ITPD20070005A1

ITPD20070005A1 - REFRIGERATING ABSORPTION MACHINE WITH ENERGY RECOVERY

Info

Publication number: ITPD20070005A1
Authority: IT
Inventors: Luciano Santi
Original assignee: Systema S P A
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2008-07-06

Description

MACCHINA FRIGORIFERA AD ASSORBIMENTO CON RECUPERO DI ABSORPTION REFRIGERATING MACHINE WITH RECOVERY OF

ENERGIA POWER

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione si riferisce ad una macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia. The present invention refers to an absorption refrigeration machine with energy recovery.

La macchina di cui trattasi si inserisce nel settore termotecnico della produzione di impianti di refrigerazione e riscaldamento è potrà essere vantaggiosamente impiegata laddove sia necessario avere a disposizione una potenza di raffreddamento / riscaldamento per ambienti solitamente piuttosto ampi di edifici aziende supermercati centri commerciali o simili. The machine in question is part of the thermotechnical sector of the production of refrigeration and heating systems and can be advantageously used where it is necessary to have a cooling / heating power available for usually rather large rooms of buildings, companies, supermarkets, shopping centers or the like.

Stato della tecnica State of the art

Come è noto, un impianto frigorifero (o pompa di calore) di tipo convenzionale consente di trasferire calore da una sorgente fredda ad una sorgente calda mediante un fluido refrigerante operante secondo un ciclo termodinamico a compressione di vapore che prevede in sequenza uno stadio di evaporazione, uno stadio di compressione, uno stadio di raffreddamento (solitamente di condensazione) ed uno stadio di espansione. A questo scopo rimpianto è costituito da un circuito chiuso comprendente un evaporatore, un compressore, un condensatore (ovvero un gas cooler per cicli supercritici), ed un organo di espansione (laminazione), disposti in serie. As is known, a conventional refrigeration system (or heat pump) allows heat to be transferred from a cold source to a hot source by means of a refrigerant fluid operating according to a steam compression thermodynamic cycle which provides in sequence an evaporation stage, a compression stage, a cooling stage (usually condensation) and an expansion stage. For this purpose regretted consists of a closed circuit comprising an evaporator, a compressor, a condenser (ie a gas cooler for supercritical cycles), and an expansion member (lamination), arranged in series.

II fluido refrigerante assorbe calore dalla sorgente fredda (ambiente da raffreddare) nell’evaporatore passando allo stato vapore. Il fluido viene quindi portato ad un livello di pressione superiore nel compressore B, per cedere calore alla sorgente calda all’ interno del condensatore (o gas cooler), per ritornare, infine, nell’evaporatore alla pressione fluendo attraverso un organo di espansione. The refrigerant fluid absorbs heat from the cold source (environment to be cooled) in the evaporator, passing to the vapor state. The fluid is then brought to a higher pressure level in compressor B, to transfer heat to the hot source inside the condenser (or gas cooler), to finally return to the evaporator at the pressure flowing through an expansion organ.

Una macchina frigorifera ad assorbimento è in grado di “produrre” il freddo utilizzando un ciclo termodinamico che impiega una coppia di fluidi, miscelati tra loro di cui uno è frigorigeno ed agisce da soluto, con tensione di vapore più elevata, e l’altro ha funzione di solvente, con tensione di vapore inferiore rispetto al primo. I più utilizzati sono: ammoniaca (soluto) - Acqua (solvente): utilizzata soprattutto per refrigerazione (l’evaporazione del soluto avviene sotto 0°C); e acqua (soluto) - Bromuro di Litio (solvente) utilizzata soprattutto per condizionamento (evaporazione del soluto sopra 0°C). An absorption refrigeration machine is able to "produce" cold using a thermodynamic cycle that uses a pair of fluids, mixed together, one of which is refrigerating and acts as a solute, with a higher vapor pressure, and the other has solvent function, with lower vapor pressure than the first. The most used are: ammonia (solute) - Water (solvent): used mainly for refrigeration (evaporation of the solute occurs below 0 ° C); and water (solute) - Lithium Bromide (solvent) used mainly for conditioning (evaporation of the solute above 0 ° C).

Più in dettaglio, la macchina frigorifera ad assorbimento comprende, come la macchina a compressione di vapore tradizionale a funzionamento elettrico, un condensatore sul lato ad alta pressione e un evaporatore sul lato a bassa pressione. More specifically, the absorption refrigeration machine comprises, like the traditional electrically operated vapor compression machine, a condenser on the high pressure side and an evaporator on the low pressure side.

L'aspirazione e la compressione dei vapori del fluido refrigerante avvengono tuttavia in un "compressore termico", costituito da un assorbitore, e da un generatore. However, the suction and compression of the vapors of the refrigerant fluid takes place in a "thermal compressor", consisting of an absorber and a generator.

Con l'apporto di calore prelevato dal circuito di raffreddamento della utenza, l'acqua si trasforma in vapore nell'evaporatore. Il vapore migra nell'assorbitore, dove viene assorbito dal «solvente» ovvero una soluzione concentrata di bromuro di litio (un tipo di sale) mantenendo le condizioni di bassa pressione e inviato tramite una pompa al generatore. Sotto l'azione del calore generato da un bruciatore ad esempio a gas o a gasolio, oppure generato da altra sorgente termica, la soluzione di acqua e bromuro di litio si riscalda provocando la separazione dell’acqua sotto forma di vapore ad alta temperatura. II vapore viene compresso nel generatore, si surriscalda e passa nel condensatore, dove viene raffreddato dall'acqua fredda proveniente da una torre evaporativa. Il vapore d’acqua condensa e torna all'evaporatore sotto forma di acqua per assorbire nuovamente calore. Allo scopo, l’acqua viene spruzzata sui tubi dell’evaporatore dove evaporando a bassa temperatura ed a bassa pressione sottrae calore all’acqua dell’ impianto di condizionamento che circola all’ interno dei tubi dell’evaporatore. With the input of heat taken from the cooling circuit of the user, the water is transformed into vapor in the evaporator. The vapor migrates to the absorber, where it is absorbed by the "solvent" or a concentrated solution of lithium bromide (a type of salt) maintaining low pressure conditions and sent via a pump to the generator. Under the action of the heat generated by a burner, for example gas or diesel, or generated by another thermal source, the solution of water and lithium bromide heats up causing the separation of water in the form of high-temperature steam. The vapor is compressed in the generator, overheats and passes into the condenser, where it is cooled by cold water from an evaporative tower. The water vapor condenses and returns to the evaporator in the form of water to absorb heat again. For this purpose, the water is sprayed on the evaporator pipes where evaporating at low temperature and low pressure it extracts heat from the water of the air conditioning system that circulates inside the evaporator pipes.

Ad esempio tipicamente l’acqua dell’ impianto di condizionamento entra a 14°C ed esce a 7°C. For example, typically the water from the air conditioning system enters at 14 ° C and exits at 7 ° C.

Il solvente (bromuro di litio o ammoniaca), dopo essersi separato dal vapore d’acqua per effetto termico, fluisce nuovamente nell'assorbitore per iniziare un nuovo ciclo di assorbimento. The solvent (lithium bromide or ammonia), after having separated from the water vapor by thermal effect, flows back into the absorber to start a new absorption cycle.

Il pompaggio della soluzione (quindi la necessità di energia meccanica per il ciclo), è molto inferiore negli assorbitori rispetto a quella che sarebbe necessaria per pompare il vapore in uscita dall’evaporatore in un ciclo frigorifero tradizionale a compressione. The pumping of the solution (therefore the need for mechanical energy for the cycle) is much lower in the absorbers than that which would be required to pump the steam leaving the evaporator in a traditional compression refrigeration cycle.

Il ciclo ad assorbimento utilizza quindi una quantità modesta di energia meccanica di pompaggio (energia elettrica), grazie alla disponibilità di energia termica. The absorption cycle therefore uses a modest quantity of mechanical pumping energy (electrical energy), thanks to the availability of thermal energy.

Come è noto dato il costo crescente delle fonti energetiche ed i problemi di inquinamento ambientali è sempre più sentita nel settore di riferimento ed in generale nella società moderna, l’esigenza di limitare i consumi di energia mediante macchine ad elevato rendimento nonché mediante sistemi di recupero di energia. As is known, given the increasing cost of energy sources and the problems of environmental pollution, the need to limit energy consumption by means of high-performance machines as well as by means of recovery systems is increasingly felt in the reference sector and in modern society in general. of energy.

Gli assorbitori sono stati fino ad oggi particolarmente sfruttati per la loro capacità di sfruttare potenze termiche disponibili anche a bassa temperatura per generare un carico entalpico di refrigerazione. Allo scopo, essi vengono soventemente inseriti a valle di impianti di cogenerazione a gas di cui sfruttano il calore residuo per produrre freddo. Pertanto, gli assorbitori aumentano Γ efficienza ed il rendimento degli impianti di cogenerazione. Up to now, absorbers have been particularly exploited for their ability to exploit thermal powers available even at low temperatures to generate an enthalpy refrigeration load. For this purpose, they are often inserted downstream of gas cogeneration plants from which they exploit the residual heat to produce cold. Therefore, the absorbers increase the efficiency and efficiency of the cogeneration plants.

Anche le macchine ad assorbimento necessitano di smaltire calore di condensazione del vapore assorbito da un fluido di raffreddamento che generalmente viene ceduto in una torre evaporativa incorporata nel circuito. Absorption machines also need to dispose of the condensation heat of the vapor absorbed by a cooling fluid which is generally released in an evaporative tower incorporated in the circuit.

L’acqua di raffreddamento cede calore all’ambiente esterno nella torre evaporativa scendendo a pioggia contro un flusso di aria in controcorrente, prodotto da un ventilatore. The cooling water transfers heat to the external environment in the evaporative tower by falling in rain against a counter-current flow of air, produced by a fan.

Il calore viene in parte dissipato come calore latente di evaporazione con la conseguenza che parte dell’acqua di raffreddamento evapora e non tornando a condensare nella torre viene rilasciata all’ ambiente esterno. The heat is partly dissipated as latent evaporation heat with the consequence that part of the cooling water evaporates and, not returning to condense in the tower, is released to the external environment.

Un inconveniente delle macchine assorbitori di tipo fino ad oggi noto risiede nel fatto di necessitare di un importante reintegro d’acqua per supplire a quella quota che evaporando, viene dispersa nell’ ambiente. A drawback of absorbing machines of the type known up to now lies in the fact that they need a major water replenishment to make up for that altitude which, evaporating, is dispersed in the environment.

Un ulteriore inconveniente risiede nel consumo energetico elettrico associato al funzionamento del ventilatore e nella rumorosità di quest’ultimo quando funziona ad un elevato numero di giri. A further drawback lies in the electrical energy consumption associated with the operation of the fan and in the noise of the latter when it operates at a high number of revolutions.

Presentazione dell'invenzione Presentation of the invention

In questa situazione, pertanto, scopo della presente invenzione è di superare gli inconvenienti della tecnica nota citata, mettendo a disposizione macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia, la quale consenta di migliorare Γ efficienza energetica dell’ impianto a cui è associata e sia al contempo operativamente del tutto affidabile. In this situation, therefore, the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the cited prior art, by making available an absorption refrigeration unit with energy recovery, which allows to improve the energy efficiency of the plant to which it is associated and both at the same time operationally completely reliable.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia, la quale richieda un limitato reintegro d’acqua di raffreddamento della torre evaporativa. A further purpose of the present invention is to make available an absorption refrigeration machine with energy recovery, which requires a limited replenishment of cooling water of the evaporative tower.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia la quale sia silenziosa. Another object of the present invention is to provide an absorption refrigeration unit with energy recovery which is silent.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia la quale necessiti di un modesto consumo di energia elettrica. A further object of the present invention is to provide an absorption refrigeration unit with energy recovery which requires a modest consumption of electrical energy.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia la quale necessiti funzioni con COP ottimizzato nelle diverse condizioni operative di carico frigorifero e di temperatura esterna. A further object of the present invention is to provide an absorption refrigeration machine with energy recovery which requires functions with an optimized COP in the various operating conditions of refrigeration load and external temperature.

Questi ed altri scopi ancora vengono tutti raggiunti dalla macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia operante secondo il ciclo frigorifero e secondo le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni allegate. These and other objects are all achieved by the absorption refrigeration machine with energy recovery operating according to the refrigeration cycle and according to the characteristics expressed in the attached claims.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni allegate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: The technical characteristics of the invention, according to the aforementioned purposes, are clearly verifiable from the content of the attached claims and the advantages thereof will be more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent a purely exemplary embodiment. and not limiting, in which:

- le Figura 1-6 mostrano sei schemi della macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia oggetto della presente invenzione secondo diverse forme di realizzazione. - Figures 1-6 show six diagrams of the absorption refrigeration unit with energy recovery object of the present invention according to different embodiments.

Descrizione dettagliata Detailed description

Conformemente alle figure dei disegni allegati, è stata indicata complessivamente con 1 la macchina frigorifera ad assorbimento con recupero di energia oggetto della presente invenzione. In accordance with the figures of the attached drawings, the reference number 1 generally indicates the absorption refrigeration unit with energy recovery object of the present invention.

La macchina 1 utilizza preferibilmente acqua come fluido refrigerante, ma può vantaggiosamente utilizzare anche altri fluidi monocomponente, come pure miscele azeotropiche a più componenti. The machine 1 preferably uses water as the cooling fluid, but can advantageously also use other single-component fluids, as well as multi-component azeotropic mixtures.

La macchina 1 secondo Γ invenzione è destinata ad operare prevalentemente per produrre freddo utilizzando il fluido refrigerante come mezzo termovettore tra una sorgente calda e una sorgente fredda per applicazioni nel campo della refrigerazione e soprattutto nel campo del condizionamento. The machine 1 according to the invention is intended to operate mainly to produce cold using the refrigerant fluid as a heat transfer medium between a hot source and a cold source for applications in the field of refrigeration and especially in the field of conditioning.

Tuttavia, quando le condizioni ambientali/operative lo richiedono la macchina 1 può funzionare anche per produrre calore, in tale caso lavorando sostanzialmente come una caldaia in cui il bruciatore scalda un fluido primario che nell’evaporatore trasmette il proprio carico termico ad un flusso secondario di un circuito destinato all’utenza. However, when the environmental / operating conditions require it, the machine 1 can also operate to produce heat, in this case working substantially as a boiler in which the burner heats a primary fluid which in the evaporator transmits its thermal load to a secondary flow of a circuit intended for users.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione durante il normale funzionamento per produrre freddo della macchina assorbitore 1 la potenza termica da disperdere del fluido di raffreddamento per realizzare la condensazione del vapore del fluido refrigerante è vantaggiosamente sfruttata e messa a disposizione per altre applicazioni. According to the idea underlying the present invention, during normal operation to produce cold of the absorber machine 1, the thermal power to be dispersed by the cooling fluid to achieve the condensation of the vapor of the refrigerant fluid is advantageously exploited and made available for other applications.

La macchina frigorifera ad assorbimento 1 opera in un circuito chiuso, illustrato schematicamente nelle allegate figure, in cui sono tradizionalmente inseriti un primo scambiatore di calore 2 che opera ad un primo livello di pressione Pi, come condensatore alla pressione subcritica di lavoro del fluido refrigerante, nel quale quest’ultimo passa dalla fase vapore alla fase di liquido condensando tramite cessione di calore ad una fluido di raffreddamento di un relativo circuito di raffreddamento meglio descritto nel seguito. The absorption refrigeration machine 1 operates in a closed circuit, schematically illustrated in the attached figures, in which a first heat exchanger 2 is traditionally inserted which operates at a first pressure level Pi, as a condenser at the subcritical working pressure of the refrigerant fluid, in which the latter passes from the vapor phase to the liquid phase, condensing by transferring heat to a cooling fluid of a relative cooling circuit better described below.

Il fluido refrigerante condensato viene quindi convogliato a passare attraverso un organo di espansione 3, posto a valle del primo scambiatore di calore 2 e suscettibile di subire una laminazione isoentalpica con un caduta di pressione ΔΡ1-2fino ad un secondo livello di pressione P2. Tale laminazione è schematizzata nelle figure da un ugello atto a espandere a pioggia il fluido su un secondo scambiatore di calore 4 che opera come evaporatore, il quale è posto a valle del suddetto organo di espansione 3 ed è suscettibile di far nuovamente evaporare il fluido refrigerante tramite assorbimento di calore da un fluido vettore di un impianto principale di raffreddamento utenza. The condensed refrigerant fluid is then conveyed to pass through an expansion member 3, located downstream of the first heat exchanger 2 and capable of undergoing isoenthalpic lamination with a pressure drop ΔΡ1-2 up to a second pressure level P2. This lamination is schematized in the figures by a nozzle adapted to spray the fluid on a second heat exchanger 4 which operates as an evaporator, which is located downstream of the aforementioned expansion member 3 and is capable of evaporating the refrigerant fluid again. by absorbing heat from a carrier fluid of a main user cooling system.

Quest’ultimo potrà comprendere ad esempio una pluralità di unità convettori per il condizionamento di ambienti abitativi ed è allacciato alla macchina mediante un tubo di mandata acqua fredda 5 ed un tubo di ritorno acqua riscaldata 6. The latter may include, for example, a plurality of convector units for the conditioning of living spaces and is connected to the machine by means of a cold water delivery pipe 5 and a heated water return pipe 6.

Ad esempio, tipicamente si potrà prevedere acqua in mandata a 7°C e di ritorno a 14°C. For example, typically it will be possible to provide water in delivery at 7 ° C and return water at 14 ° C.

A valle dell’evaporatore 4 è predisposto un assorbitore di vapore 7 in cui il fluido refrigerante evaporato passa in soluzione in un solvente, in particolare costituito da una soluzione concentrata di sali di bromuro di litio, mantenendo le condizioni di pressione P2.Downstream of the evaporator 4 there is a vapor absorber 7 in which the evaporated refrigerant fluid passes into solution in a solvent, in particular consisting of a concentrated solution of lithium bromide salts, maintaining the pressure conditions P2.

L’assorbimento 7 è una reazione endotermica che cede calore al circuito di raffreddamento prima che quest’ultimo porti il fluido di raffreddamento al condensatore. Absorption 7 is an endothermic reaction that transfers heat to the cooling circuit before the latter brings the cooling fluid to the condenser.

La soluzione viene quindi inviata ad un generatore 8, ove mediante un bruciatore 9, ad esempio alimentato a gas metano o a GPL o gasolio, viene scaldata provocando la separazione dell’acqua sotto forma di vapore ad alta temperatura che passa nel condensatore 2 determinando la chiusura del ciclo, mentre il solvente ritorna nell’assorbitore 7. Diversamente, al posto del bruciatore 9 (figure 1-4) potrà essere prevista un’altra sorgente termica ad esempio costituita da uno scambiatore 90 (figura 5) alimentato con acqua calda esterna oppure da un bruciatore 9 ed uno scambiatore 90 (figura 6). The solution is then sent to a generator 8, where by means of a burner 9, for example fueled by methane gas or LPG or diesel oil, it is heated causing the separation of the water in the form of high-temperature vapor which passes into the condenser 2 causing closure of the cycle, while the solvent returns to the absorber 7. Otherwise, instead of the burner 9 (figures 1-4) another thermal source may be provided, for example constituted by an exchanger 90 (figure 5) fed with external hot water or from a burner 9 and an exchanger 90 (figure 6).

Il circuito di raffreddamento citato in precedenza è pertanto destinato ad assorbire energia termica prima nell’assorbitore 7 e poi nel condensatore 2. Tale energia termica deve essere ceduta esternamente per consentire allo stesso fluido di ripetere il ciclo di raffreddamento. The cooling circuit mentioned above is therefore intended to absorb thermal energy first in the absorber 7 and then in the condenser 2. This thermal energy must be transferred externally to allow the same fluid to repeat the cooling cycle.

In accordo con la presente invenzione, tale energia termica da smaltire viene ceduta in una parte, anche solo modesta o nulla come precisato nel seguito, in una torre evaporativa 10 solidale ed in monoblocco con la struttura portante della macchina 1 che supporta gli altri componenti sopra citati. Lo smaltimento del calore avviene rilasciando il flusso di liquido di raffreddamento a pioggia da un distributore 11 idraulicamente connesso al condensatore 2 mediante una condotta di collegamento 12 posta in controcorrente rispetto ad un flusso d’aria generato da un ventilatore 13. In accordance with the present invention, this thermal energy to be disposed of is transferred in a part, even if only modest or zero as specified below, in an evaporative tower 10 integral and in monobloc with the supporting structure of the machine 1 which supports the other components above. cited. The heat is dissipated by releasing the flow of coolant rain from a distributor 11 hydraulically connected to the condenser 2 by means of a connection duct 12 placed in countercurrent with respect to an air flow generated by a fan 13.

Il circuito di raffreddamento prevede un reintegro 14 della portata di acqua atto supplire a quella quota parte che viene dispersa nell’ ambiente esterno per evaporazione. The cooling circuit provides for a replenishment 14 of the water flow to make up for that portion that is dispersed into the external environment by evaporation.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione è previsto un circuito secondario 15 collegato in derivazione dalla condotta di collegamento 12 mediante una valvola a tre vie regolabile 16, la quale è suscettibile di ripartire il flusso proveniente dal condensatore 2 tra il circuito secondario 15 e la torre evaporativa 10. Il circuito secondario 15 è comprensivo di un terzo scambiatore di calore 20 atto a smaltire il calore del fluido di raffreddamento, in parziale o completa sostituzione della torre evaporativa 10, ed in maniera utile verso una utenza come verrà meglio ripreso nel seguito. According to the idea underlying the present invention, a secondary circuit 15 is provided, connected in derivation from the connection duct 12 by means of an adjustable three-way valve 16, which is capable of dividing the flow coming from the condenser 2 between the secondary circuit 15 and the evaporative tower 10. The secondary circuit 15 is inclusive of a third heat exchanger 20 adapted to dispose of the heat of the cooling fluid, in partial or complete replacement of the evaporative tower 10, and in a useful way towards a user as will be better taken up in the following.

Ovviamente, il circuito secondario 15 e la condotta di collegamento 12 potranno prevedere un unico ingresso nel distributore 11 della torre 10, ovvero due ingressi distinti 60, 60’ come indicato negli esempi previsti nelle allegate figure. Obviously, the secondary circuit 15 and the connection duct 12 may provide a single entrance in the distributor 11 of the tower 10, or two separate entrances 60, 60 'as indicated in the examples provided in the attached figures.

In particolare, quest’ ultima soluzione meglio si presterà nel caso sia necessario modificare una macchina assorbitore 1 di tipo già esistente secondo le specifiche tecniche della presente invenzione. In accordo con tale soluzione tale circuito secondario 15 prevede una tubazione di mandata 15’ ed una tubazione di ritorno 15” connesse la prima alla condotta di collegamento 12 e la seconda direttamente al distributore 11 della torre 10. In particular, this last solution will lend itself better if it is necessary to modify an absorber machine 1 of an already existing type according to the technical specifications of the present invention. In accordance with this solution, this secondary circuit 15 provides a delivery pipe 15 'and a return pipe 15 ", the first connected to the connection duct 12 and the second directly to the distributor 11 of the tower 10.

E inoltre prevista una sonda di temperatura 17 per misurare la temperatura nella condotta di collegamento 12 ed atta a comandare mediante una unità logica di controllo 18, la partizione del flusso che alimenta la valvola a tre vie 16 secondo una legge operativa in dipendenza della temperatura rilevata. A temperature probe 17 is also provided for measuring the temperature in the connection duct 12 and able to control, by means of a logic control unit 18, the partition of the flow that feeds the three-way valve 16 according to an operating law depending on the detected temperature. .

Vantaggiosamente, è previsto inoltre l’impiego di un flussostato 19 per rilevare la presenza o meno del flusso nel circuito secondario 15. E’ infatti importante per non danneggiare la macchina 1, comandare tempestivamente la chiusura della valvola a tre vie 16 verso il circuito secondario 15 qualora venga a mancare la circolazione del flusso all’ interno di quest’ultimo. Advantageously, the use of a flow switch 19 is also envisaged to detect the presence or absence of the flow in the secondary circuit 15. It is in fact important not to damage the machine 1, to promptly command the closure of the three-way valve 16 towards the secondary circuit 15 if there is no circulation of the flow inside the latter.

Preferibilmente, all’ interno della macchina 1 è predisposto un collettore 21 che intercetta la condotta di collegamento 12 proveniente dal condensatore 2 e diretta al distributore 11 della torre 10 passando per la valvola a tre vie 16. Preferably, inside the machine 1 there is a manifold 21 which intercepts the connection duct 12 coming from the condenser 2 and directed to the distributor 11 of the tower 10 passing through the three-way valve 16.

Il suddetto collettore 21 è sagomato in forma e dimensioni atte a contenere e bagnare nel modo più opportuno la sonda di temperatura 17 vantaggiosamente di tipo ad immersione. The aforesaid manifold 21 is shaped in shape and dimensions suitable for containing and wetting the temperature probe 17, advantageously of the immersion type, in the most suitable way.

In particolare, nelle figure è stato indicato con 112 in linea tratteggiata il by-pass di collegamento della condotta di alimentazione 12 alla tubazione di ritorno 15” del circuito secondario 15 in prossimità del suo collegamento al distributore 11. In particular, in the figures 112 in broken line indicates the by-pass for connecting the supply pipe 12 to the return pipe 15 "of the secondary circuit 15 in proximity to its connection to the distributor 11.

Pertanto, come si evince più chiaramente dalle figure 5 e 6, la condotta di collegamento 12 sarà composta da tre tratti, di cui il primo 12’ che collega il condensatore a collettore 21, il secondo 12” che collega il collettore 21 alla valvola a tre vie 16 ed il terzo 12”’ che collega la valvola a tre vie al distributore 11 mediante l’ingresso 60 e che prevede la derivazione di by-pass 112. Therefore, as can be seen more clearly from Figures 5 and 6, the connection duct 12 will be composed of three sections, the first 12 'connecting the manifold condenser 21, the second 12 "connecting the manifold 21 to the valve three-way 16 and the third 12 "'which connects the three-way valve to the distributor 11 through inlet 60 and which provides for the by-pass derivation 112.

Il flussostato 19 è preferibilmente posto all’ interno del collettore 21 in corrispondenza dell’ allacciamento del tratto intermedio 12” della condotta di alimentazione 12, in modo da intercettare il flusso diretto alla valvola a tre vie 16. The flow switch 19 is preferably placed inside the manifold 21 at the connection of the intermediate section 12 "of the supply pipe 12, so as to intercept the flow directed to the three-way valve 16.

Grazie alla configurazione sopra descritta è possibile modificare assorbitori di tipo già esistenti sul mercato per renderli conformi all’insegnamento della presente invenzione. Più in dettaglio, sarà sufficiente predisporre su una macchina 1 di tipo noto, la valvola regolabile a tre vie 16 comandata dall’unità di controllo logico 18 ed il collettore 21 con incorporate le diagnostiche 17 e 19, oltre a predisporre un circuito secondario 15 secondo le specifiche esigenze di utenza. Thanks to the configuration described above, it is possible to modify absorbers of the type already existing on the market to make them conform to the teaching of the present invention. More in detail, it will be sufficient to provide on a known type of machine 1, the adjustable three-way valve 16 controlled by the logic control unit 18 and the manifold 21 with incorporated diagnostics 17 and 19, in addition to providing a secondary circuit 15 according to the specific needs of users.

L’unità di controllo logico 18 potrà essere programmata per ottimizzare il COP dell’assorbitore in accordo con le condizioni di funzionamento della macchina 1 (maggiore o minore carico prelevato dall’ impianto principale di raffreddamento utenza, ovvero maggiore o minore temperatura ambientale) e la temperatura rilavata dalla sonda 17. The logic control unit 18 can be programmed to optimize the COP of the absorber in accordance with the operating conditions of the machine 1 (higher or lower load taken from the main user cooling system, or higher or lower ambient temperature) and the temperature detected by the probe 17.

In altre parole, la predisposizione di un secondo circuito per la dissipazione del calore, generalmente acqua - acqua invece che acqua - aria come nella torre evaporativa, consentirà di mantenere sotto maggiore controllo il COP della macchina 1. In other words, the predisposition of a second circuit for heat dissipation, generally water - water instead of water - air as in the evaporative tower, will allow to keep the COP of the machine 1 under greater control.

E importante osservare che è grazie alla presenza della torre evaporativa 10 capace di mettere in atto un sistema di raffreddamento altamente efficiente in breve tempo e poco rumoroso, che è possibile impiegare un circuito secondario 15 per raffreddare il circuito di raffreddamento. It is important to note that it is thanks to the presence of the evaporative tower 10 capable of implementing a highly efficient cooling system in a short time and with little noise, that it is possible to use a secondary circuit 15 to cool the cooling circuit.

Vantaggiosamente, la valvola a tre vie 16 è una valvola deviatrice motorizzata. Essa potrà essere controllata dall’ unità di controllo logico 18 secondo una legge operativa che preveda di diminuire il flusso nel circuito secondario 15 al crescere della temperatura rilevata dalla sonda 17. Advantageously, the three-way valve 16 is a motorized diverter valve. It can be controlled by the logic control unit 18 according to an operating law which provides for decreasing the flow in the secondary circuit 15 as the temperature detected by the probe 17 increases.

Più chiaramente, quando il circuito secondario 15 non riesce a smaltire sufficientemente il calore nel terzo scambiatore 20 la sonda 17 rileva man mano un aumento di temperatura e l’unità di controllo 18 comanda conseguentemente la valvola deviatrice a tre vie 16 affinché aumenti il flusso direttamente verso la torre evaporativa 10 consentendo al sistema di mantenere un funzionamento ottimale. More clearly, when the secondary circuit 15 is unable to sufficiently dispose of the heat in the third exchanger 20, the probe 17 gradually detects an increase in temperature and the control unit 18 consequently commands the three-way diverter valve 16 to increase the flow directly. towards the evaporative tower 10 allowing the system to maintain optimal operation.

La legge che governa il funzionamento della valvola in funzione della temperatura rilevata dalla sonda potrà essere di tipo lineare, derivativa o integrativa a seconda delle modalità di intervento che si desidera ottenere in accordo con le caratteristiche deH’impianto installato. The law governing the operation of the valve as a function of the temperature detected by the probe may be linear, derivative or integrative depending on the intervention methods to be obtained in accordance with the characteristics of the installed system.

II circuito secondario potrà prevedere di smaltire calore mediante il terzo scambiatore 20, che, in accordo con i quattro esempi riportati a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure, potrà essere uno scambiatore ad accumulo (fig. 1) oppure uno scambiatore per una unità ventilante (fig. 2) oppure uno scambiatore a piastre da cui derivare un circuito di utenza per il riscaldamento di una piscina (fig. 3) oppure uno scambiatore ottenuto con una sonda geotermica (fig. 4). The secondary circuit can provide for the disposal of heat by means of the third exchanger 20, which, in accordance with the four examples given by way of non-limiting example in the attached figures, can be an accumulation exchanger (fig. 1) or an exchanger for one unit. fan (fig. 2) or a plate exchanger from which to derive a user circuit for heating a swimming pool (fig. 3) or an exchanger obtained with a geothermal probe (fig. 4).

Negli esempi realizzativi delle figure 5 e 6 potrà essere predisposto Γ allacciamento ad un circuito secondario 15 portante collegato uno qualunque dei terzi scambiatori 20 sopra indicati per i precedenti esempi. In the embodiment examples of figures 5 and 6, connection to a secondary carrier circuit 15 connected to any one of the third exchangers 20 indicated above for the previous examples can be arranged.

La macchina oggetto della presente invenzione consente un notevole risparmio di energia elettrica richiesta al ventilatore della torre evaporativa per generare il flusso d’aria atto a raffreddare l’acqua di raffreddamento. The machine object of the present invention allows a considerable saving of electricity required by the fan of the evaporative tower to generate the air flow to cool the cooling water.

Un minor utilizzo del ventilatore comporta benefici anche in termini di silenziosità della macchina che potrà ora essere più agevolmente installata vicino all’utenza senza arrecarle disturbo. Less use of the fan also has benefits in terms of silence of the machine which can now be more easily installed close to the user without disturbing them.

La macchina può funzionare con COP elevato in un maggior numero di condizioni di carico ed ambientali rispetto alle macchine tradizionali determinando un ulteriore risparmio di energia. The machine can operate with a high COP in a greater number of load and environmental conditions than traditional machines, resulting in further energy savings.

Considerando rimpianto nel suo complesso comprensivo anche del circuito secondario 15 di riscaldamento per l’utenza si ottiene un notevole risparmio energetico dato che il calore smaltito dal circuito di raffreddamento non è più perso ma utilizzato. Considering regret as a whole including also the secondary heating circuit 15 for the user, a significant energy saving is obtained since the heat disposed of by the cooling circuit is no longer lost but used.

Il trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi. The invention thus conceived therefore achieves the intended aim and objects.

Ovviamente, esso potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione. Obviously, in its practical embodiment, it may also assume forms and configurations different from the one illustrated above without thereby departing from the present scope of protection.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità. Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements and the dimensions, shapes and materials used can be any according to the needs.

Claims

CLAIMS 1. Absorption refrigeration unit with energy recovery which includes a monobloc support structure on which are mounted in a closed circuit: - at least a first heat exchanger capable of cooling a refrigerant fluid, in particular water, in the vapor state until it condenses by transferring heat to a cooling fluid, said first exchanger operating at a first pressure level (Pi); - an expansion member, located downstream of said first heat exchanger and capable of isoenthalpically laminating said refrigerant fluid condensed from said first pressure level (Pi) to a second pressure level with a pressure drop (ΔΡι-2) 03⁄4); - at least a second heat exchanger, which is located downstream of said expansion member and is capable of evaporating said refrigerant fluid at the outlet of said expansion member by absorbing heat from a carrier fluid of a cooling system; - at least one vapor absorber, located downstream of said second heat exchanger, in which the evaporated fluid passes into solution in a solvent, maintaining the pressure conditions (P2); . at least one generator which receives the solution from the absorber and heats the solution, causing the separation of the refrigerant fluid in the form of high-temperature vapor that passes into the condenser causing the closure of the cycle, while the solvent returns to the absorber; - at least one evaporative tower equipped with a collector connected to said first heat exchanger by means of a connection duct to receive from the latter the cooling fluid to be cooled with rain distribution inside said tower; characterized by the fact of further understanding at least one secondary circuit connected in derivation from said connection duct by means of an adjustable three-way valve, capable of dividing the flow coming from said condenser between said secondary circuit and said evaporative tower; at least one temperature probe associated with said connection duct adapted to control, by means of a logic control unit, the partition of the flow which feeds said three-way valve according to an operating law depending on the detected temperature; at least one flow switch able to detect the flow in said secondary circuit and to control the closure of said three-way valve towards said secondary circuit in the absence of adequate flow in said secondary circuit itself.

2. Absorption refrigeration machine according to claim 1, in which said connection duct is intercepted by a manifold within which said temperature probe is placed.

3. Absorption refrigeration machine according to claim 2, in which said probe is of the immersion type and said manifold is shaped in shape and dimensions suitable for containing said probe.

4. Absorption refrigeration machine according to claims 2 and 3, in which said flow switch is placed inside said manifold at the connection of the connection duct towards said three-way valve.

5. Absorption refrigeration machine according to claim 1, in which said operating function is aimed at optimizing the COP of the absorber in accordance with the operating conditions of the machine and the temperature detected by the probe.

6. Absorption refrigeration machine according to claim 1, in which said three-way valve is a motorized diverter valve which is controlled by said logic control unit which provides according to an operating law to decrease the flow in the secondary circuit as the temperature increases. detected by the probe.

7. Absorption refrigeration machine according to claim 6, in which said operating law varies with a linear, derivative or integrative law.

8. Absorption refrigeration machine according to any one of the preceding claims, in which said third exchanger is constituted by an accumulation exchanger.

9. Absorption refrigeration machine according to any one of the preceding claims, in which said third exchanger is inserted in at least one thermoventilating unit.

10. Absorption refrigeration machine according to any one of the preceding claims, in which said third exchanger is a plate exchanger from which a user circuit for heating water accumulations in particular of a swimming pool is derived.

11. Absorption refrigeration machine according to any one of the preceding claims, in which said third exchanger consists of at least one geothermal probe.

12. Absorption refrigeration machine according to claim 1, wherein said refrigerant fluid is water.

13. Absorption refrigeration machine according to claim 1, wherein said solvent fluid is a concentrated solution of lithium bromide salts.

14. Absorption refrigeration machine according to claim 1, wherein said cooling fluid is water.

15. Absorption refrigeration machine according to claim 1, in which said generator heats said solution by means of a gas or diesel burner, or by means of an exchanger fed with external hot water or with both said burner and said exchanger.