WO2012075555A2 - Métodos de controle de compressor com dupla sucção para sistemas de refrigeração - Google Patents

Métodos de controle de compressor com dupla sucção para sistemas de refrigeração Download PDF

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    • F25D2700/10—Sensors measuring the temperature of the evaporator

Definitions

  • the present invention relates to double suction compressor system and control methods for application in refrigeration systems, capable of meeting the different demands for cost, efficiency and temperature control through techniques of complexity levels and different configurations.
  • control loop elements temperature sensors, actuators, controllers, etc.
  • the present invention provides different methods suitable for each specific configuration. DESCRIPTION OF TECHNICAL STATE
  • PDS [S] Suction line switching period, ie the period of time during which a switching cycle of the two suction lines is completed. Inverse of F D s-
  • DDS [%] ' ⁇ cyclic ratio (duty cycle) of suction i.e., with two suction lines, where the passage from the refrigerant gas by the second line is complementary to the first line, there will be a ratio of driving time of each line and period PDS-
  • the ratio is cyclical because it refers to the times in a suction line switching period and can be varied with each new period.
  • D1 QS is stipulated as the cyclic ratio of the first suction line and D2 D s as the cyclic ratio of the second line.
  • D D s refers to the con- next to values (D1 D s, D2 D s), such as (80, 20%), (20, 80%), (50, 50%), etc.
  • RPMDS Internal motor rotation to double suction compressor. It can be a fixed or zero value for conventional fixed capacity compressors (or ON-OFF compressor) or any value within an operating range for variable capacity compressors. In a double suction compressor, the RPM value can be set for each suction line, such as RPM E vi and RPM E v2- The cooling capacity of a compressor is proportional to the internal motor speed to the compressor, or proportional. the other form of refrigerant pumping, such as through linear actuators.
  • CAPCO P Refrigeration capacity of a compressor, the capacity value can be unique or specific to each suction line (CAPCOMP 1 and CAPCOMP2).
  • T D s [Nm] Double suction compressor motor load, either fixed or variable speed motor.
  • the load will be specific to each of the two suction lines (T1 D if T2DS) -
  • the load processed by the motor can be obtained directly or indirectly by the acquisition of motor electrical signals (voltage, current, lag, etc.).
  • CDS Communication Double suction valve in dual suction compressor drive device - capable of driving electronic circuit internal valve to the compressor double suction, at a duty cycle D D S SET (Temperature Sensor Status) - Any contact or electrical signal that changes state between two levels according to certain temperature values, forming a hysteresis window. For example; electromechanical thermostat and electronic thermostat with relay output to drive compressor, or an electronic thermostat with digital output to control another actuator that drives the compressor.
  • SCT Continuous Temperature Sensor
  • STQ Load Sensor
  • ETH Electronic Thermostat
  • Electronic Thermostat - Electronic circuit with the main function of interpreting the states or values of SETs and SCTs, and triggering or sending the drive command to the compressor.
  • Time Starting Device Timed starting device - Electronic circuit responsible for controlled starting of single-phase induction motor employed in fixed capacity compressors.
  • I-VCC Inverter of Variable Capacity Compressor
  • Frequency Inverter responsible for driving the motor or actuator present in variable capacity compressors.
  • Capillary Valve Control Capillary element restriction regulating valve actuation device - Electronic circuit capable of driving a valve positioned in series with the capillary of the refrigeration circuit at a given frequency and cyclic ratio.
  • the double suction compressor consists of a compressor equipped with two suction lines whose switching takes place internally to the compressor in a complementary duty cycle.
  • the switching takes place by means of a valve, which switching once every PDS time period, distributes the gas flow through one of the suction lines in a period D1 D sx PDS, and by the second suction line in a period ( 1 -D1 D s) x PDS- Valve switching is by electrical current applied by an external actuator C D s-
  • the double suction compressor having a fixed or variable speed motor or actuator, can be used in different types of refrigeration systems, classified by their complexity. Make up This classification to facilitate the understanding of the control methods to be proposed, as they are suitable for different cost, efficiency, performance, etc .:
  • thermostat Prioritizes product competitiveness by lower cost of the elements employed. In general, it uses a fixed-speed motor compressor (“ON-OFF compressor”), electro-mechanical thermostat with temperature hysteresis control (on / off). In some cases, the thermostat may be electronic for better adjustment of the hysteresis window of controlled temperatures.
  • an additional or more complex element is used to improve temperature control in one or more compartments or to reduce energy consumption.
  • this element may be a compressor with variable speed or displacement motor or actuator ("Variable Capacity Compressor", also referred to as having capacity realized by stepped variation in its operating state), or regulating valves of the flow rate near the capillary elements of each refrigeration circuit.
  • the thermostat can be either electromechanical or electronic.
  • this configuration Prioritizes product competitiveness for better performance (lower consumption, better temperature control, better design, etc.).
  • this configuration may have a variable capacity compressor, flow regulating valves near the capillary elements, electronic thermostat with reading of various sensors distributed in each compartment, etc.
  • the objectives of the present invention are to provide systems but double suction compressor control methods for application in refrigeration systems, capable of meeting the different demands for cost, efficiency and temperature control through devices and techniques of complexity levels and different configurations of the mesh elements. control (temperature sensors, actuators, controllers, etc.).
  • a double suction compressor control system for application in refrigeration systems, the refrigeration system comprising at least two evaporators, the double suction compressor being controllable to alternate its compression capacity.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems comprising at least two evaporators, an ON-OFF double suction compressor, a temperature sensor of the SET type, the method being characterized by the fact that it comprises a step of setting up and controlling a fixed cyclic ratio double suction ON-OFF compressor, where the on / off control of the compressor comes from a single SET element.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems, the refrigeration system comprising at least two evaporators, one ON-OFF double suction compressor, two temperature sensors.
  • the method is characterized by the fact that it comprises a step of setting up and controlling a double-suction ON-OFF compressor with two fixed values for the cyclic ratio, having two temperature sensors of type SET, the compressor being turned off when both thermostats reach their respective set-point values.
  • a double suction compressor control method for application in cooling systems comprising at least two evaporators, one double-suction compressor of type ON-OFF, two temperature sensors of type SET, the method being characterized by the fact that it comprises a step of configuration of control and of a double suction ON-OFF compressor with three or more fixed values for the cyclic ratio, the cyclic ratio being chosen from the three or more fixed values, by the control logic based on the reading of the states of the two thermostats.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems comprising at least two evaporators, one ON-OFF double suction compressor, two temperature sensors.
  • the method being characterized by the fact that it comprises a step of setting up and controlling a variable and continuous cyclic ratio double suction ON-OFF compressor within a working range of 0 to 100 %, set based on the reading of both thermostats, whether SET or SCT.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems, the refrigeration system comprising at least two evaporators, an ON-OFF double suction compressor, one or two sensors. temperature set or SCT, a ST DS motor load TDS sensor, the method being characterized by the fact that it comprises a step of setting up and controlling a variable cyclic ratio double-suction ON-OFF compressor and continuous within a working range of 0 to 100%, defined based on the reading of a single temperature sensor positioned on one of the two evaporators, and on the reading of the motor processed load (be it a rotary motor or a linear actuator). ) for each suction line.
  • a double suction compressor control method for application in cooling systems, the cooling system comprising at least two evaporators, a variable capacity double suction compressor (or VCC compressor), two temperature sensors, the method being characterized by the fact that it comprises a configuration step in which the control The system level defines the capacity required by each system compartment, regulating these capacities by adjusting the cyclic suction ratio and the compressor capacity.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems comprising at least two evaporators, a variable capacity double suction compressor, one or two sensors.
  • temperature of the SET or SCT type, a load sensor T D are engine, the method being characterized in that it comprises a configuration step in which either the duty cycle, variable and continuous within a working range, as the CAP COMP I and CAP COMP 2 compressor capacities, or a combination of the two action variables, are defined based on readings from one or two SET or SCT type temperature sensors and T1 DS and T2 D load readings.
  • a double suction compressor control method for application in refrigeration systems comprising a compressor with at least two suctions, two evaporators, a condenser, at least one temperature sensor. located in one of the compartments to be cooled, with capillaries connected to each of the evaporators, and at least one flow control valve of one of the suctions, an electronic control operably connected to the compressor and a suction control valve capable of at least detecting the compressor load point by a process which may be by observing the input current or by observing the lag between the current and voltage applied to the compressor motor, and by controlling the opening or closing state suction valve, and the compressor has its operating state on or off determined go from watching the temperature in at least one of the compartments, characterized in that the electronic controller keeps the suction valve alternately open and closed, in a time relation calculated according to a mathematical function that considers fixed parameters related to predefined cooling system characteristics, and load parameters. measured on the compressor when alternately connected to the refrigerator or freezer suction line.
  • the objectives are achieved by a method of controlling and adjusting the cooling capacities of a refrigeration system equipped with a double suction compressor, the refrigeration system comprising compartments to be cooled and comprising at least two evaporators 20 positioned in the 60,70, the double suction compressor 10 being controllable to alternate its compressive capacity, the method being characterized by the fact that it comprises steps of: (i) continuously measuring at least one temperature from a temperature sensor; SET.SCT temperature associated with at least one of the evaporators 20 and (ii) acting on the compressive capacity of the compressor 10 from the measurement of step (i).
  • a double suction compressor control system 10 for application in refrigeration systems comprising at least two evaporators 20, positioned in the compartments to be cooled 60,70, the compressor 10 double suction SCi, SC2 being controllable to alternate its compression capacity, the compressor being controlled by an electronic control 90, the system being characterized by the fact that it comprises at least two evaporators 20; the electronic control being configured to act on compressor 10 compression capacity by measuring at least one SET.SCT temperature sensor associated with at least one of the evaporators 20;
  • the refrigeration system being capable of characterized by the fact that comprising: a compressor 10 with at least two SCi, SC 2 suctions, at least two evaporators 20, positioned in the compartments to be cooled 60,70, at least one SET.SCT temperature sensor located in one of the compartments compartments to be cooled 60.70, provided with capillaries connected to each of the evaporators, and
  • a refrigerator comprising a refrigeration circuit including a compressor 10 comprising at least two suctions SCi, SC 2 , the refrigerator comprising compartments to be cooled and comprising at least two evaporators 20 positioned in the compartments. to be refrigerated 60.70; an electronic control operably connected to the compressor and suction control valve; at least one flow control valve for isolating the fluid connection from one of the suctions to one of the evaporators 20;
  • the cooler is characterized by the fact that the electronic control 90 is configured to measure at least one cooling circuit behavior variable to selectively command a suction valve and toggle an operating state of one of the evaporators 20 at an alternating ratio. established by the ratio of measurements of at least one cooling circuit behavior variable.
  • Figure 1 illustrates an example of applying a double suction compressor to a two evaporator system. Shown in the figure is the CDS element for actuating the double suction valve internal to the compressor; the compressor with its two suction lines; the two evaporators, each with their own temperature sensing means, may be by SET element (eg electromechanical thermostat) or SCT (eg NTC); optional CVC elements and their capillary restraint regulating valves;
  • SET element eg electromechanical thermostat
  • SCT eg NTC
  • FIG 2 illustrates two common forms of temperature sensing in the compartment to which each evaporator is coupled.
  • a SET element usually being an electromechanical thermostat contact.
  • the temperature is measured by an SCT element, and the information is processed by an electronic ETH control for further action.
  • the ETH element can send command signals to another electronic control to drive some actuator in the system, such as to a CDS element responsible for actuating the double suction compressor valve.
  • Command signals in this example of the figure as the reference for D D s
  • the temperature levels obtained by the SCT element can also be processed by integrated electronic controls, as suggested in 8;
  • Figure 3 - illustrates a classic diagram of a control loop
  • Figure 4 - illustrates an example of control of a double suction compressor, where there is information from only one temperature sensor, in this case, a SET element.
  • the cyclic ratio D D s has a single fixed value applied to the compressor whenever it is started;
  • FIG. 5 - illustrates an example of control of a double suction compressor, where there is information of two temperature sensors, in this In this case, two SET elements.
  • the cyclic ratio D D s has two fixed values, applied to the compressor whenever it is started, and following a logic related to temperature sensor information;
  • Figure 6 - illustrates an example of control of a double suction compressor, where there is information from a temperature sensor, in this case, a SET element.
  • the CDS element drives the cyclic ratio suction valve D D if it has a built-in compressor STQ load sensor (for T D s sensing);
  • Figure 7 - illustrates an example of control of a double suction variable capacity compressor, where there is information from two temperature sensors, in this case, two SET elements.
  • the CDS element drives the cyclic ratio suction valve D D if it is integrated with the I-VCC inverter and STQ load sensor.
  • the l-VDC inverter can drive the compressor with different capacities for D1 DS and D2DS; and
  • Figure 8 - illustrates an example of control of a double suction variable capacity compressor, where there is information from two temperature sensors, in this case two SCT elements connected to a single control composed of an ETH thermostat, a CDS element that drives the valve.
  • cyclic ratio suction system D D s a lQV inverter with STQ load sensor, and CVC controls.
  • Figure 9 - represents the topology of the single-phase induction motor with the SP and SA control switches for the winding of main coil P and starting coil A. It also represents the supply voltages VR and the current in the IP main winding.
  • the current level (IP) observed in the main coil (P) is proportional to the load level (torque T) applied to the motor.
  • Figures 1 1 and 12 - represent the current levels observed in the motor operating winding when operating at different loads (Load 1 and Load 2), and the lag (F1, F2) between the current vector (IP) and the voltage vector (VR) of the network, respectively. This angle changes with the engine load level.
  • Figure 13 - represents the complete control system connected to the compressor, and the control module (Control) receives the mains voltage (VR) information, the current information in the motor main winding (IP), and this level The current rating changes between the values (IP1 and IP2) depending on whether the compressor is connected to suction 1 or suction 2.
  • This control (Control) calculates according to this preset load information and parameters, the times when the suction valve should be activated (CDS) via the control signal (command for suction valve).
  • the plant to be controlled consists of at least passive elements in a refrigeration circuit, such as heat exchange (condenser 30 and evaporator 20) and restraint (capillary) elements.
  • the compartments to be cooled are indirect components of the plant because they are thermally coupled to the evaporators.
  • the double suction compressor there are at least two evaporators, each of which is coupled to a separate cooling system compartment (such as a freezer compartment and a refrigerator compartment).
  • a separate cooling system compartment such as a freezer compartment and a refrigerator compartment.
  • Actuators are the active elements within a refrigeration circuit, such as the compressor (in this case, double suction), the valve internal to the compressor to switch the suction line, and one or two capillary element restriction regulating valves. of each evaporator.
  • Other actuators may be present depending on complexity and range such as dampers, fans, shut-off valves, etc.
  • the double suction compressor may be fitted with a conventional or variable speed motor, a linear displacement motor and a fixed or variable frequency motor.
  • a fixed capacity compressor or "ON-OFF”
  • the refrigerant pumping capacity is fixed when turned on.
  • VCC - Variable Capacity Compressor the refrigerant gas pumping capacity is regulated according to the engine speed or displacement and frequency of a linear actuator, and there may be a specific capacity for each of the two suction lines.
  • the compressor suction line actuator operates at a high frequency compared to the dynamics of the refrigeration system, so the two evaporators drive the refrigerant with a pulsation from the suction valve switching that is barely noticeable to the heat exchange capacity of the refrigerators. evaporators.
  • capillary restriction regulating valves may be present. These actuators operate at a frequency other than that used to switch the internal valve to the double suction compressor to avoid system instability.
  • each evaporator has its capillary element, and therefore each evaporator may have associated a series restriction regulating valve with its capillary.
  • the controller can be of very low complexity, being only one command on and off, as it can be gradually more complex, being able to receive and interpret information referring to several quantities of the plant, and commanding several actuators simultaneously through discrete or continuous signals.
  • the controller will receive at least temperature information from one or more electromechanical thermostats. And based on its control logic, it will drive the actuators: suction valve and compressor motor.
  • the controller will be able to receive a larger set of information, such as the actual temperature at different points of the system, load processed. by internal motor to compressor, compressor consumption, etc. And based on its control logic, it will control the various actuators: compressor suction valve, engine speed or displacement for each suction line, capillary regulator valve (s), etc. .
  • the most elementary sensor in a refrigeration system is the temperature sensor, or thermostat, which can be of type SET (usually electro-mechanical) or SCT (sensors coupled to an electronic control, or electronic thermostat).
  • the first type, electro-mechanical SET is widely used in low cost and low complexity refrigeration systems, and provides system state information, ie whether the measured temperature has reached one of the two values that determine a hysteresis window. .
  • system state information ie whether the measured temperature has reached one of the two values that determine a hysteresis window.
  • SCT thermal coupling quality
  • the actual temperature information is processed by an electronic circuit, where in this process, the temperature value is translated into electrical signals for consequent control actions of the refrigeration system.
  • the STQ load sensor is in turn composed of sensors that monitor motor electrical quantities (such as current, voltage, frequency, lag, etc.).
  • sensors may be present in refrigeration systems equipped with a double suction compressor, such as power consumption sensors, door opening sensors, pressure sensors, etc.
  • references generally relate to evaporator (or compartment) temperatures, motor load values for each of the two suctions, and so on.
  • such quantities may range from a single temperature to a set of variables to be prioritized (temperatures, consumption, speed of response, etc.).
  • a refrigeration system equipped with a double suction compressor there are at least two evaporators with cooling capacities determined by the cyclic ratio of the internal valve to the compressor. Since the valve is switched at a high frequency compared to the dynamics of the cooling system, the evaporators drive the refrigerant with a pulse barely noticeable to the evaporators heat exchange capacity (CAP E v).
  • CAP E v evaporators heat exchange capacity
  • a proper cooling capacity for each evaporator (CAP E v1, CAPE V 2) is possible which can be varied according to the cyclic ratio of the internal valve to the compressor and the value of the compressor capacity.
  • CAPC OM P Capacity delivered by the compressor
  • the capacity variation of each evaporator can be controlled within a wider range, and even decoupled between the two evaporators by independently adjusting each compressor capacity for each suction line. .
  • the variation of the The capacity of each evaporator will depend on this rotation and the cyclic suction ratio:
  • RPMSET Engine speed, kept equal for both suction lines
  • RPM E vi and RPM E v2 Engine speed for each suction line.
  • Control methods are proposed for refrigeration systems equipped with a double suction compressor, either fixed or variable capacity.
  • the methods are cited in increasing order of system complexity, seeking to point out the competitive advantages for each solution, either for low cost, low temperature error, lower consumption, etc.
  • the suction valve's CDS control can change the cyclic ratio D D s to its second fixed value by applying highest capacity to that evaporator where the thermostat has not yet reached its set-point
  • Figure 5 exemplifies the configuration, where the SETs elements are electromechanical thermostat contacts, which in addition to powering the compressor, also feed the CDS 90 element. of the CDS 90 element, however, can be independent of the SET elements.
  • the high cyclical ratio (eg freezer 80%, refrigerator 20%) generates excess capacity in freezer 60 (first refrigerated environment), and generates capacity deficiency in refrigerator 70 (second refrigerated environment).
  • Low cyclical ratio is the reverse. There will be in this configuration a dominant SET (thermostat) element, or the one that first reaches its set-point.
  • cyclic ratio D DS eg 50, 50%; 20, 80% and 80, 20%
  • the cyclic ratio D D s is chosen from three or more fixed values by combining the two thermostats. Referring to Figure 5, the condition in which both elements are connected SET (ON) having a third value of D s D, which may be, for example, (50, 50%). Therefore, a CDS 90 electronic control with minimal processing capacity may be required to interpret these combinations and control the suction valve.
  • Note 1 There are 2 temperature sensors (electromechanical or electronic thermostats, type SET or SCT), and cyclic ratio D D s with continuous value within a range.
  • the cyclic suction ratio D1 D s is incremented, and identically, with the temperature in a second compartment (T2) above the value.
  • the suction cycle ratio D2 D s- 5 5.
  • the system with at least two evaporators, with double-suction compressor type ON-OFF, one or two temperature sensors (type SET or SCT) is increased. , a STQ load T DS motor sensor, and continuous value for the ratio D D s-
  • There may be one compressor capacity for each compartment (CAP C OMP1 ⁇ CAP C OMP2), or one fixed (CAPcoMp CAPCOMP2), prioritizing the best efficiency or the smallest variation in compressor capacity.
  • Note 1 There are 2 two temperature sensors (of type SET or SCT), a ratio D D s with continuous value within a range, and capacities of the same or different pressure for each suction line (CAPCOMPI and CAP-
  • both the cyclic ratio D D s (variable and continuous within a working range) and the capacities of the CAP C OMP1 and CAP C O P2 compressor, or a combination of the two action variables, are defined based on the readings of one or two temperature sensors (type SET or SCT) and the load readings T1 D if T2 D s -
  • a single SET-type sensor eg electromechanical thermostat
  • the temperature in the unmonitored evaporator (T2) is estimated with based on prior knowledge of the relationship between the temperature in the other evaporator (T1) and T1 DS and T2DS loads-
  • Note 1 There are 1 or 2 temperature sensors (of type SET or SCT), a ratio D D s with continuous value within a range, and compressor capacities, same or different for each suction line (CAP C OMP1 and CAP - CO P2).
  • This compressor controller may be of the type provided with at least one controllable bilateral switch (may be of the Triac type) serially connected to the main or operating motor winding, the controller measuring the phase difference between voltage and current.
  • This load applied to the motor when connected to each of the suction lines keeps a ratio mainly with the evaporation pressures and consequently the evaporation temperatures in each evaporator.
  • A. Fixed Timer CDS Electronic control with main function of driving the suction valve with a single fixed cyclic ratio whenever a single SET element acts (see Figure 4). Control has a simple timer circuit to set the D DS ratio, and can be constructed to be coupled or not to the compressor. The control and compressor may or may not receive power from the closing of the SET element. Control of low cost and complexity, meeting the needs of the drive configuration and control as per 1.
  • Control has a circuit with simple timers to define the two D DS values; It is equipped with sensors to identify the state of both SET elements, and can be constructed to be coupled or not to the compressor. The controller and compressor may or may not receive power from closing the SET elements. Control of low cost and complexity, meeting the needs of the drive and control configuration as per 2.
  • CDS with fixed timers, logic processing capability, and two-element sensing SET Electronic control with main function of driving the suction valve with one of three or more preset DDS cyclic ratios, each employing DDS values are conditioned to a control logic based on the state of at least two system SET elements.
  • Control has a circuit with simple timers for setting fixed DDS values; a logic circuit capable of defining the best Dos value based on the states of the SET elements; It is equipped with sensors to identify the state of the SET elements, and can be constructed to be coupled or not to the compressor.
  • the CDS control and compressor may or may not receive power from closing the SET elements.
  • D. CDS with digital processing capability and two-element sensing SET Electronic control with main function of driving the suction valve with a continuous cyclic ratio D D s within a range, where the value of D D s is continuously set according to control logic based on the state of at least two system SET elements.
  • Control has a digital processing element (microcontroller or DSP - Digital Signal Processor); a logic capable of defining the best value of D D s based on the states of the SET elements; It is equipped with sensors to identify the state of the SET elements, and can be constructed to be coupled or not to the compressor.
  • the CDS control and compressor may or may not receive power from closing the SET elements.
  • the CDS 90 element must be permanently energized or be able to memorize its state before the simultaneous shutdown of the SET elements. Control of greater cost and complexity, meeting the needs of the drive configuration and control as 4.
  • E. CDS capable of digital processing, equipped with an STQ element and sensing one or two SET elements.
  • Electronic control with main function of driving the suction valve with a duty cycle D D are continuous within a range, and the value of D D S is continuously adjusted in accordance with control based logic state of one or two SET elements and the load values processed by the compressor motor obtained by the STQ element.
  • THE Figure 6 illustrates the configuration where there is only one SET element.
  • Control has a digital processing element (microcontroller or DSP); logic capable of setting the best value of D D s based on the state of one or two SET elements; an STQ element, and is provided with sensors to identify the state of up to two SET elements, and may be constructed to be coupled or not coupled to the compressor. Control of greater cost and complexity, meeting the needs of the drive configuration and control as 5.
  • F. Command follower CDS Electronic control with main function of driving the suction valve with a continuous cyclic ratio D D s within a range, the value of D D s being continuously adjusted according to command signals from another electronic control, such as an ETH control (see Figure 2b) or 1-VCC. Control has a circuit that follows command signals, translating them into cyclic ratio values. D D s- Can be built to be coupled or not to the compressor, or next to the ETH or l-VCC controls. Control of lower cost and complexity, being one of the necessary elements to perform the drive configuration and control according to 6.
  • CDS integrated with l-VCC control Single electronic assembly, containing l-VCC control and CDS control described in command-following CDS.
  • D DS and the capacity of the VCC compressor CAPco M pl and CAP C O P2
  • ETH control the capacity of the VCC compressor
  • Integrated CDS with l-VCC and ETH Controls Unique electronic package, containing l-VCC and ETH controls, and the CDS control described in command-following CDS.
  • D D and VDC compressor capacity CAP C OMP1 and CAPCO P2
  • Control has an element of digital processing (microcontroller or DSP); a logic capable of defining the best set of action variables (Dos, CAP C OMP1 and CAP-COMP2) based on SCT sensor readings, and can be constructed to be coupled or not coupled to the compressor. Control of greater cost and complexity, being one of the ways to configure the drive and control according to 6.
  • Integrated CDS with l-VCC controls, featuring an STQ element Single electronic assembly containing l-VCC and CDS controls as described in command-following CDS, further containing an STQ element (see Figure 7).
  • the value of D D and the capacity of the VCC compressor (CAPCOMP and CAPCOMP2) are continuously adjusted according to the state of one or two system SET elements, and the load values processed by the compressor motor obtained by the element. STQ.
  • Control has a digital processing element (microcontroller or DSP); a logical able to determine the best set of action variables (D s D, C OMP1 CAP and CAP C P2) based on the state of a SET or two components; an STQ element, and is provided with sensors to identify the state of up to two SET elements, and may be constructed to be coupled or not coupled to the compressor.
  • DSP digital processing element
  • STQ element logical able to determine the best set of action variables
  • J. CDS integrated with TSD control Electronic set according to "CDS with fixed timer”; “CDS with fixed timers and two-element sensing SET”; “CDS with fixed timers, logic processing capability, and two-element SET sensing”; “CDS with digital processing capability, and two-element SET sensing”; “CDS capable of digital processing, equipped with an STQ element and sensing one or two SET elements” and; “CDS Command Follower", integrated with TSD control.
  • CDS with CVC control Electronic set complying with "CDS with digital processing capability, and two-element sensing SET”; and "CDS with digital processing capability, equipped with of an STQ element and sensing one or two SET elements ", integrated with CVC 80 control, where a single digital processing element (microcontroller or DSP) defines the action variables D D if cyclic ratio of the valve (s) regulator (s) 40 of capillary element restriction 50 (see Figure 8).
  • a single digital processing element microcontroller or DSP
  • CDS integrated with command follower CVC Electronic set according to "CDS command follower", integrated with CVC 80 control, with two command signal following circuits, translating them into cyclic ratio values D D is the cyclic ratio of capillary element restriction 50 regulating valve (s) 40. It can be built to be coupled or not to the compressor.
  • a refrigerator consisting of a compressor with at least two suctions, the refrigerator having at least two evaporators, a condenser, at least one temperature sensor located in one of the compartments to be cooled, having capillaries connected to each one of the evaporators, and at least one suction flow control valve, an electronic control operably connected to the compressor and the suction control valve capable of at least detecting the compressor loading point by a process which may be by observing the input current or by observing the lag between the current and voltage applied to the compressor motor, and by controlling the opening or closing state of the suction valve, the compressor having its operating state switched on.

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Abstract

A presente invenção refere-se a métodos de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capazes de atender às diferentes demandas por custo, eficiência e controle das temperaturas através de técnicas de níveis de complexidade e diferentes configurações dos elementos da malha de controle (sensores de temperatura, atuadores, controladores, etc). Dentre as soluções propostas, descreve-se um método de controle e ajuste das capacidades de refrigeração de um sistema de refrigeração equipado com compressor de dupla sucção, o sistema de refrigeração compreendendo compartimentos a serem refrigerados e compreendendo ao menos dois evaporadores (20) posicionados nos compartimentos a serem refrigerados (60,70), o compressor (10) de dupla sucção sendo controlável para alternar a sua capacidade de compressão, o método compreendendo etapas de (i) Continuamente medir ao menos uma temperatura proveniente de um sensor de temperatura (SET.SCT) associado a, ao menos um dos evaporadores (20) e (ii) atuar na capacidade de compressão do compressor (10), a partir da medição da etapa (i).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPRESSOR COM DUPLA SUCÇÃO PARA SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO".
O presente pedido reivindica prioridade do pedido de patente brasileiro n° P11005090-6 cujo conteúdo é incorporado por referência.
A presente invenção refere-se a sistema e métodos de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capazes de atender às diferentes demandas por custo, eficiência e controle das temperaturas através de técnicas de níveis de complexidade e diferen- tes configurações dos elementos da malha de controle (sensores de temperatura, atuadores, controladores, etc). Assim, a presente invenção proporciona diferentes métodos adequados para cada configuração específica. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA
Em primeiro lugar, algumas definições e nomenclaturas que se- rão utilizadas ao longo do texto estão apresentadas a seguir a fim de permitir um melhor entendimento.
FDs [HZ]: Frequência de comutação das linhas de sucção, ou seja, a frequência com que a passagem do gás refrigerante é comutada entre as duas linhas de sucção e consequentemente entre os dois circuitos de refrigera- ção.
PDS [S]: Período de comutação das linhas de sucção, ou seja, período de tempo em que se completa um ciclo de comutação das duas linhas de sucção. Inverso de FDs-
DDS [%]'■ Razão cíclica (duty cycle) da sucção, ou seja, havendo duas linhas de sucção, onde a passagem do gás refrigerante pela segunda linha é complementar a da primeira linha, haverá uma razão entre o tempo de condução de cada linha e o período PDS- A razão é cíclica por se referir aos tempos existentes em um período de comutação das linhas de sucção, sendo possível variá-la a cada novo período. Para identificar a razão cíclica de cada linha de sucção, estipula-se D1 QS como sendo a razão cíclica da primeira linha de sucção e D2Ds como sendo a razão cíclica da segunda linha. A soma de D1 Ds e D2Ds deve ser igual a um, portanto DDs refere-se ao con- junto de valores (D1Ds, D2Ds), como por exemplo, (80, 20%), (20, 80%), (50, 50%), etc.
RPMDS: Rotação do motor interno ao compressor de dupla sucção. Pode ser um valor fixo ou zero para compressores convencionais de capacida- de fixa (ou compressor ON-OFF) ou um valor qualquer dentro de uma faixa de operação, para compressores de capacidade variável. Em um compressor de dupla sucção, o valor de RPM pode ser definido para cada linha de sucção, como RPMEvi e RPMEv2- A capacidade de refrigeração de um compressor é proporcional a rotação do motor interno ao compressor, ou propor- cional a outra forma de bombeamento do gás refrigerante, como por exemplo, através de atuadores lineares.
CAPCO P: Capacidade de refrigeração de um compressor, o valor de capacidade podendo ser único ou específico para cada linha de sucção (CAPCOMP 1 e CAPCOMP2).
TDs [N.m]: Carga do motor do compressor de dupla sucção, seja o motor de velocidade fixa ou variável. A carga será específica para cada uma das duas linhas de sucção (T1 Ds e T2DS)- A carga processada pelo motor pode ser obtida de forma direta ou indireta pela aquisição de sinais elétricos do motor (tensão, corrente, defasagens, etc).
Nomenclatura adotada na sequência para elementos empregados em sistemas de refrigeração:
CDS (Comando da Dupla Sucção) Dispositivo de acionamento de válvula em compressor de dupla sucção - Circuito eletrônico capaz de acionar a válvula interna ao compressor de dupla sucção, em uma razão cíclica DDs- SET (Sensor de Estado da Temperatura) - Qualquer contato ou sinal elé- trico que mude de estado, entre dois níveis, de acordo com determinados valores de temperatura, formando uma janela de histerese. Por exemplo; termostato eletromecânico e termostato eletrônico com saída a relê para a- cionar compressor, ou um termostato eletrônico com saída digital para co- mandar outro atuador que acione o compressor. SCT (Sensor Contínuo de Temperatura) - Qualquer sensor que entregue uma grandeza física (geralmente tensão ou corrente elétrica) proporcional a um valor de temperatura (NTC, PTC, etc).
STQ (Sensor de Carga) - Circuito eletronico que disponibiliza um sinal elé- tricô proporcional a carga sendo processada pelo motor do compressor.
ETH (Electronic Thermostat) Termostato eletronico - Circuito eletronico com função principal de interpretar os estados ou valores dos SETs e SCTs, e acionar ou enviar comando de acionamento para o compressor.
TSD (Time Starting Device) Dispositivo de partida temporizado - Circuito eletronico responsável por realizar partida controlada de motor de indução monofásico empregado em compressores de capacidade fixa.
I-VCC (Inverter of Variable Capacity Compressor) Inversor para Compressor de capacidade variável - Circuito eletronico denominado Inversor de Frequência, responsável por acionar o motor ou atuador presente em compres- sores de capacidade variável.
CVC (Comando da Válvula do Capilar) Dispositivo de acionamento de válvula reguladora da restrição do elemento capilar - Circuito eletronico capaz de acionar uma válvula posicionada em série com o tubo capilar do circuito de refrigeração, em uma determinada frequência e razão cíclica.
O compressor de dupla sucção
O compressor de dupla sucção consiste em um compressor dotado de duas linhas de sucção cuja comutação ocorre internamente ao compressor, em um ciclo de trabalho complementar. A comutação se faz por meio de uma válvula, que comutando uma vez a cada período de tempo PDS, distribui a vazão do gás por uma das linhas de sucção em um período D1 Ds x PDS, e pela segunda linha de sucção em um período (1 -D1 Ds) x PDS- A comutação da válvula é feita através de corrente elétrica aplicada por um atuador externo CDs-
Sobre as possíveis configurações do Sistema de Refrigeração
O compressor de dupla sucção, sendo dotado de motor ou atuador de velocidade fixa ou variável, pode ser empregado em diferentes tipos de sistemas de refrigeração, classificados pela sua complexidade. Faz-se esta classificação para facilitar o entendimento dos métodos de controle a serem propostos, pois os mesmos são adequados para diferentes objetivos de custo, eficiência, desempenho, etc.:
Sistema de baixa complexidade:
Prioriza a competitividade do produto pelo menor custo dos elementos empregados. Em geral, utiliza um compressor com motor de rotação fixa ("compressor ON-OFF"), termostato eletro-mecânico com controle por histerese de temperatura (liga, desliga). Em alguns casos, o termostato pode ser eletrônico para obter melhor ajuste da janela de histerese das temperatu- ras controladas.
Sistema de média complexidade:
Prioriza a competitividade do produto pelo equilíbrio entre custo e desempenho por consumo ou controle de temperatura. Em geral, utiliza-se um elemento adicional ou de maior complexidade para melhorar o controle da temperatura em um ou mais compartimentos, ou reduzir o consumo de energia. Por exemplo, este elemento pode ser um compressor com motor ou atuador de velocidade ou deslocamento variável (Variable Capacity Compressor, ou "compressor VCC", também designado como tendo capacidade realizada através da variação escalonada em seu estado de operação), ou válvulas reguladoras da vazão junto aos elementos capilares de cada circuito de refrigeração. O termostato pode ser tanto eletromecânico quanto eletrônico.
Sistema de alta complexidade:
Prioriza a competitividade do produto pelo melhor desempenho (menor consumo, melhor controle das temperaturas, melhor design, etc). Em geral, utiliza-se uma configuração dotada de vários elementos de maior complexidade. Por exemplo, esta configuração pode possuir um compressor de capacidade variável, válvulas reguladoras da vazão junto aos elementos capilares, termostato eletrônico com leitura de vários sensores distribuídos em cada compartimento, etc.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
Os objetivos da presente invenção consistem em prover siste- mas e métodos de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, capazes de atender às diferentes demandas por custo, eficiência e controle das temperaturas através de dispositivos e técnicas de níveis de complexidade e diferentes configurações dos elemen- tos da malha de controle (sensores de temperatura, atuadores, controladores, etc).
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Os objetivos da invenção são alcançados através de um sistema de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, o compressor de dupla sucção sendo controlável para alternar a sua capacidade de compressão.
Os objetivos da invenção são alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um sensor de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica fixa, onde controle de ligar/desligar o compressor venha de um único elemento SET.
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com dois valores fixos para a razão cíclica, havendo dois sensores de temperatura do tipo SET, o compressor sendo desligado quando ambos os termostatos atingem seus respectivos valores de referência de temperatura (set-points).
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com três ou mais valores fixos para a razão cíclica, a razão cíclica sendo escolhida dentre os três ou mais valores fixos, pela lógica de controle que se baseia na leitura dos estados dos dois termostatos.
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração de aciona- mento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho de 0 a 100%, definida com base na leitura de ambos os termostatos, sejam eles do tipo SET ou SCT.
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor STQ de carga TDS do motor, o método sendo caracterizado pelo fato de que com- preende uma etapa de configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho de 0 a 100%, definida com base na leitura de um único sensor de temperatura posicionado em um dos dois evaporadores, e na leitura da carga processada pelo motor (seja ele um motor rotativo ou um atuador linear) para cada linha de sucção.
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção de capacidade variável (ou compressor VCC), dois sensores de temperatura, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que o controle do sistema define qual é a capacidade requerida por cada compartimento do sistema, regulando estas capacidades através de ajustes na razão cíclica da sucção e através da capacidade do compressor.
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sis- temas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores, um compressor de dupla sucção de capacidade variável, um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT, um sensor de carga TDs do motor, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de configuração em que tanto a razão cíclica, variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, quanto as capacidades do compressor CAPCOMPI e CAPCOMP2, ou uma combinação das duas variáveis de ação, são definidas com base nas leituras de um ou dois sensores de temperatura do tipo SET ou SCT e nas leituras de carga T1 DS e T2Ds-
Os objetivos da invenção são também alcançados através de um método de controle de compressor de dupla sucção para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo um compressor com pelo menos duas sucções, dois evaporadores, um condensador, pelo menos um sensor de temperatura localizado em um dos compartimentos a serem refrigerados, dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções, um controle eletrônico operativamente ligado ao compressor e a válvula de controle de sucção, capaz de pelo menos detectar o ponto de carga do compressor por um processo que pode ser a observação da corrente de entrada ou pela observação da defasagem entre a corrente e a ten- são aplicadas ao motor do compressor, e de controlar o estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, sendo que o compressor tem seu estado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação da temperatura em pelo menos um dos compartimentos, caracterizado pelo fato do controlador eletrônico manter a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calculada segundo uma função matemática que considera parâmetros fixos relacionados com características predefinidas do sistema de refrigeração, e parâmetros de carga medidos no compressor quando ligado alternativamente a linha de sucção do refrigerador ou do freezer.
Pormenorizadamente, os objetivos são alcançados através de um método de controle e ajuste das capacidades de refrigeração de um sis- tema de refrigeração equipado com compressor de dupla sucção, o sistema de refrigeração compreendendo compartimentos a serem refrigerados e compreendendo ao menos dois evaporadores 20 posicionados nos compartimentos a serem refrigerados 60,70, o compressor 10 de dupla sucção sendo controlável para alternar a sua capacidade de compressão, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende etapas de: (i) continuamente medir ao menos uma temperatura proveniente de um sensor de temperatura SET.SCT associado a, ao menos um dos evaporadores 20 e (ii) atuar na capacidade de compressão do compressor 10, a partir da medição da etapa (i).
Também, pormenorizadamente, os objetivos são alcançados através de um sistema de controle de compressor de dupla sucção 10 para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo pelo menos dois evaporadores 20, posicionados nos compartimentos a serem refrigerados 60,70, o compressor 10 de dupla sucção SCi,SC2 sen- do controlável para alternar a sua capacidade de compressão, o compressor sendo controlado por um controle eletrônico 90, o sistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende ao menos dois evaporadores 20; o controle eletrônico sendo configurado para atuar na capacidade de compressão do compressor 10, a partir da medição de ao menos um sensor de tempera- tura SET.SCT associado a, ao menos um dos evaporadores 20; Bem como através de um sistema de controle de compressor de dupla sucção 10 para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração sendo ca- racterizada pelo fato de que compreendendo: um compressor 10 com pelo menos duas sucções SCi,SC2, pelo menos dois evaporadores 20, posicionados nos compartimentos a serem refrigerados 60,70, pelo menos um sensor de temperatura SET.SCT localizado em um dos compartimentos a serem refrigerados compartimentos a serem refrigerados 60,70, dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções SCi ,SC2, um controle eletrônico 90 operativamente ligado ao compressor 10 e à válvula de controle de sucção, o controle eletrônico sendo configurado para detectar uma carga do com- pressor 10 e de controlar um estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, o compressor tendo seu estado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação de uma temperatura (T1 ,T2) em pelo menos um dos compartimentos a serem refrigerados 60,70, o controlador eletrônico 90 mantendo a válvula de sucção alternativamente aberta e fe- chada, numa relação de tempos calculada a partir da medição de ao menos um sensor de temperatura SET.SCT associado a, ao menos um dos evaporadores 20.
Finalmente, pormenorizadamente, os objetivos são alcançados através de um refrigerador que compreende um circuito de refrigeração que inclui um compressor 10 compreendendo ao menos duas sucções SCi ,SC2, o refrigerador compreendendo compartimentos a serem refrigerados e compreendendo ao menos dois evaporadores 20 posicionados nos compartimentos a serem refrigerados 60,70; um controle eletrônico operativamente ligado ao compressor e à válvula de controle de sucção; pelo menos uma válvula de controle do fluxo para secionar a conexão fluida de uma das sucções para um dos evaporadores 20; o refrigerador sendo caracterizado pelo fato de que o controle eletrônico 90 é configurado para medir ao menos uma variável de comportamento do circuito de refrigeração para seleti- vamente comandar válvula de sucção e alternar um estado de operação de um dos evaporadores 20 em uma proporção de alternância estabelecida pela relação de medidas de ao menos uma variável de comportamento do circuito de refrigeração. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em figuras:
Figura 1 - ilustra um exemplo de aplicação de um compressor de dupla sucção em um sistema com dois evaporadores. É ilustrado na figura, o elemento CDS para acionamento da válvula da dupla sucção interna ao compressor; o compressor com suas duas linhas de sucção; os dois evaporadores, cada um com seu meio de sensoriamento de temperatura, podendo ser por elemento SET (ex.: termostato eletromecânico) ou SCT (ex.: NTC); os elementos opcionais CVC e respectivas válvulas reguladoras da restrição do elemento capilar;
Figura 2 - ilustra duas formas usuais de sensoriamento de temperatura no compartimento ao qual cada evaporador é acoplado. Na figura 2a, há um elemento SET, geralmente sendo um contato de termostato ele- tromecânico. Na figura 2b, a temperatura é mensurada através de um elemento SCT, sendo que a informação é processada por um controle eletrôni- co ETH para uma posterior tomada de ação. O elemento ETH pode enviar sinais de comando à outro controle eletrônico para acionamento de algum atuador no sistema, como por exemplo, para um elemento CDS responsável pelo acionamento da válvula do compressor de dupla sucção. Os sinais de comando (neste exemplo da figura, como sendo a referência para DDs) podem ser discretos (ligado ou desligado) ou contínuos. Os níveis de temperatura obtidos pelo elemento SCT podem ainda, ser processados por controles eletrônicos integrados, conforme se sugere em 8;
Figura 3 - ilustra um diagrama clássico de uma malha de controle;
Figura 4 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de dupla sucção, onde há informação de apenas um sensor de temperatura, neste caso, um elemento SET. A razão cíclica DDs possui um único valor fixo, aplicado ao compressor sempre que este for acionado;
Figura 5 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SET. A razão cíclica DDs possui dois valores fixos, a- plicados ao compressor sempre que este for acionado, e seguindo uma lógica relacionada à informação dos sensores de temperatura;
Figura 6 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de dupla sucção, onde há informação de um sensor de temperatura, neste caso, um elemento SET. O elemento CDS aciona a válvula da sucção com razão cíclica DDs e possui integrado, um sensor de carga STQ do motor do compressor (para sensoriamento de TDs);
Figura 7 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de capacidade variável de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SET. O elemento CDS aciona a válvula da sucção com razão cíclica DDs e está integrado com o inversor I- VCC e sensor de carga STQ. O inversor l-VCC pode acionar o compressor com capacidades distintas para D1 DS e D2DS; e
Figura 8 - ilustra um exemplo de controle de um compressor de capacidade variável de dupla sucção, onde há informação de dois sensores de temperatura, neste caso, dois elementos SCT conectados a um controle único composto por termostato ETH, um elemento CDS que aciona a válvula da sucção com razão cíclica DDs, um inversor l-VCC com sensor de carga STQ, e controles CVC.
Figura 9 - representa a topologia do motor a indução monofásico com as chaves SP e SA de controle para o enrolamento da bobina principal P e bobina de partida A. Também representa as tensões de alimentação VR e a corrente no enrolamento principal IP. O nível de corrente (IP) observado na bobina principal (P) é proporcional ao nível de carga (torque T) aplicado ao motor.
Figura 10 - esses diferentes pontos de carga ou torque (Carga 1 e Carga 2) implicam em níveis de corrente (IP2 e IP2).
Figuras 1 1 e 12 - representam os níveis de corrente observados no enrolamento de funcionamento do motor quando operando com cargas diferentes (Carga 1 e Carga 2), sendo também representado a defasagem (F1 , F2) entre o vetor de corrente (IP) e o vetor de tensão (VR) da rede, res- pectivamente. Esse ângulo altera com o nível de carga (Carga) do motor.
Figura 13 - representa o sistema de controle completo ligado ao compressor, sendo que o modulo de controle (Controle) recebe a informação de tensão da rede (VR), a informação de corrente no enrolamento principal do motor (IP), sendo que esse nível de corrente altera entre os valores (IP1 e IP2) dependendo se o compressor está conectado a sucção 1 ou sucção 2. Esse controle (Controle) calcula de acordo com essas informações de carga e parâmetros predefinidos, os momentos em que a válvula de sucção deve ser acionada (CDS) através do sinal de controle (comando para válvula de sucção).
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS E DA INVENÇÃO
Sobre os elementos e variáveis da malha de controle
Considerando o diagrama clássico de uma malha de controle (Figura 3), faz-se um breve descritivo dos elementos existentes em um sistema de refrigeração dotado de compressor de dupla sucção.
PLANTA
A planta a ser controlada é composta no mínimo pelos elementos passivos em um circuito de refrigeração, como os elementos de troca de calor (condensador 30 e evaporador 20) e de restrição (capilar). Os comparti- mentos a serem refrigerados são componentes indiretos da planta por estarem acoplados termicamente aos evaporadores.
Para os casos onde se emprega o compressor de dupla sucção, há pelo menos dois evaporadores, onde cada um está acoplado a um distinto compartimento do sistema de refrigeração (como por exemplo, um com- partimento freezer e um compartimento refrigerador).
ATUADORES
Os atuadores são os elementos ativos dentro de um circuito de refrigeração, como o compressor (neste caso, de dupla sucção), a válvula interna ao compressor para comutar a linha de sucção, e uma ou duas válvu- las reguladoras da restrição do elemento capilar de cada evaporador. Outros atuadores podem estar presentes, dependendo da complexidade e abran- gência da planta, como por exemplo, dampers, ventiladores, válvulas de bloqueio, etc.
O compressor de dupla sucção pode ser dotado de motor convencional ou de rotação variável, motor linear de deslocamento e frequência fixa ou variável. No compressor de capacidade fixa, ou "ON-OFF", há dois estados (desligado e ligado), onde a capacidade de bombeamento do gás refrigerante é fixa quando ligado. No compressor de capacidade variável, ou "VCC - Varíable Capacity Compressor", a capacidade de bombeamento do gás refrigerante é regulada de acordo com a rotação do motor ou desloca- mento e frequência de um atuador linear, sendo que pode haver uma capacidade específica para cada uma das duas linhas de sucção.
No caso da válvula interna ao compressor de dupla sucção, esta atua distribuindo o gás refrigerante para as duas linhas de sucção, onde sempre haverá uma das linhas conduzindo o gás e nunca duas linhas con- duzindo no mesmo instante (D1 Ds + D2Ds = 1 ). O atuador da linha de sucção do compressor opera em uma frequência alta se comparada a dinâmica do sistema de refrigeração, assim, os dois evaporadores conduzem o refrigerante com uma pulsação proveniente da comutação da válvula de sucção praticamente imperceptível para a capacidade de troca de calor dos evapo- radores.
Em sistemas de alta complexidade, pode-se ter a presença de válvulas reguladoras da restrição dos capilares. Estes atuadores operam em uma frequência distinta daquela utilizada para comutar a válvula interna ao compressor de dupla sucção, de forma a evitar instabilidades no sistema. Em um sistema dotado de compressor de dupla sucção e pelo menos dois evaporadores, cada evaporador possui seu elemento capilar, e, portanto, cada evaporador pode ter associado uma válvula reguladora da restrição em série com seu capilar.
CONTROLADOR
É o elemento responsável por comandar os atuadores conforme o valor de erro entre a variável de referência e o valor real da grandeza controlada. O controlador pode ser de baixíssima complexidade, sendo apenas um comando de ligar e desligar, como pode ser gradualmente mais complexo, podendo receber e interpretar informações referentes a várias grandezas da planta, e comandando vários atuadores simultaneamente através de sinais discretos ou contínuos.
Em um sistema de baixa complexidade, equipado com compressor de dupla sucção, o controlador irá receber, no mínimo, informações de temperatura de um ou mais termostatos eletromecânicos. E com base na sua lógica de controle, irá comandar os atuadores: válvula da sucção e motor do compressor.
Em um sistema de alta complexidade, equipado com compressor de dupla sucção de capacidade variável, e ainda, válvulas reguladoras para um ou mais capilares, o controlador poderá receber um conjunto maior de informações, como a temperatura real em diferentes pontos do sistema, carga processada pelo motor interno ao compressor, consumo do compressor, etc. E com base na sua lógica de controle, irá comandar os diversos atuadores: válvula da sucção do compressor, velocidade ou deslocamento do motor para cada linha de sucção, válvula(s) reguladora(s) do(s) capilar(es), etc. SENSORES
O sensor mais elementar em um sistema de refrigeração é o sen- sor de temperatura, ou termostato, podendo ser do tipo SET (geralmente eletro-mecânico) ou SCT (sensores acoplados a um controle eletrônico, ou termostato eletrônico). O primeiro tipo, SET eletro-mecânico, é amplamente utilizado em sistemas de refrigeração de menor custo e baixa complexidade, e fornece uma informação de estado do sistema, ou seja, se a temperatura mensurada atingiu um dos dois valores que determinam uma janela de histerese. No caso do termostato do tipo SCT eletrônico, de maior complexidade e custo, faz-se uma medida contínua e real da temperatura (salvo os erros de medição provenientes da tolerância do sensor de temperatura, qualidade do acoplamento térmico, etc). A informação da temperatura real é proces- sada por um circuito eletrônico, onde neste processo, faz-se a tradução do valor de temperatura em sinais elétricos para consequentes ações de controle do sistema de refrigeração. Como forma indireta de realizar o sensoriamento do trabalho sendo realizado por um circuito de refrigeração, pode-se realizar o sensoriamento da carga processada pelo motor utilizado no compressor, seja ele de velocidade ou deslocamento fixo ou variável. O sensor de carga STQ é com- posto por sua vez, por sensores que monitoram grandezas elétricas do motor (como corrente, tensão, frequência, defasagem, etc).
Outros tipos de sensores podem estar presentes em sistemas de refrigeração equipados com o compressor de dupla sucção, como por e- xemplo, sensores de consumo de energia elétrica, sensores de abertura de porta, sensores de pressão, etc.
REFERÊNCIAS - r(t):
São os valores desejáveis para as grandezas controladas. Em um sistema de refrigeração com compressor de dupla sucção, em geral, as referências estão relacionadas as temperaturas nos evaporadores (ou nos com- partimentos), nos valores de carga do motor para cada uma das duas sucções, etc.
DISTÚRBIOS - d(t):
É toda interferência externa a planta do sistema. Em qualquer sistema de refrigeração, os distúrbios mais comuns são abertura de porta e adição de carga térmica em um ou mais compartimentos.
GRANDEZAS CONTROLADAS:
São todas as grandezas físicas que se deseja controlar. Tais grandezas podem ser monitoras de forma direta ou indireta através dos sensores; ou estimadas com base em um modelo teórico do sistema.
Dependendo da complexidade do sistema de refrigeração equipado com compressor de dupla sucção, tais grandezas podem ir de uma única temperatura até um conjunto de variáveis a serem priorizadas entre si (temperaturas, consumo, velocidade de resposta, etc).
VARIÁVEIS DE AÇÃO - ON-OFF CAPCOMP, Dng, efe:
São variáveis de comando discretas ou contínuas aplicadas aos atuadores. Em um sistema de refrigeração com compressor de dupla sucção, as principais variáveis de ação estão relacionadas a operação do com- pressor (ligado, desligado, valor de capacidade) e a operação da válvula interna ao compressor (razão cíclica e frequência de comutação da válvula). Sobre o ajuste da capacidade para dois circuitos de refrigeração
Em um sistema de refrigeração equipado com compressor de du- pia sucção, há pelo menos dois evaporadores com capacidades de refrigeração determinadas pela razão cíclica da válvula interna ao compressor. Como a válvula é comutada em uma frequência alta se comparada a dinâmica do sistema de refrigeração, os evaporadores conduzem o refrigerante com uma pulsação praticamente imperceptível para a capacidade de troca de calor (CAPEv)dos evaporadores.
Assim, viabiliza-se uma capacidade de refrigeração própria para cada evaporador (CAPEv1 , CAPEV2) que pode ser variável de acordo com a razão cíclica da válvula interna ao compressor, e do valor da capacidade do compressor.
Em um sistema onde o compressor é de capacidade fixa (ON-
OFF), a variação da capacidade de cada evaporador é dependente da do outro, já que as razões cíclicas das duas sucções são complementares (D1Ds + D2DS = 1). Ou seja, com o compressor ligado:
CAPEVÍ o CAPC0MP X D1DS
CAPEV2 oc CAPC0MP X (1 - D1DS)
CAPC0MP oc CAPEV1 + CAPEV2
Onde: CAPCOMP = Capacidade entregue pelo compressor;
CAPEvi = Capacidade do evaporador 1 ;
CAPEv2 = Capacidade do evaporador 2.
Em um sistema onde o compressor é de capacidade variável, a variação da capacidade de cada evaporador pode ser controlada dentro de uma faixa mais larga, e até mesmo desacoplada dentre os dois evaporadores através do ajuste independente de cada capacidade do compressor para cada linha de sucção. Tomando por exemplo, um compressor de capacidade variável equipado com motor rotativo, e estando o motor ligado numa rotação de mesmo valor para as duas linhas de sucção (RPMSET), a variação da capacidade de cada evaporador dependerá desta rotação e da razão cíclica da sucção:
RPMSET RPMçgf
CAPEV2 oc SET x (l - DlD5)
CAPCOMP « CAPEV1 + CAPEV2
Onde: RPMSET = Rotação do motor, mantida igual para as duas linhas de sucção;
RPMMAX = Rotação máxima do motor do compressor VCC.
Com o compressor VCC de motor rotativo operando em uma rotação distinta para cada uma das duas linhas de sucção, a variação da capa- cidade pode ser feita de maneira independente para cada evaporador:
RPMEV1
CAPEV1 « x D1DS
RPMEV2 r
CAPEV2 c —-≡- x (1 - D1DS)
CAPC0MP K CAPEV1 + CAPEV2
Onde: RPMEvi e RPMEv2 = Rotação do motor, para cada uma das linhas de sucção.
Métodos de controle propostos para o Compressor de Dupla Sucção
São propostos métodos de controle para sistemas de refrigeração e- quipados com compressor de dupla sucção, seja ele de capacidade fixa ou variável. Os métodos são citados em ordem crescente de complexidade do sistema, procurando apontar as vantagens competitivas para cada solução, seja por baixo custo, por baixo erro de temperatura, pelo menor consumo, etc.
1. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um único sensor de temperatura do tipo SET, e um único valor da razão DDs- O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica (Dos) fixa, onde controle de ligar/desligar o compressor venha de um único elemento SET (ex.: contato de termostato eletro-mecânico). A figura 4 exemplifica a configuração, onde o elemento SET é um contato que além de alimentar o compressor, também alimenta o elemento CDS 90.
Figure imgf000020_0001
Por que: Ter uma opção para aplicações de baixo custo, onde há um único termostato eletromecânico e a eletrônica CDS 90 acione as sucções numa razão cíclica fixa, definida, por exemplo, através de um temporizador simples e de menor custo.
Nota 1: Há 1 elemento SET (ex.: termostato eletromecânico) e 1 valor para a razão cíclica Dps- Nota 2: Aqui, um dos evaporadores estará em "malha aberta", seguindo o ciclo do outro evaporador monitorado pelo termostato.
2. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET, e dois valores possíveis para a razão DDS:
O que: Idem configuração anterior, porém com dois valores fixos para a razão cíclica DDs (ex.: 80, 20% e 20, 80%), sendo um primeiro valor D1 'Ds maior que D2'Ds e um segundo valor D1 "Ds menor que D2"Ds, havendo dois sensores de temperatura do tipo SET (ex.: dois termostatos eletromecâni- cos). Neste caso, o compressor é desligado quando ambos os termostatos atingem seus respectivos valores de referência de temperatura (set-points). Caso o evaporador que esteja recebendo, neste exemplo, 80% da capacidade do compressor, atinja sua temperatura de set-point antes do outro, o controle CDS da válvula de sucção poderá modificar a razão cíclica DDs para seu segundo valor fixo, aplicando a maior capacidade àquele evaporador no qual o termostato ainda não tenha atingido seu set-point A figura 5 exemplifica a configuração, onde os elementos SETs são contatos de termostatos eletromecânicos, que além de alimentar o compressor, também alimentam o elemento CDS 90. A alimentação do elemento CDS 90, porém, pode ser independente dos elementos SET. SET1 SET2 D1 DS D2DS Compressor
OFF OFF OFF OFF OFF
OFF ON 1-D2"DS D2"DS > D1 "DS ON
ON OFF 1-D2'DS D2'ds < D1 'Ds ON
ON ON 1-D2DS D2'ds OU D2"ds ON
Por que: Reduzir o erro da temperatura não controlada na solução da configuração anterior. A razão cíclica alta (ex.: freezer 80%, refrigerador 20%) gera capacidade em excesso no freezer 60 (primeiro ambiente refrigerado), e gera deficiência de capacidade no refrigerador 70 (segundo ambien- te refrigerado). Razão cíclica baixa é o inverso. Haverá nesta configuração, um elemento SET (termostato) dominante, ou aquele que chega primeiro ao seu set-point.
Nota 1: Há 2 elementos SET (termostatos eletromecânicos) e 2 valores possíveis para a razão cíclica Dos- Nota 2: Os dois evaporadores estarão em malha fechada, porém um deles terá prioridade, fazendo com que a temperatura em um segundo evaporador ainda possa excursionar fora dos limites da histerese do seu termostato. Para reduzir este erro, sugere-se a configuração seguinte.
3. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de du- pia sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura do tipo SET , e três ou mais valores possíveis para a razão DDS:
O que: Idem configuração anterior, porém com três ou mais valores fixos para a razão cíclica DDS (ex.: 50, 50%; 20, 80% e 80, 20%), havendo dois elementos SET. A razão cíclica DDs é escolhida dentre os três ou mais valores fixos, pela combinação dos dois termostatos. Tomando como referência a Figura 5, a condição em que ambos os elementos SET estão ligados (ON) possui um terceiro valor de DDs, que pode ser, por exemplo, (50, 50%). Portanto, poderá ser necessário um controle eletrônico CDS 90 com um mínimo de capacidade de processamento para interpretar estas combinações e comandar a válvula da sucção.
Por que: Reduzir o erro da temperatura em um segundo evaporador, erro que existe na configuração anterior. Nota 1: Há 2 elementos SET e 3 ou mais valores possíveis para a razão cíclica DQS-
Nota 2: Um valor intermediário de razão cíclica reduz a oscilação da temperatura de um segundo evaporador. Esta configuração deixa de ser in- teressante (custo) caso a solução exija uma eletrônica idêntica a da configuração a ser sugerida em 4. (com o uso, por exemplo, de um micro- controlador). Ou seja, a configuração seguinte traz um controle melhor que este configuração, e somente terá desvantagem se houver maior custo na eletrônica.
4. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), e valor contínuo para a razão DDS:
O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica Dos variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho (0 a 100%), definida com base na leitura de ambos os termostatos, sejam eles do tipo SET ou SCT.
Por que: Ter um ajuste contínuo da razão cíclica DQS para buscar erro zero (ficar dentro da histerese) em pelo menos dois evaporadores (freezer 60 e refrigerador 70), melhorando desempenho e eficiência do sistema de refrigeração.
Nota 1: Há 2 sensores de temperatura (termostatos eletromecânicos ou eletrônicos, do tipo SET ou SCT), e razão cíclica DDs com valor contínuo dentro de uma faixa.
Nota 2: Um controle eletrônico dotado de capacidade de processamen- to de sinais, terá que ajustar a razão cíclica DDs através de um algoritmo de controle das temperaturas dos evaporadores, tomando como realimentação, os comandos de ligar e desligar de ambos os termostatos do tipo SET (ex.: eletromecânicos), ou os valores de temperaturas mensurados por termostatos eletrônicos do tipo SCT (a Figura 4 traz exemplos de uso de sensores de temperatura do tipo SET e SCT).
Nota 3: Uma das vantagens de se utilizar esta configuração é a possibilidade de controlar a válvula da sucção com uma razão cíclica Dos ideal para que se obtenha um ponto de operação, onde ambos os termostatos atinjam suas respectivas temperaturas de set-point no mesmo instante, quando em regime permanente. Para tanto, o controle deverá ser dotado de um algoritmo que busque este ponto de operação com base na realimentação dos dois termostatos. Fazendo com que uma das variáveis controladas seja o instante em que as temperaturas monitoradas (primeira temperatura T1 e segunda temperatura T2) atinjam seus respectivos valores de referência, faz-se com que o tempo de operação (ligado) do compressor seja minimizado, ou seja, o compressor não precisará estar ligado devido a um único compartimento ainda não ter atingido a temperatura desejada. Assim, estando a temperatura em um primeiro compartimento (T1) acima do valor de referência, faz-se o incremento da razão cíclica de sucção D1 Ds, e de forma idêntica, estando a temperatura em um segundo compartimento (T2) acima do valor de referência, faz-se o incremento da razão cíclica de sucção D2Ds- 5. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um sensor STQ de carga TDS do motor, e valor contínuo para a razão DDs-
O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON-OFF de dupla sucção com razão cíclica DDs variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um único sensor de temperatura posicionado em um dos evaporadores, e na leitura da carga processada pelo motor para cada linha de sucção (T1Ds e T2Ds)- Elimina-se a necessidade de um segundo sensor de temperatura, porém um segundo sensor, posicionado no segundo evaporador, pode ser utilizado para melhor controle de temperatura. A Figura 6 exemplifica a configuração onde há um sensor do tipo SET (ex.: eletromecânico).
Por que: Reduzir o erro da temperatura dos evaporadores, em um sistema com um único sensor de temperatura, obtendo desempenho e eficiên- cia com uma configuração de menor custo do que a sugerida na configuração 4. Nota 1: Há pelo menos 1 sensor de temperatura SET ou SCT (ou seja, pelo menos um evaporador tem sua temperatura medida), e razão cíclica DDs com valor contínuo dentro de uma faixa.
Nota 2: Havendo um conhecimento preliminar do sistema de refrigera- ção, que relacione a carga do motor com a carga térmica de cada evaporador (T1 Ds e T2DS) e a temperatura do compartimento monitorado (T1), pode- se estimar a temperatura no compartimento não monitorado (T2). Assim, o controle do sistema irá atuar sobre a razão cíclica DDs até que as cargas T1 Ds e T2Ds, em conjunto com a leitura do sensor SET ou SCT do comparti- mento monitorado, atinjam um valor que corresponda ao valor da temperatura estimada para o compartimento não monitorado.
6. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo VCC, dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), valor contínuo para a razão DDs, e valor de capacidade do compres- sor independente para cada linha de sucção:
O que: Configuração onde o controle do sistema define qual é a capacidade requerida por cada compartimento ou evaporador do sistema, e regula estas capacidades CAPEV através de ajustes na razão cíclica DDs da sucção e através da capacidade do compressor. Pode haver uma capacidade do compressor para cada compartimento (CAPCOMP1 ≠ CAPCOMP2), OU uma fixa (CAPcoMp = CAPCOMP2), priorizando a melhor eficiência ou a menor variação de capacidade do compressor.
Por que: Através do ajuste independente da capacidade em cada evaporador, pode-se reduzir o consumo, pois um dos evaporadores não terá seu desempenho prejudicado por eventuais transitórios de carga térmica no segundo evaporador. Há também a redução de consumo pela obtenção de uma capacidade menor do que a mínima obtida apenas pelo compressor de capacidade variável convencional, ou seja, a capacidade de cada evaporador é definida pela capacidade mínima do compressor e pela razão cíclica DDs, viabilizando menor capacidade e menor ciclagem do compressor.
Nota 1: Há 2 dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), uma razão DDs com valor contínuo dentro de uma faixa, e capacidades do com- pressor, iguais ou diferentes para cada linha de sucção (CAPCOMPI e CAP-
7. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo VCC, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um sensor de carga TDS do motor, valor contínuo para a razão DDs, e valor de capacidade do compressor independente para cada linha de sucção:
O que: Configuração idêntica a anterior, porém com a adição de um sensor para a carga processada pelo motor TDs- Nesta configuração, tanto a razão cíclica DDs (variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho) quanto as capacidades do compressor CAPCOMP1 e CAPCO P2, ou uma combinação das duas variáveis de ação, são definidas com base nas leituras de um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT) e nas leituras das cargas T1 Ds e T2Ds- Combinando esta configuração com a proposta em 5, tem-se a possibilidade de realizar o controle do sistema com um único sensor do tipo SET (ex.: termostato eletromecânico), sendo que a temperatura no evaporador não monitorado (T2) é estimada com base no conhecimento prévio da relação entre a temperatura no outro evaporador (T1 ) e nas cargas T1 DS e T2DS- Por que: Ajuste adequado da capacidade do compressor de dupla sucção, sem necessidade de termostato eletrônico ETH no sistema, mas de um ou dois sensores do tipo SET (ex.: termostatos eletromecânicos) e um sensor para as cargas T1 Ds e T2Ds- Ver figura 7.
Nota 1: Há 1 ou 2 sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), uma razão DDs com valor contínuo dentro de uma faixa, e capacidades do compressor, iguais ou diferentes para cada linha de sucção (CAPCOMP1 e CAP- CO P2).
8. Sistema com pelo menos dois evaporadores, com compressor de dupla sucção do tipo ON-OFF, um ou dois sensores de temperatura (do tipo SET ou SCT), um controle capaz de acionar e quantificar a carga de um motor a indução, e valor contínuo para a razão Dos: O que: Configuração de acionamento e controle de um compressor ON- OFF de dupla sucção com razão cíclica DDs variável e contínua dentro de uma faixa de trabalho, definida com base na leitura de um ou dois sensores (do tipo SET ou SCT), e na leitura da carga requerida pelo motor a indução para cada linha de sucção. Nesta configuração, o sistema é equipado com um compressor de dupla sucção, do tipo ON-OFF, dotado de um motor a indução monofásico, o controlador poderá simultaneamente controlar a e- nergia fornecida ao motor a indução, a partir da rede de corrente alternada de 50Hz, 60Hz ou outra frequência e tensão fornecidas pela rede comercial de energia, e controlar a válvula instalada na sucção do compressor, usando as informações calculadas pelo controlador do motor acerca do nível de carga que este motor a indução está operando, e com base numa lógica de controle, decidir sobre a proporção de tempo ou numero de ciclos de compressão que o compressor operará bombeando gás a partir de cada uma das linhas de sucção. Esse controlador do compressor pode ser do tipo dotado de pelo menos uma chave bilateral controlável (pode ser do tipo Triac) ligada em serie ao enrolamento principal ou de funcionamento do motor, sendo que o controlador mede a diferença de fase entre a tensão e a corrente aplicadas a esse motor, o que permite concluir sobre o nível de carga a que este motor está submetido, podendo assim ao longo do tempo concluir sobre a evolução desta carga aplicada ao eixo do motor, permitindo concluir sobre a proporção e evolução entre as cargas T1Ds e T2Ds quando operando conectado a primeira ou a segunda linha de sucção, podendo assim o controlador, decidir sobre o tempo de abertura da válvula da sucção de acordo com uma lógica predefinida. Essa carga aplicada ao motor quando ligado a cada uma das linhas de sucção guarda uma proporção principalmente com as pressões de evaporação e consequentemente as temperaturas de evaporação em cada evaporador.
Sobre a integração dos controles a outros elementos do Sistema
São sugeridas possíveis realizações práticas do controle do compressor de dupla sucção integrado a um sistema de refrigeração, onde os elementos "atuadores", "controles", "sensores", entradas para leitura de sen- sores e saídas de tensão e corrente podem ser integrados em um único controle eletrônico já empregado para realizar outras funções dentro do sistema de refrigeração.
São sugeridos os seguintes controles integrados para o compres- sor de dupla sucção:
A. CDS com temporizador fixo: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma única razão cíclica fixa, sempre que um único elemento SET atuar (ver Figura 4). Controle possui um circuito temporizador simples para definir a razão DDS, e pode ser construí- do de forma a ser acoplado ou não ao compressor. O controle e o compressor podem ou não receber alimentação proveniente do fechamento do elemento SET. Controle de baixo custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 1 .
B. CDS com temporizadores fixos e sensoriamento de dois elementos SET:
Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma de duas razões cíclicas Dos pré-fixadas, sendo que cada um dos dois valores de DDs está referenciado a atuação de um de dois elementos SET do sistema (ver Figura 5). Controle possui um circuito com temporizadores simples para definir os dois valores de DDS; é dotado de sensores para identificar o estado de ambos os elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. O controle e o compressor podem ou não receber alimentação proveniente do fechamento dos elementos SET. Controle de baixo custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 2.
C. CDS com temporizadores fixos, capacidade de processamento lógico, e sensoriamento de dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma de três ou mais razões cíclicas DDS pré-fixadas, sendo que o emprego de cada um dos va- lores de DDS está condicionado a uma lógica de controle baseada no estado de pelo menos dois elementos SET do sistema. Controle possui um circuito com temporizadores simples para definir os valores fixos de DDS; um circuito lógico capaz de definir o melhor valor de Dos com base nos estados dos elementos SET; é dotado de sensores para identificar o estado dos elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. O controle CDS e o compressor podem ou não receber alimentação proveniente do fechamento dos elementos SET. Controle de médio custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 3.
D. CDS com capacidade de processamento digital, e sensonamento de dois elementos SET: Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cíclica DDs contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de DDs é continuamente ajustado de acordo com lógica de controle baseada no estado de pelo menos dois elementos SET do sistema. Controle possui um elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP - Digital Signal Processor); uma lógica capaz de definir o melhor valor de DDs com base nos estados dos elementos SET; é dotado de sensores para identificar o estado dos elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. O controle CDS e o compressor podem ou não receber alimentação proveniente do fechamento dos elementos SET. Caso seja necessário ter o histórico dos acionamentos dos elementos SET para definir o melhor valor de DDs, o elemento CDS 90 deverá estar permanentemente energizado ou ter capacidade de memorizar seu estado antes do desligamento simultâneo dos elementos SET. Controle de maior custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 4.
E. CDS com capacidade de processamento digital, dotado de um elemento STQ e sensonamento de um ou dois elementos SET. Controle eletrônico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cíclica DDs contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de DDs é continuamente ajustado de acordo com lógica de controle baseada no estado de um ou dois elementos SET do sistema, e nos valores de carga processada pelo motor do compressor, obtidos pelo elemento STQ. A Figura 6 ilustra a configuração onde há apenas um elemento SET. Controle possui um elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor valor de DDs com base no estado de um ou dois elementos SET; um elemento STQ, e é dotado de sensores para identificar o estado de até dois elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, atendendo as necessidades da configuração de acionamento e controle conforme 5.
F. CDS seguidor de comandos: Controle eletronico com função principal de acionar a válvula de sucção com uma razão cíclica DDs contínua dentro de uma faixa, sendo que o valor de DDs é continuamente ajustado de acordo com sinais de comando provenientes de outro controle eletronico, como um controle ETH (ver Figura 2b) ou l-VCC. Controle possui um circuito seguidor de sinais de comando, traduzindo-os em valores de ra- zão cíclica DDs- Pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor, ou junto aos controles ETH ou l-VCC. Controle de menor custo e complexidade, sendo um dos elementos necessários para realizar a configuração de acionamento e controle conforme 6.
G. CDS integrado ao controle l-VCC: Conjunto eletronico único, contendo o controle l-VCC e o controle CDS descrito em CDS seguidor de comandos. Neste controle integrado o valor de DDS e da capacidade do compressor VCC (CAPcoMpl e CAPCO P2) são continuamente ajustados de acordo os comandos provenientes de um controle ETH. Pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, sendo uma das formas de se realizar a configuração de acionamento e controle conforme 6.
H. CDS integrado com controles l-VCC e ETH: Conjunto eletronico único, contendo os controles l-VCC e ETH, e o controle CDS descrito em CDS seguidor de comandos. Neste controle integrado o valor de DDs e da ca- pacidade do compressor VCC (CAPCOMP1 e CAPCO P2) são continuamente ajustados de acordo com uma lógica de controle baseada nas leituras dos sensores SCT do sistema. Controle possui um elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor conjunto de variáveis de ação (Dos, CAPCOMP1 e CAP- COMP2) com base nas leituras dos sensores SCT, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, sendo uma das formas de se realizar a configuração de acionamento e controle conforme 6.
/. CDS integrado com controles l-VCC, dotado de um elemento STQ: Conjunto eletrônico único, contendo os controles l-VCC e CDS conforme descrito em CDS seguidor de comandos, contendo ainda um elemento STQ (ver Figura 7). Neste controle integrado o valor de DDs e da capacidade do compressor VCC (CAPCOMP e CAPCOMP2) são continuamente ajustados de acordo com o estado de um ou dois elementos SET do sistema, e nos valores de carga processada pelo motor do compressor, obtidos pelo elemento STQ. Controle possui um elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP); uma lógica capaz de definir o melhor conjunto de variáveis de ação (DDs, CAPCOMP1 e CAPCO P2) com base no estado de um ou dois elementos SET; um elemento STQ, e é dotado de sensores para identificar o estado de até dois elementos SET, e pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor. Controle de maior custo e complexidade, sendo uma das formas de se realizar a configuração de acionamento e controle conforme 7.
J. CDS integrado com controle TSD: Conjunto eletrônico conforme "CDS com temporizador fixo"; "CDS com temporizadores fixos e sensoriamen- to de dois elementos SET"; "CDS com temporizadores fixos, capacidade de processamento lógico, e sensoriamento de dois elementos SET"; "CDS com capacidade de processamento digital, e sensoriamento de dois elementos SET"; "CDS com capacidade de processamento digital, dotado de um elemento STQ e sensoriamento de um ou dois elementos SET" e; "CDS seguidor de comandos", integrado com controle TSD.
K. CDS integrado com controle CVC: Conjunto eletrônico conforme "CDS com capacidade de processamento digital, e sensoriamento de dois e- lementos SET"; e "CDS com capacidade de processamento digital, dota- do de um elemento STQ e sensoriamento de um ou dois elementos SET", integrado com controle CVC 80, onde um único elemento de processamento digital (micro-controlador ou DSP) define as variáveis de ação DDs e razão cíclica da(s) válvula(s) reguladora(s) 40 da restrição 50 do elemento capilar (ver Figura 8).
L. CDS integrado com controle CVC seguidor de comandos: Conjunto ele- trônico conforme "CDS seguidor de comandos", integrado com controle CVC 80, havendo dois circuitos seguidores de sinais de comando, tradu- zindo-os em valores de razão cíclica DDs e razão cíclica da(s) válvula(s) reguladora(s) 40 da restrição 50 do elemento capilar. Pode ser construído de forma a ser acoplado ou não ao compressor.
Uma possível solução alternativa para a lógica de controle do sistema está representada nas figuras 9, 10, 11 , 12 e 13.
Nesta solução, um refrigerador, composto de um compressor com pelo menos duas sucções, sendo o refrigerador dotado de pelo menos dois evaporadores, um condensador, pelo menos um sensor de temperatura localizado em um dos compartimentos a serem refrigerados, dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções, um controle eletrônico operativamen- te ligado ao compressor e a válvula de controle de sucção, capaz de pelo menos detectar o ponto de carga do compressor por um processo que pode ser a observação da corrente de entrada ou pela observação da defasagem entre a corrente e a tensão aplicadas ao motor do compressor, e de controlar o estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, sendo que o compressor tem seu estado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação da temperatura em pelo menos um dos compartimentos, caracterizado pelo fato do controlador eletrônico manter a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calculada segundo uma função matemática que considera parâmetros fixos relacio- nados com características predefinidas do sistema de refrigeração, e parâmetros de carga medidos no compressor quando ligado alternativamente a linha de sucção do refrigerador ou do freezer. Essa função matemática considera parâmetros predefinidos do projeto do sistema de refrigeração como, por exemplo, as temperaturas desejadas em cada gabinete, sua correspondente pressão de saturação do gás refrigerante, e a relação entre essas pressões, e parâmetros medidos a par- tir do compressor que são as cargas do compressor quando ligado a cada uma das linhas de sucção, e a proporção entre essas cargas.
Tendo sido descrito exemplos de concretizações preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a- pensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Método de controle e ajuste das capacidades de refrigeração de um sistema de refrigeração equipado com compressor de dupla sucção, o sistema de refrigeração compreendendo compartimentos a serem refrigera- dos e compreendendo ao menos dois evaporadores (20) posicionados nos compartimentos a serem refrigerados (60,70),
o compressor (10) de dupla sucção sendo controlável para alternar a sua capacidade de compressão, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende etapas de:
(i) Continuamente medir ao menos uma temperatura proveniente de um sensor de temperatura (SET.SCT) associado a, ao menos um dos evaporadores (20);
(ii) atuar na capacidade de compressão do compressor (10), a partir da medição da etapa (i).
2. Método de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a atuação na capacidade (CAPCO p) do compressor (10) é realizada através do ligamento e desligamento intermitente de sua operação.
3. Método de acordo com as reivindicações caracterizado pelo fato de que, em operação, o sistema de refrigeração alterna a atuação de cada uma das sucções da dupla sucção do compressor (10).
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a alternância de atuação das sucções do compressor (10) é realizada através de modulação com uma razão cíclica (D1 Ds, D2Ds), a modulação sendo realizada de maneira complementar entre cada uma das sucções
Figure imgf000033_0001
5. Método de acordo com as reivindicações 4, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razões cíclicas (D1 Ds, D2Ds) variáveis entre cada uma das sucções (SC-i ,SC2).
6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fa- to de que a modulação compreende razão cíclica (D1 Ds, D2Ds) com um valor de razão fixo entre cada uma das sucções (SCi ,SC2).
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fa- to de que compreende uma etapa de medir uma primeira temperatura (T1) a partir de um único sensor de temperatura (SET), o sensor de temperatura (SET) estando posicionado em um compartimento a ser refrigerado (60,70) e que por sua vez está relacionado a uma primeira linha de sucção que opera em uma primeira razão cíclica (D1 DS)-
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o compressor (10) é ligado quando a primeira temperatura (T1) estiver acima de um valor de referência.
9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fa- to de que a etapa de medir uma primeira temperatura (T1) e uma segunda temperatura (T2) a partir de sensores de temperatura (SET,SCT), os sensores de temperatura (SET.SCT) estando posicionados em compartimentos a serem refrigerados (60,70) distintos, o compressor (10) sendo desligado quando ambos as primeira e segundas temperaturas (T1 ,T2) atingem valo- res de referência de temperatura.
10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que CPF de que a razão cíclica (D1 DS, D2Ds) é ajustada em um valor tal que as primeira e segunda temperaturas (T1 ,T2) atinjam seus respectivos valores de referência no mesmo instante.
1 1. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de medir uma primeira temperatura (T1) e uma segunda temperatura (T2) a partir de sensores de temperatura (SET), os sensores de temperatura (SET.SCT) estando posicionados em compartimentos a serem refrigerados (60,70) distintos, o compressor (10) terá sua capacidade eleva- da caso a primeira ou a segunda temperaturas (T1 ,T2) atinjam valores de referência de temperatura em instantes distintos.
12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a alternância de atuação das sucções do compressor (10) é realizada através de modulação com uma razão cíclica (D1 DS, D2Ds), a modula- ção sendo realizada de maneira complementar entre cada uma das sucções (SC-i ,SC2), e sendo escolhida dentre os três valores fixos de razão cíclica a partir da combinação de valores obtidos da primeira temperatura (T1) e da segunda temperatura (T2).
13. Método de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a atuação na capacidade do compressor (10) é realizada através da variação escalonada em seu estado de operação.
14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a alternância de atuação das sucções do compressor (10) é realizada através de modulação com uma razão cíclica (D1 DS> D2DS), a modulação sendo realizada de maneira complementar entre cada uma das sucções (Sd.SCz).
15. Método de acordo com as reivindicações 13, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razões cíclicas (D1 Ds, D2DS) variáveis entre cada uma das sucções (SC^SC^).
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razão cíclica (D1 Ds, D2Ds) com um valor de razão fixo entre cada uma das sucções (SCi,SC2).
17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma capacidade de refrigeração de um primeiro compartimento refrigerado (60), relacionado à capacidade de um primeiro evaporador (CAPEv1) relacionado à uma primeira linha de sucção (SC^, e que a capacidade de refrigeração de um se- gundo compartimento refrigerado (70), relacionado à capacidade de um segundo evaporador (CAP 2) relacionado à uma segunda linha de sucção (SC2), são resultantes da multiplicação da capacidade (CAPCOMP) do compressor (10) e das respectivas razões cíclicas de sucção (D1 Ds,D2DS).
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que uma primeira linha de sucção (SCi) é acionada a partir da medida da primeira temperatura (T1) e que a segunda linha de sucção (SC2) é acionada a partir da segunda temperatura (T2).
19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que de o valor das razões cíclicas (D1 QS, D2DS) e os valores de capacidade do compressor (CAPCOMPI,CAPCOMP2) são definidos com base na leitura de dois sensores de temperatura (SET.SCT), o primeiro sensor de temperatura (SET,SCT) estando relacionado à primeira temperatura (T1) do primeiro compartimento refrigera- do (60), que por sua vez está relacionado à primeira linha de sucção (SC-i) que opera em uma primeira razão cíclica (D1Ds) e que o segundo sensor de temperatura (SET.SCT) está relacionado à segunda temperatura (T2) de um segundo compartimento refrigerado (70), que por sua vez está relacionado à uma segunda linha de sucção que opera em uma segunda razão cíclica (D2DS).
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que uma demanda de capacidade do primeiro compartimento refrigerado (60), relacionado à capacidade de um primeiro evaporador (CAPEv1), é obtida através da leitura da primeira temperatura (T1) e que uma demanda de capacidade do segundo compartimento refrigerado (70), relacionado à capacidade do segundo evaporador (CAPEv2), é obtida através da leitura da segunda temperatura (T2).
21. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o valor das razões cíclicas (D1 DS, D2DS) e os valores de capaci- dade do compressor (CAPCOMPI ,CAPCOMP2) são definidos com base na leitura de dois ou mais sensores de temperatura (SET,SCT) e com base na leitura de um sensor de carga (STQ) do compressor (10), onde pelo menos um primeiro sensor está relacionado à primeira temperatura (T1) do primeiro compartimento refrigerado (60), que por sua vez está relacionado à uma primeira linha de sucção (SCi) que opera em uma primeira razão cíclica (D1DS) e que o segundo sensor de temperatura (SET, SCT) está relacionado à segunda temperatura (T2) de um segundo compartimento refrigerado (70), que por sua vez está relacionado à uma segunda linha de sucção que opera em uma segunda razão cíclica (D2Ds)-
22. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o valor das razões cíclicas (D1 Ds, D2Ds) são definidos com base na leitura de um primeira temperatura (T1 ) e com base na leitura de um sensor de carga (STQ) do compressor (10), a segunda temperatura estimada (T2E) sendo calculada a partir do valor da leitura de um sensor de carga (STQ).
23. Sistema de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração compreen- dendo pelo menos dois evaporadores (20), posicionados nos compartimentos a serem refrigerados (60,70),
o compressor (10) de dupla sucção (SCi,SC2) sendo controlável para alternar a sua capacidade de compressão, o compressor sendo controlado por um controle eletronico (90),
o sistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende: ao menos dois evaporadores (20);
o controle eletronico sendo configurado para atuar na capacidade de compressão do compressor (10), a partir da medição de ao menos um sensor de temperatura (SET.SCT) associado a, ao menos um dos evaporadores (20).
24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que atuação na capacidade (CAPCOMp) do compressor (10) é realizada através do ligamento e desligamento intermitente de sua operação.
25. Sistema de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o controle eletronico (90) comanda uma alternância de atuação de cada uma das sucções da dupla sucção do compressor (10).
26. Sistema de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que a alternância de atuação das sucções do compressor (10) é rea- lizada através de modulação com uma razão cíclica (D1Ds, D2Ds)> a modulação sendo realizada de maneira complementar entre cada uma das sucções (Sd,SC2).
27. Sistema de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o controle eletronico (90) comanda a modulação entre cada uma das sucções (SC-I.SC2) em razões cíclicas (D1Ds, D2Ds) variáveis.
28. Sistema de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razão cíclica (D1Ds, D2Ds) com um valor de razão fixo entre cada uma das sucções (SCi,SC2).
29. Sistema de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que compreende um único sensor de temperatura (SET.SCT) para medir uma primeira temperatura (T1), o sensor de temperatura (SET.SCT) estando posicionado em um compartimento a ser refrigerado (60,70) e que por sua vez está relacionado a uma primeira linha de sucção (SC^ que opera na razão cíclica primeira (D1 DS)-
30. Sistema de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o controle eletrônico (90) é configurado para ligar o compressor (10) quando a primeira temperatura (T1 ) estiver acima de um valor de referência.
31. Sistema de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que compreende sensores de temperatura (SET,SCT) posicionados em compartimentos a serem refrigerados (60,70) distintos, o controle eletrô- nico (90) sendo configurado para desligar o compressor (10) quando ambos as primeira e segundas temperaturas (T1 ,T2) atingem valores de referência de temperatura.
32. Sistema de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que
compreende sensores de temperatura (SET.SCT) posicionados em compartimentos a serem refrigerados (60,70) distintos, o controle eletrônico (90) sendo configurado para elevar a capacidade do compressor (10) caso a primeira ou a segunda temperaturas (T1.T2) atinjam valores de referência de temperatura em instantes distintos.
33. Sistema de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o controle eletrônico (90) é configurado para comandar a alternância de atuação das sucções (SCi,SC2) do compressor ( 0) através de modulação com uma razão cíclica (D1 Ds, D2Ds), a modulação sendo realizada de maneira complementar entre cada uma das sucções (SCi ,SC2), e sendo escolhida dentre os três valores fixos de razão cíclica a partir da combinação de valores obtidos da primeira temperatura (T1 ) e da segunda temperatura (T2).
34. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o compressor ( 0) é configurado para ter sua capacidade ajustá- vel através da variação escalonada em seu estado de operação.
35. Sistema de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o compressor (10) é do tipo de capacidade variável.
36. Sistema de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o controle eletronico é configurado para comandar a alternância de atuação das sucções (SCi,SC2) do compressor (10) é realizada através de modulação com uma razão cíclica (D1 Ds, D2DS), a modulação sendo rea- lizada de maneira complementar entre cada uma das sucções (SC-i,SC2).
37. Sistema de acordo com as reivindicações 37, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razões cíclicas (D1Ds, D2Ds) variáveis entre cada uma das sucções (SC-i.SCa).
38. Sistema de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a modulação compreende razões cíclicas (D1 Ds, D2DS) variáveis entre cada uma das sucções (SCi ,SC2).
39. Sistema de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que uma capacidade de refrigeração de um primeiro compartimento refrigerado (60), relacionado à capacidade de um primeiro evaporador (CA- PEV1 ) relacionado à uma primeira linha de sucção (SCi), e que a capacidade de refrigeração de um segundo compartimento refrigerado (70), relacionado à capacidade de um segundo evaporador (CAPEv2) relacionado à uma segunda linha de sucção (SC2), são resultantes da multiplicação da capacidade (CAPCO P) do compressor (10) e das respectivas razões cíclicas de suc- ção (D1 Ds,D2DS).
40. Sistema de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o controle eletronico é configurado para que uma primeira linha de sucção (SCi) seja acionada a partir da medida da primeira temperatura (T1) e que a segunda linha de sucção (SC2) seja acionada a partir da se- gunda temperatura (T2).
41. Sistema de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que de o valor das razões cíclicas (D1 Ds, D2Ds) e os valores de capacidade do compressor (CAPCOMPI ,CAPCOMP2) são definidos com base na leitura de dois sensores de temperatura (SET.SCT), o primeiro sensor de temperatura (SET.SCT) estando relacionado à primeira temperatura (T1) do primeiro compartimento refrigerado (60), que por sua vez está relacionado à primeira linha de sucção (SCi) que opera em uma primeira razão cíclica
(D1DS) e que o segundo sensor de temperatura (SET.SCT) está relacionado à segunda temperatura (T2) de um segundo compartimento refrigerado (70), que por sua vez está relacionado à uma segunda linha de sucção (SC2) que opera em uma segunda razão cíclica (D2DS)- 42. Sistema de acordo com a reivindicação 41 , caracterizado pelo fato de que uma demanda de capacidade do primeiro compartimento refrigerado (60), relacionado à capacidade de um primeiro evaporador (CAPEv1), é obtida através da leitura da primeira temperatura (T1) e que uma demanda de capacidade do segundo compartimento refrigerado (70), relacionado à capacidade do segundo evaporador (CAPEV2), é obtida através da leitura da segunda temperatura (T2).
43. Sistema de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que o valor das razões cíclicas (D1 Ds, D2Ds) e os valores de capacidade do compressor (CAPCO PI ,CAPCOMP2) são definidos com base na leitu- ra de dois ou mais sensores de temperatura (SET,SCT) e com base na leitura de um sensor de carga (STQ) do compressor (10), onde pelo menos um primeiro sensor está relacionado à primeira temperatura (T1) do primeiro compartimento refrigerado (60), que por sua vez está relacionado à uma primeira linha de sucção (SC-i) que opera em uma primeira razão cíclica (D1Ds) e que o segundo sensor de temperatura (SET, SCT) está relacionado à segunda temperatura (T2) de um segundo compartimento refrigerado (70), que por sua vez está relacionado à uma segunda linha de sucção que opera em uma segunda razão cíclica (D2Ds)-
44. Sistema de acordo com a reivindicação 43, caracterizada pelo fato de que o valor das razões cíclicas (D Ds, D2Ds) são definidos com base na leitura de um primeira temperatura (T1 ) e com base na leitura de um sensor de carga (STQ) do compressor (10), a segunda temperatura estimada (T2E) sendo calculada a partir do valor da leitura de um sensor de carga (STQ).
45. Sistema de controle de compressor de dupla sucção (10) para aplicação em sistemas de refrigeração, o sistema de refrigeração sendo caracterizada pelo fato de que compreendendo: - um compressor (10) com pelo menos duas sucções (SCi,SC2),
- pelo menos dois evaporadores (20), posicionados nos compartimentos a serem refrigerados (60,70),
- pelo menos um sensor de temperatura (SET.SCT) localizado em um dos compartimentos a serem refrigerados compartimentos a serem refrigerados (60,70), dotado de capilares ligados a cada um dos evaporadores, e de pelo menos uma válvula de controle do fluxo de uma das sucções
Figure imgf000041_0001
- um controle eletrônico (90) operativamente ligado ao compressor (10) e à válvula de controle de sucção, o controle eletrônico sendo configurado para detectar uma carga do compressor (10) e de controlar um estado de abertura ou fechamento da válvula de sucção, o compressor tendo seu estado de operação ligado ou desligado determinado a partir da observação de uma temperatura (T1 ,T2) em pelo menos um dos compartimentos a se- rem refrigerados (60,70), o controlador eletrônico (90) mantendo a válvula de sucção alternativamente aberta e fechada, numa relação de tempos calculada a partir da medição de ao menos um sensor de temperatura (SET.SCT) associado a, ao menos um dos evaporadores (20).
46. Refrigerador que compreende um circuito de refrigeração que inclui um compressor (10) compreendendo ao menos duas sucções (SCi,SC2),
o refrigerador compreendendo compartimentos a serem refrigerados e compreendendo ao menos dois evaporadores (20) posicionados nos compartimentos a serem refrigerados (60,70);
um controle eletrônico operativamente ligado ao compressor e à válvula de controle de sucção;
pelo menos uma válvula de controle do fluxo para secionar a conexão fluida de uma das sucções para um dos evaporadores (20);
o refrigerador sendo caracterizado pelo fato de que
o controle eletrônico (90) é configurado para medir ao menos uma variável de comportamento do circuito de refrigeração para seletivamente comandar válvula de sucção e alternar um estado de operação de um dos evaporadores (20) em uma proporção de alternância estabelecida pela relação de medidas de ao menos uma variável de comportamento do circuito de refrigeração.
47. Refrigerador de acordo com as reivindicações 48, caracterizado pelo fato de que o controle eletronico (90) é associado a pelo menos um sensor de temperatura (SET.SCT) localizado em pelo menos um dos compartimentos a ser refrigerado (60,70), o controle eletronico (90) sendo configurado para que a operação do compressor (10) sendo desligada quando o sensor de temperatura (SET.SCT) atingir um valores de referência de tem- peratura previamente estabelecido.
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