PROCESO PARA LA REGULACIÓN DEL RENDIMIENTO DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR SORCIÓN Y DISPOSITIVO PARA EL MISMO.

Proceso para la regulación del rendimiento de un dispositivo de refrigeración de sorción con un dispositivo de adsorción que se compone de una disposición de un primer sistema de adsorción (A1) y un segundo sistema de adsorción (A2) que se alimentan de forma alterna,

de un condensador (C) y de un evaporador (E) por el que pasa un fluido refrigerante (KT), con una alimentación alterna del dispositivo de adsorción mediante un sistema de válvulas (HV_IN, HV_OUT) operada con una unidad de control y de un ciclo con por lo menos una fase de sorción y por lo menos una fase de recuperación de calor, caracterizado por el hecho de que - en el recorrido de retorno del evaporador se mide la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (Takt), - mientras que durante la primera y la segunda fase de sorción se calcula la temperatura media de salida del fluido refrigerante (Tgem) mediante la comparación de la temperatura de salida del fluido refrigerante (Takt) y - se emite una señal de control para terminar la fase de sorción según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante (Tgem) y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante (Takt)

Proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por sorción y dispositivo para el mismo.

La invención se refiere a un proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por sorción según la reivindicación 1, así como a un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 4. El documento EP-A-0 731 324 revela tanto un proceso según el preámbulo de la reivindicación 1 como también un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 4.

En los sistemas de refrigeración por sorción, en particular en las bombas térmicas de adsorción o en las máquinas de refrigeración por adsorción, por un lado se suministra de forma cíclica un fluido caliente, en particular, agua caliente, a una unidad de adsorción para desorber y eliminar un adsorbante y, por el otro lado, un fluido frío para eliminar el calor de adsorción que se produce durante este proceso. Para ello, el fluido pasa sustancialmente de forma continua por un condensador con un fluido refrigerante, como por ejemplo agua refrigerante, y por un evaporador con un fluido refrigerante.

Normalmente, unas válvulas de control de cambio controlan el suministro a la unidad de adsorción. Una unidad de control regula la operación de las válvulas. Según el estado de la técnica, para ello se predefine una duración fija del paso general para poder llevar a cabo adsorciones y desorciones definidas y determinadas de forma conveniente con una constante de tiempo fijo durante el trascurso del proceso.

Para ello, según el estado de la técnica, se pasa por unas fases de un proceso cíclico. En la primera fase, la unidad de adsorción adsorbe un adsorbato que provoca la emisión de calor. En la segunda fase, se produce la desorción y la exhaustación del adsorbato que provoca una absorción de calor. En la mayoría de los casos se usan unidades de adsorción separadas en las que un primer sistema de adsorción realiza la adsorción y un segundo sistema de adsorción realiza la desorción.

Los rendimientos de refrigeración y grados de efectividad (COP) de la instalación conseguidos en este proceso corresponden al tiempo que duren las fases de sorción. Cuando una fase dura poco tiempo eso significa que las adsorciones y desorciones tienden a no realizarse por completo. La consecuencia es un alto rendimiento de refrigeración pero un grado de eficacia del equipo reducido (COP).

Los tiempos de duración prolongada de las fases causan una adsorción y una desorción más completas. Sin embargo, el rendimiento de refrigeración es mucho más inferior aunque el grado de eficacia de la instalación aumenta. Mediante la predeterminación fija de las constantes de tiempo que se utilizan en el estado de la técnica se preestablecen las fases individuales del sistema de refrigeración por sorción en un punto más o menos eficaz de trabajo. Sin embargo, ésta es rígida y no puede adaptarse a condiciones de uso variables, como por ejemplo, una carga de refrigeración fluctuante. En consecuencia, el punto de trabajo seleccionado ya no se encuentra en el área óptima y el sistema de refrigeración por sorción deja de funcionar de forma eficaz.

Por lo anterior se deduce el objetivo de la invención, es decir, un proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por sorción en el que el punto de trabajo del equipo pueda adaptarse de forma automática y flexible a las condiciones de uso variables y en el que el rendimiento de refrigeración o el grado de eficacia del equipo, respectivamente, se mantengan particularmente en un valor óptimo que se corresponda con las condiciones de uso.

La solución del objeto se consigue con un proceso para la regulación del rendimiento de un sistema de refrigeración por sorción según la teoría de la reivindicación 1 y con un sistema de refrigeración por sorción con las características de la reivindicación 4, representando las reivindicaciones subordinadas correspondientes unas configuraciones convenientes y/o ventajosas del proceso o del dispositivo, respectivamente.

En el proceso según la invención y llevando a cabo las fases del proceso anteriormente descritas, se realiza la medición de la temperatura del fluido refrigerante en el recorrido de retorno del evaporador. La temperatura media de salida del fluido refrigerante se calcula durante la fase de sorción en conexión con la comparación de la temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante.

Para terminar la fase de sorción, se emite una señal de control cuyo contenido depende de la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante.

Este proceso tiene como objetivo optimizar el rendimiento de refrigeración del equipo a través del ajuste de la duración de tiempo del proceso de adsorción en función de la temperatura momentánea de salida del fluido refrigerante. De este modo, se aprovecha la condición de que la temperatura del fluido refrigerante en un proceso cada vez más largo de adsorción es cada vez más alta ya que el equipo se vuelve, con el trascurso de tiempo, cada vez más ineficaz. Así, el parámetro de comparación de la temperatura momentánea de salida del fluido de refrigerante se consigue con la temperatura media de salida del fluido refrigerante. Ésta presenta una constante de equipo obtenida del proceso de adsorción actual y puede preestablecerse para cada sistema presente de adsorción.

De forma preferida, la fase de sorción en el interior de la unidad de adsorción termina, por lo general, en el momento en el que la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante desaparezca, es decir, cuando llegue al valor 0.

En este momento, la temperatura actual de salida del fluido refrigerante se corresponde con la temperatura media de salida. Este procedimiento aprovecha la condición de que, durante los diferentes recorridos de las fases de sorción individuales, las temperaturas actuales de salida del fluido refrigerante fluctúan alrededor de la temperatura media de salida. Por consiguiente, la intersección de los dos trascursos de tiempo establece un punto en el tiempo a partir del cual la adsorción presente en ese mismo instante pierde eficacia. Si se termina el proceso de adsorción en ese mismo instante, el rendimiento de refrigeración obtenido en la fase de adsorción actual se maximiza.

La temperatura media de salida del fluido refrigerante puede, en una forma de realización del proceso, predeterminarse como valor nominal de temperatura del fluido refrigerante. En el contexto de las fases del proceso anteriormente mencionadas, la duración en el tiempo de la primera y tercera fase del equipo puede determinarse mediante el preestablecimiento del valor nominal.

El transcurso de las fases de adsorción en el interior del equipo, por consiguiente, ya no viene determinado por el preestablecimiento de las duraciones de tiempo de cada fase que en un principio no es relevante para el rendimiento de refrigeración, sino por un parámetro operativo que describe la eficacia del equipo más inequívoco mediante la expresión de una temperatura a la que el equipo puede adaptarse de la manera anteriormente descrita.

Un sistema de refrigeración por sorción consiste de un dispositivo de adsorción, un condensador y un evaporador con un fluido refrigerante y un dispositivo de válvula para el suministro controlado hacia el dispositivo de adsorción. Según la invención, se prevé un termómetro en el recorrido de retorno del evaporador. Éste se conecta a una unidad de control que consiste en un elemento de cálculo para determinar la temperatura media de salida del fluido refrigerante de por lo menos una fase de adsorción y un elemento de comparación para comparar la temperatura media de salida del fluido refrigerante con la temperatura actual de salida del fluido refrigerante. Además, se prevé un activador para el ajuste del dispositivo de válvula según la diferencia entre la temperatura media de salida del fluido refrigerante y la temperatura actual de salida del fluido refrigerante.

Convenientemente, el dispositivo de adsorción consiste en una agrupación de suministro variable con un primer sistema de adsorción y un segundo sistema de adsorción.

En este contexto se prevé un primer dispositivo de válvula (HV_IN) que regula el avance hacia los dos sistemas de adsorción... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la regulación del rendimiento de un dispositivo de refrigeración de sorción con un dispositivo de adsorción que se compone de una disposición de un primer sistema de adsorción (A1) y un segundo sistema de adsorción (A2) que se alimentan de forma alterna, de un condensador (C) y de un evaporador (E) por el que pasa un fluido refrigerante (KT), con una alimentación alterna del dispositivo de adsorción mediante un sistema de válvulas (HV_IN, HV_OUT) operada con una unidad de control y de un ciclo con por lo menos una fase de sorción y por lo menos una fase de recuperación de calor, caracterizado por el hecho de que