe informacion de solamente un sensor de temperatura, en este caso un elemento SET. El ciclo de funcionamiento Dds tiene solo un valor fijo aplicado al compresor cada vez que es activado;

Figura 5 - muestra un ejemplo de control de un compresor de doble aspiracion, en el que existe informacion de dos sensores de temperatura, en este caso dos elementos SET. El ciclo de funcionamiento Dds tiene dos valores fijos aplicados al compresor cada vez que es activado; y siguiendo alguna logica relacionada con la informacion de los sensores de temperatura;

Figura 6 - muestra un ejemplo de control de un compresor de doble aspiracion, en el que existe informacion de un sensor de temperatura, en este caso un elemento SET. El elemento CDS activa la valvula de aspiracion con el ciclo de funcionamiento Dds y tiene un sensor integrado STQ de carga del motor del compresor (para la deteccion de TDS);

Figura 7 - muestra un ejemplo de control de un compresor de doble aspiracion de capacidad variable, en el que existe informacion de dos sensores de temperatura, en este caso dos elementos SET. El elemento CDS activa la valvula de aspiracion con el ciclo de funcionamiento Dds y esta integrado con el inversor I-VCC y el sensor STQ de la carga. El inversor I-VCC puede activar el compresor con capacidades diferentes para D1ds y d2ds; y

Figura 8 - muestra un ejemplo de control de un compresor de doble aspiracion de capacidad variable, en el que existe informacion de dos sensores de temperatura, en este caso dos elementos SCT conectados a un unico control compuesto por un termostato ETH, un elemento CDS que activa la valvula de aspiracion con el ciclo de funcionamiento Dds, un inversor I-VCC con un sensor STQ de la carga y controles CVC.

Figura 9 - representa la topologla del motor de induction monofasico con las teclas de control SP y SA para el enrollado de la bobina principal P y de la bobina A de puesta en marcha. Asimismo representa las tensiones de

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alimentacion VR y la corriente en el devanado principal IP. El nivel actual (IP) observado en la bobina principal (P) es proporcional al nivel de carga (par T) aplicado al motor.

Figura 10 - estos diferentes puntos de carga o par (Carga 1 y Carga 2) implican niveles de corriente (IP1 e IP2).

Figuras 11 y 12 - representan los niveles de corriente observados en el devanado de trabajo del motor cuando opera con diferentes cargas (Carga 1 y Carga 2) y esta asimismo representada la separation (F1, F2) entre el vector de corriente (IP) y el vector de tension (VR) de la red, respectivamente. Este angulo cambia con el nivel de carga del motor (Carga).

Figura 13 - representa el sistema de control completo conectado al compresor, y el modulo de control (Control) recibe informacion de la tension de la red (VR), la informacion actual de la corriente en el devanado principal del motor (IP) y este nivel de corriente cambia entre los valores (IP1 e IP2) dependiendo de si el compresor esta conectado a la aspiration 1 o a la aspiration 2. Este control (Control) calcula, de acuerdo con esta information de la carga y de los parametros predefinidos, los instantes en que debe ser activada la valvula de aspiracion (CDS) mediante la senal de control (control de la valvula de aspiracion).

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FIGURAS Y DE LA INVENCION

Elementos y variables del circuito de control

Considerando el diagrama clasico de un circuito de control (figura 3), se realiza una breve description de los elementos existentes en un sistema de refrigeration que tiene un compresor de doble aspiracion.

SISTEMA BASICO

El sistema basico a controlar se compone, como mlnimo, de los elementos pasivos de un circuito de refrigeracion, tales como los elementos del intercambiador de calor (condensador -30- y evaporador -20-) y elementos de restriction (tubo capilar). Los compartimentos a refrigerar son componentes indirectos del suelo, una vez estan acoplados termicamente con los evaporadores.

En los casos en que se utiliza el compresor de doble aspiracion, existen como mlnimo dos evaporadores, estando cada uno de ellos acoplado con un compartimento diferente del sistema de refrigeracion (por ejemplo, un compartimento de congelation y un compartimento de refrigeracion).

DISPOSITIVOS DE ACCIONAMIENTO

Los dispositivos de accionamiento son los elementos activos en el interior de un circuito de refrigeracion, tales como el compresor (en este caso, un compresor de doble aspiracion), la valvula interna del compresor para conmutar la tuberla de aspiracion, y una o dos valvulas que regulan la restriccion del elemento capilar de cada evaporador. Otros dispositivos de accionamiento pueden estar presentes, dependiendo de la complejidad y del alcance del suelo, tales como amortiguadores, ventiladores, valvulas de bloque, etc.

El compresor de doble aspiracion puede tener un motor convencional o un motor con velocidad de rotation variable, un motor de desplazamiento lineal y de frecuencia fija o variable. En el compresor de capacidad fija, o compresor “ON-OFF”, existen dos situaciones (“on” y “off”) en las que la capacidad de bombeo del gas refrigerante es fija cuando esta “on” (conectado). En el compresor de capacidad variable o “VCC”, el bombeo del gas refrigerante es regulado de acuerdo con la rotacion del motor o con el desplazamiento y la frecuencia de un dispositivo de accionamiento lineal, y puede existir una capacidad especlfica para cada una de las dos tuberlas de aspiracion.

En el caso de la valvula interna del compresor de doble aspiracion, dicha valvula actua distribuyendo el gas refrigerante a ambas tuberlas de aspiracion, donde siempre habra una de las tuberlas transportando el gas y nunca dos tuberlas que lo transporten en el mismo momento (D1ds + D2ds = 1). El dispositivo de accionamiento de la tuberla de aspiracion del compresor opera a alta frecuencia si se compara con la dinamica del sistema de refrigeracion; de este modo, ambos evaporadores transportan el gas refrigerante con unas pulsaciones procedentes de la conmutacion de la valvula de aspiracion practicamente imperceptibles para la capacidad de intercambio de calor de los evaporadores.

En sistemas de alta complejidad, pueden existir valvulas que regulen la restriccion de los tubos capilares. Estos dispositivos de accionamiento operan a una frecuencia diferente de la utilizada para la conmutacion de la valvula interna del compresor de doble aspiracion, de modo que se evitan inestabilidades en el sistema. En un sistema que tiene un compresor de doble aspiracion y, como mlnimo, dos evaporadores, cada evaporador tiene su elemento capilar y, por consiguiente, cada evaporador puede tener una valvula en serie que regula la restriccion asociada a su tubo capilar.

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CONTROLADOR

Es el elemento responsable del control de los dispositivos de accionamiento de acuerdo con el valor del error entre la variable de referencia y el valor real de la cantidad controlada. El controlador puede ser de muy baja complejidad, siendo solamente un control “on” y “off”, mientras que puede ser progresivamente mas complejo, siendo capaz de recibir e interpretar informacion referente a diversas cantidades del suelo, y controlando simultaneamente varios dispositivos de accionamiento mediante senales discontinuas o continuas.

En un sistema de baja complejidad, equipado con un compresor de doble aspiracion, el controlador recibira, como mlnimo, informacion de la temperatura de uno o varios termostatos electromecanicos. Y, en base a su logica de control, controlara los dispositivos de accionamiento: valvula de aspiracion y motor del compresor.

En un sistema de alta complejidad, equipado con un compresor de doble aspiracion de capacidad variable, y asimismo, de valvulas de regulation para uno o varios tubos capilares, el controlador puede recibir un conjunto de informacion mayor, tal como la temperatura real en diferentes puntos del sistema, la carga procesada por el motor interno del compresor, el consumo del compresor, etc. Y, en base a su logica de control, controlara los diversos dispositivos de accionamiento: valvula de aspiracion del compresor, velocidad o desplazamiento del motor para cada tuberla de aspiracion, valvula o valvulas que regulan el tubo o tubos capilares, etc.

SENSORES

En un sistema de refrigeration, el sensor mas elemental es el sensor de temperatura o termostato, que puede ser SET (en general electromecanico) o SCT (sensor acoplado con un control electronico o termostato electronico). El primer tipo, SET electromecanico, es ampliamente utilizado en sistemas de refrigeracion de bajo coste y baja complejidad y proporciona informacion sobre la situation del sistema; esto es, si la temperatura medida alcanzo una de las dos valvulas que determina una ventana de histeresis. En el caso del termostato electronico SCT de mayor coste y complejidad, la temperatura es medida real y continuamente (excepto los errores de medicion que surgen de la tolerancia del sensor de temperatura, la calidad del acoplamiento termico, etc.). La informacion sobre la temperatura real es procesada por medio de un circuito electronico en el que, en este proceso, el valor de la temperatura es traducido en senales electricas para las acciones de control consiguientes del sistema de refrigeracion.

Como una forma indirecta de monitorizado del trabajo que esta siendo realizado por un circuito de refrigeracion, es posible monitorizar la carga procesada por el motor utilizado en el compresor, tanto de velocidad fija como variable, o de desplazamiento. El sensor de carga STQ, a su vez, se compone de sensores que monitorizan magnitudes electricas del motor (tales como corriente, tension, frecuencia, separation, etc.).

Otros tipos de sensores pueden estar presentes en sistemas de refrigeracion equipados con el compresor de doble aspiracion, por ejemplo, sensores de consumo de energla electrica, sensores de apertura de puertas, sensores de presion, etc.

REFERENCIAS - r(t):

Estos son los valores deseables para las cantidades controladas. En un sistema de refrigeracion con compresor de doble aspiracion, en general, las referencias estan relacionadas con las temperaturas en los evaporadores (o en los compartimentos), en los valores de la carga del motor para cada una de las dos aspiraciones, etc.

PERTURBACION - d(t):

Es toda interferencia externa al suelo del sistema. En cualquier sistema de refrigeracion, las perturbaciones mas corrientes son la apertura de puertas y la adicion de carga termica en uno o varios compartimentos.

CANTIDADES CONTROLADAS:

Son todas las cantidades flsicas que se desea controlar. Dichas cantidades pueden ser monitorizadas directamente o indirectamente mediante los sensores; o estimadas en base a un modelo teorico del sistema.

Dependiendo de la complejidad del sistema de refrigeracion equipado con compresor de doble aspiracion, dichas cantidades pueden variar desde una unica temperatura hasta un conjunto de variables que deben ser priorizadas (temperaturas, consumo, velocidad de respuesta, etc.).

VARIABLES DE ACCIONAMIENTO - “ON-OFF”. CAPc.omp. Dds. etc.:

Estas variables son variables de control discontinuas o continuas aplicadas a los dispositivos de accionamiento. En un sistema de refrigeracion con un compresor de doble aspiracion, las principales variables de accionamiento estan relacionadas con el funcionamiento del compresor (“on”, “off”, valor de la capacidad) y el funcionamiento de la valvula interna del compresor (ciclo de funcionamiento y frecuencia de conmutacion de la valvula).

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Ajuste de la capacidad en el caso de dos circuitos de refriaeracion

En un sistema de refriaeracion equipado con un compresor de doble aspiracion, existen como mfnimo dos evaporadores con capacidades de refriaeracion determinadas por el ciclo de funcionamiento de la valvula interna del compresor. Como la valvula conmuta a alta frecuencia si se compara con la dinamica del sistema de refriaeracion, los evaporadores transportan el gas refrigerante con pulsaciones practicamente imperceptibles para la capacidad de intercambio de calor (CAPev) de los evaporadores.

De este modo, es factible una capacidad de refriaeracion para cada evaporador (CAPevI, CAPev2) que puede ser variable de acuerdo con el ciclo de funcionamiento de la valvula interna del compresor y el valor de la capacidad del compresor.

En un sistema con un compresor de capacidad fija (“ON”-“OFF”), la variacion de la capacidad de cada evaporador depende de la del otro, dado que los ciclos de funcionamiento de ambas aspiraciones son complementarios (D1ds + D2ds = 1). En otras palabras, con el compresor conectado:

CAPevi <x CAPcomp x D1ds

CAPev2 K CAPCqMP x (1 — D1ds)

CAPcomp CAPEvi + CAPevz

En que CAPcomp = Capacidad suministrada por el compresor CAPev1 = capacidad del evaporador 1;

CAPev2 = capacidad del evaporador 2;

En un sistema con un compresor de capacidad variable, la variacion de la capacidad de cada evaporador puede ser controlada dentro de un maraen mas amplio, e incluso desacoplada entre los dos evaporadores aracias al ajuste independiente de la capacidad del compresor para cada tuberfa de aspiracion. Por ejemplo, un compresor de capacidad variable equipado con un motor rotativo y estando el motor conectado con una velocidad de rotacion del mismo valor para las dos tuberfas de aspiracion, (RPMset) la variacion de la capacidad de cada evaporador dependera de su velocidad de rotacion y del ciclo de funcionamiento de la aspiracion:

RP Meet

CAPevi*WK^xD1ds

R P Meet , ~

CAPev2 K ddm x (1 ~ D1ds) Kr mmax

CAPcomp K CAPevi + CAPev2

En que: RPMset = Velocidad de rotacion del motor, que se mantiene la misma en ambas tuberfas de aspiracion RPMMax = velocidad de rotacion maxima del motor del compresor VCC.

Con el compresor VCC de motor rotativo funcionando a diferentes velocidades de rotacion para cada una de las dos tuberfas de aspiracion, la variacion de la capacidad se puede conseauir de una manera independiente para cada evaporador:

, RPMevi _

K--------- x D1 PE

CAP,

EVl

RPM,

RPMEV2 , N

CAP^l « QPM X Cl - Dios)

RPMmax

CAPComp ^ CAPEvi + CAPEv2

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En que: RPMevi y RPMev2 = Velocidad de rotacion del motor para cada una de las tuberlas de aspiracion. Procedimientos de control propuestos para el compresor de doble aspiracion

Se proponen procedimientos de control para sistemas de refrigeracion equipados con compresor de doble aspiracion, un compresor tanto de capacidad fija como variable. Los procedimientos son mencionados en orden ascendente de complejidad, buscando destacar las ventajas competitivas para cada solucion, tanto por bajo coste, bajo error de temperatura, bajo consumo, etc.

1. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con compresor de doble aspiracion tal como “ON”-“OFF”, un unico sensor SET de temperatura y un unico valor de la proporcion Dds:

Que: La configuracion para la activacion y el control del compresor de doble aspiracion “ON”-“OFF” con ciclo de funcionamiento fijo (Dds), en que el control del compresor “on - off” procede de un unico elemento SET (por ejemplo, el contacto de un termostato electromecanico). La figura 4 ejemplifica la configuracion en la que el elemento SET es un contacto que, aparte de alimentar el compresor, alimenta asimismo el elemento CDS 90.

SET: D1DS D2DS Compresor

OFF
OFF
OFF
OFF

ON: Dfijo 1 - Dfijo
ON

Por que: Tener una opcion para aplicaciones de bajo coste, en las que solamente existe un termostato electromecanico y la electronica CDS -90- activa las aspiraciones con un ciclo de funcionamiento fijo, por ejemplo, por medio de un temporizador sencillo y de bajo coste.

Nota 1: Existe 1 elemento SET (por ejemplo, termostato electromecanico) y 1 como valor para el ciclo de funcionamiento Dds.

Nota 2: En este caso, uno de los evaporadores estara en “circuito abierto” a continuacion del ciclo del otro evaporador monitorizado por el termostato.

2. Sistema con dos evaporadores, como mfnimo, con compresor de doble aspiracion tal como “ON - OFF”, dos sensores SET de temperatura y dos posibles valores para la proporcion DDS:

Que: Igual que la configuracion anterior, no obstante con dos valores fijos para el ciclo de funcionamiento Dds (ejemplo: 80, 20% y 20, 80%), un primer valor D1'ds que es mas elevado que D2'ds y un segundo valor D1”ds que es mas bajo que D2”Ds, con dos sensores SET de temperatura (por ejemplo, dos termostatos electromecanicos). En este caso el compresor se desconecta cuando ambos termostatos alcanzan sus valores de temperatura de referencia “set-points” (puntos fijados). Si el evaporador que esta recibiendo, en este ejemplo, el 80% de la capacidad del compresor alcanza su temperatura de “set-point” antes que el otro, el control CDS de la valvula de aspiracion puede modificar el ciclo de funcionamiento Dds a su segundo valor fijo aplicando la capacidad mas grande al evaporador en el que el termostato no ha alcanzado todavla su “set-point”. La figura 5 ejemplifica la configuracion, en la que los elementos SET son contactos de termostatos electromecanicos, los cuales aparte de alimentar el compresor, alimentan tambien el elemento CDS -90-. No obstante, la alimentacion del elemento CDS -90- puede ser independiente de los elementos SET.

SET1: SET2 D1DS D2DS Compresor

OFF
OFF
OFF
OFF
OFF

OFF: ON 1 - D2”ds D2”ds > D1”ds ON

ON: OFF 1 - D2”ds D2'ds < D1'ds
ON

ON
ON: 1 - D2”ds D2'ds o D2”ds
ON

Por que: Reduce el error de la temperatura no controlada en la solucion de la configuracion anterior. El ciclo de funcionamiento elevado (ejemplo: congelador 80%, refrigerador 20%) genera un exceso de capacidad en el congelador -60- (primer entorno refrigerado) y genera falta de capacidad en el refrigerador -70- (segundo entorno refrigerado). El ciclo de funcionamiento bajo es el inverso. En esta configuracion existira un elemento SET dominante (termostato) o el elemento que alcanza primero su “set-point”.

Nota 1: Existen dos elementos SET (termostatos electromecanicos) y dos posibles valores para el ciclo de funcionamiento Dds.

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Nota 2: Ambos evaporadores estaran en ciclo cerrado; sin embargo uno de ellos tendra prioridad haciendo que la temperatura en el segundo evaporador sea todavia capaz de pasar fuera de los limites de la histeresis del termostato. Para reducir este error se sugiere la configuracion siguiente.

3. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con compresor de doble aspiracion tal como “ON”-“OFF”, dos sensores de temperatura SET y tres o mas posibles valores para la proporcion DDS:

Que: Igual que la configuracion anterior, sin embargo con tres o mas valores fijos para el ciclo de funcionamiento Dds (ejemplo: 50, 50%; 20, 80% y 80, 20%) con dos elementos SET. El ciclo de funcionamiento Dds es escogido entre tres o mas valores fijos, mediante la combinacion de ambos termostatos. Tomando la figura 5 como referencia, la situacion en que ambos elementos SET estan en (“ON”) tiene un tercer valor de Dds, que puede ser, por ejemplo, (50, 50%). Por consiguiente, puede ser necesario un control electronico CDS -90- con una capacidad minima de procesamiento para interpretar estas combinaciones y controlar la valvula de aspiracion.

Por que: Reduce el error de la temperatura en el segundo evaporador, error que existe en la configuracion anterior.

Nota 1: Existen 2 elementos SET y 3 o mas posibles valores para el ciclo de funcionamiento Dds.

Nota 2: Un valor intermedio para el ciclo de funcionamiento reduce la oscilacion de la temperatura de un segundo evaporador. Esta configuracion ya no resulta interesante (coste) si la solucion requiere un dispositivo electronico identico al de la configuracion sugerida en 4 (con la utilizacion, por ejemplo, de un microcontrolador). En otras palabras, la siguiente configuracion ofrece un control mejor que el de esta configuracion y solamente presentara inconvenientes si tiene un mayor coste de la electronica.

4. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con un compresor de doble aspiracion tal como “ON - OFF”, dos sensores de temperatura (tanto SET como SCT) y un valor continuo para la proporcion DDS:

Que: Configuracion para la activacion y el control de un compresor de doble aspiracion “ON - OFF” con ciclo de funcionamiento Dds variable y continuo dentro de un margen de trabajo (0 a 100%), definido en base a la lectura de ambos termostatos tanto SET como SCT.

Por que: Se tiene un ajuste continuo del ciclo de funcionamiento Dds para buscar un error cero (mantenido dentro de la histeresis), como minimo en dos evaporadores (congelador -60- y refrigerador -70-), mejorando el rendimiento y la eficiencia del sistema de refrigeracion.

Nota 1: Existen 2 sensores de temperatura (termostatos electromecanicos o electronicos, tales como SET o SCT), y ciclo de funcionamiento Dds con un valor continuo dentro de un margen.

Nota 2: Un control electronico que tiene capacidad de procesamiento de senales debera ajustar el ciclo de funcionamiento Dds mediante un algoritmo para el control de las temperaturas de los evaporadores, tomando como realimentacion los pulsadores de control “on” y “off” de ambos termostatos SET (por ejemplo, electromecanicos), o los valores de la temperatura medidos mediante termostatos electronicos SCT (la figura 4 muestra ejemplos de la utilizacion de sensores de temperatura SET y SCT).

Nota 3. Una de las ventajas de utilizar esta configuracion es la posibilidad de controlar la valvula de aspiracion con un ciclo de funcionamiento Dds ideal para obtener un punto de funcionamiento en el que ambos termostatos consiguen sus respectivas temperaturas de “set-point” al mismo tiempo, cuando estan en regimen permanente. Con este objetivo, el control debe tener un algoritmo que busque este punto de funcionamiento en base a la realimentacion de ambos termostatos. Haciendo que una de las variables controladas este en el punto en que las temperaturas monitorizadas (primera temperatura T1 y segunda temperatura T2) alcanzan sus respectivos valores de referencia, es posible hacer que el tiempo de funcionamiento del compresor (“on”) sea el minimo, es decir, el compresor no necesita estar en “on” (conectado) debido a que un solo compartimento no ha alcanzado la temperatura deseada. De este modo, cuando la temperatura en un primer compartimento (T1) esta por encima del valor de referencia, se incrementa el ciclo de funcionamiento de aspiracion D1ds y; de manera identica, cuando la temperatura en un segundo compartimento (T2) esta por encima del valor de referencia, se incrementa el ciclo de funcionamiento de aspiracion D2Ds.

5. Sistema con dos evaporadores como minimo, con compresor de doble aspiracion tal como “ON - OFF”, uno o dos sensores de temperatura (SET o SCT), un sensor STQ de carga Tds del motor, y un valor continuo para la proporcion DDS:

Que: Configuracion para activar y controlar un compresor de doble aspiracion “ON - OFF” con ciclo de funcionamiento Dds variable y continuo dentro de un margen de trabajo, definido en base a la lectura de un unico sensor de temperatura situado en uno de los evaporadores, y en la lectura de la carga procesada por el motor para cada tuberia de aspiracion (T1ds y T2ds). Se excluye la necesidad de un segundo sensor de temperatura; no

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obstante, un segundo sensor, situado en el segundo evaporador puede ser utilizado para controlar mejor la temperatura. La figura 6 ejemplifica la configuracion en la que existe un sensor SET (por ejemplo, electromecanico).

Por que: Reduce el error de la temperatura de los evaporadores en un sistema con un solo sensor de temperatura, obteniendo rendimiento y eficiencia con una configuracion de un coste mas bajo que el sugerido en la configuracion 4.

Nota 1: Existe, como mlnimo, un sensor de temperatura SET o SCT (esto es, como mlnimo un evaporador tiene su temperatura medida) y el ciclo de funcionamiento Dds con un valor continuo esta dentro de un margen.

Nota 2: Si existe un conocimiento previo del sistema de refrigeracion que relacione la carga del motor con la carga termica de cada evaporador (T1ds y T2ds) y la temperatura del compartimento monitorizado (T1), es posible estimar la temperatura en el compartimento no monitorizado (T2). De este modo, el sistema de control actuara sobre el ciclo de funcionamiento Dds hasta que las cargas T1ds y T2ds junto con la lectura de los sensores SET o SCT del compartimento monitorizado alcancen un valor que corresponda al valor de la temperatura estimada para el compartimento no monitorizado.

6. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con compresor de doble aspiracion VCC, dos sensores de temperatura (SET o SCT), un valor continuo para el ciclo de funcionamiento Dds y un valor de la capacidad independiente del compresor para cada tuberfa de aspiracion:

Que: Configuracion en la que el sistema de control define la capacidad requerida por cada compartimento o evaporador del sistema y regula estas capacidades CAPev por medio de ajustes del ciclo de funcionamiento Dds de aspiracion y por medio de la capacidad del compresor. Puede existir una capacidad del compresor para cada compartimento (CAPcomp1 t CAPcomp2), o una capacidad fija (CAPcomp1 = CAPcomp2), priorizando la mayor eficiencia o la menor variacion de capacidad del compresor.

Por que: Por medio del ajuste independiente de la capacidad en cada evaporador, es posible reducir el consumo una vez que uno de los evaporadores no tenga su rendimiento afectado por transiciones ocasionales de la carga termica en el segundo evaporador. Existe asimismo una reduccion del consumo por medio de la obtencion de una capacidad que sea menor que la capacidad minima obtenida solamente por medio de la capacidad convencional variable del compresor; esto es, la capacidad de cada evaporador esta definida por la capacidad minima del compresor y por el ciclo de funcionamiento Dds, haciendo factible una capacidad mas baja y un ciclo mas bajo del compresor.

Nota 1: Existen dos sensores de temperatura (SET o SCT), un ciclo de funcionamiento Dds con valor continuo dentro de un margen, y capacidades del compresor iguales o diferentes para cada tuberia de aspiracion (CAPcomP1 y CAPcomp2).

7. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con compresor VCC de doble aspiracion, uno o dos sensores de temperatura (SET o SCT), un sensor TDS de la carga del motor, un valor continuo para el ciclo de funcionamiento DDs y un valor de la capacidad independiente del compresor para cada tuberfa de aspiracion:

Que: Configuracion identica a la anterior, sin embargo con la adicion de un sensor para la carga TDs procesada por el motor. En esta configuracion, tanto el ciclo de funcionamiento Dds (variable y continuo dentro de un margen de trabajo) y las capacidades del compresor CAPcomP1 y CAPcomP2, o una combinacion de ambas variables de accionamiento, estan definidos en base a la lectura de uno o dos sensores de temperatura (SET o SCT) y en la lectura de las cargas T1Ds y T2Ds. Mediante la combinacion de esta configuracion con la propuesta en 5, es posible realizar el control del sistema con un unico sensor SET (ejemplo: termostato electromecanico), y la temperatura en el evaporador no monitorizado (T2) es estimada en base al conocimiento previo de la relacion entre la temperatura en el otro evaporador (T1) y en las cargas T1ds y T2ds.

Por que: Un ajuste apropiado de la capacidad del compresor de doble aspiracion, sin necesidad de termostato electronico ETH en el sistema, pero de uno o dos sensores SET (por ejemplo: termostatos electromecanicos) y un sensor para las cargas T1ds y t2ds. Ver la figura 7.

Nota 1: Existen uno o dos sensores de temperatura (SET o SCT), un ciclo de funcionamiento Dds con valor continuo dentro de un margen, y capacidades del compresor que son iguales o diferentes para cada tuberia de aspiracion (CAPcomp1 y CAPcomp2).

8. Sistema con dos evaporadores como mfnimo, con compresor de doble aspiracion tal como “ON - OFF", uno o dos sensores de temperatura (SET o SCT), un control capaz de activar y cuantificar la carga de un motor de induccion y un valor continuo para el ciclo de funcionamiento DDs:

Que: Configuracion para activar y controlar un compresor de doble aspiracion “ON - OFF” con ciclo de funcionamiento Dds variable y continuo dentro de un margen de trabajo, definido en base a la lectura de uno o dos sensores (SET o SCT), y en la lectura de la carga requerida por el motor de induccion para cada tuberia de

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aspiracion. En esta configuration, el sistema esta equipado con un compresor de doble aspiration, tal como “ON - OFF”, que tiene un motor de induction monofasico, el controlador podra controlar simultaneamente la potencia proporcionada al motor de induccion desde la red de corriente alterna de 50 Hz, 60 Hz, u otra frecuencia y tension proporcionada por la red comercial de energla, y controlar la valvula instalada en la aspiracion del compresor mediante la utilization de la information calculada por el controlador del motor relativa al nivel de carga bajo la que esta funcionando este motor de induccion y, en base a una logica de control, decidir acerca de la proportion de tiempo o el numero de ciclos de compresion que el compresor activara para bombear el gas de cada una de las tuberlas de aspiracion. Este controlador del compresor puede tener, como mlnimo, un conmutador bilateral controlable (tal como un Triac) conectado en serie al devanado principal o a uno para el funcionamiento del motor, mientras que el controlador mide la diferencia de fase entre la tension y la corriente aplicada a este motor, lo que permite deducir el nivel de carga al que esta sometido el motor, siendo posible deducir, con el tiempo, la evolution de esta carga aplicada al eje del motor, permitiendo deducir la proporcion y la evolucion entre las cargas T1ds y T2ds cuando funciona conectado a la primera o a la segunda tuberlas de aspiracion, pudiendo el controlador decidir sobre el momento de apertura de la valvula de aspiracion de acuerdo con una logica predefinida. Esta carga aplicada al motor cuando esta conectado a cada una de las tuberlas de aspiracion mantiene una proporcion principalmente con las presiones de evaporation y, en consecuencia, con las temperaturas de evaporation en cada evaporador.

Integration de los controladores a otros elementos del sistema

Existen sugerencias de posibles realizaciones practicas del control del compresor de doble aspiracion integrado en un sistema de refrigeration, en las que los elementos “dispositivos de accionamiento”, “controles”, “sensores”, entradas para la lectura del sensor y salidas de tension y corriente pueden ser integrados en un unico control electronico ya utilizado para realizar otras funciones en el interior del sistema de refrigeracion.

Se sugieren los siguientes controles integrados para el compresor de doble aspiracion:

A. CDS con temporizador fijo: Control electronico con la funcion principal de activation de la valvula de aspiracion con un unico ciclo de funcionamiento fijo, cada vez que actua un unico elemento SET (ver figura 4). El control tiene un circuito temporizador simple para definir el ciclo de funcionamiento Dds y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. El control y el compresor pueden recibir o no alimentation procedente del cierre del elemento SET. Control de bajo coste y complejidad, que satisface las necesidades de la configuracion para la activacion y el control de acuerdo con 1.

B. CDS con temporizadores fijos y sensores de dos elementos SET: Control electronico con la funcion principal de activacion de la valvula de aspiracion con uno o dos ciclos de funcionamiento prefijados Dds, en los que cada una de las dos valvulas Dds se refiere a la actuation de uno de los dos elementos sEt del sistema (ver figura 5). El control tiene un circuito con temporizadores simples para definir las dos valvulas Dds; tiene sensores para identificar la situation de ambos elementos SET y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. El control y el compresor pueden recibir o no alimentacion procedente del cierre de los elementos SET. Control de bajo coste y complejidad, que satisface las necesidades de la configuracion para la activacion y el control de acuerdo con 2.

C. CDS con temporizadores fijos, capacidad de procesamiento logico y sensores de dos elementos SET: Control electronico con la funcion principal de activacion de la valvula de aspiracion con uno de tres o mas ciclos de funcionamiento prefijados Dds, en los que la utilizacion de cada uno de los valores de Dds esta condicionada a un logica de control basado en la situacion de, como mlnimo, dos elementos SET del sistema. El control tiene un circuito con temporizadores simples para definir los valores fijos de Dds; un circuito logico capaz de definir el mejor valor de Dds en base a la situacion de los elementos SET; tiene sensores para identificar la situacion de los elementos SET y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. El control CDS y el compresor pueden recibir o no alimentacion procedente del cierre de los elementos SET. Control de coste y complejidad medios, que satisface las necesidades de la configuracion para la activacion y el control de acuerdo con 3.

D. CDS con capacidad de procesamiento digital, y sensores de dos elementos SET: Control electronico con la funcion principal de activacion de la valvula de aspiracion con un ciclo de funcionamiento continuo Dds dentro de un margen, en el que el valor de Dds es ajustado continuamente de acuerdo con la logica de control basada en la situacion de, como mlnimo, dos elementos SET del sistema. El control tiene un elemento de procesamiento digital (microcontrolador o DSP - Procesador digital de senales); una logica capaz de definir el mejor valor de Dds en base a la situacion de los elementos SET; tiene sensores para identificar la situacion de los elementos SET y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. El control CDS y el compresor pueden recibir o no alimentacion procedente del cierre de los elementos SET. Si es necesario tener la historia de las activaciones de los elementos sEt para definir el mejor valor de DDs, el elemento CDS -90- debe estar activado permanentemente o tener la capacidad de memorizar su situacion antes de la desconexion simultanea de los elementos SET. Control de coste y complejidad elevados, que satisface las necesidades de la configuracion para la activacion y el control de acuerdo con 4.

E. CDS con capacidad de procesamiento digital, que tiene un elemento STQ y sensores de uno o dos elementos SET: Control electronico con la funcion principal de activacion de la valvula de aspiracion con un ciclo de

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funcionamiento continuo Dds dentro de un margen, en el que el valor de Dds es ajustado continuamente de acuerdo con la logica de control basada en la situation de uno o dos elementos SET del sistema, y en los valores de la carga procesados por el motor del compresor, obtenidos mediante el elemento STQ. La figura 6 muestra la configuration en la que existe solamente un elemento SET. El control tiene un elemento de procesamiento digital (microcontrolador o DSP), una logica capaz de definir el mejor valor de Dds en base a la situacion de uno o dos elementos SET; un elemento STQ, y tiene sensores para identificar la situacion de hasta dos elementos SET, y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. Control de coste y complejidad elevados, que satisface las necesidades de la configuracion para la activation y el control de acuerdo con 5.

F. Seguidor de control CDS. Control electronico con la funcion principal de activacion de la valvula de aspiration con un ciclo de funcionamiento continuo Dds dentro de un margen, en el que el valor de Dds es ajustado continuamente de acuerdo con las senales de control procedentes de otro control electronico tal como un ETH (ver, por favor, la figura 2b) o el control I-VCC. El control tiene un circuito que sigue las senales de control, traduciendolas en valores del ciclo de funcionamiento de Dds. Puede ser construido de modo que este acoplado o no al compresor, o junto con los controles ETH o I-VCC. Control de coste y complejidad bajos siendo uno de los elementos necesarios para llevar a cabo la configuracion para la activacion y el control segun 6.

G. CDS integrado al control I-VCC. Conjunto electronico unico que contiene el control I-VCC y el control CDS descrito en Seguimiento del control CDS. En este control integrado, el valor de Dds y de la capacidad del compresor VCC (CAPcompI y CAPcomp2) son ajustados continuamente de acuerdo con los controles procedentes de un control ETH. Puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. Control de coste y complejidad elevados, siendo una de las formas de llevar a cabo la configuracion para la activacion y el control segun 6.

H. CDS integrado con los controles I-VCC y ETH: Conjunto electronico unico que contiene los controles I-VCC y ETH, y el control CDS descrito en Seguimiento del control CDS. En este control integrado, el valor de Dds y de la capacidad del compresor VCC (CAPCoMP1 y CAPcomp2) son ajustados continuamente de acuerdo con la logica de control basada en las lecturas de los sensores SCT del sistema. El control tiene un elemento de procesamiento digital (microcontrolador o DSP); una logica capaz de definir el mejor conjunto de variables de accionamiento (Dds, CAPcompI y CAPcomp2) basada en las lecturas de los sensores SCT, y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. Control de coste y complejidad elevados, siendo una de las formas de llevar a cabo la configuracion para la activacion y el control segun 6.

I. CDS integrado con los controles I-VCC, que tiene un elemento STQ. Conjunto electronico unico que contiene controles I-VCC y CDS tales como los descritos en Seguimiento del control CDS, comprendiendo ademas un elemento STQ (ver figura 7). En este control integrado el valor de Dds y de la capacidad del compresor VCC (CAPcompI y CAPcomp2) son ajustados continuamente de acuerdo con la situacion de uno o dos elementos SET del sistema, y a los valores de la carga procesados por el motor del compresor, obtenidos mediante el elemento STQ. El control tiene un elemento de procesamiento digital (microcontrolador o DSP); una logica capaz de definir el mejor conjunto de variables de accionamiento (Dds, CAPcompI y CAPcomp2) basada en la situacion de uno o dos elementos SET; un elemento STQ tiene sensores para identificar la situacion de hasta dos elementos SET, y puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor. Control de coste y complejidad elevados, siendo una de las formas de llevar a cabo la configuracion para la activacion y el control segun 7.

J. CDS integrado con el control TSD: Conjunto electronico segun “CDS con temporizador fijo”, “CDS con temporizadores fijos y sensores de dos elementos SET”, “CDS con temporizadores fijos, capacidad logica de procesamiento y sensores de dos elementos SET”, “CDS con capacidad logica de procesamiento y sensores de dos elementos SET”, “CDS con capacidad logica de procesamiento digital que tiene un elemento STQ y sensores de uno o dos de los elementos SET”y, “Seguidor CDS de controles”, integrados con el control TSD.

K. CDS integrado con el control CVC: Conjunto electronico segun “CDS con capacidad de procesamiento digital y sensores de dos elementos SET”; y “CDS con capacidad de procesamiento digital, que tiene un elemento STQ y sensores de uno o dos elementos SET” integrados con el control CVC -80-, en el que un unico elemento de procesamiento digital (microcontrolador o DSP) define las variables de accionamiento de Dds y el ciclo de funcionamiento de la valvula o valvulas -40- que regulan la restriction -50- del elemento capilar (ver, por favor la figura 8).

L. CDS integrado con el control CVC, seguidor de controles: Conjunto electronico segun “CDS seguidor de controles”, integrado con el control CVC -80-, con dos circuitos que siguen senales de control, traduciendolas en valores del ciclo de funcionamiento Dds y del ciclo de funcionamiento de la valvula o valvulas -40- que regulan la restriccion -50- del elemento capilar: Puede ser construido de modo que este acoplado o no con el compresor.

Una posible solution alternativa para la logica de control del sistema esta representada en las figuras 9, 10, 11, 12 y 13.

En esta solucion, un refrigerador compuesto por un compresor, con dos aspiraciones como mlnimo, teniendo el refrigerador como mlnimo dos evaporadores, un condensador, como mlnimo un sensor de temperatura situado en

uno de los compartimentos a refrigerar que tiene tubos capilares conectados a cada uno de los evaporadores y, como minirno, una valvula para controlar el flujo de una de las aspiraciones, un control electronico conectado operativamente al compresor y a la valvula para el control de la aspiracion, capaz de detectar, como minirno, el punto de carga del compresor mediante un proceso que puede ser la observacion de la corriente de entrada o la 5 observacion de la separacion entre la corriente y la tension aplicadas al motor del compresor, y de controlar la apertura de la valvula de aspiracion o la situacion de cierre, en la que el compresor tiene su situacion de funcionamiento en “on” u “off” determinada en base a la observacion de la temperatura, como minirno en uno de los compartimentos, caracterizada por que el controlador electronico mantiene la valvula de aspiracion alternativamente abierta y cerrada, en una relacion de tiempos calculada de acuerdo con una funcion matematica que considera los 10 parametros fijos relacionados con caracteristicas predefinidas del sistema de refrigeracion, y los parametros de carga medidos en el compresor cuando es conectado alternativamente a la tuberia de aspiracion del congelador o del refrigerador.

Esta funcion matematica considera parametros predefinidos del proyecto en el sistema de refrigeracion, tales como 15 las temperaturas deseadas en cada armario, su correspondiente presion de saturacion del gas refrigerante, y la relacion entre estas presiones y los parametros medidos desde el compresor, que son las cargas del compresor cuando esta conectado a cada una de las tuberias de aspiracion, y la proporcion entre estas cargas.

Despues de describir ejemplos de realizaciones preferentes, se comprendera que el alcance de la presente 20 invention abarca otras posibles variantes, que estan limitadas solamente por los contenidos de las reivindicaciones

adjuntas, en las que estan incluidos posibles equivalentes.

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para controlar y ajustar las capacidades de refrigeracion de un sistema de refrigeracion equipado con un sistema de un compresor de doble aspiracion, comprendiendo el sistema compartimentos a refrigerar, y comprendiendo, como mlnimo dos evaporadores (20) situados en los compartimentos a refrigerar (60, 70), pudiendo ser controlado el compresor de doble aspiracion (10) para alternar su capacidad de compresion, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

(i) medicion continua, como mlnimo, de la temperatura de un sensor de temperatura (SET, SCT) asociado, como mlnimo, con uno de los evaporadores (20);

(ii) actuacion en la capacidad de compresion del compresor (10), en base a la medicion de la etapa (i), siendo realizada la actuacion en la capacidad de compresion (CAPcomp) del compresor (10) mediante la conexion y desconexion intermitentes de su funcionamiento,

estando el procedimiento caracterizado por que, en funcionamiento, el sistema de refrigeracion alterna el funcionamiento de cada una de las aspiraciones del compresor (10) de doble aspiracion,

el intercambio de funcionamiento de las aspiraciones del compresor (10) se realiza mediante modulacion con un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds), siendo realizada la modulacion de una manera complementaria entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
2. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la modulacion comprende ciclos de funcionamiento variables (D1ds, D2ds), entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
3. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la modulacion comprende un ciclo de funcionamiento (D1Ds, D2Ds), con un valor fijo del ciclo de funcionamiento entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
4. Procedimiento, segun la reivindicacion 3, caracterizado por que comprende una etapa de medicion de una primera temperatura (T1) desde un unico sensor de temperatura (SET), estando situado el sensor de temperatura (SET) en un compartimento a refrigerar (60, 70) y que, a su vez, esta relacionado con una primera tuberla de aspiracion que funciona en un primer ciclo de funcionamiento (D1Ds).
5. Procedimiento, segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el compresor (10) esta conectado cuando la primera temperatura (T1) esta por encima de un valor de referencia.
6. Procedimiento, segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la etapa de medicion de una primera temperatura (T1) y una segunda temperatura (T2) a partir de los sensores de temperatura (SET, SCT), estando situados los sensores de temperatura (SET, SCT) en diferentes compartimentos a refrigerar (60, 70), siendo desconectado el compresor (10) cuando ambas primeras y segundas temperaturas (T1, T2) alcanzan los valores de referencia de la temperatura.
7. Procedimiento, segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el CPF de ese el ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds) esta ajustado a un valor tal que las primeras y segundas temperaturas (T1, T2) alcanzan sus respectivos valores de referencia de la temperatura en el mismo momento.
8. Procedimiento, segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la etapa de medicion de una primera temperatura (T1) y de una segunda temperatura (T2) desde los sensores de temperatura (SET, SCT), estando situados los sensores de temperatura (SET, SCT) en diferentes compartimentos a refrigerar (60, 70), el compresor (10) tendra su capacidad incrementada si las primeras o segundas temperaturas (T1, T2) alcanzan los valores de referencia de la temperatura en diferentes momentos.
9. Procedimiento, segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el intercambio de funcionamiento de las aspiraciones del compresor (10) es realizado mediante la modulacion con un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds), siendo realizada la modulacion de una manera complementaria entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2), y siendo escogida entre los tres valores fijos del ciclo de funcionamiento de la combinacion de valores obtenida para la primera temperatura (T1) y la segunda temperatura (T2).
10. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la actuacion en la capacidad del compresor (10) se realiza mediante variacion de fase en su estado operativo.
11. Procedimiento, segun la reivindicacion 10, caracterizado por que la modulacion comprende ciclos de funcionamiento variables (D1ds, D2ds) entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).

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12. Procedimiento, segun la reivindicacion 11, caracterizado por que la modulacion comprende un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds) con un valor fijo del ciclo de funcionamiento entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
13. Procedimiento, segun la reivindicacion 12, caracterizado por que la capacidad de refrigeracion de un primer compartimento refrigerado (60), relativa a la capacidad de un primer evaporador (CAPev1) con respecto a una primera tuberla de aspiracion (SC1), y la capacidad de refrigeracion de un segundo compartimento refrigerado (70) respecto a la capacidad de un segundo evaporador (CAPev2) relativa a una segunda tuberla de aspiracion (SC2), resulta de la multiplicacion de la capacidad (CaPcomp) del compresor (10) y los respectivos ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) de aspiracion, estando caracterizado ademas el procedimiento por que una primera tuberla de aspiracion (SC1) es activada a partir de la medicion de la primera temperatura (T1), y por que la segunda tuberla de aspiracion (SC2) es activada a partir de la segunda temperatura (T2).
14. Procedimiento, segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el valor de los ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) y los valores de la capacidad del compresor (CAPcom1, CAPcom2) estan definidos en base a la lectura de dos sensores de temperatura (SET, SCT), estando relacionado el primer sensor de temperatura (SET, SCT) con la primera temperatura (T1) del primer compartimento refrigerado (60) que, a su vez, esta relacionado con la primera tuberla de aspiracion (SC1) que opera en un primer ciclo de funcionamiento (D1Ds) y el segundo sensor de temperatura (SET, SCT) esta relacionado con la segunda temperatura (T2) de un segundo compartimento refrigerado (70) que, a su vez, esta relacionado con una segunda tuberla de aspiracion que opera en un segundo ciclo de funcionamiento (D2ds), estando ademas el procedimiento caracterizado por que la demanda de capacidad del primer compartimento refrigerado (60) relacionada con la capacidad de un primer evaporador (CAPev1) se obtiene mediante la lectura de la primera temperatura (T1) y la demanda de capacidad del segundo compartimento refrigerado (70) relacionada con la capacidad del segundo evaporador (CAPev2) se obtiene mediante la lectura de la segunda temperatura (T2).
15. Procedimiento, segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el valor de los ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) y los valores de la capacidad del compresor (CAPcom1, CAPcom2) estan definidos en base a la lectura de dos o mas sensores de temperatura (SET, SCT) y basados en la lectura de un sensor de carga (STQ) del compresor (10), en el que, como mlnimo, un primer sensor esta relacionado con la primera temperatura (T1) del primer compartimento refrigerado (60) que, a su vez, esta relacionado con una primera tuberla de aspiracion (SC1) que opera en un primer ciclo de funcionamiento (D1Ds) y el segundo sensor de temperatura (SET, SCT) esta relacionado con la segunda temperatura (T2) de un segundo compartimento refrigerado (70) que a su vez esta relacionado con una segunda tuberla de aspiracion que opera en un segundo ciclo de funcionamiento (D2Ds).
16. Procedimiento, segun la reivindicacion 13, caracterizado por que los valores de los ciclos de funcionamiento (D1 ds, D2ds) estan definidos en base a la lectura de una primera temperatura (T1) y basados en la lectura de un sensor de carga (STQ) del compresor (10), siendo calculada la segunda temperatura estimada (T2e) a partir del valor de la lectura de un sensor de carga (STQ).
17. Sistema para controlar un compresor (10) de doble aspiracion para su aplicacion en sistemas de refrigeracion, comprendiendo el sistema de refrigeracion, como mlnimo, dos evaporadores (20) situados en los compartimentos a refrigerar (60, 70),

pudiendo ser controlada la doble aspiracion (SC1, SC2) del compresor (10) para alternar su capacidad de compresion, estando controlado el compresor por medio de un control electronico (90),

comprendiendo el sistema:

como mlnimo dos evaporadores (20);

estando configurado el control electronico para actuar en la capacidad de compresion del compresor (10), a partir de la medicion, como mlnimo, de un sensor de temperatura (SET, SCT) asociado, como mlnimo, con uno de los evaporadores (20), estando el sistema caracterizado por que:

la actuacion en la capacidad del compresor (CAPcomp) se realiza mediante la conexion y desconexion intermitentes de su funcionamiento,

el control electronico (90) controla un intercambio del funcionamiento de cada una de las aspiraciones de la doble aspiracion del compresor (10), y

el intercambio del funcionamiento de las aspiraciones del compresor (10) se realiza mediante modulacion, con un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds), siendo realizada la modulacion de una manera complementaria entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).

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18. Sistema, segun la reivindicacion 17, caracterizado por que el control electronico (90) controla la modulacion entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2) en ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) variables.
19. Sistema, segun la reivindicacion 18, caracterizado por que la modulacion comprende un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds) con un valor del ciclo de funcionamiento fijo entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
20. Sistema, segun la reivindicacion 19, caracterizado por que comprende un unico sensor de temperatura (SET, SCT) para medir una primera temperatura (T1), estando situado el sensor de temperatura (SET, SCT) en un compartimento a refrigerar (60, 70) y que, a su vez, esta relacionado con una primera tuberla de aspiracion (SC1) que opera en el primer ciclo de funcionamiento (D1ds).
21. Sistema, segun la reivindicacion 20, caracterizado por que el control electronico (90) esta configurado para poner en marcha el compresor (10) cuando la primera temperatura (T1) esta por encima de un valor de referencia.
22. Sistema, segun la reivindicacion 21, caracterizado por que comprende sensores de temperatura (SET, SCT) situados en diferentes compartimentos a refrigerar (60, 70), estando configurado el control electronico (90) para desconectar el compresor (10) cuando tanto la primera como la segunda temperaturas (T1, T2) alcanzan los valores de la temperatura de referencia.
23. Sistema, segun la reivindicacion 21, caracterizado por que comprende sensores de temperatura (SET, SCT) situados en diferentes compartimentos a refrigerar (60, 70), estando configurado el control electronico (90) para incrementar la capacidad del compresor (10) si la primera o la segunda temperaturas (T1, T2) alcanzan los valores de la temperatura de referencia en momentos diferentes.
24. Sistema, segun la reivindicacion 23, caracterizado por que el control electronico (90) esta configurado para controlar el intercambio del funcionamiento de las aspiraciones (SC1, SC2) del compresor (10) mediante modulacion con un ciclo de funcionamiento (D1ds, D2ds), siendo realizada la modulacion de una manera complementaria entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2), y siendo escogida entre los tres valores fijos del ciclo de funcionamiento, de la combinacion de valores obtenidos de la primera temperatura (T1) y de la segunda temperatura (T2).
25. Sistema, segun la reivindicacion 17, caracterizado por que el compresor (10) esta configurado para tener su capacidad ajustable mediante la variacion sincronizada en su estado operativo.
26. Sistema, segun la reivindicacion 25, caracterizado por que el compresor (10) es un compresor de capacidad variable.
27. Sistema, segun la reivindicacion 26, caracterizado por que la modulacion comprende ciclos de funcionamiento variables (D1ds, D2ds) entre cada una de las aspiraciones (SC1, SC2).
28. Sistema, segun la reivindicacion 17, caracterizado por que la capacidad de refrigeracion de un primer compartimento refrigerado (60) relacionada con la capacidad de un primer evaporador (CAPEV1) relacionada con una primera tuberla de aspiracion (SC1) y la capacidad de refrigeracion de un segundo compartimento refrigerado (70) relacionada con la capacidad de un segundo evaporador (CAPev2) relacionada con una segunda tuberla de aspiracion (SC2) resulta de la multiplicacion de la capacidad (CAPcomp) del compresor (10) y de los respectivos ciclos de funcionamiento de la aspiracion (D1ds, D2ds), estando ademas el sistema caracterizado por que el control electronico esta configurado de tal modo que una primera tuberla de aspiracion (SC1) es activada a partir de la medicion de la primera temperatura (T1), y la segunda tuberla de aspiracion (SC1) es activada a partir de la segunda temperatura (T2).
29. Sistema, segun la reivindicacion 17, caracterizado por que el valor de los ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) y los valores de la capacidad del compresor (CAPCOMP1, CAPCoMP2) estan definidos en base a la lectura de dos sensores de temperatura (SET, SCT), estando el primer sensor de temperatura (SET, SCT) relacionado con la primera temperatura (T1) del primer compartimento refrigerado (60) que, a su vez, esta relacionado con la primera tuberla de aspiracion (SC1) que opera en un primer ciclo de funcionamiento (D1ds) y el segundo sensor de temperatura (SET, SCT) esta relacionado con la segunda temperatura (T2) de un segundo compartimento refrigerado (70) que, a su vez, esta relacionado con una segunda tuberla de aspiracion (SC2) que opera en un segundo ciclo de funcionamiento (D2Ds), estando ademas el sistema caracterizado por que la demanda de capacidad del primer compartimento refrigerado (60), relacionada con la capacidad de un primer evaporador (CAPev1) se obtiene mediante la lectura de la primera temperatura (T1) y por que la demanda de capacidad del segundo compartimento refrigerado (70), relacionada con la capacidad del segundo evaporador (CAPev2) se obtiene mediante la lectura de la segunda temperatura (T2).
30. Sistema, segun la reivindicacion 17, caracterizado por que el valor de los ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) y los valores de la capacidad del compresor (CAPcomp1, cAPcomp2) estan definidos en base a la lectura de dos o mas sensores de temperatura (SET, SCT), y en base a la lectura de un sensor de carga (STQ) del compresor (10),

en el que, como mlnimo, un primer sensor esta relacionado con la primera temperatura (T1) del primer compartimento refrigerado (60) que, a su vez, esta relacionado con una primera tuberla de aspiracion (SCi) que opera en un primer ciclo de funcionamiento (D1ds) y el segundo sensor de temperatura (SET, SCT) esta relacionado con la segunda temperatura (T2) de un segundo compartimento refrigerado (70) que, a su vez, esta relacionado con 5 una segunda tuberla de aspiracion que opera en un segundo ciclo de funcionamiento (D2ds), estando ademas el sistema caracterizado por que los valores de los ciclos de funcionamiento (D1ds, D2ds) estan definidos en base a la lectura de una primera temperatura (T1) y en base a la lectura de un sensor de carga (STQ) del compresor (10), siendo calculada la segunda temperatura estimada (T2e) a partir del valor de la lectura de un sensor de carga (STQ).