ES2883660T3 - Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2 - Google Patents

Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2 Download PDF

Info

Publication number
ES2883660T3
ES2883660T3 ES17706035T ES17706035T ES2883660T3 ES 2883660 T3 ES2883660 T3 ES 2883660T3 ES 17706035 T ES17706035 T ES 17706035T ES 17706035 T ES17706035 T ES 17706035T ES 2883660 T3 ES2883660 T3 ES 2883660T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
compressor
discharge pressure
compressor discharge
requested
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17706035T
Other languages
English (en)
Inventor
Jian Sun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2883660T3 publication Critical patent/ES2883660T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3208—Vehicle drive related control of the compressor drive means, e.g. for fuel saving purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3232—Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027—Condenser control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/003—Arrangement or mounting of control or safety devices for movable devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3248—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure
    • B60H2001/325—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure of the refrigerant at a compressing unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/3285—Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2327/00—Refrigeration system using an engine for driving a compressor
    • F25B2327/001—Refrigeration system using an engine for driving a compressor of the internal combustion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/19—Calculation of parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/027—Compressor control by controlling pressure
    • F25B2600/0271—Compressor control by controlling pressure the discharge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2513—Expansion valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931—Discharge pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1933—Suction pressures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Un procedimiento para controlar un conjunto de refrigeración (24), que comprende: la determinación de una energía disponible para impulsar un compresor (36) del conjunto de refrigeración (24); la determinación de un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible (Pc); la comparación del límite superior de presión de descarga del compresor con una presión de descarga solicitada del compresor; y el ajuste de un dispositivo de expansión (46) del conjunto de refrigeración (24) de manera que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.

Description

DESCRIPCIÓN
Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2
ANTECEDENTES
[0001] La materia descrita en esta solicitud se refiere en general al campo de los sistemas de refrigeración de transporte y, más particularmente, al control de la gestión de energía de los sistemas de refrigeración de transporte.
[0002] Los sistemas de compresión de vapor refrigerante son muy conocidos en la técnica y se utilizan comúnmente para acondicionar aire que se ha de suministrar a una zona de confort climatizada dentro de una residencia, edificio de oficinas, hospital, colegio, restaurante u otra instalación. Los sistemas de compresión de vapor refrigerante también se utilizan comúnmente para refrigerar aire suministrado a vitrinas, expositores, arcones congeladores, cámaras frigoríficas y otras zonas de almacenamiento de productos perecederos/congelados en establecimientos comerciales. Los sistemas de compresión de vapor refrigerante también se utilizan comúnmente en sistemas de refrigeración de transporte para refrigerar aire suministrado a un espacio de carga con temperatura controlada de un camión, remolque, contenedor o vehículo similar para transportar artículos perecederos/congelados por camión, tren, barco o de manera intermodal.
[0003] Los sistemas de refrigeración de transporte típicos están conectados operativamente a un motor que, ya sea directa o indirectamente a través de un generador eléctrico, proporciona energía para impulsar un compresor del sistema de refrigeración, así como energía para impulsar otros componentes del sistema, como ventiladores de condensador, ventiladores de evaporador y cualquier otro componente auxiliar del sistema de refrigeración de transporte. En algunas condiciones de funcionamiento, las demandas de energía de los componentes, utilizando controles de sistemas de refrigeración convencionales, pueden exceder la energía disponible del motor, lo que puede resultar en una condición de calado no deseado del motor.
[0004] El documento US 6 321 549 B1 muestra un proceso y procedimiento para supervisar y controlar selectivamente la capacidad y las condiciones de funcionamiento de un conjunto de refrigeración. La presente invención incluye el ajuste de la válvula de expansión electrónica y los bancos de cilindros del compresor mediante el ajuste de los niveles de recalentamiento deseados para llevar un conjunto de refrigeración de transporte dentro de las condiciones de funcionamiento deseadas.
BREVE RESUMEN
[0005] Según un primer aspecto de la invención, un procedimiento para controlar un conjunto de refrigeración se define por la reivindicación 1. El procedimiento incluye la determinación de una energía disponible para impulsar un compresor del conjunto de refrigeración y la determinación de un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible. El límite superior de presión de descarga del compresor se compara con una presión de descarga solicitada del compresor, y un dispositivo de expansión del conjunto de refrigeración se ajusta de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
[0006] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la determinación de la energía disponible para impulsar el compresor incluye el cálculo de una estimación de la energía total del motor de un motor capaz de funcionar conectado al compresor, y la sustracción del consumo de energía de otros componentes conectados operativamente al motor para llegar a la energía disponible para impulsar el compresor.
[0007] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la estimación de la energía total del motor es una función de una o más de la temperatura del aire ambiente, la presión del aire ambiente y la velocidad del motor.
[0008] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la presión de descarga solicitada del compresor es una función de una o más de una temperatura de evaporación del conjunto de refrigeración, una temperatura de un condensador o una salida del enfriador de gas y una temperatura solicitada del espacio refrigerado.
[0009] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, el ajuste del dispositivo de expansión del conjunto de refrigeración incluye el cálculo de una diferencia de presión entre una presión de descarga actual del compresor y el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor, y el ajuste de una configuración abierta del dispositivo de expansión en función de la diferencia de presión, de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
[0010] En otro aspecto de la presente invención, un conjunto de refrigeración se define mediante la reivindicación 6. Incluye un evaporador que hace circular un flujo de refrigerante a través del mismo para enfriar un flujo de aire de compartimento que fluye sobre el evaporador, un compresor en comunicación de fluido con el evaporador para comprimir el flujo de refrigerante, un motor conectado operativamente al compresor para impulsar el funcionamiento del compresor, un dispositivo de expansión en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante y un controlador conectado operativamente al menos al motor y al dispositivo de expansión. El controlador está configurado para determinar una energía disponible para impulsar el compresor, determinar un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible, comparar el límite superior de presión de descarga del compresor con una presión de descarga solicitada del compresor e iniciar el ajuste del dispositivo de expansión de manera que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
[0011] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la determinación de la energía disponible para impulsar el compresor incluye el cálculo de una estimación de energía total del motor del motor, y la sustracción del consumo de energía de uno u otros componentes más conectados operativamente al motor para llegar a la energía disponible para impulsar el compresor.
[0012] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la estimación de energía total del motor es una función de una o más de la temperatura del aire ambiente, la presión del aire ambiente y la velocidad del motor.
[0013] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, el uno u otros componentes más incluyen uno o más de un ventilador de evaporador dispuesto en el evaporador o un ventilador de condensador colocado en un condensador en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante.
[0014] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la presión de descarga solicitada del compresor es una función de una o más de una temperatura de evaporación del conjunto de refrigeración, una temperatura de un condensador o una salida de enfriador de gas y una temperatura solicitada del espacio refrigerado.
[0015] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, el ajuste del dispositivo de expansión del conjunto de refrigeración incluye el cálculo de una diferencia de presión entre una presión de descarga actual del compresor y el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor, y el ajuste de una configuración abierta del dispositivo de expansión en función de la diferencia de presión, de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
[0016] En otra realización más, un compartimento de carga refrigerado incluye un compartimento de carga adecuado para transportar una carga y un conjunto de refrigeración conectado operativamente al compartimento de carga. El conjunto de refrigeración incluye un evaporador que hace circular un flujo de refrigerante a través del mismo para enfriar un flujo de aire del compartimento de carga que fluye sobre el evaporador para enfriar el compartimento de carga, un compresor en comunicación de fluido con el evaporador para comprimir el flujo de refrigerante, un motor conectado operativamente al compresor para impulsar el funcionamiento del compresor, un dispositivo de expansión en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante, y un controlador conectado operativamente al menos al motor y al dispositivo de expansión. El controlador está configurado para determinar una energía disponible para impulsar el compresor, determinar un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible, comparar el límite superior de presión de descarga del compresor con una presión de descarga solicitada del compresor e iniciar el ajuste del dispositivo de expansión de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
[0017] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la determinación de la energía disponible para impulsar el compresor incluye el cálculo de una estimación de energía total del motor del motor, y la sustracción del consumo de energía de uno u otros componentes más conectados operativamente al motor para llegar a la energía disponible para impulsar el compresor.
[0018] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, el uno u otros componentes más incluyen uno o más de un ventilador de evaporador ubicado en el evaporador o un ventilador de condensador dispuesto en una ubicación en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante.
[0019] Además o alternativamente, en esta u otras realizaciones, la presión de descarga solicitada del compresor es una función de una o más de una temperatura de evaporación del conjunto de refrigeración, una temperatura de un condensador o una salida de enfriador de gas y una temperatura solicitada del espacio refrigerado.
[0020] Estas y otras ventajas y características serán más evidentes a partir de la siguiente descripción tomada junto con los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0021] La materia se indica particularmente y se reivindica claramente en la conclusión de la memoria descriptiva. Lo anterior y otras características y ventajas de la presente descripción resultan evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los cuales:
la FIG. 1 es una vista esquemática del exterior de un remolque de carga que incluye un sistema de refrigeración de transporte;
la FIG. 2 es una vista esquemática de una realización de un sistema de refrigeración de transporte; y
la FIG. 3 es una vista esquemática de una realización de una metodología de control para un sistema de refrigeración de transporte.
[0022] La descripción detallada explica realizaciones, junto con ventajas y características, a título de ejemplo con referencia a los dibujos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0023] En la FIG. 1 se muestra una realización de un compartimento de carga refrigerado 10, por ejemplo, un camión o remolque refrigerado. El compartimento de carga refrigerado 10 está formado en una construcción generalmente rectangular, con una pared superior 12, una pared inferior directamente opuesta 14, paredes laterales opuestas 16 y una pared frontal 18. El compartimento de carga 10 incluye además una puerta o puertas (no mostradas) en una pared trasera 20, opuesta a la pared frontal 18. El compartimento de carga 10 está configurado para mantener una carga 22 ubicada dentro del compartimento de carga 10 a una temperatura seleccionada mediante el uso de un conjunto de refrigeración 24 ubicado en el compartimento de carga 10. El compartimento de carga 10 se utiliza para transportar la carga 22. El conjunto de refrigeración 24 está ubicado en la pared frontal 18 e incluye un evaporador 32 que recibe un flujo de aire de compartimento 34 (mostrado en la FIG. 2) desde el interior del compartimento de carga 10 y lo enfría a través del intercambio de energía térmica entre el flujo de aire de compartimento 34 y refrigerante que fluye a través del evaporador 32. El flujo de aire de compartimento enfriado 34 se utiliza para refrigerar el compartimento de carga 10 a una temperatura seleccionada. En algunas realizaciones, la temperatura seleccionada está en el intervalo de aproximadamente 30 a 50 grados Fahrenheit para refrigeración de temperatura alta o media, mientras que en otras realizaciones la temperatura seleccionada puede estar entre 0 y -30 grados Fahrenheit para refrigeración de mercancía congelada. Debe apreciarse que estas temperaturas son meramente ejemplares y que el conjunto de refrigeración 24 descrito en esta solicitud puede utilizarse para lograr un amplio intervalo de temperaturas seleccionadas y además es fácilmente conmutable entre temperaturas seleccionadas.
[0024] Refiriéndose ahora a la FIG. 2, el conjunto de refrigeración 24 incluye un compresor 36 que puede ser un compresor de espiral de inyección de vapor, o puede ser un compresor de un tipo diferente. El compresor 36 comprime un flujo de refrigerante de vapor 38, y el flujo de refrigerante 38 cambia de fase a líquido en un condensador 40 a través del intercambio de energía térmica con un flujo de aire de condensador 42 que fluye a través del condensador 40 por un ventilador de condensador 44. El condensador 40 está conectado de forma fluida a un dispositivo de expansión 46. El dispositivo de expansión 46 está conectado de forma fluida al evaporador 32, donde el flujo de aire de compartimento 34 se enfría y el flujo de refrigerante 38 se lleva a ebullición a través del intercambio de energía térmica en el evaporador 32. En algunas realizaciones, el flujo de aire de compartimento 34 es empujado a través del evaporador 32 por uno o más ventiladores de evaporador 48. El flujo de refrigerante vaporizado 38 se devuelve a continuación a la entrada de compresor 50 del compresor 36.
[0025] El compresor 36 es accionado por una fuente de energía, por ejemplo, un motor 52, alimentado, por ejemplo, por diésel o gas natural. El motor 52 está conectado al compresor 36 ya sea directamente o mediante un generador eléctrico intermedio 54, como se muestra, para derivar energía de CA para impulsar el compresor 36. La energía eléctrica generada en el generador eléctrico 54 también puede utilizarse para impulsar el ventilador de condensador 44, el ventilador de evaporador 48 y otros componentes auxiliares del conjunto de refrigeración. Un controlador 56 está conectado operativamente a componentes del conjunto de refrigeración 24, tales como el compresor 36, el motor 52, el ventilador de condensador 44 y el ventilador de evaporador 48 para supervisar y controlar su funcionamiento.
[0026] Refiriéndose ahora a la FIG. 3, se ilustra una realización de un sistema y procedimiento de control de gestión de energía para el conjunto de refrigeración 24. En algunas realizaciones, al menos algunas de las etapas o procesos mostrados en la FIG. 3 se realizan en el controlador 56. En el bloque 58, las condiciones de funcionamiento del conjunto de refrigeración 24, como la velocidad del motor 52 y la temperatura del aire ambiente y/o la presión se recopilan y se utilizan para calcular una estimación de la energía del motor (Pmotor) en el bloque 60. De la Pmotor, la energía disponible para el compresor (Pc ) se determina en el bloque 62 sustrayendo las necesidades de energía de los ventiladores 44, 48 (Pventilador) y las necesidades de energía de otros componentes auxiliares (Paux) a partir de la energía estimada del motor. En algunas realizaciones, las necesidades de energía para los ventiladores 48, 48 y las necesidades de energía de los otros componentes auxiliares son sustancialmente constantes.
[0027] La energía disponible calculada para el compresor (Pc) se utiliza, junto con una presión de succión del compresor (Ps) para calcular un límite de presión de descarga del compresor (Pülim ite) en el bloque 64, utilizando un mapa de energía del compresor. En el mapa de energía del compresor, la presión de succión del compresor (Ps), siendo el límite de presión de descarga del compresor (PDlímite) una función de la presión de succión del compresor (Ps) y la energía disponible para el compresor (Pc).
[0028] La presión de descarga real del compresor (Pd ) se controla mediante una posición abierta del dispositivo de expansión 46 en un control PID 66 que envía comandos al dispositivo de expansión 46. La configuración del control PID 66 se determina comparando la presión de descarga real del compresor (Pd ) con una presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec) en el bloque 68. Si Pselec es menor que Pd , el control PID 66 ordena el ajuste de la posición abierta del dispositivo de expansión 46 para disminuir Pd , mientras que si Pselec es mayor que Pd el control PID 66 ordena el ajuste de la posición abierta del dispositivo de expansión 46 para aumentar Pd .
[0029] La presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec) se determina en parte mediante un cálculo de una presión de descarga óptima (Po p t ) utilizando un mapa de presión en el bloque 70. El mapa de presión utiliza la retroalimentación del conjunto de refrigeración 24, como la temperatura de evaporación (Tevap) y una temperatura de salida del condensador o enfriador de gas (Tgc) junto con un punto de ajuste o la temperatura deseada del compartimento de carga (Ts p ). La presión de descarga óptima (Po p t ) es la presión de descarga del compresor del conjunto de refrigeración 24, sin considerar la disponibilidad de energía para el compresor 36.
[0030] Tener en cuenta la energía disponible para el compresor (Pc) preserva el margen de calado del motor 52, impidiendo el fallo o el apagado del conjunto de refrigeración 24 debido a un calado del motor 52. Con ese fin, en el bloque comparador 72, la presión de descarga óptima (Po p t ) se compara con el límite de presión de descarga del compresor (PDlímite). Expresado de otra manera, una presión de descarga solicitada en función de la retroalimentación de las condiciones del conjunto de refrigeración 24 se compara con una posible presión de descarga en función de la capacidad del motor 52 para proporcionar energía al compresor 36. Si la presión de descarga óptima (Po p t ) es menor o igual que el límite de presión de descarga del compresor (PDlímite), el comparador 72 genera la presión de descarga óptima (Po p t ) como la presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec) para el bloque 68. Alternativamente, si la presión de descarga óptima (Po p t ) es mayor que el límite de presión de descarga del compresor (PDlímite), el comparador 72 genera el límite de presión de descarga del compresor (PDlímite) como la presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec) para el bloque 68. La presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec) se compara con la presión de descarga real del compresor (Pd ), y el control PID 66 ordena cambiar a la configuración abierta del dispositivo de expansión 46 de modo que la presión de descarga real del compresor (Pd ) corresponda a la presión de descarga seleccionada del compresor (Pselec).
[0031] Este procedimiento funciona de manera sustancialmente continua para modular la carga para adaptarse a las variaciones en la energía del motor disponible para el compresor y en las solicitudes de presión de descarga del compresor del conjunto de refrigeración 24. El sistema y el procedimiento descritos en esta solicitud permiten que el conjunto de refrigeración 24 cumpla los requisitos de enfriamiento al tiempo que mantiene el motor 52 dentro de su envolvente operativa.
[0032] Aunque la presente invención se ha descrito en detalle en relación con solo un número limitado de realizaciones, debería entenderse fácilmente que la presente invención no se limita a tales realizaciones descritas. La presente invención no debe verse como limitada por la descripción anterior, sino que solo está limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para controlar un conjunto de refrigeración (24), que comprende:
la determinación de una energía disponible para impulsar un compresor (36) del conjunto de refrigeración (24); la determinación de un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible (Pc); la comparación del límite superior de presión de descarga del compresor con una presión de descarga solicitada del compresor; y
el ajuste de un dispositivo de expansión (46) del conjunto de refrigeración (24) de manera que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, donde la determinación de la energía disponible (Pc) para impulsar el compresor (36) incluye:
el cálculo de una estimación de energía total del motor de un motor (52) capaz de funcionar conectado al compresor (36); y
la sustracción del consumo de energía de otros componentes conectados operativamente al motor (52) para llegar a la energía disponible (Pc) para impulsar el compresor (36).
3. El procedimiento de la reivindicación 2, donde la estimación de la energía total del motor es una función de una o más de la temperatura del aire ambiente, la presión del aire ambiente y la velocidad del motor.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-3,donde la presión de descarga solicitada del compresor es una función de una o más de una temperatura de evaporación del conjunto de refrigeración (24), una temperatura de un condensador (40) o una salida del enfriador de gas y una temperatura solicitada del espacio refrigerado.
5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el ajuste del dispositivo de expansión (46) del conjunto de refrigeración (24) incluye:
el cálculo de una diferencia de presión entre una presión de descarga actual del compresor y el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor; y
el ajuste de una configuración abierta del dispositivo de expansión en función de la diferencia de presión, de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
6. Un conjunto de refrigeración (24), que comprende:
un evaporador (32) que hace circular un flujo de refrigerante a través del mismo para enfriar un flujo de aire de compartimento que fluye sobre el evaporador (32);
un compresor (36) en comunicación de fluido con el evaporador (32) para comprimir el flujo de refrigerante;
un motor (52) conectado operativamente al compresor (36) para impulsar el funcionamiento del compresor (36); un dispositivo de expansión (46) en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante; y
un controlador (56) conectado operativamente al menos al motor (52) y al dispositivo de expansión (46), el controlador (56) configurado para:
determinar una energía disponible para impulsar el compresor (36);
determinar un límite superior de presión de descarga del compresor en función de la energía disponible: comparar el límite superior de presión de descarga del compresor con una presión de descarga seleccionada del compresor; y
iniciar el ajuste del dispositivo de expansión (46) de modo que una presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
7. El conjunto de refrigeración (24) de la reivindicación 6, donde la determinación de la energía disponible para impulsar el compresor (36) incluye:
el cálculo de una estimación de energía total del motor del motor (52); y
la sustracción del consumo de energía de uno u otros componentes más conectados operativamente al motor (52) para llevar a la energía disponible para impulsar el compresor (36).
8. El conjunto de refrigeración (24) de la reivindicación 7, donde la estimación de la energía total del motor es una función de una o más de la temperatura del aire ambiente, la presión del aire ambiente y la velocidad del motor.
9. El conjunto de refrigeración (24) de las reivindicaciones 7-8, donde uno u otros componentes más incluyen uno o más de un ventilador de evaporador (48) dispuesto en el evaporador (32) o un ventilador de condensador (44) dispuesto en un condensador (40) en comunicación de fluido con el flujo de refrigerante (38).
10. El conjunto de refrigeración (24) de cualquiera de las reivindicaciones 6 - 9, donde la presión de descarga solicitada del compresor es una función de una o más de una temperatura de evaporación del conjunto de refrigeración (24), una temperatura de un condensador (40) o una salida de enfriador de gas y una temperatura solicitada del espacio refrigerado.
11. El conjunto de refrigeración (24) de cualquiera de las reivindicaciones 6 - 10, donde el ajuste del dispositivo de expansión (46) del conjunto de refrigeración (24) incluye:
el cálculo de una diferencia de presión entre una presión de descarga actual del compresor y el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor; y
el ajuste de una configuración abierta del dispositivo de expansión en función de la diferencia de presión, de modo que la presión de descarga real del compresor sea el menor de la presión de descarga solicitada del compresor o el límite superior de presión de descarga del compresor.
12. Un compartimento de carga refrigerado (10) que comprende:
un compartimento de carga (10) adecuado para transportar una carga (22); y
un conjunto de refrigeración (24) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11 conectado operativamente al compartimento de carga (10).
ES17706035T 2016-02-10 2017-02-01 Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2 Active ES2883660T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662293407P 2016-02-10 2016-02-10
PCT/US2017/015977 WO2017139148A1 (en) 2016-02-10 2017-02-01 Power management for co2 transportation refrigeration system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2883660T3 true ES2883660T3 (es) 2021-12-09

Family

ID=58057271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17706035T Active ES2883660T3 (es) 2016-02-10 2017-02-01 Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11408658B2 (es)
EP (1) EP3414499B1 (es)
CN (1) CN108700358B (es)
ES (1) ES2883660T3 (es)
RU (1) RU2018129133A (es)
WO (1) WO2017139148A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6624107B2 (ja) * 2017-02-10 2019-12-25 株式会社豊田中央研究所 車両の熱管理制御装置、熱管理制御プログラム
CN108688439A (zh) * 2017-04-07 2018-10-23 开利公司 用于运输制冷单元的功率管理方法和系统
US11097600B2 (en) * 2017-08-25 2021-08-24 Thermo King Corporation Method and system for adaptive power engine control

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1304014A (es) * 1969-04-21 1973-01-24
US4601172A (en) * 1985-08-05 1986-07-22 Mechanical Technology Incorporated Multiple volume compressor for hot gas engine
US5245836A (en) 1989-01-09 1993-09-21 Sinvent As Method and device for high side pressure regulation in transcritical vapor compression cycle
US5445463A (en) 1993-03-30 1995-08-29 Paranjpe; Suresh C. Combination ink or dye ribbon for nonimpact printing
US5557938A (en) 1995-02-27 1996-09-24 Thermo King Corporation Transport refrigeration unit and method of operating same
US5806327A (en) * 1996-06-28 1998-09-15 Lord; Richard G. Compressor capacity reduction
JP4277373B2 (ja) * 1998-08-24 2009-06-10 株式会社日本自動車部品総合研究所 ヒートポンプサイクル
JP2000346472A (ja) 1999-06-08 2000-12-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超臨界蒸気圧縮サイクル
US6505476B1 (en) 1999-10-28 2003-01-14 Denso Corporation Refrigerant cycle system with super-critical refrigerant pressure
US6321549B1 (en) * 2000-04-14 2001-11-27 Carrier Corporation Electronic expansion valve control system
US6647317B2 (en) * 2000-09-06 2003-11-11 Hitachi Ltd Air conditioner management system
JP3679323B2 (ja) 2000-10-30 2005-08-03 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置およびその制御方法
JP2002130849A (ja) 2000-10-30 2002-05-09 Calsonic Kansei Corp 冷房サイクルおよびその制御方法
US6487869B1 (en) * 2001-11-06 2002-12-03 Themo King Corporation Compressor capacity control system
JP3959305B2 (ja) * 2002-05-16 2007-08-15 カルソニックカンセイ株式会社 車両用空調制御装置
DE10324955B4 (de) 2003-06-03 2010-04-29 Audi Ag Klimaanlage zum Beheizen und Kühlen eines Raumes
JP2005009794A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Sanden Corp 冷凍サイクル制御装置
JP4613526B2 (ja) * 2004-06-23 2011-01-19 株式会社デンソー 超臨界式ヒートポンプサイクル装置
US7600390B2 (en) 2004-10-21 2009-10-13 Tecumseh Products Company Method and apparatus for control of carbon dioxide gas cooler pressure by use of a two-stage compressor
DE112008002219B4 (de) * 2007-08-17 2018-10-25 Sanden Holdings Corporation Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität und Anzeigevorrichtung für das System
WO2009040112A2 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Eads Deutschland Gmbh Method for operating a gas turbine engine, power supplying device for conducting such method and aircraft using such method
JP4438856B2 (ja) * 2007-12-03 2010-03-24 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置、および車両用空調装置
JP4608537B2 (ja) * 2007-12-05 2011-01-12 株式会社神戸製鋼所 冷凍装置
DK2245387T3 (da) 2008-01-17 2018-01-29 Carrier Corp Kapacitetsmodulering til kølemiddeldampkompressionssystem
JP2011521195A (ja) 2008-05-14 2011-07-21 キャリア コーポレイション 輸送冷凍システムおよび運転方法
WO2010039630A2 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Carrier Corporation High-side pressure control for transcritical refrigeration system
US8789381B2 (en) * 2008-12-29 2014-07-29 Carrier Corporation Truck trailer refrigeration system
JP5711448B2 (ja) * 2009-02-24 2015-04-30 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプシステム
WO2011049778A1 (en) 2009-10-23 2011-04-28 Carrier Corporation Parameter control in transport refrigeration system and methods for same
CN102803865A (zh) 2010-03-08 2012-11-28 开利公司 运输制冷系统中的能力和压力控制
ES2609611T3 (es) 2010-09-28 2017-04-21 Carrier Corporation Funcionamiento de sistemas de refrigeración de transporte para prevenir el calado y la sobrecarga del motor
US9175588B2 (en) * 2012-03-09 2015-11-03 Carrier Corporation Diesel particulate filter regeneration in transport refrigeration system
US20150000636A1 (en) * 2012-03-09 2015-01-01 Carrier Corporation Method And System For Adjusting Engine Speed In A Transport Refrigeration System
SG11201501310RA (en) 2012-08-24 2015-04-29 Carrier Corp Transcritical refrigerant vapor compression system high side pressure control
WO2014120332A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Carrier Corporation Multi-compartment transport refrigeration system with economizer
DK2976225T3 (en) 2013-03-21 2018-01-02 Carrier Corp CAPACITY MODULATION OF TRANSPORT COOLING SYSTEM
US9638434B2 (en) * 2013-09-18 2017-05-02 Alaska Structures, Inc. Environment control system and devices
RU142750U1 (ru) 2013-12-17 2014-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Система регулирования давления
CN104827855A (zh) * 2015-05-25 2015-08-12 上海威乐汽车空调器有限公司 一种汽车电动压缩机控制器控制空调系统压力的方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018129133A3 (es) 2020-05-13
US20190041111A1 (en) 2019-02-07
EP3414499A1 (en) 2018-12-19
CN108700358A (zh) 2018-10-23
WO2017139148A1 (en) 2017-08-17
EP3414499B1 (en) 2021-07-07
CN108700358B (zh) 2021-10-08
US11408658B2 (en) 2022-08-09
RU2018129133A (ru) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5210626B2 (ja) 陸上輸送用冷凍装置及び陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法
US10619902B2 (en) Controlling chilled state of a cargo
CN104204697B (zh) 检测制冷剂损失的方法
US9739519B2 (en) Startup logic for refrigeration system
ES2762238T3 (es) Desescarchado a demanda con saturación de refrigerante del evaporador
US20110209490A1 (en) Control of multiple zone refrigerant vapor compression systems
ES2878251T3 (es) Gestión de arranque por inundación del compresor inteligente
RU2721508C2 (ru) Многокамерная транспортная холодильная система с экономайзером
US20150314671A1 (en) Integrated charging unit for passive refrigeration system
ES2883660T3 (es) Gestión de energía para sistema de refrigeración de transporte de CO2
JP2010281532A (ja) トレーラ用冷凍装置
US20160334142A1 (en) Adaptive control of multi-compartment transport refrigeration system
KR101479705B1 (ko) 냉동실과 냉장실을 구비한 냉동차량의 냉각장치
JP2016017713A (ja) 冷却装置および冷凍車
US11970048B2 (en) Methods and systems for defrosting a transport climate control system evaporator
US20240010049A1 (en) Multi-compartment transport refrigeration system
EP3320277B1 (en) Multi-compartment transport refrigeration system with economizer
JPS596374Y2 (ja) 冷凍車の冷凍装置
JPH0542976U (ja) 定温室冷却用冷水の温度制御装置
JPH09109663A (ja) 車載冷凍装置
JPH01163573A (ja) 冷凍・加温装置