Sistema de refrigeración de fluidos.

El sistema utiliza un termocompresor (1) al que accede gas a través de las entradas (2,

3), en el primer caso procedente de un generador de vapor (4), y en el segundo caso de un evaporador (7), de manera que a través de la entrada (3) el gas accede al termostato o compresor (1) por aspiración mediante un soplante o eyector(6). La suma de caudales que entran al termocompresor (1) a través de las entradas (2, 3), es descargada a través de la salida (8) para hacer pasar el gas por un refrigerador (9) donde se produce la condensación y licuado del mismo, siendo ese gas licuado y a través de una bomba (10) impulsado al evaporador (7) y al generador de vapor (4), previo paso por correspondientes controles (15, 16). A la salida del generador de vapor (4) se ha previsto un reductor de presión (5) que permite regular automáticamente la presión de descarga para mantener la presión/temperatura necesaria en el evaporador (7).

Sistema de refrigeración de fluidos

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de refrigeración de fluidos, basándose en un termocompresor que recibe por una parte gas procedente de un generador de vapor, y por otra parte recibe gas procedente de un evaporador, utilizando un eyector, compresor o soplante en la aplicación del gas procedente del evaporador para su aplicación al termocompresor, efectuándose la entrada del gas en éste último mediante aspiración.

El objeto de la invención es proporcionar un sistema de refrigeración de fluidos que utiliza como fluido refrigerante el denominado técnicamente HFC-245fa y que corresponde al CF3CH2CHF2.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, los termocompresores son bombas a chorro de vapor que utilizan vapor de alta presión que se expande para arrastrar y comprimir vapor de baja presión a una presión intermedia.

Por su parte, los eyectores utilizan la misma tecnología que los termocompresores, pero trabajando en la aspiración por debajo de la presión atmosférica, ocurriendo otro tanto con los soplantes.

Pues bien, actualmente la tecnología de los termocompresores, así como los eyectores para refrigeración, utilizan agua como refrigerante, consiguiéndose muy bajo rendimiento (0, 35 Kw por Kw consumido) , utilizando máquinas muy voluminosas debido al volumen del vapor a las presiones y temperaturas que trabaja (1 kg de vapor a 5ºC el volumen es de 140 m2/kg) .

Asimismo, es conocida la tecnología de refrigeración en plantas solares térmicas, de trigeneración y calores residuales, utilizando equipos de tecnología de absorción con rendimientos del 0, 7 Kw por Kw consumido.

En cuanto a la tecnología de absorción en refrigeración por combustibles fósiles, proporciona unos rendimientos de 1, 1 Kw por Kw.

Por consiguiente, y teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, puede decirse que los sistemas que utilizan como refrigerante el agua pueden ser sustituidos por otros con menor volumen de instalación y mayor rendimiento, aunque en todos los casos y la refrigeración por energía solar térmica ofrece una menor potencia a igualdad de superficie de paneles solares, y el precio o coste de las plantas de absorción es muy elevado y sus costos de mantenimiento también.

Independientemente de todo lo anteriormente expuesto, se conocen otros sistemas enfriadores de agua, de la marca SANYO, pudiendo citar por ejemplo la enfriadora de agua por ciclo de absorción de simple efecto por agua caliente, cuyo número de referencia es el 16LJ 11-53. También se conoce una enfriadora-calentadora de agua por ciclo de absorción, de doble efecto y llama directa, con la referencia 16DJ 11-82. Igualmente puede citarse la enfriadora de agua por ciclo de absorción, de simple efecto por vapor, con referencia 16TJ 11-53.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de refrigeración de fluidos que se preconiza presenta una serie de particularidades que permiten obtener un mayor rendimiento, costes de instalación mucho menores, menor potencia de los generadores de vapor, así como un menor consumo de combustible, y en definitiva una menor inversión y menor gasto, con una contaminación mucho mas reducida.

Concretamente, el sistema de refrigeración de fluidos que se preconiza utiliza como fluido refrigerante el CF3CH2CHF2, conocido técnicamente como HFC-245fa, basándose en la utilización de termocompresores con soplantes, compresores o inyectores, previstos para elevar la presión del gas desde el correspondiente evaporador a la entrada del propio termocompresor.

Mediante la utilización del fluido refrigerante referido, se consiguen rendimientos mayores de 1, 5 Kw por Kw consumido, frente a los rendimientos de 1, 1 Kw por Kw conseguidos mediante la solución de refrigeración por combustibles fósiles. Además, para disipar la misma energía que un 1 kg de agua al evaporarse, se requieren 11 kg de HFC.245fa, a 0, 24 m2/kg, el volumen será de 2, 64 3m.

En lo que a la instalación del sistema se refiere, la misma comprende básicamente un termocompresor, y a cuyo termocompresor accede igualmente de forma aspirada gas procedente de un evaporador, efectuando el proceso de aspiración mediante soplante, compresor o eyector, con capacidad de trabajar en la zona de aspiración del termocompresor por debajo de la presión atmosférica hasta la presión de temperatura diseñada para refrigeración, trabajando con la presión diferencial necesaria para elevarla desde la de trabajo en el evaporador hasta una presión próxima a la de descarga del termocompresor, con la particularidad de que a la salida o descarga de dicho termocompresor, el gas entrante se hace pasar a través de un refrigerador en el que se produce la condensación y correspondiente licuación del gas, siendo éste enviado tanto al evaporador como al generador de vapor, todo ello mediante controles apropiados.

A la salida del generador de vapor se ha previsto un reductor de presión previsto para regular automáticamente la presión de descarga y mantener la presión por la temperatura necesaria en el propio evaporador.

En una variante de realización se ha previsto que a la salida del correspondiente soplante o eyector, se incluya un depósito acumulador aislado térmicamente, desde el cual el termocompresor aspirará directamente lo que permitirá en determinados casos facilitar la estabilidad de la presión de aspiración del propio termocompresor, así como un mejor rendimiento del soplante. Se dispondrá una válvula automática que abrirá y cerrará según las necesidades del termocompresor, todo ello con medios calefactores que mantengan la temperatura y se evite la condensación del fluido o gas.

Asimismo el sistema puede carecer del eyector o soplante, en aquellos casos en que la presión en el evaporador sea próxima a la descarga del termocompresor, con lo que éste aspirará directamente del evaporador sin necesidad de ese eyector o soplante, habiendo comprobado que las pérdidas de rendimiento del termocompresor en este caso se compensen por el ahorro energético que supone el no requerir el eyector o soplante comentado.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1. Muestra una representación esquemática del sistema de refrigeración de fluidos objeto de la invención.

La figura 2. Muestra una representación esquemática del mismo sistema con controles y un calentador de fluidos.

La figura 3. Muestra, finalmente, la representación esquemática del sistema en la variante de realización que incluye un depósito acumulador entre el eyector o soplante y el termocompresor.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, y haciendo alusión concretamente a la figura 1, el sistema de la invención comprende un termocompresor (1) con dos entradas de gas (2, 3) , la primera de ellas para el gas procedente de un generador de vapor (4) , utilizando como fuentes de energía las solares térmicas y combustibles fósiles, o bien calores residuales o geotérmicos, utilizando como fluido el ya denominado HFC-245fa.

En el conducto de acceso desde el generador de vapor (4) al termocompresor (1) se ha previsto un reductor de presión (5) que regula de forma automática la descarga de gas en el propio termocompresor (1) .

La entrada de gas (3) se realiza por aspiración del gas de un evaporador (7) , pudiendo incorporar opcionalmente un soplante o eyector (6) entre estos elementos, en el que el proceso de evaporación se realiza absorbiendo el calor del líquido y bajando su temperatura, es decir bajando la presión hasta el punto de diseño. La aspiración se realizará mediante soplante, compresor o eyector con capacidad de trabajar en la zona o entrada de aspiración (3) por debajo de la presión atmosférica hasta la presión/temperatura diseñada para la refrigeración, trabajando con la presión diferencial necesaria para elevarla desde el trabajo en el evaporador (7) hasta una presión próxima a la de descarga del termocompresor (1) .

El...

1. Sistema de refrigeración de fluidos, que basándose en un termocompresor (1) en el que se produce la compresión de un gas procedente de un generador de vapor (4) o calentador, y de un gas procedente de un evaporador (7) , se caracteriza porque utiliza como fluido refrigerante el CF3CH2CHF2, con la particularidad de que el gas que accede al termocompresor (1) , desde el generador de vapor (4) , se hace pasar por un reductor de presión (5) mediante el que se regula la presión de descarga automáticamente para mantener la presión/temperatura necesaria en el propio evaporador (7) ; habiéndose previsto que el gas procedente de tal evaporador (7) accede al termocompresor (1) , con una capacidad de trabajar por debajo de la presión atmosférica para elevar la presión de dicho gas a la entrada (3) del propio termocompresor (1) .

2. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicación 1, caracterizado porque el fluido refrigerante se denomina técnicamente HFC-245fa.

3. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicación 1, caracterizado porque entre la entrada (3) del termocompresor y el evaporado (7) se dispone un soplante, compresor o eyector (6) .

4. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el termocompresor (1) incluye una salida de descarga (8) correspondiente a la suma de los caudales del gas entrante, a continuación de cuya salida de descarga (8) se ha previsto el correspondiente refrigerador (9) en el que se produce la condensación del propio gas, de manera que ese gas licuado condensado es enviado, mediante una bomba (10) al generador de vapor (4) y al evaporador (7) .

5. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se incluye unos controles (12, 13, 14, 15 y 16) para el control de la presión y temperatura del gas o fluido tratado, así como el gas licuado condensado procedente del refrigerador (9) .

6. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el soplante o eyector (6) y el propio termocompresor (1) se ha previsto un depósito acumulador (17) a través del cual se realiza la aspiración directamente por parte del termocompresor (1) , con la particularidad de que asociado a dicho depósito acumulador (17) vaya dispuesta una válvula automática (12') para control en la apertura y cierre de acuerdo con las necesidades del termocompresor.

7. Sistema de refrigeración de fluidos, según reivindicación 5, caracterizado porque el depósito acumulador (17) es aislado térmicamente para mantener la temperatura y evitar la condensación del gas.