IT202100016403A1 - Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari - Google Patents

Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari Download PDF

Info

Publication number
IT202100016403A1
IT202100016403A1 IT102021000016403A IT202100016403A IT202100016403A1 IT 202100016403 A1 IT202100016403 A1 IT 202100016403A1 IT 102021000016403 A IT102021000016403 A IT 102021000016403A IT 202100016403 A IT202100016403 A IT 202100016403A IT 202100016403 A1 IT202100016403 A1 IT 202100016403A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
fluid
heat exchanger
temperature
outlet
compartment
Prior art date
Application number
IT102021000016403A
Other languages
English (en)
Inventor
Igor Lauri
Francesco Ferrari
Original Assignee
Arneg
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 Arneg filed Critical Arneg
Priority to IT102021000016403A priority Critical patent/IT202100016403A1/it
Priority to EP22180528.6A priority patent/EP4109011A1/en
Publication of IT202100016403A1 publication Critical patent/IT202100016403A1/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/005Combined cooling and heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/047Water-cooled condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/22Refrigeration systems for supermarkets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/11Fan speed control
    • F25B2600/111Fan speed control of condenser fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/193Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931Discharge pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/197Pressures of the evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2104Temperatures of an indoor room or compartment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2116Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21162Temperatures of a condenser of the refrigerant at the inlet of the condenser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2116Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21163Temperatures of a condenser of the refrigerant at the outlet of the condenser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21174Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the inlet of the evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2321/00Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/141Removal by evaporation
    • F25D2321/1412Removal by evaporation using condenser heat or heat of desuperheaters

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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

DESCRIZIONE
Campo di applicazione dell?invenzione
[001] La presente invenzione trova collocazione nel settore tecnico della conservazione dei prodotti commestibili ed ha per oggetto un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari.
[002] L?invenzione, inoltre, ha per oggetto anche un metodo per il controllo della temperatura presente all?interno degli ambienti destinati a promuovere l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari.
Stato della tecnica
[003] Come noto, gli armadi espositori presenti nel mercato consentono di stoccare in condizioni ottimali sia prodotti alimentari destinati ad essere conservati in ambienti freddi che prodotti alimentari destinati ad essere conservati in ambienti caldi.
[004] In particolare, tali assiemi sono provvisti di una pluralit? di vani ognuno dei quali ? isolato dall?ambiente esterno da un telaio o una vetrina in modo da mantenere sostanzialmente costanti le condizioni termiche presenti al loro interno.
[005] Questi armadi, pertanto, presentano almeno un vano frigorifero all?interno del quale ? possibile conservare prodotti alimentari soggetti al rapido deperimento quali, ad esempio, verdura, frutta, latticini, etc., ed almeno un vano riscaldato atto a conservare specifici prodotti alimentari cotti o semi-cotti ad una temperatura superiore rispetto alla temperatura ambiente.
[006] Come previsto dalle normative vigenti in molti paesi, il vano di un espositore destinato a riprodurre una tavola calda deve essere predisposto in maniera tale da mantenere il prodotto alimentare ad una temperatura di riscaldamento predeterminata e variabile all?interno di un range di valori predeterminato e limitato.
[007] Ad esempio, in Italia la temperatura di conservazione di alimenti cotti e deperibili da consumare caldi (piatti pronti, snacks, pollame, etc.) ? compresa tra 60?C e 65?C.
[008] Gli armadi provvisti di vani frigoriferi e vani riscaldati sono dotati di un sistema termico atto a promuovere l?estrazione del calore dal vano frigo e l?immissione di calore all?interno del vano riscaldato.
[009] Questi sistemi sfruttano le propriet? termiche associate al cambio di stato di uno o pi? fluidi circolanti all?interno di un circuito chiuso.
[0010] Nella sostanza, l?estrazione del calore (e la generazione del freddo) dal vano frigorifero viene ottenuta mediante l?esecuzione di un ciclo di Carnot inverso applicato ad un singolo fluido vettore, generalmente rappresentato dall?anidride carbonica (CO2) o miscele di gas contenenti in prevalenza anidride carbonica.
[0011] Tuttavia, i normali cicli frigoriferi che utilizzano l?anidride carbonica quale fluido vettore non sono adatti a promuovere il riscaldamento ed il raffreddamento dei rispettivi vani in maniera energeticamente efficiente.
[0012] Anche il rendimento termico dell?intero ciclo ? piuttosto basso in quanto i circuiti frigoriferi che utilizzano l?anidride carbonica (o altri fluidi vettori) sono facilmente ottimizzabili quando si tratta di promuovere solo il riscaldamento o solo il raffreddamento, mentre non sembrano essere particolarmente adatti ad ottimizzare il rendimento termico quando si tratta di promuovere sia il riscaldamento che il raffreddamento di vani diversi.
[0013] Nel settore tecnico dei sistemi per la conservazione di prodotti alimentare ? quindi sentita l?esigenza di realizzare un sistema di controllo del ciclo operato da un unico fluido vettore che consenta di massimizzare ed ottimizzare il rendimento dello scambio termico associato ad entrambi a vani (quello riscaldato e quello raffreddato).
Presentazione dell?invenzione
[0014] La presente invenzione intende superare gli inconvenienti sopra citati mettendo a disposizione un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari particolarmente efficace e performante.
[0015] In particolare, lo scopo principale della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari che consenta di minimizzare le perdite e massimizzare il rendimento termico.
[0016] Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di mettere a disposizione un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari che sia in grado di mantenere sostanzialmente costante nel tempo la temperatura presente nei due vani.
[0017] Un altro scopo del presente trovato ? quello di mettere a disposizione un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari che consenta di minimizzare le oscillazioni termiche causate dalle perdite/fluttuazioni del ciclo frigorifero a cui ? sottoposto il fluido vettore.
[0018] Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di mettere a disposizione un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari che consenta di ottimizzare l?energia associata al fluido vettore cos? da ridurre le perdite e migliorare l?efficienza energetica complessiva del ciclo frigorifero.
[0019] Questi scopi sono raggiunti da un metodo per il controllo della temperatura un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari in accordo alla rivendicazione 1.
[0020] Altri scopi che saranno meglio descritti nel seguito sono un armadio per l?esposizione la conservazione di prodotti alimentari in accordo con le rivendicazioni dipendenti dalla 2 alla 9.
[0021] Secondo un ulteriore aspetto del trovato ? previsto un metodo per il controllo della temperatura negli ambienti atti a promuovere l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari del tipo in accordo con la rivendicazione 10.
[0022] Tale metodo presenta gli stessi vantaggi gi? descritti per l?armadio ed in particolare consente di ottimizzare il rendimento del ciclo frigorifero a cui ? sottoposto il fluido vettore in maniera tale da mantenere sostanzialmente uniforme la temperatura all?interno del vano riscaldato e all?interno del vano refrigerato massimizzando l?efficienza energetica.
[0023] Ulteriori scopi raggiunti dall?armadio sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti dalla 11 alla 15.
Breve descrizione dei disegni
[0024] I vantaggi e le caratteristiche della presente invenzione emergeranno chiaramente dalla seguente descrizione dettagliata di alcune configurazioni preferite ma non limitative di un metodo per il controllo della temperatura di un vano riscaldato e di un vano refrigerato e di un armadio per l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari con particolare riferimento ai seguenti disegni:
- la Figura 1 ? uno schema semplificato di un armadio per l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari secondo il trovato;
- la Figura 2 ? un diagramma di stato del fluido vettore utilizzato nell?armadio di Figura 1.
[0025] Descrizione dettagliata dell?invenzione
[0026] La presente invenzione ha per oggetto un armadio per l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari, nonch? un metodo per il controllo della temperatura negli ambienti destinati a promuovere l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari.
[0027] Un armadio secondo l?invenzione ? schematizzato in Figura 1 e verr? indicato nel seguito con il numero di riferimento 1.
[0028] Questo armadio 1 potr? essere installato prevalentemente nei punti vendita al dettaglio e negli ipermercati (negozi, supermercati, etc.) per esporre e conservare prodotti alimentari confezionati o consumabili all?istante (o a stretto giro dall?acquisto) quali, ad esempio, prodotti di rosticceria, take-away, etc.).
[0029] L?armadio 1 oggetto del presente trovato ? composto da un telaio di supporto 2, generalmente autoportante, definente una base di appoggio destinata ad entrare in contatto con il pavimento (non illustrata nelle figure), ed una pluralit? di vani 3, 4 che si estendono generalmente nella parte superiore del telaio 2.
[0030] All?interno dei vani 3, 4 sono stoccati i prodotti alimentari P da conservare.
[0031] In particolare, il telaio 2 (e di conseguenza l?armadio 1) ? tale da definire almeno un vano 3 per la conservazione di prodotti P refrigerati, ed almeno un vano 4 per la conservazione di prodotti P? riscaldati.
[0032] Nella configurazione dell?armadio 1 illustrata in Figura 1 ? presente un singolo vano 3 per la conservazione di prodotti P refrigerati (che d?ora in poi sar? richiamato nella presente descrizione con l?espressione ?vano refrigerato?) ed un singolo vano 4 per la conservazione di prodotti cotti o riscaldati P? (che d?ora in poi sar? richiamato nella presente descrizione con l?espressione ?vano riscaldato?).
[0033] Una tale configurazione dell?armadio 1 ? puramente esemplificativa in quanto quest?ultimo potr? essere predisposto per definire una pluralit? di vani refrigerati 3 (tra loro isolati e distinti), e/o una pluralit? di vani riscaldati 4 (tra loro isolati e distinti).
[0034] La disposizione dei vani 3, 4 (in un armadio 1 multivano, ovvero dotato di pi? vani per ogni tipologia) potr? essere tale da formare zone relativamente estese per esposizione e la conservazione dei prodotti refrigerati P e riscaldati P?.
[0035] In particolare, potr? essere definita un?area di esposizione relativamente estesa per tutti i prodotti refrigerati P (composta ad esempio dall?insieme di tutti i vani refrigerati disposti in posizione affiancata).
[0036] In maniera similare, potr? anche essere prevista un?area di esposizione dei prodotti riscaldati P? (composta dall?insieme di tutti i vani riscaldati disposti in posizione affiancata).
[0037] Inoltre, potr? essere oggetto del presente trovato anche un assieme armadio 1 composto dall?unione pi? armadi distinti (ognuno dei quali comprensivo di rispettivi vani refrigerati 3 e riscaldati 4) serviti per? da un singolo circuito a circolazione forzata di un fluido vettore. In questo caso il telaio 2 potr? essere definito come l?unione di tutti i telai che compongono i rispettivi armadi.
[0038] Naturalmente ogni vano 3, 4 potr? essere dotato di una moltitudine di ripiani 5 atti a sostenere i vari prodotti alimentari P, P? favorendone l?esposizione.
[0039] La temperatura T3 presente all?interno dei vani refrigerati 3 e la temperatura T4 quella presente all?interno dei vani riscaldati 4 potr? essere variabile all?interno di un intervallo di valori predeterminato e definito dall?utilizzatore.
[0040] Ogni vano refrigerato 3 potr? infatti presentare una temperatura interna variabile tra -5?C e 10?C mentre ogni singolo vano riscaldato 4 potr? presentare una temperatura interna (al di fuori dei periodi di sbrinamento) compresa tra 60?C e 90?C.
[0041] La temperatura T4 interna al vano riscaldato 4 potr? essere scelta in modo da soddisfare le specifiche imposte dalle normative nazionali di riferimento per la conservazione dei cibi cotti.
[0042] Ad esempio, in Italia la temperatura di conservazione di alimenti cotti e deperibili da consumare caldi (piatti pronti, snacks, pollame, etc.) ? compresa tra 60?C e 65?C.
[0043] L?armadio 1 potr? inoltre comprendere un circuito chiuso 6 atto a consentire la circolazione di un fluido vettore 7.
[0044] In particolare, il fluido vettore 7 potr? essere costituito da anidride carbonica CO2 o da una miscela ad elevato contenuto di anidride carbonica CO2.
[0045] L?anidride carbonica presenta buone propriet? termofisiche all?interno del range di pressioni utilizzate nell?armadio 1 oggetto del presente trovato e di seguito pi? chiaramente indicate.
[0046] L?anidride carbonica, inoltre, ? un fluido che si caratterizza per un ridotto impatto ambientale; in questo modo consente di contenere i costi di realizzazione e di smaltimento di un armadio 1 che utilizza un sistema di riscaldamento/raffreddamento destinato a contenere tale fluido.
[0047] Inoltre, a differenza dei fluidi vettori a base di idrocarburi (R290, R600, etc.), l?anidride carbonica non ? infiammabile o esplosiva; gli armadi 1 che utilizzano questo fluido possono pertanto essere collocati, in completa sicurezza, all?interno di una ampia tipologia di ambienti.
[0048] Il circuito 6 ? conformato in maniera tale da definire un anello chiuso e si compone di tratti di tubazioni e componenti fluidodinamici atti a promuovere la trasformazione del fluido vettore 7 secondo un ciclo di Carnot inverso, ovvero secondo un ciclo frigorifero.
[0049] Opportunamente, il circuito 6 contenente il fluido vettore 7 potr? presentare rispettive porzioni fluidicamente e operativamente associate, rispettivamente, al vano refrigerato 3 e al vano riscaldato 4.
[0050] Le porzioni del circuito 6 associate ai vani 3, 4 consentono di promuovere lo scambio di energia termica Q tra il fluido vettore 7 e l?aria racchiusa nei volumi definiti dagli stessi vani 3,4 in modo da raffreddare e/o riscaldare gli ambienti all?interno dei quali sono conservati i prodotti alimentari P, P?.
[0051] Il circuito prevede l?utilizzo di un compressore 8, di almeno uno scambiatore di calore principale 9, di almeno uno scambiatore di calore secondario 10 e di almeno una valvola di espansione del fluido 11.
[0052] Opportunamente, a valle della valvola di espansione 11 (e a monte del compressore) potr? essere previsto un evaporatore 17 fluidicamente associato al vanio refrigerato cos? da promuoverne il raffreddamento alla temperatura T3 definita dall?utilizzatore.
[0053] Naturalmente l?azionamento della valvola di espansione 11 consente di diminuire la temperatura e la pressione del fluido; quest?ultimo, durante il passaggio attraverso l?evaporatore 17, subisce un riscaldamento assorbendo calore dal vano refrigerato 3. Questo scambio termico consente di mantenere la temperatura T3 all?interno del vano refrigerato 3 ad un valore sostanzialmente costante o prossimo a quello impostato dall?utilizzatore.
[0054] Opportunamente, il compressore 8 potr? essere dotato di un inverter e potr? essere del tipo atto a promuovere la compressione del fluido vettore 7 a pressioni relativamente elevate.
[0055] Lo scambiatore di calore principale 9 potr? essere posizionato a valle del compressore 8 (rispetto al senso di circolazione del fluido 7 all?interno del circuito 6, indicato nello schema di Figura 1 con la freccia 12).
[0056] Opportunamente, lo scambiatore di calore principale 9 sar? installato nella zona del circuito 7 posta in corrispondenza del vano 4 (o dei vani) riscaldati.
[0057] Nel caso di un armadio 1 multivano potr? essere previsto una batteria di scambiatore di calore principali 9 ognuno dei quali ? posto direttamente in comunicazione con un corrispondente vano 4 cos? da promuoverne il riscaldamento.
[0058] Lo scambiatore di calore secondario 10 potr? essere disposto a valle dello scambiatore di calore principale 9 (rispetto al verso di circolazione del fluido 7.
[0059] La valvola di espansione del fluido 11 ? installata, rispettivamente, a valle dello scambiatore di calore secondario 10 e a monte dell?evaporatore 17.
[0060] Durante l?attivazione del compressore 8 la pressione del fluido vettore 7 viene innalzata ad un valore predeterminato. Il tratto del circuito 6 compreso tra l?uscita del compressore 8 e l?uscita 14 dello scambiatore di calore secondario 10 si caratterizza per il fatto di promuovere la circolazione del fluido con elevata pressione e per questo motivo viene denominato ?lato ad alta pressione?.
[0061] La restante parte del circuito (dall?uscita della valvola di laminazione 11 all?ingresso del compressore 8) si caratterizza per una pressione del fluido vettore 7 relativamente bassa e per tale ragione viene denominata ?lato a bassa pressione?.
[0062] In altre parole, il circuito chiuso 6 pu? essere determinato come l?unione di un lato ad alta pressione e di un lato a bassa pressione.
[0063] Come sar? meglio chiarito nel seguito, per gli scopi della presente invenzione ? possibile definire una pressione ottimale PO che fluido vettore 7 presneta in corrispondenza dell?uscita 13 del compressore 8 (e quindi all?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9).
[0064] Il passaggio del fluido (ad alta pressione) all?interno dello scambiatore di calore principale 9 consente di trasferire al vano riscaldato 4 la potenza termica Q1 necessaria a promuoverne il riscaldamento alla temperatura T4 impostata.
[0065] Come sar? meglio chiarito nel seguito, la pressione ottimale PO del fluido 7 all?uscita del compressore 8 rappresenta il valore di pressione che consente di massimizzare l?efficienza dei due scambi termici: i) lo scambio termico associata al fluido vettore 7 quando attraversa lo scambiatore di calore principale 9 e ii) lo scambio termico del fluido quando attraversa l?evaporatore 17.
[0066] Lo scambiatore di calore principale 9, pertanto, consente di trasferire al vano 4 la potenza termica Q1 necessaria a mantenere la temperatura di riscaldamento T4.
[0067] Successivamente, il fluido 7 ad altra pressione attraversa lo scambiatore di calore secondario 10 in modo tale da smaltire nell?ambiente esterno una quantit? predeterminata di calore Q2.
[0068] Opportunamente, la temperatura del fluido 7 all?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10 (e quindi all?ingresso 14 della valvola di espansione 11) potr? essere pari al valore di riferimento TREF predeterminato.
[0069] In particolare, il valore di riferimento TREF della temperatura del fluido 7 (misurato in corrispondenza dell?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10) potr? variare all?interno di un range di valori delimitato da un valore minimo e massimo predeterminati.
[0070] Ad esempio, la temperatura di riferimento TREF del fluito 7 potr? variare all?interno dell?intervallo compreso tra 25?C e 45?C.
[0071] Secondo un aspetto peculiare del trovato, il valore della temperatura di riferimento TREF sar? mantenuto sostanzialmente costante durante il funzionamento dell?armadio 1, ovvero durante il lasso di tempo in cui il vano riscaldato 4 e/o il vano refrigerato 3 sono mantenuti alle loro rispettive temperature di esercizio T3, T4 (ovvero durante il lasso di tempo che non comprende gli sbrinamenti e lo spegnimento del circuito in cui non viene promossa la circolazione del fluido vettore 7).
[0072] La somma delle potenze termiche (Q1 Q2) smaltite dai due scambiatori di calore 9, 10 ? quindi tale da consentire al fluido vettore 7 di passare da una temperatura iniziale T13 maggiore di quella di riferimento TREF (in corrispondenza dell?uscita 13 del compressore 8) ad un valore pari alla temperatura di riferimento TREF.
[0073] Ad esempio, la temperatura T13 del fluido 7 all?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9 (e quindi all?uscita 13 del compressore 9) potr? essere compresa tra 80?C e 110 ?C.
[0074] Dopo lo scambio termico promosso a livello dello scambiatore di calore principale 9 (trasferimento della quantit? di calore Q1 al vano riscaldato 4 in modo da mantenere quest?ultimo ad una temperatura non inferiore a 65?C), la temperatura T18 del fluido vettore 8 in corrispondenza dell?uscita 18 dello scambiatore principale 9 stesso potr? essere compresa tra 65?C e 90?C.
[0075] Tuttavia, la temperatura T19 del fluido 7 all?ingresso 19 dello scambiatore di calore secondario 10 potr? presentare un valore sensibilmente inferiore a quello assunto in corrispondenza dell?uscita 18 dello scambiatore principale 9.
[0076] Questo perch? il tratto di tubazione che collega i due scambiatori 9, 10 potr? essere utilizzato per promuovere la parziale evaporazione dell?acqua raccolta a seguito dello scioglimento del ghiaccio formatosi sulla batteria di evaporatori associata al vano refrigerato 3 durante il normale funzionamento dell?armadio.
[0077] In particolare il telaio 2 dell?armadio 1 potr? comprendere una vasca di raccolta dell?acqua prodotta durante le fasi di sbrinamento dell?evaporatore 17 associato al vano 3 (indicata in Figura 1 con una linea tratteggiata a cui ? stato assegnato il numero di riferimento 20) formatosi in corrispondenza dell?evaporatore associato al vano refrigerato 3.
[0078] Tale vasca potr? essere attraversata dal tratto di tubazione (o uno scambiatori a tubi, non illustrato nelle figure), che collega tra loro gli scambiatori di calore 9, 10 il quale contiene al suo interno il fluido vettore 7 ad una temperatura relativamente elevata.
[0079] In questo modo una parte dell?acqua contenuta nella vasca 20 potr? essere smaltito mediante evaporazione.
[0080] Durante il passaggio attraverso la vasca 20 il fluido 7 subisce un leggero raffreddamento.
[0081] Ad esempio, se la temperatura T19 del fluido vettore 7 all?uscita 18 dello scambiatore di calore principale 9 ? compresa tra 65?C e 90?C, in seguito al passaggio attraverso la vasca di raccolta 20 il medesimo fluido potr? presentare, in corrispondenza dell?ingresso 19 dello scambiatore di calore secondario 10, una temperatura T19 compresa tra 50 ?C e 80?C.
[0082] In questo modo, la quantit? di calore Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario 20 sar? scelta in modo tale da abbassare la temperatura del fluido 7 dal valore maggiore T19 (presente all?ingresso 19 e compreso tra 50?C e 80?C) al valore della temperatura di riferimento TREF (presente in uscita 16 e compreso tra 25?C ? 40?C).
[0083] Per facilitare questo smaltimento l?armadio 1 comprende mezzi per la dissipazione del calore 21 associati allo scambiatore di calore secondario 10.
[0084] In generale, i mezzi per la dissipazione del calore potranno comprendere una o pi? ventole, indicate in Figura 1 con il numero di riferimento 22, atte ad estrarre il calore ceduto dal fluido vettore allo scambiatore secondario 10 per smaltirlo nell?ambiente di installazione.
[0085] In questo modo l?attivazione selettiva delle ventole 22 consentir? di variare la potenza termica Q2 smaltita complessivamente dallo scambiatore di calore secondario cos? da mantenere sostanzialmente il fluido vettore 7 in corrispondenza dell?uscita di quest?ultimo ad una temperatura di riferimento TREF costante.
[0086] Opportunamente, i mezzi per la dissipazione del calore 21 potranno essere costituiti da una pluralit? di ventole 22 associate allo scambiatore di calore secondario 10 ed attivabili in modo selettivo ed indipendente l?una dall?altra.
[0087] In questo modo sar? possibile variare la quantit? di calore estratta dallo scambiatore di calore secondario 10 e, di conseguenza, ottenere una variazione di Q2.
[0088] Le ventole 22 potranno comprendere un modulo elettronico di controllo, non illustrato in Figura 1, atto a variare la tensione di alimentazione al fine di promuovere la variazione della velocit? di rotazione della ventola stessa.
[0089] Il calore complessivo Q2 estratto dallo scambiatore secondario per effetto delle ventole 22 potr? quindi essere il risultato dell?effetto sinergico ottenuto variando istantaneamente il numero totale di ventole 22 attivate simultaneamente e la velocit? di rotazione di ogni singola ventola.
[0090] Pertanto, l?attivazione delle ventole 22 come descritto in precedenza consente di variare la potenza termica Q2 destinata ad essere espulsa dal circuito nel lato ad alta pressione. In questo modo la temperatura del fluido 7 all?uscita 16 dello scambiatore secondario 10 sar? mantenuta ad un valore sostanzialmente pari a quello di riferimento TREF (o in un intorno della stessa).
[0091] Opportunamente, l?armadio 1 potr? comprendere mezzi sensori, non illustrati in Figura 1, atti a rilevare la pressione e/o la temperatura del fluido 7 in vari punti del circuito 6.
[0092] In particolare, i mezzi sensori potranno essere configurati per rilevare la temperatura istantanea T3, T4 presente all?interno del vano riscaldato 4 e del vano refrigerato 3, nonch? la temperatura e/o la pressione del fluido vettore 7 in corrispondenza dell?ingresso e/o dell?uscita dei vari componenti del circuito.
[0093] Opportunamente, l?armadio 1 potr? comprendere una unit? elettronica di controllo, non illustrata in Figura 1, operativamente collegata con il compressore 8, con i mezzi per la dissipazione del calore 21 e con la valvola di espansione 11.
[0094] Inoltre, l?unit? elettronica di controllo potr? essere operativamente collegata anche ai mezzi sensori cos? da ricevere, al minimo, informazioni relative alla temperatura istantanea presente nei vani refrigerato e riscaldato nonch? informazioni relative alla temperatura del fluido all?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10 cos? da verificarne la corrispondenza con il valore di riferimento TREF.
[0095] Opportunamente, l?unit? elettronica di controllo potr? attivare/disattivare selettivamente i mezzi per lo smaltimento del calore 21 in funzione della temperatura istantanea presente all?interno dei vani T3 ,T4.
[0096] In particolare, quando la temperatura del vano riscaldato T4 si abbassa, la quantit? di calore Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario 10 e dai mezzi per la dissipazione del calore 21 aumenta (in quanto diminuisce la quantit? di calore Q1 trasferita dallo scambiatore di calore principale al vano riscaldato 4).
[0097] Al contrario, quando la temperatura del vano riscaldato T4 aumenta, la quantit? di calore Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario 10 e dai mezzi per la dissipazione del calore 21 diminuisce (in quanto aumenta la quantit? di calore Q1 trasferita dallo scambiatore di calore principale al vano riscaldato 4).
[0098] In maniera similare, anche una variazione della temperatura T3 associata al vano refrigerato modifica il valore dell?energia termica associata al fluido 7 nel lato a bassa pressione cos? da provocare una modificazione del valore di energia termica Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario e dai mezzi per la dissipazione
[0099] In sostanza, l?unit? elettronica di controllo potr? attivare/disattivare selettivamente uno o pi? ventole 22 (o variare la velocit? di rotazione delle stesse) in maniera tale da modulare la quantit? di calore Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario 10 cos? da: i) mantenere sostanzialmente costante la temperatura del fluido TREF all?uscita 16 dello scambiatore stesso, ii) mantenere la temperatura T3 ,T4 all?interno dei vani 3, 4conforme al valore precedentemente impostato dall?utilizzatore.
[00100] L?armadio oggetto del presente trovato ? quindi atto a promuovere il riscaldamento e la refrigerazione dei vani 3, 4 attraverso un ciclo di Carnot inverso applicato ad un fluido vettore 7 che presenta un vincolo sulla temperatura del fluido all?uscita del lato ad alta pressione.
[00101] Inoltre, il circuito 6 ? dimensionato in modo tale da generare, in qualsiasi condizione di funzionamento, una quantit? di calore Qtot associata al fluido vettore 7 superiore alla quantit? di calore Q1 richiesta per promuovere il riscaldamento del vano riscaldato 4 (Qtot > Q1).
[00102] E? possibile smaltire una parte Q2 dell?eccedenza del calore associato al fluido vettore 7 (rispetto al calore Q1 richiesto per promuovere il riscaldamento del vano 4) attraverso lo scambiatore di calore secondario 10 e l?attivazione mezzi per la dissipazione del calore 21.
[00103] Il valore di Q2 ? sempre maggiore di zero e l?attivazione selettiva dei mezzi per la dissipazione del calore 20 consente di variare l?entit? di questo calore Q2 cos? da ottenere un valore di temperatura del fluido 7 in uscita 16 allo scambiatore secondario 10 sostanzialmente pari al valore di riferimento TREF.
[00104] E? stato possibile dimostrare sperimentalmente che la predisposizione di un ciclo frigorifero del tipo sopra descritto (ovvero atto a presentare un valore di Q2 maggiore di zero ed una temperatura TREF sostanzialmente costante del fluido 7 in uscita dallo scambiatore secondario 10) consente di massimizzare il rendimento termico sia del lato ad alta pressione che del lato a bassa pressione.
[00105] Opportunamente, il circuito 6 associato ad un armadio 1 oggetto del presente trovato potr? essere configurato in modo da promuovere la circolazione del fluido vettore 7 esclusivamente nella regione transcritica, ovvero nello stato in cui non si ha pi? coesistenza tra la fase liquida e la fase gassosa.
[00106] Questa regione di funzionamento del fluido 7 ? evidenziata nel diagramma entalpia-pressione di Figura 2.
[00107] In particolare, l?unit? elettronica di controllo potr? essere configurata per promuovere da mantenere il fluido vettore 7 nella regione di funzionamento transcritica quando lo stesso circola nel lato ad alta pressione del circuito 6.
[00108] Nel lato a bassa pressione del circuito 6 ? prevista l?evaporazione del fluido 7, ovvero la sua parziale trasformazione nella fase gassosa.
[00109] Opportunamente, per ogni valore della temperatura di riferimento TREF ? associata una determinata pressione ottimale Po del fluido 7 misurata in corrispondenza all?uscita 13 del compressore 8 (o, in alternativa, all?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9).
[00110] Come indicato in precedenza, il valore della pressione ottimale Po del fluido ricade all?interno della regione transcritica.
[00111] La pressione ottimale rappresenta il valore di pressione che consente di ottimizzare l?efficienza dello scambio termico fluido 7 nel i) lato ad alta pressione e ii) nel lato a bassa pressione.
[00112] Si ? riscontrato sperimentalmente che, utilizzando l?anidride carbonica quale fluido vettore, la pressione ottimale potr? essere compresa tra 75 bar e 90 bar (quando la temperatura di riferimento TREF del fluido ? compresa tra 30 ?C e 40 ?C).
[00113] In particolare, come meglio visibile nel grafico di in Figura 2, al variare della temperatura di riferimento TREF la pressione ottimale Po del fluido 7 potr? seguire una curva di forma predeterminata (ad esempio una retta con valore angolare inferiore ad uno) i cui punti ricadono tutti all?interno della regione transcritica.
[00114] Secondo un ulteriore aspetto del trovato ? previsto un metodo per il controllo della temperatura negli ambienti destinati a contenere e stoccare prodotti alimentari.
[00115] Tale metodo potr? inoltre essere utilizzato per promuovere il controllo della temperatura T3, T4 nei vani riscaldati 4 e refrigerati 3 in dotazione ad un armadio 1 per la conservazione e l?esposizione dei prodotti alimentari del tipo descritto in precedenza.
[00116] Tale metodo presenta una fase a) di predisposizione di almeno un vano refrigerato 3 e di almeno un vano riscaldato 4. Naturalmente entrambi questi vani 3, 4 sono destinati a contenere prodotti alimentari P, P? consumabili da un utilizzatore.
[00117] La fase b) del metodo prevede la predisposizione di un circuito chiuso 6 atto a promuovere la circolazione di un fluido vettore 7. In particolare, il circuito comprende almeno un compressore 8, almeno uno scambiatore di calore principale 9, almeno uno scambiatore di calore secondario 10 ed almeno una valvola di espansione 11.
[00118] Il circuito 6, inoltre, potr? comprendere un evaporatore 17 associato al vano refrigerato 3.
[00119] Opportunamente, lo scambiatore di calore principale 9 ? associato al vano riscaldato 4 in modo da trasferire allo stesso una quantit? di calore predeterminata Q1 atta a promuovere il riscaldamento di tale vano 4 ad una temperatura predeterminata T4 impostata dall?utilizzatore.
[00120] Inoltre, lo scambiatore di calore secondario 10 ? posto a valle dello scambiatore di calore principale 9 e a monte della valvola di laminazione 11. Quest?ultima, inoltre, sar? collocata a monte del vano refrigerato 3.
[00121] Lo scopo dello scambiatore di calore secondario 10 ? quello di trasferire all?ambiente esterno (e quindi smaltire dal circuito 6) una quantit? di calore predeterminata, indicata con Q2.
[00122] Opportunamente, il collegamento fluidico tra lo scambiatore di calore principale 9 e lo scambiatore di calore secondario 10 potr? essere realizzato mediante una o pi? tubazioni all?interno delle quali circola il fluido vettore 7.
[00123] Queste tubazioi potranno attraversare una vasca 20 di raccolta dell?acqua che prodotta in corrispondenza dell?evaporatore 17 durante la fase di sbrinamento del vano refrigerato 3.
[00124] Il fluido vettore 7 che attraversa la vasca 20 (all?interno della relativa tubazione) si trova ad una temperatura relativamente elevata ed atta a promuovere l?evaporazione parziale dell?acqua contenuto all?interno di quest?ultima.
[00125] Per tale ragione, durante il passaggio attraverso la vasca 20 il fluido 7 subisce un leggero raffreddamento.
[00126] Il circuito 6 sopra descritto pu? essere diviso in due porzioni a seconda della pressione associata al fluido vettore.
[00127] In particolare, ? possibile definire un ?lato ad alta pressione? del circuito compreso tra l?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9 (o l?uscita 13 del compressore 8), e l?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10 (o l?ingresso 14 della valvola di espansione 11).
[00128] Il lato ad alta pressione del circuito 6 ? quindi associato al vano riscaldato 4.
[00129] La restante porzione del circuito 6 pu? essere definita come un ?lato a bassa pressione?; questo lato ? compreso tra l?ingresso 14 della valvola di espansione 11 (o l?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10) e l?ingresso del compressore.
[00130] Il lato ad alta pressione del circuito 6 ? quindi associato al vano refrigerato 3.
[00131] L?intero circuito pu? quindi essere definito come l?unione del lato ad alta pressione con il lato a bassa pressione.
[00132] Naturalmente, la pressione del fluido 7 nel lato del circuito 6 che comprende gli scambiatori di calore 9, 10 (alta pressione) ? sensibilmente pi? alta della pressione che il medesimo fluido 7 presenta nel lato a bassa pressione.
[00133] Opportunamente, il metodo prevede una fase c) di predisposizione di mezzi per la dissipazione del calore 21.
[00134] Questi mezzi 21 sono associati allo scambiatore di calore secondario 10 e sono configurati per essere selettivamente attivabili in modo da variare la quantit? di calore Q2 estratta da quest?ultimo.
[00135] In generale, i mezzi per la dissipazione del calore 21 potranno essere costituiti da uno o pi? ventole 22 (in generale una batteria di ventole) fluidicamente associate allo scambiatore di calore secondario 10 ognuna delle quali attivabile in maniera selettiva.
[00136] Per variare la quantit? di calore Q2 estratta dallo scambiatore di calore secondario 10 sar? possibile azionare in modo selettivo ed indipendente il numero di ventole 22 attive nello stesso istante di tempo e/o la velocit? di rotazione associata alle stesse.
[00137] E? inoltre prevista anche una fase d) di determinazione di una temperatura di riscaldamento T4 presente all?interno del vano riscaldato 4. La fase d) sar? eseguita dall?utilizzatore cos? da stabilire la corretta temperatura T4 per la conservazione e l?esposizione dei prodotti alimentari riscaldati P?.
[00138] Ad esempio, in Italia la temperatura T4 che si deve mantenere all?interno del vano riscaldato 4 non pu? essere inferiore a 65 ?C.
[00139] Opportunamente, il metodo prevede una fase e) di determinazione di una temperatura di riferimento TREF del fluido vettore 7 all?uscita 16 dello scambiatore di riferimento secondario 10.
[00140] In particolare, la temperatura di riferimento TREF del fluido vettore 7 in corrispondenza dell?uscita 16 dello scambiatore secondario 10 (o in corrispondenza dell?ingresso 14 alla valvola di espansione 11) potr? essere sostanzialmente puntuale (ovvero presentare un singolo valore che rimane costante durante la circolazione del fluido nel circuito) oppure potr? essere variabile all?interno di un intervallo di valori predeterminato.
[00141] E? prevista poi una fase f) di determinazione di una pressione ottimale Po del fluido vettore 7 in corrispondenza dell?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9 (o in uscita 13 al compressore 8).
[00142] In particolare, come sar? meglio chiarito nel seguito, la pressione ottimale Po del fluido 7 (all?ingresso dello scambiatore principale 9) ? scelta in modo da massimizzare i) l?efficienza dello scambio termico associata al fluido vettore 7 quando lo stesso attraversa lo scambiatore di calore principale 9, ii) l?efficienza dello scambio termico associata al fluido vettore 7 quando lo stesso attraversa l?evaporatore 17.
[00143] Inoltre, il metodo prevede una fase g) di attivazione/disattivazione dei mezzi di dissipazione del calore 21 in modo da mantenere sostanzialmente costante la temperatura di riferimento TREF stabilita nella fase e) all?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10.
[00144] Nella sostanza, la base di funzionamento del presente metodo si basa sui seguenti principi:
- comprimere il fluido 7 all?uscita 13 del compressore 8 in modo tale lo stesso presenti una quantit? di calore sempre maggiore del valore Q1 richiesto per promuovere il riscaldamento del vano riscaldato 4;
- stabilire una temperatura di riferimento TREF in corrispondenza dell?uscita del lato del circuito ad alta pressione (ovvero in corrispondenza all?uscita/ingresso dello scambiatore di calore secondario/valvola di laminazione);
- smaltire nell?ambiente attraverso lo scambiatore di calore secondario 10 una quantit? di calore Q2 atta a garantire il mantenimento del fluido 7 alla temperatura di riferimento TREF (in corrispondenza all?uscita 16 dello scambiatore secondario 10).
[00145] E? quindi presente una stretta relazione tra il calore Q2 smaltito dallo scambiatore di calore secondario 10 (attraverso l?attivazione/disattivazione selettiva dei mezzi per la dissipazione del calore 21) e la temperatura di riferimento TREF.
[00146] In altre parole, la quantit? di calore Q2 smaltita dallo scambiatore di calore secondario 10 ? variabile in maniera tale da mantenere la temperatura del fluido 7 all?uscita del lato ad alta pressione sostanzialmente pari temperatura di riferimento TREF.
[00147] Con l?espressione ?mantenere la temperatura del fluido sostanzialmente pari alla temperatura di riferimento? utilizzata nel presente contesto si intende quanto segue:
- se la temperatura di riferimento TREF ? puntuale, il fluido 7 viene sostanzialmente mantenuto al valore di questa temperatura puntuale;
- se la temperatura di riferimento TREF ? scelta all?interno di un intervallo, la temperatura del fluido 7 associata all?uscita 16 del lato ad alta pressione ? sempre compresa all?interno di quell?intervallo (ovvero, non sar? mai pi? bassa dell?estremo inferiore dell?intervallo e non sar? mai pi? alta dell?estremo superiore dell?intervallo).
[00148] Opportunamente, il valore della temperatura di riferimento TREF pu? essere generalmente compreso tra 25 ?C e 45 ?C.
[00149] Opportunamente, il metodo potr? presentare una fase i) di predisposizione di mezzi sensori atti a rilevare la temperatura e/o la pressione del fluido vettore lungo detto circuito 6.
[00150] In particolare, l?esecuzione della fase h) di attivazione/disattivazione dei mezzi per la dissipazione del calore 21 potr? essere variabile (ovvero essere dipendente) in funzione delle temperature e/o pressioni rilevate dai mezzi sensori in tale fase i).
[00151] Generalmente i mezzi sensori sono atti a rilevare almeno le seguenti temperature e pressioni:
- la temperatura istantanea T4 presente all?interno del vano riscaldato 4;
- la temperatura istantanea T3 presente o all?interno del vano refrigerato T3;
- la temperatura istantanea T13 del fluido vettore 7 rilevata in corrispondenza dell?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9;
- la temperatura istantanea del fluido vettore 7 in corrispondenza dell?uscita della valvola di espansione 11;
- la temperatura istantanea del fluido 7 in corrispondenza dell?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10 (ovvero in uscita al lato ad alta pressione).
[00152] Inoltre, i mezzi sensori potranno essere configurati per rilevare eventualmente anche la pressione del fluido vettore 7 lungo il circuito in corrispondenza dei seguenti punti:
- all?ingresso 15 dello scambiatore di calore principale 9 (pressione di ottimale Po); - all?uscita 18 dello scambiatore di calore principale 9 (ovvero all?ingresso 19 dello scambiatore di calore secondario 10);
- all?uscita 16 dello scambiatore di calore secondario 10 (ovvero all?ingresso 14 della valvola di espansione 11);
- all?uscita della valvola di espansione 11.
[00153] Il metodo potr? inoltre prevedere una fase l) di predisposizione di una unit? elettronica di controllo rispettivamente collegata al compressore 8, alla valvola di espansione 11 e ai mezzi per la dissipazione del calore 21.
[00154] In particolare, l?unit? elettronica di controllo potr? attivare selettivamente il compressore 8 in modo date da innalzare la pressione del fluido 7 al valore della pressione ottimale Po.
[00155] Inoltre, l?unit? elettronica di controllo potr? attivare in maniera selettiva i mezzi per la dissipazione del calore 21 (generalmente rappresentati da una pluralit? di ventole 22) cos? da estrarre dal fluido una quantit? di calore Q2 scelta in modo da mantenere la temperatura del fluido 7 in corrispondenza dell?uscita 16 del lato ad alta pressione sostanzialmente costante al valore di riferimento TREF (o variabile all?interno dell?intervallo definito dal valore di riferimento TREF).
[00156] Opportunamente, l?unit? elettronica di controllo potr? essere configurata per promuovere l?apertura e la chiusura controllata della valvola di espansione 11 cos? da variare le pressioni e le temperature del fluido 7 che circola all?interno del lato a bassa pressione.
[00157] Inoltre, l?unit? elettronica di controllo potr? essere operativamente collegata ai mezzi sensori (se presenti).
[00158] In questo modo, l?attivazione di tutti i componenti del circuito (compressore 8, mezzi per la dissipazione del calore 21 e valvola di laminazione 11) potr? essere operata dall?unit? di controllo in funzione delle pressioni/temperature del fluido 7 rilevate dai mezzi sensori lungo il circuito.
[00159] In particolare, l?attivazione/disattivazione dei mezzi per la dissipazione del calore 21 (ovvero lo smaltimento nell?ambiente della quantit? di calore Q2) potr? essere promossa dall?unit? di elaborazione in funzione dei valori di temperatura istantanei rilevati all?interno del vano riscaldato 4 e del vano refrigerato 3.
[00160] In questo modo, l?unit? di controllo sar? atta ad attivare selettivamente i mezzi per la dissipazione del calore 21 in modo tale da mantenere sostanzialmente costante la temperatura del fluido all?uscita 16 dello scambiatore secondario 10 (alla temperatura di riferimento TREF) e mantenere al contempo le temperature all?interno dei vani T3, T4 ai valori di esercizio impostati dall?utilizzatore.
[00161] Vantaggiosamente, il valore della pressione ottimale Po del fluido 7 all?uscita dello scambiatore di calore secondario 10 ed impostata durante l?esecuzione della fase f) ? variabile in funzione del valore scelto per la temperatura di riferimento TREF.
[00162] Inoltre, la pressione ottimale Po del fluido vettore 7 ? scelta all?interno della regione transcritica del fluido stesso.
[00163] In particolare, l?andamento seguito dalla pressione ottimale Po, qualsiasi sia la temperatura di riferimento TREF impostata, varia lungo una curva geometrica predeterminata che si estende totalmente all?interno della regione transcritica del fluido.
[00164] La pressione ottimale rappresenta il valore di pressione che consente di ottimizzare l?efficienza dello scambio termico fluido 7 nel i) lato ad alta pressione e ii) nel lato a bassa pressione.
[00165] Si ? riscontrato sperimentalmente che, utilizzando l?anidride carbonica quale fluido vettore, la pressione ottimale potr? essere compresa tra 75 bar e 90 bar (quando la temperatura di riferimento TREF del fluido ? compresa tra 30 ?C e 40 ?C).
[00166] In particolare, come meglio visibile nel grafico di in Figura 2, al variare della temperatura di riferimento TREF la pressione ottimale Po del fluido 7 potr? seguire una curva di forma predeterminata che potr? essere, ad esempio, rappresentata da una retta con valore angolare inferiore ad uno.
[00167] Tutti i punti di questa curva, tuttavia, ricadono all?interno della regione transcritica del fluido vettore 7.
[00168] La presente invenzione ? realizzabile in altre varianti tutte rientranti nell?ambito delle caratteristiche inventive rivendicate e descritte; tali caratteristiche tecniche possono essere sostituite da diversi elementi tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati; le forme e le dimensioni del trovato possono essere qualsiasi purch? compatibili con il suo uso.
[00169] I numeri ed i segni di riferimento inseriti nelle rivendicazioni e nella descrizione hanno il solo scopo di aumentare la chiarezza del testo e non devono essere considerati come elementi che limitano l?interpretazione tecnica degli oggetti o processi identificati dagli stessi.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI
1. Un armadio per l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari (P, P?), comprendente:
- un telaio di supporto (2) definente almeno un vano riscaldato (4) ed almeno un vano refrigerato (3) tra loro isolati, detti vani (3, 4) essendo configurati per contenere i prodotti alimentari (P, P?) da esporre e/o conservare;
- un circuito chiuso (6) all?interno del quale circola un fluido vettore (7), detto circuito (6) comprendendo:
- almeno un compressore (8)
- almeno uno scambiatore di calore principale (9) posto a valle di detto compressore (8) e fluidicamente associato a detto vano riscaldato (4);
- almeno uno scambiatore di calore secondario (10) posto a valle di detto scambiatore di calore principale (9);
- almeno una valvola di espansione (11) del fluido vettore (7) posta, rispettivamente, a valle di detto scambiatore secondario (10) e a monte di detto vano refrigerato (3);
- mezzi sensori atti a rilevare la temperatura (T) di detto fluido vettore (7) in corrispondenza dell?uscita (16) di detto almeno uno scambiatore di calore secondario (10);
- mezzi (21) per la dissipazione del calore associati a detto scambiatore di calore secondario (10);
- una unit? elettronica di controllo operativamente collegata almeno a detti mezzi sensori e a detti mezzi per la dissipazione del calore (21);
in cui detta unit? elettronica di controllo ? atta a promuovere l?attivazione/disattivazione selettiva di detti mezzi per la dissipazione del calore (21) in maniera da mantenere la temperatura (T) di detto fluido vettore (7) in uscita (16) da detto scambiatore di calore secondario (10) ad un valore sostanzialmente costante e corrispondente ad un valore di riferimento (TREF) predeterminato.
2. Armadio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta temperatura di riferimento (TREF) ? compresa tra 25 ?C e 45?C.
3. Armadio secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per la dissipazione di calore (21) comprendono uno o pi? ventole (22) associate a detto scambiatore di calore secondario (10) ed atte ad estrarre da quest?ultimo una quantit? di calore (Q2) atta a mantenere la temperatura (T) del fluido vettore (7) in corrispondenza dell?uscita (16) di detto scambiatore di calore secondario (10) al valore di riferimento predeterminato (TREF).
4. Armadio secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per la dissipazione del calore comprendono una pluralit? di ventole (22), detta unit? elettronica di controllo essendo atta ad attivare/disattivare selettivamente ognuna di dette ventole (22) in maniera indipendente dalle altre.
5. Armadio secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? elettronica di controllo ? atta ad attivare/disattivare detto compressore (8) e detta valvola di espansione (11) in modo da mantenere la pressione del fluido vettore (7) in corrispondenza dell?uscita (13) di detto compressore (8) ad un valore ottimale (Po) compreso nella regione transcritica di detto fluido (7).
6. Armadio secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il valore di detta pressione ottimale (Po) ? variabile in funzione del valore di detta temperatura di riferimento (TREF).
7. Armadio secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che il valore di detta pressione ottimale (Po) ? variabile nell?intervallo compreso tra 75 bar e 90 bar.
8. Armadio secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la pressione del fluido vettore (7) circolante nel tratto del circuito compreso tra l?uscita (13) di detto compressore e l?ingresso (14) di detta valvola di espansione (11) segue un andamento predeterminato interamente contenuto all?interno della regione transcritica del fluido (7).
9. Armadio secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto fluido vettore (7) ? scelto all?interno delle miscele contenenti anidride carbonica (CO2).
10. Un metodo per il controllo della temperatura negli ambienti (3, 4) destinati a promuovere l?esposizione e la conservazione di prodotti alimentari (P, P?), tale metodo comprendendo le seguenti fasi:
a) predisposizione di almeno un vano refrigerato (3) ed almeno un vano riscaldato (4) isolati tra loro, detto almeno un vano refrigerato e detto almeno un vano riscaldato essendo atti a contenere prodotti alimentari (P, P?);
b) predisposizione di un circuito chiuso (6) atto a promuovere la circolazione di un fluido vettore (7), detto circuito (6) comprendendo:
- almeno un compressore (8);
- almeno uno scambiatore di calore principale (9) posto a valle di detto compressore (8) e fluidicamente associato a detto vano riscaldato (4);
- almeno uno scambiatore di calore secondario (10) posto a valle di detto scambiatore di calore principale (9);
- almeno una valvola di espansione (11) del fluido vettore (7) posta, rispettivamente, a valle di detto scambiatore secondario (10) e a monte di detto vano refrigerato (3);
c) predisposizione di mezzi (21) per la dissipazione del calore associati a detto scambiatore di calore secondario (10), detti mezzi (21) per la dissipazione del calore essendo attivabili selettivamente per variare la quantit? di calore (Q2) smaltita da detto scambiatore di calore secondario (10);
d) determinazione di una temperatura di riscaldamento (T4) associata al vano riscaldato (4);
e) determinazione di una temperatura di riferimento (TREF) associata al fluido vettore (7) in corrispondenza dell?uscita (16) di detto scambiatore di calore secondario (10);
f) determinazione di una pressione ottimale (Po) del fluido vettore (7) in corrispondenza dell?uscita (13) di detto compressore (8);
g) attivazione/disattivazione di detti mezzi (21) di dissipazione del calore in modo da promuovere lo smaltimento del calore (Q2) e mantenere la temperatura (T) di detto fluido (7) in corrispondenza dell?uscita (16) di detto scambiatore di calore secondario (10) sostanzialmente costante al valore di detta temperatura di riferimento (TREF).
11. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal che il valore di detta pressione ottimale (Po) del fluido vettore (7) ? variabile in funzione del valore di detta temperatura di riferimento.
12. Metodo secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detta pressione ottimale (Po) del fluido vettore (7) ? scelta all?interno della regione transcritica di quest?ultimo.
13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la pressione del fluido vettore (7) circolante nel tratto del circuito (6) compreso tra l?uscita (13) di detto compressore e l?ingresso (14) di detta valvola di espansione (11) segue un andamento predeterminato interamente contenuto all?interno della regione transcritica del fluido (7)..
14. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase i) di predisposizione di mezzi sensori atti a rilevare la temperatura e/o la pressione di detto fluido vettore (7) lungo la circolazione in detto circuito (6).
15. Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che l?esecuzione della fase h) di attivazione/disattivazione dei mezzi (21) per lo smaltimento del calore ? dipendente dalle temperature e/o pressioni rilevate da detti mezzi sensori durante l?esecuzione di detta fase i).
IT102021000016403A 2021-06-22 2021-06-22 Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari IT202100016403A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000016403A IT202100016403A1 (it) 2021-06-22 2021-06-22 Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari
EP22180528.6A EP4109011A1 (en) 2021-06-22 2022-06-22 Cabinet for display of food products and method for controlling the temperature in such a cabinet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000016403A IT202100016403A1 (it) 2021-06-22 2021-06-22 Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202100016403A1 true IT202100016403A1 (it) 2022-12-22

Family

ID=77711318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102021000016403A IT202100016403A1 (it) 2021-06-22 2021-06-22 Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4109011A1 (it)
IT (1) IT202100016403A1 (it)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609313A1 (de) * 1986-03-20 1987-09-24 Bbc York Kaelte Klima Verfahren zur rueckgewinnung von verfluessigungswaerme einer kaelteanlage und kaelteanlage zur durchfuehrung des verfahrens
EP2187148A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-19 Weska Kälteanlagen Gmbh Kälteanlage
WO2011012153A1 (en) * 2009-07-27 2011-02-03 Ecolactis Method and device for heat recovery on a vapour refrigeration system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609313A1 (de) * 1986-03-20 1987-09-24 Bbc York Kaelte Klima Verfahren zur rueckgewinnung von verfluessigungswaerme einer kaelteanlage und kaelteanlage zur durchfuehrung des verfahrens
EP2187148A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-19 Weska Kälteanlagen Gmbh Kälteanlage
WO2011012153A1 (en) * 2009-07-27 2011-02-03 Ecolactis Method and device for heat recovery on a vapour refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
EP4109011A1 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2264138T3 (es) Contenedor refrigerado con serpentines evaporadores modulares y control eepr.
CN104813119B (zh) 冻结蒸发器盘管检测以及除霜起始
AU2004308347B2 (en) Evaporator for medium temperature refrigerated merchandiser
US8250881B1 (en) Method and apparatus for controlling temperature of a temperature maintenance storage unit
ES2552222T3 (es) Control del estado refrigerado de una carga
CN107003050A (zh) 具有相变材料作为储热部的制冷装置
KR20030093324A (ko) 중온 냉장 진열고용 증발기
CN105222459B (zh) 冰箱
CN106403426A (zh) 控制制冷机和冷冻机单元以减少能量消耗的系统和方法
BRPI0706478A2 (pt) sistema de armazenagem que possui temperatura variável, e, método para aquecer e/ou resfriar um sistema de armazenagem
AU766665B2 (en) Method of operating a refrigerated merchandiser system
CN100449230C (zh) 商用制冷系统及其操作方法
CA2900534C (en) Refrigeration system having a common air plenum
CN106568270A (zh) 冰箱
US20190063817A1 (en) Refrigerator appliance
US3050955A (en) Multi-temperature refrigerator
KR20030026033A (ko) 히트 펌프식 건조기겸 냉장창고
CN103229010A (zh) 保管容器
IT202100016403A1 (it) Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari e metodo per il controllo della temperatura negli ambienti di conservazione dei prodotti alimentari
US9784490B2 (en) Refrigeration system with humidity control
Laguerre et al. Closed refrigerated display cabinets: Is it worth it for food quality?
IT202100004079A1 (it) Armadio per l’esposizione e la conservazione di prodotti alimentari
KR102100717B1 (ko) 냉장 공간과 온장 공간 사이에 열전달이 차단된 고효율 냉온장고
KR101398176B1 (ko) 냉,온장 겸용 오픈쇼케이스
EP3865798B1 (en) Display assembly and method for operating the same