ES2856411T3

ES2856411T3 - Sistema de fluidos y procedimiento para controlar un sistema de fluidos

Info

Publication number: ES2856411T3
Application number: ES16155294T
Authority: ES
Inventors: Robert Brockmann; Benedikt Geitz; Manfred Vaupel; Markus Neumeier
Original assignee: Viessmann Refrigeration Solutions GmbH
Current assignee: Viessmann Refrigeration Solutions GmbH
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2036-02-11
Also published as: EP3076106B1; DK3076110T3; ES2841347T3; DE102015117850A1; DE102015117851B4; EP3076106A3; ES2856854T3; DK3076109T3; DE102015117948A1; PL3076106T3; DK3076111T3; ES2726876T3; DK3076108T3; DK3076106T3; EP3076106A2; PT3076110T; DE102015117848A1; DE102015119362A1; DE102015117851A1; DE102015117948B4

Abstract

Procedimiento para el control de un sistema de fluidos (10) que presenta un circuito de fluido del generador (12) y un circuito de fluido del consumidor (14), disponiéndose entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) un separador hidráulico (26) o un depósito hidráulico (70; 80) como separador, conectándose el separador hidráulico (26) o el depósito hidráulico (70; 80) a un conducto de suministro (44) y a un conducto de retorno (46) del circuito de fluido del generador (12) y a un conducto de suministro (58) y a un conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14), presentando el circuito de fluido del generador (12) al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) y al menos una bomba de suministro (18), disponiéndose las al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) en circuitos secundarios paralelos en el circuito de fluido del generador (12), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios del circuito de fluido del generador (12) al conducto de suministro del circuito de fluido del generador (12) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios al conducto de retorno del circuito de fluido del generador (12) y disponiéndose en el circuito de fluido del consumidor (14) una pluralidad de dispositivos de refrigeración (20) situados en circuitos secundarios paralelos (62) dotados respectivamente de una bomba (22) asignada a los dispositivos de refrigeración (20), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios (62) del circuito de fluido del consumidor (14) al conducto de suministro (58) del circuito de fluido del consumidor (14) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios (62) al conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14), presentando los mismos al menos una bomba de compensación (24), controlándose la al menos una bomba de compensación (24), de tal manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor (14) sea en el caso de un separador hidráulico (26) o de un depósito hidráulico (70; 80), en el estado de carga incompleta del depósito hidráulico (70; 80), menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador (12) y/o que la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) en el separador hidráulico (26) o en el depósito hidráulico (70; 80) se mantenga constante.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de fluidos y procedimiento para controlar un sistema de fluidos

Se describen un sistema de fluidos y un procedimiento para controlar un sistema de fluidos. Los sistemas de fluidos se utilizan, por ejemplo, para calentar y/o enfriar edificios o instalaciones.

En estos sistemas de fluidos, una fuente central de calefacción o refrigeración calienta o enfría un fluido a una temperatura determinada y el fluido se conduce a través de tuberías a los consumidores que proporcionan refrigeración o calefacción mediante la liberación o absorción de calor a través del fluido. Generalmente se dispone en un circuito de este tipo una bomba central de suministro o circulación. La bomba de suministro o circulación sirve para la aportación del fluido a los consumidores y para la reconducción del fluido a la fuente de calefacción o refrigeración. Las vías de suministro y de retorno del fluido pueden tener a veces longitudes diferentes, por lo que, además de una caída de presión para los consumidores distantes, también se puede producir un aumento o una caída de la temperatura del fluido a lo largo de la tubería de suministro. Esto se puede compensar mediante una modificación del número de revoluciones de la bomba de suministro o circulación o mediante un cambio de la temperatura del fluido, con lo que surge, sin embargo, el problema de que los consumidores situados cerca de la fuente de calefacción o refrigeración reciban el fluido a una presión o temperatura demasiado alta o demasiado baja. Para evitarlo se prevén, según el estado de la técnica, válvulas de control o bombas descentralizadas. Un sistema como éste se describe, por ejemplo, en el documento DE 102013 004 106 A1.

Un procedimiento y un dispositivo para simplificar la compensación hidráulica de redes de conductos por las que fluyen fluidos se describen en el documento DE 10 2012 023 848 A1. En una red de tuberías de este tipo se realizan mediciones de los valores característicos para una pluralidad de consumidores integrados en paralelo en la red de tuberías. En función de los valores característicos determinados se puede llevar a cabo posteriormente una compensación de la potencia de un generador.

Uno de los inconvenientes de los sistemas conocidos por el estado de la técnica consiste en su compleja estructura. En este caso se tienen que prever múltiples dispositivos (sistemas de medición, válvulas de control, etc.) para realizar una compensación. Estos sistemas presentan especialmente desventajas con respecto a las fluctuaciones por un lado del generador o consumidor. En estos sistemas se realiza una medición constante de las variables de estado, cambiándose en función de los resultados de medición la capacidad de calentamiento o enfriamiento de un dispositivo de calefacción o refrigeración. Otro problema de los sistemas conocidos radica en el dispositivo generador (fuente de calefacción o refrigeración), especialmente si se va a utilizar una bomba de calor. En el caso de las bombas de calor, los encendidos y apagados frecuentes (ciclos) suponen un inconveniente. Sin embargo, en los sistemas con diferentes demandas de los consumidores a un generador (bomba de calor), a menudo se producen ciclos. Las bombas de calor suelen presentar dos estados, en concreto, uno de encendido y otro de apagado. Con preferencia, los estados de encendido y apagado de las bombas de calor deben mantenerse bajos. Por lo tanto, en un sistema con fluctuaciones en el circuito de fluido de consumo resulta extraordinariamente difícil reducir los ciclos de las bombas de calor. En general, no es posible evitar un cambio de ciclo frecuente.

Por lo tanto, se trata de indicar un sistema de fluidos, así como un procedimiento para controlar un sistema de fluidos, en el que las bombas de calor puedan funcionar como generadores de forma optimizada reduciendo los procesos de conexión y desconexión, y se consiga una compensación hidráulica.

La tarea se resuelve mediante un procedimiento con las características técnicas indicadas en la reivindicación 1 y mediante un sistema de fluidos con las características técnicas indicadas en la reivindicación 6. Otras formas de realización ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

En un procedimiento para controlar un sistema de fluido que resuelve la tarea antes mencionada, que comprende un circuito de fluido del generador y un circuito de fluido del consumidor, en el que entre el circuito de fluido del generador y el circuito de fluido del consumidor se dispone un separador hidráulico o un depósito hidráulico como separador, en el que el separador hidráulico o el depósito hidráulico se conectan a un conducto de suministro y a un conducto de retorno del circuito de fluido del generador y a un conducto de suministro y a un conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor, en el que el circuito de fluido del generador comprende al menos una bomba de calor y al menos una bomba de suministro y el circuito de fluido del consumidor presenta al menos un dispositivo de refrigeración y al menos una bomba de compensación, la al menos una bomba de compensación se controla de manera que el flujo de masa del circuito de fluido de consumo sea menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido de producción en el caso de un separador hidráulico o en el caso de un depósito hidráulico en estado no totalmente cargado del depósito hidráulico y/o que la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido de producción y el circuito de fluido de consumo en el separador hidráulico o en el depósito hidráulico se mantenga constante.

En el procedimiento, la relación de flujo de masa en el separador hidráulico o en el depósito hidráulico se controla de manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor sea menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador. La relación del flujo de masa se mantiene constante por medio de la al menos una bomba de compensación. A través del separador hidráulico o del depósito hidráulico se produce un desacoplamiento del circuito de fluido del consumidor del circuito de fluido del generador. Por lo tanto, es posible ampliar los intervalos entre los tiempos de conexión y desconexión de la al menos una bomba de calor mediante un control correspondiente de la bomba de compensación. Otra ventaja consiste en que el "frío" puede almacenarse a través del volumen de las tuberías del circuito de fluido del consumidor. Cuando el depósito hidráulico está fundamentalmente cargado y el "frío" para enfriar el fluido se extrae del depósito hidráulico, la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del consumidor y el circuito de fluido del generador puede invertirse. Por lo tanto, existen especialmente dos modos de funcionamiento diferentes para el sistema de fluido, a saber, un modo de refrigeración normal en el que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor es menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador, y un modo de refrigeración de depósito en el que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor es mayor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador, eligiéndose un modo de refrigeración de depósito normalmente cuando el depósito hidráulico está fundamentalmente cargado por completo.

El circuito de fluido del generador y el circuito de fluido del consumidor presentan respectivamente al menos un conducto de suministro y un conducto de retorno. A los conductos de suministro y de retorno del circuito de fluido del generador y del circuito de fluido consumidor siguen circuitos secundarios paralelos, estando los conductos de suministro y de retorno de los circuitos secundarios conectados de forma correspondiente a los conductos de suministro y de retorno de los circuitos principales asociados. Para ello, el sistema de fluidos cuenta con sistemas de tuberías en los que se guía el fluido. Como fluido para el sistema de fluidos se emplea agua con un aditivo de congelación (refrigerante), por ejemplo, agua salobre. El agua salobre puede consistir en una mezcla de agua y glicol.

El separador hidráulico o el depósito hidráulico presentan un empalme para fluidos conectado al conducto de retorno del circuito de fluido del generador para el fluido suministrado desde la bomba de calor al separador hidráulico o al depósito hidráulico. El separador hidráulico o el depósito hidráulico presentan un empalme para fluidos conectado al conducto de suministro del circuito de fluido del generador para el fluido aportado por el separador hidráulico o el depósito hidráulico a la bomba de calor. El separador hidráulico o el depósito hidráulico presentan un empalme para fluidos conectado al conducto de suministro del circuito de fluido de consumo, para el fluido introducido en el circuito de fluido de consumo por el separador hidráulico o el depósito hidráulico y aportado a al menos un dispositivo de refrigeración. Además, el separador hidráulico o el depósito hidráulico presentan un empalme para fluidos conectado al conducto de retorno del circuito de fluido de consumo para el fluido aportado por al menos un dispositivo de refrigeración al separador hidráulico o al depósito hidráulico.

En un sistema de fluidos con un solo dispositivo de refrigeración y/o longitudes de tuberías relativamente cortas, especialmente en el circuito de fluido de consumo suele ser suficiente una sola bomba de compensación para ajustar la relación de flujo de masa en el separador hidráulico o en el depósito hidráulico y para aportar el fluido al dispositivo de refrigeración. También se pueden prever varias bombas de compensación dispuestas en diferentes posiciones del circuito de fluido del consumidor. La al menos una bomba de compensación se dispone preferiblemente como bomba central entre el conducto de suministro y el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor. Si el sistema de fluido presenta varios dispositivos de refrigeración, éstos se disponen en el circuito de fluido del consumidor a través de los mencionados circuitos secundarios paralelos. Cada uno de los circuitos secundarios presenta al menos un dispositivo de refrigeración y una bomba para suministrar el fluido al dispositivo de refrigeración. La bomba regula el suministro de fluido independientemente del suministro de fluido en el conducto de suministro del circuito principal de fluido del consumidor. Las bombas están dispuestas como bombas descentralizadas en el circuito de fluido del consumidor. La al menos una bomba de compensación en el circuito principal de fluido del consumidor se puede controlar así en función de la demanda de refrigeración de los dispositivos de refrigeración, manteniendo constante el flujo de masa total en el circuito de fluido del consumidor. Para ello, la al menos una bomba de compensación y las bombas de los dispositivos de refrigeración pueden ser bombas de velocidad controlada. Si se aumenta la velocidad de las bombas de los dispositivos de refrigeración para proporcionar una mayor capacidad de refrigeración a través de los dispositivos de refrigeración, la velocidad de la al menos una bomba de compensación se reduce de forma correspondiente, ajustándose la velocidad de forma que la diferencia de temperatura entre el suministro (circuito de fluido del consumidor del conducto de suministro) y el conducto de retorno (circuito de fluido del consumidor del conducto de retorno) del circuito de fluido del consumidor (principal) sea por término medio de 4 Kelvin. Además, la velocidad se controla de manera que la bomba de calor se apague si la diferencia de temperatura cae por debajo de 2,5 Kelvin (+/- 0,5 Kelvin).

En el caso ideal, el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor es tan grande como en el circuito de fluido del generador. El flujo a través del separador hidráulico o del depósito hidráulico se produce sin recirculación de fluido desde el circuito de fluido del consumidor al circuito de fluido del consumidor o desde el circuito de fluido de generador al circuito de fluido del generador.

Dado que puede haber diferentes grados de demanda de refrigeración debido a los requisitos variables de los dispositivos de refrigeración, la relación de flujo de masa en el separador hidráulico del circuito de fluido del consumidor al circuito de fluido del generador se establece normalmente entre 1:1 y 1:1,3. En determinadas condiciones, el fluido se suministra desde el conducto de retorno del circuito de fluido del generador al conducto de suministro del circuito de fluido del generador a través del separador hidráulico. Sin embargo, esto garantiza que la temperatura del fluido en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor no aumente. De este modo se evita básicamente el retorno de fluido desde el conducto de retorno desde el circuito de fluido del consumidor, a través del separador hidráulico, al conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor.

El depósito hidráulico configurado como separador es en otras variantes de realización un acumulador hidráulico o un acumulador de fluido. En comparación con un separador hidráulico, en el depósito de fluido puede caber una cantidad relativamente grande de fluido. En el separador de fluido se produce una estratificación, encontrándose el fluido frío en la parte inferior del depósito de fluido y el fluido caliente en la parte superior del depósito de fluido. En dependencia de la temperatura del fluido, las diferentes capas del depósito de fluido presentan diferentes niveles de temperatura. Si el flujo pasa por el depósito hidráulico o acumulador de fluido diseñado como separador de manera que el flujo de masa en el circuito de fluido del generador sea igual al flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor, la estratificación se mantiene. Para evitar que se produzca una fuerte mezcla del fluido alojado en el depósito hidráulico o acumulador de fluido y, por lo tanto, una destrucción de la estratificación, la relación de flujo de masa en el depósito hidráulico se ajusta en un sistema de fluido con un depósito hidráulico diseñado como separador, de forma que la estratificación en el depósito hidráulico no se destruya como consecuencia de la relación de flujo de masa. La razón es que, si la relación de flujo de masa es demasiado alta, el fluido frío entrante se mezcla con el fluido más caliente en el depósito hidráulico, por lo que el frío utilizable para el circuito de fluido del consumidor se destruye. Un valor orientativo para la relación de flujo de masa está igualmente entre 1:1 y 1:1,3, por lo que la relación de flujo de masa máxima permitida viene determinada principalmente por la relación de flujo de masa por encima de la cual se destruye la estratificación en el depósito hidráulico. Un punto de referencia consiste aquí en el valor empírico de que el flujo de fluido (referido al flujo en el depósito depósito) no debe ser superior a 0,3 m/s.

En los sistemas de fluidos más grandes se prevén al menos dos bombas de calor dispuestas en paralelo en el circuito de fluido del generador. Por ejemplo, para el enfriamiento del fluido se pueden emplear dos bombas de calor simultáneamente o sólo una bomba de calor. Una de las dos bombas de calor puede estar permanentemente en funcionamiento para el suministro básico, es decir, para bajar la temperatura del fluido. En este caso la al menos una bomba de suministro del circuito de fluido del generador aporta el fluido al separador hidráulico o al depósito hidráulico, desde el cual el fluido es conducido a los dispositivos de refrigeración y devuelto al separador hidráulico o al depósito hidráulico a través de la bomba de compensación y el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor. Desde el separador hidráulico o depósito hidráulico el fluido pasa a la única bomba de calor en funcionamiento, produciéndose el enfriamiento del fluido. Si la demanda de refrigeración de los dispositivos de refrigeración permanece fundamentalmente constante o no está sujeta a grandes fluctuaciones, se mantiene el funcionamiento de la única bomba de calor. Si hay una mayor demanda de refrigeración, las bombas de los dispositivos de refrigeración se regulan debidamente, por lo que la bomba de compensación compensa la fluctuación para mantener el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor y para mantener la relación de flujo de masa en el separador hidráulico o depósito hidráulico. Con una mayor demanda de refrigeración se puede producir un aumento de la temperatura del fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido de consumidor y en el conducto de suministro del circuito de fluido del generador. Del mismo modo se puede producir un aumento de la temperatura del fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del generador y en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor debido a la insuficiente capacidad de refrigeración de la bomba de calor. En particular, se produce un aumento de la diferencia de temperatura entre el conducto de suministro y el de retorno en el circuito de fluido del consumidor. En lugar de aumentar el caudal de la bomba de suministro en el circuito del fluido del generador, se pone en funcionamiento la segunda bomba de calor. Como consecuencia la segunda bomba de calor enfría adicionalmente el fluido hasta que se alcance de nuevo la temperatura del fluido originalmente prevista y ajustada en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor. Además, se reduce la temperatura del fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor y en el conducto de suministro del circuito de fluido del generador. Si hay una gran demanda de refrigeración puede ser necesario hacer funcionar la segunda bomba de calor durante más tiempo. Una mayor demanda de refrigeración puede detectarse a través del número de revoluciones de las bombas de los dispositivos de refrigeración, de las señales de control de las bombas y/o a través de una interfaz de datos de las bombas. En función de esta información se puede controlar el encendido y apagado de la segunda bomba de calor. El control del encendido y apagado de las bombas de calor, en particular de la segunda bomba de calor, se realiza en primer lugar en función de la temperatura del fluido.

En otros sistemas de fluidos es posible que alternativa o adicionalmente a la segunda bomba de calor, se ponga en marcha una tercera bomba de calor para proporcionar una refrigeración mayor que la segunda y la tercera bomba de calor se pongan en marcha de forma alternativa cuando exista una demanda de refrigeración mayor. En un sistema de fluidos también se pueden prever más de tres bombas de calor.

El control del suministro de fluido a al menos un dispositivo de refrigeración se produce a través de la bomba asignada a dicho dispositivo de refrigeración. Lo ideal es que el suministro de fluido al dispositivo de refrigeración sea constante. La regulación del fluido en el circuito de fluido del consumidor se produce a través de la bomba de compensación, que puede consistir en una así llamada bomba de rebosamiento.

En el procedimiento la al menos una bomba de compensación se controla de manera que el flujo de masa en el circuito de fluido de consumo se mantenga constante. La al menos una bomba de compensación puede controlarse además en función del al menos un dispositivo de refrigeración y/o en función del flujo de masa en el circuito de fluido del generador, incrementándose en caso de un aumento del flujo de masa en el circuito de fluido del generador el caudal másico en el circuito de fluido del consumidor de forma correspondiente para mantener constante la relación de flujo de masa en el separador hidráulico o en el depósito hidráulico. Del mismo modo, la al menos una bomba de compensación se controla en función del al menos un dispositivo de refrigeración, en el que una mayor demanda de refrigeración para el al menos un dispositivo de refrigeración da lugar a un mayor flujo de masa, por ejemplo, en un circuito secundario del circuito de fluido del consumidor. Para que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor se mantenga constante es preciso que el flujo de masa aportado a través de la bomba de compensación se reduzca.

El circuito de fluido del generado presenta, como se ha descrito antes, al menos dos bombas de calor, controlándose las al menos dos bombas de calor en función de la temperatura del fluido en el circuito de fluido del generador y/o en el circuito de fluido del consumidor.

Además, la relación de flujo de masa en el separador hidráulico del circuito de fluido del consumidor al circuito de fluido del generador puede establecerse en 1:1-1,3, o la relación de flujo de masa puede ajustarse en un depósito hidráulico de manera que la estratificación en el depósito no se destruya. De este modo se garantiza especialmente que no se produzca ninguna recirculación de fluido desde el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor al conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor a través del separador hidráulico. Para no destruir la estratificación, la relación de flujo de masa del circuito de fluido del consumidor con respecto al circuito de fluido del generador se puede ajustar, en un estado de carga fundamentalmente completa del depósito hidráulico, en 1:0,9.

El desacoplamiento del circuito de fluido del consumidor del circuito de fluido del generador a través del separador hidráulico o del depósito hidráulico y la regulación de la relación de flujo de masa de la manera descrita anteriormente reducen los ciclos de las bombas de calor. De este modo, especialmente en un sistema de fluidos con varias bombas de calor, éstas pueden funcionar de forma optimizada. En comparación con los sistemas del estado de la técnica no es necesario encender y apagar con frecuencia las bombas de calor para satisfacer una demanda de refrigeración variable de los dispositivos de refrigeración. Por contra, el procedimiento y el sistema de fluidos aquí descritos permiten un funcionamiento constante de las bombas de calor con un número reducido de ciclos de encendido y apagado.

En un sistema de fluidos que resuelve la tarea antes señalada y que comprende un circuito de fluido del generador y un circuito de fluido del consumidor,

- se dispone entre el circuito de fluido del generador y el circuito de fluido del consumidor un separador hidráulico o un depósito hidráulico como separador,

- el separador hidráulico o el depósito hidráulico está conectado a un conducto de suministro y a un conducto de retorno del circuito de fluido del generador y a un conducto de suministro y a un conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor,

- el circuito de fluido del generador presenta al menos una bomba de calor y al menos una bomba de suministro,

- el circuito de fluido de consumo comprende al menos un dispositivo de refrigeración y al menos una bomba de compensación, y

- la al menos una bomba de compensación se puede controlar de manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor sea menor o igual que flujo de masa del circuito de fluido del generador y/o la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del generador y el circuito de fluido del consumidor en el separador hidráulico o en el depósito hidráulico sea constante cuando el depósito hidráulico no está completamente cargado.

El sistema de fluidos se puede controlar según las características del procedimiento y se configura de manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor sea menor o igual al del circuito de fluido del generador y que la relación de flujo de masa sea constante, enfriando o regulando la al menos una bomba de calor o el refrigerador el fluido a AT = 4 K.

Para ello, la al menos una bomba de compensación se dispone entre el conducto de suministro y el de retorno del circuito de fluido del consumidor. La bomba de compensación se controla o regula en función de la demanda de refrigeración del al menos un dispositivo de refrigeración, es decir, del flujo de masa suministrado al dispositivo de refrigeración a través de la bomba del dispositivo de refrigeración y del flujo de masa en el circuito de fluido del generador.

Para mantener constante el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor, la bomba de compensación se controla de modo que compense las fluctuaciones debidas a las diferentes necesidades de potencia de los dispositivos de refrigeración (demanda de refrigeración) y, por tanto, a los diferentes caudales de las bombas para alcanzar un flujo de fluido objetivo. Este flujo de fluido teórico (flujo de masa del circuito de fluido del consumidor) se controla de manera que sea inferior al flujo de masa en el circuito de fluido del generador.

Como ya se ha indicado inicialmente para el procedimiento, el circuito de fluido del consumidor presenta una pluralidad de dispositivos de refrigeración y una bomba asignada a cada uno de los dispositivos de refrigeración, disponiéndose los dispositivos de refrigeración y las bombas asignadas en circuitos de fluido secundarios paralelos y conectándose los mismos al conducto de suministro y al conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor. El circuito de fluido del consumidor presenta al menos dos circuitos secundarios paralelos, cada uno de los cuales comprende al menos una bomba y un dispositivo de refrigeración, conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios del circuito de fluido del consumidor al conducto de suministro del circuito de fluido de consumidor y los conductos de retorno de los circuitos secundarios al conducto de retorno del circuito de fluido de consumidor. Además, el circuito de fluido del generador presenta al menos dos circuitos secundarios paralelos con una bomba de calor, conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios del circuito de fluido del generador al conducto de suministro del circuito de fluido del generador y los conductos de retorno de los circuitos secundarios al conducto de retorno del circuito de fluido del generador.

El sistema de fluidos puede contener un refrigerante que se introduce en los conductos del sistema de fluidos del consumidor, en el sistema de fluidos del generador y en el separador hidráulico o depósito hidráulico. El portador de refrigerante puede ser agua con un anticongelante, especialmente una denominada salmuera que comprende una mezcla de agua y glicol.

La al menos una bomba de compensación, la al menos una bomba de suministro y/o la al menos una bomba pueden ser bombas de velocidad controlada. Las bombas de velocidad controlada o regulada pueden variar fácilmente su caudal y controlarse de forma centralizada. En este contexto, la al menos una bomba de compensación puede estar diseñada como una denominada bomba de rebosamiento.

Al menos en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor, en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor, en el conducto de retorno del circuito de fluido del generador y/o en el conducto de suministro del circuito de fluido del generador se puede disponer al menos un dispositivo de detección de temperatura. Los dispositivos de detección de la temperatura se utilizan para medir la temperatura del fluido en varios puntos del sistema de fluidos. En función de las temperaturas de fluido medidas se puede controlar, por ejemplo, el funcionamiento de las bombas de calor. Para ello, se hace referencia a los procedimientos en dependencia de la temperatura inicialmente descritos.

Los dispositivos de refrigeración pueden ser intercambiadores de calor, como intercambiadores de calor de placas o de tubos con un ventilador o soplador.

El depósito hidráulico puede ser un acumulador hidráulico y, en particular, un acumulador de fluido, cabiendo en el acumulador de fluido una gran cantidad de fluido en comparación con un separador hidráulico. Por ejemplo, el acumulador de fluido presenta una capacidad de más de 500 litros. El acumulador de fluido está provisto de un aislamiento por lo que prácticamente no se produce ninguna transferencia de calor al entorno. El depósito de fluido presenta una estratificación con múltiples niveles de temperatura. En la zona del fondo del depósito de fluido, el fluido está más frío y tiene fundamentalmente la misma temperatura que el fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del generador. En la zona superior del depósito de fluido, el fluido está más caliente y muestra fundamentalmente la misma temperatura que el fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor. Debido a la cantidad relativamente grande de fluido introducida, la temperatura del fluido en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor se puede mantener durante un periodo de tiempo más largo sin necesidad de refrigeración por parte de una bomba de calor, si el acumulador de fluido contiene una cantidad mínima de fluido "frío".

Además, el depósito de fluido puede estar dotado de elementos de almacenamiento. Los elementos de almacenamiento son, por ejemplo, esferas rellenas de un material de cambio de fase ("PCM"). Como material de cambio de fase se puede emplear, por ejemplo, agua. Al llenar el depósito de fluido con elementos de almacenamiento se puede aumentar la capacidad de almacenamiento y evitar la mezcla y, por tanto, la destrucción de la estratificación, o al menos reducirla. Los elementos de almacenamiento presentan una disposición sustancialmente fija en el depósito de fluido y están rodeados, al menos por secciones, por el fluido. En este caso, los elementos de almacenamiento absorben el calor del fluido o lo liberan. Los elementos de almacenamiento también pueden estar llenos de diferentes materiales de cambio de fase siendo, por ejemplo, la temperatura de fusión del material de cambio de fase de los elementos de almacenamiento en la zona del fondo del acumulador de fluido inferior a la temperatura de fusión del material de cambio de fase de los elementos de almacenamiento en la zona superior del acumulador de fluido. En lugar de esferas u otros elementos de almacenamiento llenos de un material de cambio de fase también se pueden prever placas dispuestas en diferentes capas en el depósito de fluido y provistas de orificios de paso para el fluido.

Mediante el sistema de fluidos se puede conseguir adicionalmente un almacenamiento de "frío". Un sistema de fluidos con un tampón de "frío" presenta, por ejemplo, una pluralidad de dispositivos de refrigeración en circuitos secundarios paralelos en el circuito de fluido del consumidor y al menos dos bombas de calor. El fluido se aporta a los dispositivos de refrigeración respectivamente a través de una bomba asignada. Para almacenar el "frío", las al menos dos bombas de calor funcionan simultáneamente, lo que permite bajar la temperatura del fluido. De este modo, se reduce la temperatura del fluido en el conducto de suministro del circuito de fluido del consumidor. Por lo tanto, las bombas de los dispositivos de refrigeración se regulan debidamente para que se suministre menos fluido a los dispositivos de refrigeración. Sin embargo, la capacidad de refrigeración de los dispositivos de refrigeración sigue siendo sustancialmente la misma. Como resultado, la temperatura de refrigeración en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor también se reduce. Una vez bajada la temperatura del fluido es posible que sólo funcione una de las bombas de calor, que mantiene la temperatura del fluido en el nivel de temperatura bajado. Si los dispositivos de refrigeración demandan después una mayor capacidad de refrigeración, ésta se puede extraer del fluido. En este caso, la temperatura del fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor aumenta, pero permanece por debajo o fundamentalmente al nivel de temperatura antes de la reducción de la temperatura del fluido. Si la temperatura del fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor supera un valor umbral determinable se conecta la segunda bomba de calor.

Mediante el procedimiento descrito anteriormente es posible almacenar "frío" en el sistema de fluidos. Por lo tanto, dependiendo de la longitud de la tubería, el sistema de fluidos puede proporcionar un tampón de "frío" relativamente grande. El "frío" se puede almacenar, por ejemplo, durante la noche, cuando los costes de energía para el funcionamiento de las bombas de calor son bajos.

Sin embargo, el sistema de fluidos también se puede utilizar, por ejemplo, en sistemas que presentan longitudes de tubería cortas o que corresponden a subsistemas de dimensiones relativamente pequeñas. En este caso la bomba de compensación del circuito de fluido del consumidor se puede montar, por ejemplo, en un rack de refrigeración de un sistema de refrigeración, disponiéndose los dispositivos de refrigeración en el rack de refrigeración. Los dispositivos de refrigeración comprenden una bomba de velocidad controlada separada dispuesta igualmente en el rack de refrigeración. El circuito principal de fluido del consumidor se extiende a través del rack de refrigeración y los circuitos secundarios de fluido del consumidor están conectados al circuito principal de fluido del consumidor.

Con un sistema de fluidos con un depósito hidráulico como separador se puede conseguir adicionalmente un almacenamiento de "frío". Un sistema de fluidos con un depósito hidráulico como separador presenta, por ejemplo, una pluralidad de dispositivos de refrigeración en circuitos secundarios paralelos en el circuito de fluido del consumidor y al menos dos bombas de calor. El fluido se aporta a los dispositivos de refrigeración respectivamente a través de una bomba asignada. Para almacenar el "frío", las al menos dos bombas de calor funcionan simultáneamente, lo que permite bajar la temperatura del fluido. Así se reduce la temperatura del fluido en el conducto de suministro del circuito de fluido del generador. Se procede, por ejemplo, de manera que se apague la primera bomba de calor o se encienda la segunda. Si, por ejemplo, no se conecta una segunda bomba de calor, se reduce la velocidad de la bomba de compensación (bomba de rebosamiento). Si, por el contrario, se conecta la segunda bomba de calor, el número de revoluciones se mantiene constante o se aumenta. El objetivo de esta compensación consiste en reducir el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor y, por lo tanto, en aumentar el flujo de masa que fluye a través del depósito hidráulico, por lo que la capacidad de refrigeración de los dispositivos de refrigeración sigue siendo esencialmente la misma debido a la reducción de la temperatura del fluido. Una vez que el depósito hidráulico se haya enfriado al bajar la temperatura del fluido, es posible poner la segunda bomba de calor fuera de servicio. Reduciendo el flujo de masa por el lado del generador y ajustando el flujo de masa por el lado del consumidor mediante la bomba de compensación (bomba de rebosamiento) existe la posibilidad de descargar el depósito hidráulico cambiando la relación de flujo de masa a relaciones de 1 < 1 a, por ejemplo, 0,9:1. La relación de flujo de masa queda limitada por la relación a partir de la cual existe el riesgo de que se destruya la estratificación en el depósito hidráulico. El valor de referencia es el valor empírico de que el flujo de fluido (en relación con el flujo en el depósito hidráulico) no debe ser superior a 0,3 m/s. Como consecuencia, la temperatura del fluido aumenta en el depósito hidráulico hasta que éste se descargue. Esto se consigue cuando la capa límite de temperatura en la zona inferior del depósito hidráulico alcanza la temperatura del circuito de retorno, es decir, la temperatura de fluido en el conducto de retorno del circuito de fluido del consumidor. Una vez llegado a este punto, el depósito hidráulico se carga de nuevo de frío o se procede nuevamente a una regulación de la relación del flujo de masa entre 1:1 y 1:1,3, por lo que la relación de flujo de masa máxima permitida viene determinada principalmente por la relación de flujo de masa por encima de la cual se destruye la estratificación en el depósito hidráulico. Un punto de referencia a este respecto es el valor empírico mencionado anteriormente, según el cual el flujo de fluido (en relación con el flujo en el depósito hidráulico) no puede ser superior a 0,3 m/s.

Además, para aumentar el almacenamiento de frío, es posible cargar el depósito con un material de cambio de fase, como ya se ha indicado anteriormente, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento del sistema.

Mediante el procedimiento antes descrito es posible almacenar "frío" en el sistema de fluidos. Por lo tanto, especialmente en el caso de tuberías largas, el sistema de fluidos puede proporcionar un tampón de "frío" relativamente grande. Por ejemplo, el "frío" se puede almacenar por la noche, cuando el coste energético del funcionamiento de las bombas de calor es bajo.

En este documento se habla siempre de flujos de masa y de las relaciones de flujo de masa. Sin embargo, también se puede hablar de caudales y de relaciones de caudales. No hay ningún cambio, o al menos sólo un pequeño cambio insignificante, en la densidad del fluido, por lo que generalmente entiende en relación con el sistema de fluidos y el procedimiento de control del sistema de fluidos que el flujo de masa es equivalente al caudal. Además, las ventajas mencionadas con respecto al procedimiento se aplican igualmente al sistema de fluidos y viceversa.

Otras ventajas, características y posibilidades de realización resultan de la siguiente descripción de las figuras de ejemplos de realización no restrictivos.

En los dibujos se muestra en la:

Figura 1 una representación esquemática de un sistema de fluidos;

Figura 2 una curva de temperatura esquemática de la temperatura de retorno;

Figura 3 una representación esquemática de las partes del flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor;

Figura 4 una representación esquemática de un sistema de fluidos con un depósito hidráulico en otra forma de realización;

Figura 5 otra representación esquemática del sistema de fluidos con un depósito hidráulico en otra forma de realización;

Figura 6 una representación esquemática de un sistema de fluidos con un depósito hidráulico de otra forma de realización más;

Figura 7 una representación esquemática del sistema de fluidos con un depósito hidráulico de otra forma de realización más;

Figura 8 una representación esquemática de un sistema de fluidos con un depósito hidráulico lleno de materiales de cambio de fase de otra forma de realización más y

Figura 9 una representación esquemática del sistema de fluidos con un depósito hidráulico lleno de materiales de cambio de fase de otra forma de realización.

Las piezas identificadas en las figuras con los mismos números de referencia se corresponden sustancialmente entre sí, a menos que se indique lo contrario. Por otra parte, se prescinde de describir las partes y los componentes que no son esenciales para la comprensión de las enseñanzas técnicas aquí reveladas.

La figura 1 muestra un sistema de fluidos 10 que comprende un circuito de fluido del generador 12 y un circuito de fluido del consumidor 14. El circuito de fluido del generador 12 y el circuito de fluido del consumidor 14 están conectados respectivamente a conexiones 50, 52, 54, 56 de un separador hidráulico 26. El separador hidráulico 26 sirve para desacoplar el circuito de fluido del generador 12 del circuito de fluido del consumidor 14.

El circuito de fluido del generador 12 presenta un conducto de suministro 44 y un conducto de retorno 46. El circuito de fluido del generador 12 comprende además al menos una primera bomba de calor 16, una segunda bomba de calor 28 y una tercera bomba de calor 30, así como las primeras bombas de suministro 18. El conducto de suministro 44 se conecta a través de una válvula a la conexión 50 del separador hidráulico 26. A través del conducto de suministro 44 se conectan las bombas de calor 16, 28 y 30. En estado activo, las bombas de calor sirven para enfriar el fluido aportado a través del conducto de suministro 44.

Las bombas de calor 16, 28 y 30 se acoplan además a un segundo circuito de fluido 48 a través del cual se extrae calor que se aporta a los dispositivos de calefacción. Los dispositivos de calefacción pueden aprovechar la energía térmica generada a través de las bombas de calor 16, 28 y 30. En el circuito de fluido del generador 12 también se pueden conectar otros separadores hidráulicos acoplados a los dispositivos de calefacción y/o a los circuitos de fluido. El segundo circuito de fluido 48 comprende otros componentes más, como bombas de suministro, válvulas, intercambiadores de calor y dispositivos de calefacción que no se muestran en detalle en la figura 1 y que tampoco se describen.

El fluido enfriado a través de las bombas de calor 16, 28 y 30 se introduce en el conducto de retorno 46 a través de las bombas de suministro 18 y válvulas no identificadas. El conducto de retorno 46 está conectado a la conexión 52 del separador hidráulico 26 a través de una válvula. En el separador hidráulico 26 se encuentra frente a la conexión 52 una conexión 56. La conexión 56 se conecta a través de una válvula a el conducto de suministro 58 del circuito de fluido del consumidor 14.

El circuito de fluido del consumidor 14 presenta un conducto de retorno 60 acoplado a través de una válvula a la conexión 54 del separador hidráulico 26. La conexión 54 se encuentra frente a la conexión 50. En el separador hidráulico 26 se produce un flujo del fluido desde la conexión 52 a la conexión 56 y desde la conexión 54 a la conexión 50. En el separador hidráulico 26 crea una estratificación con diferentes niveles de temperatura. La configuración del separador hidráulico 26 y su dimensionamiento deben adaptarse al sistema de fluidos 10. Los conductos del sistema de fluidos 10 presentan secciones transversales que se determinan en función de la capacidad de refrigeración que se desea alcanzar, de la longitud de los conductos y del tamaño del sistema de fluidos 10. Las secciones transversales de los conductos también pueden diferir en los distintos conductos. Además, las secciones transversales de un conducto también pueden variar a lo largo de su longitud.

El circuito de fluido del consumidor 14 comprenden varios circuitos de fluido secundarios paralelos 62. Los conductos de suministro de los circuitos de fluido secundarios 62 están conectados al conducto de suministro 58 del circuito de fluido principal. Los conductos de retorno de los circuitos de fluido secundarios 62 están conectados al conducto de retorno 60 del circuito de fluido principal. En los circuitos de fluido secundarios 62 se disponen bombas 22 y los dispositivos de refrigeración 20, así como válvulas. Las bombas 22 regulan el suministro de fluido refrigerado a través de las bombas de calor 16, 28, 30 a los dispositivos de refrigeración 20. Las bombas 22 están dispuestas en los circuitos de fluido secundarios 62 de manera que se encuentren aguas arriba de los dispositivos de refrigeración 20. El fluido que fluye a través de los dispositivos de enfriamiento 20 es devuelto a través de los conductos de retorno de los circuitos de fluido secundarios 62, uniéndose los conductos de retorno en el conducto de retorno 60 del circuito de fluido principal y ajustándose los mismos a la conexión 54 del separador hidráulico 26. Las bombas 22 permiten un suministro a demanda de fluido refrigerado a los dispositivos de refrigeración 20. A través de las válvulas los circuitos de fluido secundarios 62 se pueden separar del del circuito de fluido principal.

Entre el conducto de suministro 58 y el conducto de retorno 60 se dispone una bomba de compensación 24. La bomba de compensación 24 se dispone en el circuito de fluido principal del circuito de fluido del consumidor 14 de forma que se encuentre aguas abajo de los conductos de suministro de los circuitos de fluido secundarios 62 y aguas arriba de los conductos de retorno de los circuitos de fluido secundarios. La bomba de compensación 24 sirve para ajustar un flujo de masa o volumétrico constante en el circuito de fluido del consumidor 14 y para regular la relación de flujo de masa o volumétrico en el separador hidráulico 26. La bomba de compensación 24 está diseñada como una así llamada bomba de rebosamiento.

Además, el sistema de fluidos 10 presenta varios dispositivos de detección de temperatura y unidades de control y regulación. Los dispositivos de detección de temperatura se encuentran al menos en los conductos de retorno 46, 60 y en los conductos de suministro 44 y 58, en particular en la zona de las conexiones 50, 52, 54 y 56 del separador hidráulico 26. También se pueden prever otros dispositivos de detección de temperatura y de medición en otros lugares del sistema de fluidos 10.

En el sistema de fluidos 10 se introduce como fluido un refrigerante (agua con anticongelante), en especial una salmuera. La salmuera consiste en una mezcla de agua y glicol. Las bombas de calor 16, 28 y 30 están configuradas y diseñadas para proporcionar una determinada refrigeración del fluido en el circuito de fluido del generador 12. Del mismo modo se consigue un determinado calentamiento de un fluido en el circuito de fluido 48 a través de las bombas de calor 16, 28 y 30.

En el sistema de fluidos 10 todas las válvulas, que se pueden configurar, están abiertas durante el funcionamiento normal.

En un primer funcionamiento ejemplar del sistema de fluidos 10, sólo se acciona la primera bomba de calor 16. Por lo tanto, las bombas de calor 28 y 30 están inactivas y no enfrían el fluido. El fluido enfriado se introduce a través de la bomba de suministro 18 en el conducto de retorno 46 y fluye hacia la conexión 52 del separador hidráulico 26. Por medio de un dispositivo de detección de temperatura se registra la temperatura del fluido en el conducto de retorno 46. El fluido enfriado pasa por el separador hidráulico 26 y fluye a través de la conexión 56 del separador hidráulico 26 hacia el conducto de suministro 58 del circuito de fluido del consumidor 14. Un dispositivo de detección de temperatura dispuesto en el conducto de suministro 58 mide la temperatura del fluido después de la salida del fluido de la conexión 56. El fluido presenta la misma temperatura que en el conducto de retorno 46.

A través del conducto de suministro 58 el fluido refrigerado se aporta a los circuitos de fluido secundarios 62. En función de la demanda de refrigeración, las bombas 22 regulan el suministro del fluido a los dispositivos de refrigeración 20. En los dispositivos de refrigeración 20 el fluido absorbe el calor. El fluido calentado se aporta después, a través de los conductos de retorno de los circuitos de fluido secundarios 62, al conducto de retorno 60. En el conducto de retorno 60 se dispone un dispositivo de detección de temperatura que mide la temperatura del fluido en el conducto de retorno 60. A través de la conexión 54 el fluido calentado pasa por el separador hidráulico 26 y llega, a través de la conexión 50, al conducto de suministro de suministro 44. En el conducto de suministro 44 se encuentra otro dispositivo de detección de temperatura que mide la temperatura del fluido. La temperatura del fluido en el conducto de suministro 44 es en este momento superior a la temperatura del fluido en el conducto de retorno 46. A través del conducto de suministro 44 el fluido calentado se aporta a la bomba de calor 16. La bomba de calor 16 devuelve el fluido al nivel de temperatura medido en el conducto de suministro 58 o en el conducto de retorno 46 y predeterminado. Los niveles de temperatura se pueden determinar previamente y modificar a través de un sistema de control central.

En dependencia del suministro de fluido a los dispositivos de refrigeración 20 a través de las bombas 22, la bomba de compensación 24 regula el flujo total de masa o caudal en el circuito de fluido del consumidor 14 y ajusta la relación de flujo de masa o caudal en el separador hidráulico 26. La bomba de compensación se regula de modo que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 sea constante. Si se obtiene un mayor flujo de masa a través de las bombas 22, se reduce el flujo de masa suministrado a través de la bomba de compensación 24. Del mismo modo se aumenta el flujo de masa suministrado a través de la bomba de compensación 24, si el flujo de masa se reduce a través de las bombas 22. Las bombas 22 y la bomba de compensación 24 están diseñadas como bombas de velocidad controlada y reciben señales de control de un sistema de control no representado. Estas señales de control y/o señales a través de las interfaces de datos de las bombas 22 y de la bomba de compensación 24 se utilizan para determinar y ajustar el flujo de masa. Los flujos másicos suministrados por las respectivas bombas 22 se suman. En función de un flujo de masa total ajustable en el circuito de fluido del consumidor 14 se determina la velocidad de la bomba de compensación 24 para que el flujo de masa total se mantenga constante.

Al ajustar el flujo de masa total pueden producirse ligeras desviaciones del flujo de masa total deseado en el circuito de fluido del consumidor 14. Por lo tanto, el flujo de masa total no es siempre constante, pero estas desviaciones debidas a la regulación son muy pequeñas y se compensan ajustando la relación de flujo de masa en el separador hidráulico 26.

La bomba de compensación 24 se regula además de manera que la relación de flujo de masa o de caudal en el separador hidráulico 26 sea fundamentalmente constante. La bomba de compensación 24 también se regula de modo que la relación de flujo de masa en el separador hidráulico 26 entre el circuito de fluido del consumidor 14 y el flujo de masa en el circuito de fluido del generador de flujo 12 sea de 1:1-1,3.

Por lo tanto, el flujo de masa o caudal del circuito de fluido del consumidor 14 es menor o igual al flujo de masa o caudal del circuito de fluido del generador 12. En un estado de funcionamiento ideal, los flujos de masa en el circuito de fluido del generador 12 y el circuito de fluido del consumidor 14 son iguales. En un estado de funcionamiento como éste se produce el paso a través del separador hidráulico 26 sin recirculación de fluido desde el conducto de retorno 46 al conducto de suministro 44 y desde el conducto de retorno 60 al conducto de suministro 58. Una recirculación del fluido desde el conducto de retorno 60 al conducto de suministro 58 a través del separador hidráulico 26 debe evitarse, ya que de lo contrario la temperatura del fluido en el conducto de suministro 58 sería mayor que en el conducto de retorno 46. Debido al suministro de fluido calentado desde el conducto de retorno 54 a través del separador hidráulico 26, esta desviación sólo puede ser compensada de forma insuficiente por la bomba de calor 16. En particular, el fluido tendría que ser enfriado hasta tal punto que la temperatura del fluido en el conducto de retorno 60 fuera tan alta como la temperatura del fluido en el conducto de retorno 46. Sin embargo, el problema que surge con tal recirculación es que la diferencia de temperatura entre el conducto de suministro 58 y el conducto de retorno 54 es, debido a la recirculación de fluido calentado a través del separador hidráulico 26, demasiado pequeña para hacer funcionar la bomba de calor 16. Desde el punto de vista técnico de regulación, las bombas de calor 16, 28 y 30 necesitan una determinada diferencia de temperatura para poder trabajar. Si la diferencia de temperatura del fluido entre el conducto de suministro 58 y el de retorno 60 es inferior a 3 K, no es posible que las bombas de calor 16, 28 y 30 funcionen. La diferencia de temperatura debería ser preferiblemente de aproximadamente 4 K /- 0,5 K.

Sin embargo, para evitar que surjan estos problemas la relación de flujo de masa del circuito de fluido del consumidor 14 al circuito de fluido del generador 12 se ajusta en 1 a >1. Si existe una menor necesidad de refrigeración por el lado del consumidor en el circuito de fluido del consumidor 14, el fluido puede ser devuelto desde el conducto de retorno 46 al conducto de suministro 44 a través del separador hidráulico 26. En este caso, la temperatura del fluido también se reduce, pero a los dispositivos de refrigeración 20 no se aporta ningún fluido con una temperatura de fluido más alta en comparación con la temperatura del fluido en el conducto de retorno 46 a través del conducto de suministro 58.

Para ajustar el flujo de masa o caudal en el circuito de fluido del consumidor 14 y la relación de flujo de masa o caudal en el separador hidráulico 26 a través de la bomba de compensación 24, se determina el flujo de masa o caudal suministrado a través de la(s) bomba(s) de suministro 18 o se regula el flujo de masa o caudal en el circuito de fluido del consumidor 14 en función del flujo de masa o caudal en el circuito de fluido del generador 12. Las bombas de suministro 18 son, al igual que las bombas 22 y la bomba de compensación 24, bombas de velocidad controlada. Las bombas de suministro 18 se regulan mediante señales de control. A través de estas señales de control y/o a través de señales recibidas desde las interfaces de datos de las bombas de suministro 18 se puede regular el número de revoluciones de las bombas de suministro 18. De este modo se determina y ajusta el flujo de masa o caudal en el circuito de fluido del generador 12.

Las bombas de calor 16, 28 y 30 se pueden conectar por separado, de modo que sólo se pongan en marcha una de las bombas de calor 16, 28 y 30, dos de las bombas de calor 16, 28 y 30 o las tres bombas de calor 16, 28 y 30 para enfriar el fluido. La conexión y desconexión de las bombas de calor 16, 28 y 30 se producen en función de la temperatura de retorno del fluido en el conducto de retorno 60 del circuito de fluido del consumidor 14 y/o en el conducto de suministro 44 del circuito de fluido de generador 12.

Por ejemplo, en el sistema de fluidos 10 la temperatura del fluido en el conducto de retorno 46 se puede reducir todavía más. Para ello se accionan, por ejemplo, dos o tres bombas de calor 16, 28 y 30. En un sistema de fluidos 10 para edificios o instalaciones, esto puede hacerse por la noche, dado que en este caso el coste energético de la electricidad requerida por las bombas de calor 16, 28 y 30 es menor que durante el día. Las bombas 22 suministran entonces menos fluido a los dispositivos 20, manteniendo la capacidad de refrigeración de los dispositivos 20. Una vez bajada la temperatura del fluido, las bombas de calor 28 y/o 30 se apagan. Durante el día, el enfriamiento del fluido se produce durante un determinado período de tiempo por parte de una sola bomba de calor 16, siendo posible compensar las mayores capacidades de enfriamiento debidas, por ejemplo, a temperaturas exteriores más elevadas, por el "frío" almacenado en los conductos de suministro 44, 58 y de retorno 46, 60. Además, se produce un aumento de la proporción de fluido frío en el separador hidráulico 26. La temperatura del fluido para el accionamiento de al menos una bomba de calor adicional 28, 30 no se alcanza hasta más tarde, ya que la temperatura del fluido en el conducto de suministro 58 y en el conducto de retorno 46 es inferior a la temperatura habitual del fluido. Esto puede reducir el coste energético de la electricidad necesaria para hacer funcionar las bombas de calor 16, 28 y 30 durante el día.

Al regular la relación de flujo de masa en el separador hidráulico 26, se puede evitar ventajosamente el encendido y apagado frecuente de las bombas de calor 16, 28 y 30. Además, la bomba de compensación 24 se controla de manera que el flujo de masa del fluido en el circuito de fluido del consumidor 14 se mantenga constante y la relación del flujo de masa en el separador hidráulico 26 permanezca fundamentalmente constante. Al mantener constante el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 se simplifica o se consigue la regulación de la relación de flujo de masa en el separador hidráulico 26.

La figura 2 muestra la variación en el tiempo de la temperatura de retorno del fluido en el conducto de retorno 60 y/o en el conducto de suministro 44. La variación de la temperatura 32 se representa a lo largo de un determinado período de tiempo, durante el cual la temperatura del fluido aumenta en respuesta a influencias externas en el sistema de fluidos 10 y/o a una mayor demanda de refrigeración de los dispositivos de refrigeración 20. La zona sombreada en gris 64 representa la temperatura del fluido bajo la curva de temperatura 32. En una zona 36, la temperatura de retorno ha aumentado, activando la segunda bomba de calor 28 además de la primera bomba de calor 16 para enfriar el fluido. Después de bajar la temperatura del fluido al final de la zona 36, la segunda bomba de calor 28 se apaga de nuevo. Posteriormente, la temperatura se mantiene sustancialmente constante hasta que la temperatura vuelva a subir justo antes de la zona 38. En la zona 38, la tercera bomba de calor 30 se activa para enfriar el fluido además de la primera bomba de calor 16. Al final de la zona 38, la temperatura del fluido vuelve a su nivel anterior, desconectándose la tercera bomba de calor 32.

Como puede verse en la representación esquemática de la figura 2, las bombas de calor 28 y 30 se activan cuando la temperatura de retorno del fluido sube en el conducto de retorno 60 y/o en el conducto de suministro 44. En una primera zona 36 se conecta la bomba de calor 28, ya que la bomba de calor 16 por sí sola no puede proporcionar una refrigeración suficiente del fluido. Después de la conexión de la bomba de calor 28 en la zona 36, la temperatura de retorno del fluido baja de nuevo, por lo que la bomba de calor 28 se desconecta. A continuación, la temperatura del fluido de retorno se mantiene sustancialmente constante hasta que vuelva a subir, tal como se representa en la curva de temperatura 32. Para ello, en una zona 38 se conecta la tercera bomba de calor 30 para conseguir un enfriamiento adicional del fluido. Al cabo de un espacio de tiempo determinado, la temperatura de retorno del fluido ha vuelto a bajar y la tercera bomba de calor 30 se desconecta.

La desconexión y la conexión de las bombas de calor 28 y 30 también se pueden llevar a cabo de forma diferente a la mostrada en la figura 2. Además, las dos bombas de calor 28 y 30 también se pueden conectar conjuntamente cuando la curva de temperatura 32 se acerca o a la línea 34 o la supera. La línea 34 representa la máxima temperatura de retorno admisible del fluido. A través de la función de subida de la temperatura de retorno se calcula cuál de las bombas de calor 28, 30 debe conectarse o desconectarse. Del mismo modo se puede producir una desconexión de la bomba de calor 16, si existe una necesidad de refrigeración en los dispositivos de refrigeración 20 o si la demanda de refrigeración es tan baja que el fluido no precisa de refrigeración a través de las bombas de calor 16, 28 y 30 durante un determinado período de tiempo. Por ejemplo, si la diferencia de temperatura del fluido entre el fluido del conducto de suministro 58 y el fluido del conducto de retorno 60 es inferior a un valor umbral necesario para activar o encender las bombas de calor 16, 28 y 30, no funciona ninguna de las bombas de calor 16, 28 y 30. Por ejemplo, la diferencia de temperatura es inferior a 3 K o °C.

La figura 3 muestra una vista esquemática de la composición del flujo de masa teórico en el circuito de fluido del consumidor 14.

La bomba de compensación 24 se acciona de manera que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 sea constante y el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 sea mayor que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14. En especial, la bomba de compensación 24 se acciona de modo que compense estas fluctuaciones de los circuitos de fluido secundarios 62 con las bombas 22 y los dispositivos de refrigeración 20.

La figura 3 muestra a través de la línea 40 un flujo de masa teórico que debe mantenerse constante en el circuito de fluido del consumidor 14. Dado que los flujos de masa y caudales de los dispositivos de refrigeración 20 varían y que, debido a las bombas 22, la cantidad de fluido en los circuitos de fluido secundarios 62 varía, el caudal de la bomba de compensación 24 se adapta al flujo de masa de las bombas 22. La curva 42 muestra el flujo de masa suministrado a través de las bombas 22. La superficie con fondo gris 66 representa la parte del flujo de masa de las bombas 22 en el flujo de masa total. La diferencia entre la curva 42 y la línea 40 representa la parte de la bomba de compensación 24 en el del flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14. La parte de la bomba de compensación 24 varía de forma análoga a la parte de las bombas 22, manteniéndose la suma de los flujos de masa sustancialmente constante mediante la adaptación del flujo de masa aportado por la bomba de compensación 24 al flujo de masa aportado por las bombas 22. En la representación de la figura 3, la parte del flujo de masa suministrada por la bomba de compensación 24 se encuentra entre las líneas 40 y 68. La bomba de compensación 24 para el sistema de fluidos 10 se diseña y selecciona, por ejemplo, de acuerdo con un cálculo para el rango de trabajo de la bomba de compensación 24 en función de la parte del flujo de masa suministrada determinada de antemano.

En el sistema de fluidos 10 descrito anteriormente el ciclo (encendido y apagado) de las bombas de calor 16, 28 y 30 se puede reducir fácilmente regulando la relación entre el flujo de masa del circuito de fluido del generador 12 y el del circuito de fluido consumidor 14 a través de la bomba de compensación 24 de manera que el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 sea mayor que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14. Además, el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 se mantiene constante mediante la bomba de compensación 24 que compensa las fluctuaciones debidas a los dispositivos de refrigeración 20. Si se produce un aumento de la temperatura del fluido de retorno en el conducto de suministro 44 del circuito de fluido del generador 12, las bombas de calor adicionales 28 y 30 se conectan o desconectan en función de la temperatura del fluido. En el sistema de fluidos 10, el volumen de almacenamiento en el circuito de fluido del consumidor 14 también se incrementa porque la tasa de flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 es mayor que en el circuito de fluido del consumidor 14.

Las figuras 4 y 5 muestran una representación esquemática de un sistema de fluidos 10 con un depósito hidráulico 70 de otra variante de realización. El depósito hidráulico 70 está configurado como acumulador de fluido hidráulico y presenta, por ejemplo, una capacidad de 1000 litros. Al mismo tiempo, el depósito hidráulico 70 sirve de separador y desacopla un circuito de fluido del consumidor 14 de un circuito de fluido del generador 12 del sistema de fluidos 10. Para ello, el depósito hidráulico 70 está conectado mediante una conexión 50 a un conducto de suministro 44 del circuito de fluido del generador 12 y mediante una conexión 52 a un conducto de retorno 46 del circuito de fluido del generador 12. Además, el depósito hidráulico 70 se conecta a través de una conexión 56 a un conducto de suministro 58 del circuito de fluido del consumo 14 y a través de una conexión 54 a un conducto de retorno 60 del circuito de fluido del consumidor 14.

La regulación de la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del generador 12 y el circuito de fluido del consumidor 14 es similar a la regulación en un sistema de fluidos 10 con un separador hidráulico 26. Sin embargo, el depósito hidráulico 70 ofrece la posibilidad de almacenar más "frío" ya que en el depósito hidráulico 70 cabe una cantidad relativamente grande de fluido. El depósito hidráulico 70 permite adicionalmente un cambio de la relación entre el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor 14 y el circuito de fluido del generador 12, por ejemplo, a 1 : 0,9. En un sistema de fluidos 10 con un separador hidráulico 26 esto daría lugar a que las bombas de calor 16, 28 y 30 ya no pudieran funcionar correctamente, puesto que la diferencia de temperatura entre el conducto de retorno 60 y el conducto de suministro 28 del circuito de fluido del consumidor 14 necesaria para el funcionamiento de las bombas de calor 16, 28 y 30 caería por debajo de una diferencia de temperatura mínima necesaria de, por ejemplo, 4 K. Las bombas de calor 16, 28 y 30 se apagarían entonces o presentarían conexiones y desconexiones incontroladas.

Sin embargo, el sistema de fluidos 10 de la forma de realización mostrada en las figuras 4 y 5 también permite un cambio de la relación del flujo de masa, siendo el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 mayor que en el circuito de fluido del generador 12, dado que el "frío" requerido se puede extraer del depósito hidráulico 70. Por lo tanto, en el depósito hidráulico 70 no se produce ninguna mezcla de fluido frío del conducto de retorno 46 y fluido caliente del conducto de retorno 60. El fluido adicional se extrae del depósito hidráulico 70 configurado a modo de acumulador. En el depósito hidráulico 70 se produce una estratificación del fluido, presentando el fluido en la parte inferior del depósito hidráulico 70, aproximadamente a la altura de las conexiones 52 y 56, el mismo nivel de temperatura que en el conducto de retorno 46. En la parte superior del depósito hidráulico 70, aproximadamente a la altura de las conexiones 54 y 50, el fluido presenta el mismo nivel de temperatura que en el conducto de retorno 60. En dependencia de la carga del depósito hidráulico 70 se establecen diferentes niveles de temperatura entre la parte superior y la parte inferior del depósito hidráulico 70, absorbiéndose fundamentalmente fluido frío en estado de carga del depósito hidráulico 70.

La figura 4 ilustra esquemáticamente un estado en el que el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 es mayor que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14. Esto se indica por medio del tamaño de las flechas dibujadas para el flujo de fluido en el conducto de suministro 44, el conducto de retorno 46, el conducto de suministro 58 y el conducto de retorno 60. El conducto de retorno 46 y el conducto de suministro 58 se muestran en blanco, dado que por los mismos circula fluido frío. El conducto de retorno 60 y el conducto de suministro 44 se muestran sombreadas, ya que por lo mismos pasa fluido calentado. Hay que tener en cuenta que la temperatura del fluido en los conductos no tiene por qué ser constante, sino que suele aumentar, sobre todo a lo largo de los conductos. Esto se debe, por ejemplo, a las pérdidas como consecuencia de un aislamiento ideal técnicamente imposible. Si el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 es mayor que en el circuito de fluido del consumidor 12, parte del fluido suministrado a través del conducto de retorno 46 fluye hacia el depósito hidráulico 70, cargando así este último. Del mismo modo, el fluido más caliente fluye desde el depósito hidráulico 70 hacia el conducto de suministro 44, puesto que el flujo de masa en el conducto de retorno 60 es menor que en el conducto de suministro 44.

El proceso de carga del depósito hidráulico 70 puede continuar hasta que el depósito hidráulico 70 esté prácticamente cargado, es decir, hasta que el fluido alojado en el depósito hidráulico 70 presente el mismo nivel de temperatura que el fluido del conducto de retorno 60, estando la carga del depósito hidráulico 70 sujeta a limitaciones con respecto al funcionamiento de la bomba de calor 16. Esto significa que la bomba de calor 16 se desconecta cuando la diferencia de temperatura entre el conducto de retorno 60 y el conducto de suministro 58 cae por debajo de un valor límite de, por ejemplo, 4 Kelvin.

La figura 5 ilustra un estado en el que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor 14 es mayor que el flujo de masa del circuito de fluido del generador 12. En este estado el fluido frío fluye desde el depósito hidráulico 70 hacia el conducto de suministro 58, pasando el fluido calentado del conducto de retorno 60 al depósito hidráulico 70. El depósito hidráulico 70 se descarga de este modo. La descarga del depósito hidráulico 70 puede llevarse a cabo hasta que el fluido recibido en el depósito hidráulico 70 tenga en la parte inferior el mismo nivel de temperatura que el fluido en el conducto de retorno 60. En este momento el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 debe reducirse o el flujo de masa en el circuito de fluido de generador 12 debe aumentarse, lo que se puede hacer, por ejemplo, conectando otra bomba de calor 28, como se muestra en el ejemplo de realización de las figuras 6 y 7.

Las figuras 6 y 7 muestran una representación esquemática de un sistema de fluidos 10 con un depósito hidráulico 70 de otra variante de realización, en la que, a diferencia del sistema de fluidos 10 de la forma de realización de las figuras 4 y 5, se dispone, además de la bomba de calor 16, una segunda bomba de calor 28 en el circuito de fluido del generador 12. En otras formas de realización no representadas se disponen adicionalmente otras bombas de calor adicionales en el circuito de fluido del generador 12.

La figura 6 muestra un estado en el que las dos bombas de calor 16 y 28 están en funcionamiento y el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 es mayor que en el circuito de fluido del consumidor 14. En este caso, el depósito hidráulico 70 está cargado, como ya se ha descrito anteriormente.

La figura 7 muestra un estado en el que sólo funciona la bomba de calor 16 y el flujo de masa en el circuito de fluido del generador 12 es menor que en el circuito de fluido del consumidor 14. Los conductos de entrada y salida de la segunda bomba de calor 28 se muestran en la figura 7 en forma de línea, dado que la bomba de calor 28 no está en funcionamiento y, por tanto, no provoca el enfriamiento del fluido. En este estado el depósito hidráulico 70 se descarga y el fluido frío se extrae del depósito hidráulico 70. Una vez descargado el depósito hidráulico 70, la segunda bomba de calor 28 se puede conectar de nuevo para cargar el depósito hidráulico 70.

La carga del depósito hidráulico 70 se puede realizar, por ejemplo, cuando el coste energético del funcionamiento de las bombas de calor 16, 28 y 30 es bajo. Este suele ser el caso durante la noche. Lo mismo ocurre cuando la electricidad es generada por instalaciones que generan electricidad en dependencia de las condiciones ambientales (solar, eólica, etc.). Si el precio de la electricidad sube, se puede descargar el depósito hidráulico 70, en cuyo caso funciona, por ejemplo, una sola de las bombas de calor 16 o 28 o incluso se pueden desconectar ambas bombas de calor 16 y 28.

Las figuras 8 y 9 muestran ilustraciones esquemáticas de un sistema de fluidos 10 con un depósito hidráulico 80. El depósito hidráulico 80 está lleno de elementos de almacenamiento 82. Los elementos de almacenamiento 82 están llenos de un material de cambio de fase (PCM). De este modo, la capacidad de almacenamiento del depósito hidráulico 80 aumenta considerablemente. Además, se reduce o excluye la destrucción de la estratificación del depósito hidráulico 80. Incluso en caso de elevadas velocidades de flujo del fluido, que en depósitos hidráulicos 70 sin elementos de almacenamiento pueden provocar la mezcla del fluido alojado en el depósito hidráulico 70, se mantiene la estratificación. Los elementos de almacenamiento 82 presentan diferentes niveles de temperatura, teniendo los elementos de almacenamiento 82 en la parte inferior del depósito hidráulico 80 aproximadamente el mismo nivel de temperatura que el fluido en el conducto de retorno 46. Los elementos de almacenamiento 82 en la parte superior del depósito hidráulico 80 presentan aproximadamente el mismo nivel de temperatura que el fluido en el conducto de retorno 60. Los elementos de almacenamiento 82 son, en la variante de realización mostrada en las figuras 8 y 9, esferas llenas de agua. Las esferas se colocan unas encima de otras y se ajustan unas a otras, fluyendo el fluido entre los elementos de almacenamiento 82. Sin embargo, los elementos de almacenamiento 82 configurados como esferas no se pueden arremolinar y mantienen su posición en el acumulador hidráulico 80 incluso a elevadas velocidades de flujo.

La figura 8 muestra esquemáticamente el flujo de masa de fluido a través del depósito hidráulico 80 cuando el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 es prácticamente el mismo que en el circuito de fluido del generador 12. La carga del depósito hidráulico 80 no cambia de forma significativa. La figura 9 ilustra esquemáticamente el flujo de masa de fluido a través del depósito hidráulico 80 cuando el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor 14 es menor que en el circuito de fluido del generador 12, pasando fluido frío por el depósito hidráulico 80. El fluido frío atraviesa el depósito hidráulico 80 desde abajo hacia arriba y absorbe el calor de los elementos de almacenamiento 82, con lo que los elementos de almacenamiento 82 liberan calor al fluido y por lo tanto se enfrían. La temperatura del fluido en el conducto de suministro 44 del circuito de fluido del generador 12 se compone de la temperatura del fluido en el conducto de retorno 60 del circuito de fluido del consumidor 14 y de la temperatura del fluido en la parte superior del depósito hidráulico 80 en función de las proporciones de masa.

La proporción de fluido y de elementos de almacenamiento 82 en el depósito hidráulico 80 se puede predeterminar en dependencia del diseño de los elementos de almacenamiento 82 y de la capacidad de almacenamiento deseada del depósito hidráulico 80. En general, la proporción de elementos de almacenamiento 82 debe ser de al menos un 50%. Cuanto mayor sea la proporción de elementos de almacenamiento 82, más rápida será la transferencia de calor, ya que los elementos de almacenamiento 82 liberan calor al fluido o lo absorben del fluido.

El llenado del depósito hidráulico 80 con elementos de almacenamiento de PCM 82 permite, frente a un depósito hidráulico 70 sin elementos de almacenamiento de PCM 82, en el que se produce un enfriamiento inmediato del fluido del conducto de retorno 60 a una temperatura mixta de la temperatura del fluido en el conducto de retorno 60 y la temperatura del fluido en el depósito hidráulico 70, un enfriamiento retardado del fluido del conducto de retorno a una temperatura mixta de la temperatura del fluido en el conducto de retorno 60 y la temperatura del fluido en el depósito hidráulico 80, con lo que el fluido que pasa por el depósito hidráulico 80 se calienta y la temperatura de retorno no se reduce demasiado.

Cuando el depósito hidráulico 80 se llena con material de cambio de fase (PCM), la al menos una bomba de calor en el circuito de fluido del generador se enciende y apaga mucho menos. La ventaja de un depósito hidráulico 80 con elementos de almacenamiento 82 consiste especialmente en que la temperatura del fluido en el flujo de retorno puede mantenerse constante.

Las capacidades de almacenamiento de un depósito hidráulico 70 (figuras 6 y 7) y de un depósito hidráulico 80 (figuras 8 y 9) difieren considerablemente, como puede verse en el siguiente resumen, resultando para los depósitos hidráulicos 70 y 80, con un volumen de almacenamiento de 1000 litros con una reducción de la temperatura del fluido en 3 K, las siguientes capacidades de almacenamiento:

Depósito hidráulico 70 sin elementos de almacenamiento (proporción de fluido 100%):

Capacidad de almacenamiento

Sensible 3 kWh

Latente 0 kWh

Depósito hidráulico 80 con elementos de almacenamiento (proporción PCM 50% - fluido 50%):

Capacidad de almacenamiento

Sensible 1,5 kWh

Latente 25 kWh

Se parte de una transferencia de calor de entre 40 y 60 kWh/m3 para los elementos de almacenamiento PCM 82. En el resumen se tomó como base un valor de 50 kWh/m3. Como se puede observar en la comparación, la capacidad de almacenamiento del depósito hidráulico 80 se incrementa claramente debido a la capacidad de almacenamiento latente proporcionada por el PCM en los elementos de almacenamiento 82 frente al depósito hidráulico 70 que sólo contiene fluido.

Los elementos de almacenamiento 82 también se pueden llenar de materiales de cambio de fase que presenten diferentes temperaturas de fusión. El material de cambio de fase en los elementos de almacenamiento 82 en la parte inferior del depósito hidráulico 80 presenta, por ejemplo, una temperatura de fusión más baja que el material de cambio de fase en los elementos de almacenamiento 82 en la parte superior del depósito hidráulico 80. De este modo se puede mejorar aún más la transferencia de calor.

En otras variantes de realización no representadas el depósito hidráulico 80 presenta una campana de flujo configurada fundamentalmente de forma cónica y provista de orificios de flujo para el fluido. Por medio de esta campana se puede perfeccionar el perfil de flujo en el depósito hidráulico 80.

Otra forma de realización alternativa prevé emplear en el depósito hidráulico, en lugar de los elementos de almacenamiento 82, unas placas de almacenamiento, conteniendo las placas de almacenamiento un PCM y presentando las mismas unos orificios de paso para el fluido. Las placas de almacenamiento se disponen a distancia y paralelas con respecto a una superficie de fondo del depósito hidráulico.

Lista de signos de referencia

10 Sistema de fluidos

Circuito de fluido del del generador Circuito de fluido del consumidor Bomba de calor

Bomba de suministro Dispositivo de refrigeración Bomba

Bomba de compensación Separador hidráulico

Bomba de calor

Curva de temperatura

Línea

Zona

Línea

Desarrollo

Conducto de suministro Conducto de retorno

Circuito de fluido

Conexión

Conducto de suministro Conducto de retorno

Circuito de fluido secundario Superficie

Superficie

Línea

Depósito

Elemento de almacenamiento

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el control de un sistema de fluidos (10) que presenta un circuito de fluido del generador (12) y un circuito de fluido del consumidor (14), disponiéndose entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) un separador hidráulico (26) o un depósito hidráulico (70; 80) como separador, conectándose el separador hidráulico (26) o el depósito hidráulico (70; 80) a un conducto de suministro (44) y a un conducto de retorno (46) del circuito de fluido del generador (12) y a un conducto de suministro (58) y a un conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14), presentando el circuito de fluido del generador (12) al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) y al menos una bomba de suministro (18), disponiéndose las al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) en circuitos secundarios paralelos en el circuito de fluido del generador (12), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios del circuito de fluido del generador (12) al conducto de suministro del circuito de fluido del generador (12) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios al conducto de retorno del circuito de fluido del generador (12) y disponiéndose en el circuito de fluido del consumidor (14) una pluralidad de dispositivos de refrigeración (20) situados en circuitos secundarios paralelos (62) dotados respectivamente de una bomba (22) asignada a los dispositivos de refrigeración (20), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios (62) del circuito de fluido del consumidor (14) al conducto de suministro (58) del circuito de fluido del consumidor (14) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios (62) al conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14), presentando los mismos al menos una bomba de compensación (24), controlándose la al menos una bomba de compensación (24), de tal manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor (14) sea en el caso de un separador hidráulico (26) o de un depósito hidráulico (70; 80), en el estado de carga incompleta del depósito hidráulico (70; 80), menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador (12) y/o que la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) en el separador hidráulico (26) o en el depósito hidráulico (70; 80) se mantenga constante.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, controlándose la al menos una bomba de compensación (24) de modo que el flujo de masa en el circuito de fluido del consumidor (14) se mantenga constante.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, controlándose la al menos una bomba de compensación (24) en función del al menos un dispositivo de refrigeración (20) y/o en función del flujo de masa en el circuito de fluido del generador (12).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, presentando el circuito de fluido del generador (12) al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) controladas en función de la temperatura del fluido en el circuito de fluido del generador (12) y/o en el circuito de fluido del consumidor (14).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, estableciéndose la relación de flujo de masas en el separador hidráulico (26) o en el depósito hidráulico (70; 80) entre el circuito de fluido del consumidor (14) y el circuito de fluido del generador (12) en 1:1 -1,3 y/o estableciéndose la relación de flujo de masa, en un estado de carga prácticamente completa del depósito hidráulico (70; 80), entre el circuito de fluido del consumidor (14) y el circuito de fluido de generador (12) en 1:0,9.

6. Sistema de fluidos que presenta un circuito de fluido del generador (12) y un circuito de fluido del consumidor (14), - disponiéndose entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) un separador hidráulico (26) o un depósito hidráulico (70; 80) como separador,

- conectándose el separador hidráulico (26) o el depósito hidráulico (70; 80) a un conducto de suministro (44) y a un conducto de retorno (46) del circuito de fluido del generador (12) y a un conducto de suministro (58) y a un conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14),

- presentando el circuito de fluido del generador (12) al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) y al menos una bomba de suministro (18), disponiéndose las al menos dos bombas de calor (16; 28; 30) en circuitos secundarios paralelos en el circuito de fluido del generador (12), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios del circuito de fluido del generador (12) al conducto de suministro del circuito de fluido del generador (12) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios al conducto de retorno del circuito de fluido del generador (12),

- disponiéndose en el circuito de fluido del consumidor (14) una pluralidad de dispositivos de refrigeración (20) situados en circuitos secundarios paralelos (62) dotados respectivamente de una bomba (22) asignada a los dispositivos de refrigeración (20), conectándose los conductos de suministro de los circuitos secundarios (62) del circuito de fluido del consumidor (14) al conducto de suministro (58) del circuito de fluido del consumidor (14) y los conductos de retorno de los circuitos secundarios (62) al conducto de retorno (60) del circuito de fluido del consumidor (14), presentando los mismos al menos una bomba de compensación (24), y

- controlándose la al menos una bomba de compensación (24) de tal manera que el flujo de masa del circuito de fluido del consumidor (14) sea en el caso de un separador hidráulico (26) o de un depósito hidráulico (70; 80), en el estado de carga incompleta del depósito hidráulico (70; 80), menor o igual al flujo de masa del circuito de fluido del generador (12) y/o que la relación de flujo de masa entre el circuito de fluido del generador (12) y el circuito de fluido del consumidor (14) en el separador hidráulico (26) o en el depósito hidráulico (70; 80) se mantenga constante.

7. Sistema de fluidos según la reivindicación 6, introduciéndose en el sistema de fluidos (10) un refrigerante.

8. Sistema de fluidos según una de las reivindicaciones 6 a 7, siendo la al menos una bomba de compensación (24), la al menos una bomba de suministro (18) y/o la al menos una bomba (22) bombas de velocidad controlada.

9. Sistema de fluidos según una de las reivindicaciones 6 a 8, disponiéndose al menos en el

- conducto de retorno (60) del circuito de fluido de consumidor (14),

- conducto de suministro (58) del circuito de fluido del consumidor (14),

- conducto de retorno (46) del circuito de fluido del generador (12), y/o

- en el conducto de suministro (44) del circuito de fluido del generador (12) al menos un dispositivo de detección de temperatura.

10. Sistema de fluidos según una de las reivindicaciones 6 a 9, configurándose el depósito hidráulico (70; 80) como acumulador de fluido.

11. Sistema de fluidos según la reivindicación 10, disponiéndose en el acumulador de fluido elementos de almacenamiento (82) para la absorción o liberación de calor.