1. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
AHORRO DE ENERGIA
MEDIANTE VARIACION DE
LA CAPACIDAD FRIGORIFICA
DE COMPRESORES EN
REFRIGERACION Y EN AIRE
ACONDICIONADO
Ing. Ernesto Sanguinetti R.
4. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La carga térmica
La carga térmica es la cantidad de calor que ingresa ó que tiene a un
ambiente cerrado, por diversas razones ó por diversas fuentes de
calor:
Diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior del
ambiente
Ingreso de aire por apertura de puertas (cambios de aire),
ventanas, rendijas
Calor que debe extraerse del producto que ingresa ó está
almacenado (también el de su envase ó recipiente), para
llevarlo a una temperatura adecuada , de acuerdo a la
aplicación
Calor biológico ó de “respiración”, cuando se trata de
vegetales
5. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Radiación solar si las paredes y/o techo están expuestos
directamente al sol
Calor de las personas que ingresan y/o permanecen dentro del
ambiente
Calor generado por la iluminación
Calor por motores eléctricos que funcionen dentro del ambiente
Calor por el funcionamiento de todo tipo de artefacto
eléctrico/electrónico que funcione dentro del ambiente
Calor por introducción de aire exterior para renovación ó para
crear “presión positiva”
La CARGA TERMICA TOTAL es la suma de éstas cargas durante un
día (24 horas)
La carga térmica
6. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La carga térmica
Esquema que muestra las diferentes fuentes de calor que
producen cargas térmicas
7. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La capacidad frigorífica
La CAPACIDAD FRIGORIFICA es la carga térmica total diaria ó en
24 horas, dividida entre el número de horas de funcionamiento
diario de un equipo de refrigeración ó de aire acondicionado.
Realizando bien éste cálculo se logra extraer el calor y se logra
alcanzar la temperatura deseada dentro del ambiente y
mantenerla, por el periodo de tiempo necesario de acuerdo a
cada aplicación.
8. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La capacidad frigorífica
La carga térmica, en la mayoría de casos, varía a lo largo de las
horas, sin embargo como seleccionamos un equipo de
refrigeración ó de aire acondicionado con la máxima carga
térmica, encontramos que la capacidad del equipo después de
algunos minutos ú horas de funcionamiento es mayor a la
necesaria. Cuando no hay apreciable ingreso de calor se hace
cada vez mayor a la necesaria porque permanece fija y
constante.
Permanece fija y constante porque la velocidad del compresor
(principal componente del equipo ) es una sola debido a que es
accionado por un motor eléctrico de velocidad constante.
9. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La capacidad frigorífica
Analizando lo anterior nos damos cuenta de que estamos
desperdiciando energía eléctrica porque al disminuir la carga
térmica nuestro equipo sigue trabajando con la capacidad
calculada con carga máxima.
Debemos buscar métodos ó aplicar métodos para disminuir ( ó
aumentar ) la capacidad de acuerdo a las variaciones de carga
térmica, es decir debemos buscar compresores cuyas
capacidades varíen de acuerdo a las necesidades de carga
térmica existentes dentro del ambiente.
En términos generales podemos decir que las razones de
emplear la variación de la capacidad de los compresores son
dos:
10. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La capacidad frigorífica
1. Lograr un buen control del proceso de enfriamiento ó congelación.
2. Lograr ahorro de energía.
Lo que más se emplean hasta ahora son los termostatos (controles de temperatura) para
que un equipo pare ó se detenga cuando se alcanza la temperatura que se desea dentro de
un ambiente, luego arranca ó pone en funcionamiento al equipo cuando se eleva la
temperatura hasta un valor predeterminado encima de la temperatura deseada. Aquí solo
existen periodos largos de funcionamiento hasta alcanzar la temperatura deseada cuando
la carga térmica es grande , y luego paradas y arranques cuyos periodos y duración serán
más ó menos cortos dependiendo de las variaciones de la carga térmica.
Indudablemente hay un ahorro de energía porque si no existiera el termostato el equipo
seguiría funcionando indefinidamente y tampoco ejerceríamos un control de la
temperatura en el ambiente . Sin embargo, aquí no hay ninguna relación entre la carga
térmica y la capacidad del equipo. La carga térmica varía y la capacidad del equipo ó del
compresor permanece constante durante su funcionamiento.
11. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
La capacidad frigorífica
Lo que se queremos lograr
ahora es que la capacidad del
equipo ó del compresor se
ajuste a la variación de la carga
térmica a lo largo del tiempo,
como se muestra en el gráfico
comparativo.
En línea ROJA se muestra la
variación de la capacidad del
compresor (ó del equipo) y en
línea AZUL la variación de la
carga del ambiente
acondicionado ó refrigerado.
Se debe tratar de que se
junten lo más que se pueda, y
para ello buscamos que el
compresor module su
capacidad de acuerdo a la
variación de la carga térmica.
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Tiempo
12. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Métodos para modular la
capacidad de los compresores
1. Por parada y arranque (ya lo
mencionamos y no es lo mejor)
2. Por variación mecánica de la velocidad
3. Por descargadores de cilindros
(compresores de 3, 4, 6, 8 cilindros)
4. Por variación de la velocidad (compresores
INVERTER)
5. Por descargadores con modulación digital
(compresores DIGITALES)
6. Por el uso de varios compresores en
paralelo en lugar de uno solo
(compresores en RACK)
7. Por el uso de combinaciones de los
métodos anteriores
Compresor
INVERTER
Compresor
digital
15. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación mecánica
de la velocidad
Es el que permite la variación de la velocidad de los compresores
mediante juego de fajas y poleas. Si se modifica el diámetro de
la polea del motor eléctrico , se modifica la velocidad del
compresor, mediante la relación:
Siendo:
Vc la velocidad del compresor
Vm la velocidad del motor
Dm diámetro de la polea del motor
Dc diámetro de la polea del compresor denominada
también “volante del compresor”.
Vc = Vm x Dm / Dc
16. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación mecánica
de la velocidad
Este cambio de poleas solo se puede emplear en
los compresores tipo ABIERTOS porque son
accionados por un motor eléctrico externo al
compresor. Si bién se varía la capacidad del
compresor variando su velocidad pero no varía de
acuerdo a la carga térmica a lo largo del tiempo.
Solo se logra tener un compresor que se puede
adaptar a varias aplicaciones cambiando la polea
(cambia su capacidad ) y si es necesario se
cambia también el motor eléctrico de acuerdo a
la potencia necesaria, pero mientras funciona se
mantiene a una velocidad constante.
Es una solución que nos lleva a ahorrar muy poca
energía, porque siempre tendrá un termostato ó
control de temperatura para arranque –parada.
Compreso tipo abierto
con volante incluida
17. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargadores de cilindros
Se consideran VARIADORES ELECTRO-MECANICOS
de la capacidad y se emplean en los compresores
semiherméticos de pistón ó reciprocantes.
Consiste en que dejen de comprimir:
– 2 cilindros en un compresor que tiene 4 (se
reduce la capacidad al 50%),
– 2 cilindros de un compresor que tiene 6 (se
reduce la capacidad al 66%),
– 4 cilindros de un compresor que tiene 6
cilindros (se reduce la capacidad al 33%).
A éste método muchos lo llaman DESCARGA POR
SUCCION BLOQUEADA porque se impide el
ingreso de refrigerante a las válvulas de succión de
los platos de válvulas de una ó más culatas del
compresor. Un sensor de temperatura ó presión
detecta que la carga térmica ha disminuido y
ordena a la válvula solenoide ubicada sobre la
culata del compresor, para que se energice y actúe
sobre un vástago ó válvula piloto que cierra el
ingreso de refrigerante hacia los cilindros, y a la
inversa.
Si detecta que la carga térmica ha subido hace
que se desenergice la solenoide para que el
vástago ó válvula piloto vuelva a su lugar y las
válvulas de succión de esa culata permitan el
ingreso de refrigerante a los cilindros,
recuperando la capacidad.
Compresor semihermético con
descargador en una culata
18. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargadores de cilindros
En el siguiente gráfico se muestra un
corte longitudinal del sistema de
control de capacidad en su posición
normal, sin descargar. La solenoide
está sin energía y la válvula piloto
está en su posición inferior. El pistón
del descargador está expuesto a la
presión de succión a través del
orificio que existe en la cabeza de
los cilindros y a un puerto de presión
de succión en el plato de válvulas. La
parte inferior y superior del cilindro
estarán a la misma presión. El
resorte ayuda a mantener el pistón
hacia arriba para que el compresor
opere a plena capacidad.
19. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargadores de cilindros
En el siguiente gráfico se
muestra cuando la válvula
solenoide se energiza, la
válvula piloto se levanta,
exponiendo al pistón
descargador a una alta
presión a través del puerto
de descarga. La diferencia de
presiones entre la succión y
la descarga empuja al pistón
descargador para que
obstruya el puerto de succión
del plato de válvulas. De ésta
manera el compresor
trabajará descargado.
21. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Para comprender mejor éste método debemos saber que los motores eléctricos de
inducción, de corriente alterna, tienen su velocidad determinada mediante la expresión:
N=120 x f / p …….. para motores síncronos
N=120 x f x (1-s) / p….para motores asíncronos
Siendo:
N= velocidad del motor en RPM
f= frecuencia de la alimentación eléctrica en Hz
P= número de polos del motor
s= deslizamiento (fluctúa entre 0.02 y 0.05)
En esas expresiones se puede ver claramente que variando la frecuencia se puede variar la
velocidad del motor y de eso se trata: VARIAR LA VELOCIDAD DEL MOTOR PARA QUE VARIE
LA VELOCIDAD DEL COMPRESOR DE UN EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO O DE
REFRIGERACION Y ASI VARIE LA CAPACIDAD DE ESTE.
Debemos usar por lo tanto motores especialmente fabricados para que sus bobinas eléctricas
soporten sin problemas las variaciones de frecuencia a la que estarán sometidos. Los
fabricantes de motores (y motocompresores) deben brindar esa información
22. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Los aparatos usados para lograr ese
objetivo se denominan
CONVERTIDORES DE FRECUENCIA ó
AFD cuya nomenclatura proviene de
las siglas en inglés de Adjustable
Frecuency Drive ó también VFD cuya
nomenclatura proviene de las siglas en
inglés Variable Frecuency Drive ó
Inversores (Inverter) como le llaman
otros.
Más común se ha vuelto la
denominación VARIADORES DE
VELOCIDAD.
23. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Los variadores entregan voltaje y frecuencia variable conforme necesite el motor y la carga a él
conectada. Toman la energía eléctrica de la red, con voltaje y frecuencia fijos, luego la
transforman en voltaje continuo, debido a un rectificador y a un filtro, para luego transformarlo
en voltaje alterno trifásico de magnitud y frecuencia variable por medio de un INVERSOR.
Teniendo éste inversor, es posible también alimentar los motores con suministro de corriente
continua. También es posible usar rectificadores monofásicos para alimentar motores trifásicos a
partir de una fuente de energía eléctrica monofásica.
24. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
La tecnología de los motores eléctricos para accionar ventiladores y
accionar compresores (motocompresores) usando variadores de
velocidad también ha evolucionado, encontrando motores de las
siguientes denominaciones:
• EC ó ECM = Motores electrónicamente conmutados (Electronic
Conmuted). Alta eficiencia.
• PM = Motores de imán permanente (Permanent Magnet)
• BPM = Motores sin escobillas de imán permanente (Brushless
Permanent Magnetic))
• BDC ó BLDC = Motores de corriente contínua sin escobillas
(Brushless Direct Current)
25. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Para equipos de aire acondicionado mini Split y Split se están usando compresores
herméticos accionados por motores de corriente alterna tal como se explicó, pero
también motores de corriente directa ó contínua porque se puede variar la
capacidad variando la velocidad debido a que se cumple la expresión:
N=V / (K x FM)
Siendo:
N= velocidad del motor en RPM
V= Voltaje de la alimentación eléctrica
FM= Flujo magnético producido por el campo magnético (depende de
la intensidad de corriente del campo)
K= es una constante de diseño del motor.
Puede verse que variando el voltaje podemos variar la velocidad y con ello la
capacidad del compresor. También se puede variar la velocidad si variamos el valor
de la intensidad de corriente del campo.
26. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Mediante el uso del método de variación de velocidad ó como como ahora
le dicen el método de la “tecnología INVERTER” se logra ahorro de energía
(como lo buscan todos los métodos) tratando de que la temperatura del
ambiente acondicionado ó del ambiente refrigerado no varíe mucho y se
acerque lo más posible a la temperatura deseada, sin fluctuaciones
importantes.
Que no llame la atención que los equipos que emplean ésta tecnología no
detengan su funcionamiento durante todas las horas de trabajo e inclusive
todo el día, porque estarán consumiendo la energía necesaria y suficiente
de acuerdo a las necesidades, es decir de acuerdo a la variación de la
carga térmica.
27. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Ya no se tienen los tiempos de trabajo y los tiempos de parada a
los que estamos acostumbrados entre arranque y parada de los
motocompresores gobernados por los típicos termostatos ó
controles de temperatura, donde se consume mucha energía en
cada arranque.
Los gráficos que siguen muestran que la temperatura deseada se
alcanza más rápidamente, que no hay paradas y arranques cada
cierto tiempo y que la temperatura en el ambiente no fluctúa
mucho (lo ideal sería una línea horizontal que coincida con la
temperatura deseada (set point)
30. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Específicamente en los equipos de aire acondicionado tipo mini Split,
el sistema INVERTER es muy compacto estando formado por los
siguientes componentes:
• El Circuito Rectificador que recibe corriente alterna (AC) y la
convierte en corriente continua (CC)
• El Filtro de Inductancia Capacitiva que corrige el factor de potencia
• El Circuito de Control que se encarga de hacer los ajustes en
función de las temperaturas deseadas.
• El Circuito Inverter que transforma la corriente continua en
corriente alterna en tres fases: Los compresores que usan éste
sistema son compresores trifásicos pero pueden recibir energía
monofásica ó inclusive trifásica al ingreso del circuito rectificador.
33. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Los compresores con sistema INVERTER pueden ser rotativos ó
scroll ó de pistón
34. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Se aplica también con los compresores semiherméticos
35. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Los motocompresores tipo tornillo y tipo centrífugo también pueden tener
motores accionados con variador de velocidad
36. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por variación de velocidad
Los motocompresores con la
tecnología INVERTER han ayudado al
desarrollo de los sistemas de aire
acondicionado VRV (Volumen
de Refrigerante Variable) ó VRF (Flujo
de Refrigerante Variable) que son
aquellos sistemas que tienen
múltiples Unidades Evaporadoras ó
Unidades Interiores , conectadas a
una sola Unidad Condensadora ó
Unidad Exterior.
El flujo / caudal del refrigerante se
logra variar regulando la velocidad de
los compresores (Control Inverter),
dando como resultado que el
consumo energético sea proporcional
a la demanda y se transporta
únicamente el caudal de refrigerante
necesario para satisfacer la demanda
térmica puntual de cada habitación en
un edificio.
La tecnología Inverter en el sistema VRV permite
acondicionar cada ambiente a la temperatura deseada tan
rápido como sea posible y mantenerla en esas condiciones.
Su gran eficiencia hace que compita , se tome como
alternativa y se compare con los sistemas de “agua helada”
que utilizan chillers para el acondicionamiento del aire en
las habitaciones de edificios.
39. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
A. La modulación digital en los motocompresores herméticos tipo
scroll consigue el control de capacidad separando axialmente las
espirales del Scroll durante un corto periodo de tiempo. Se trata
de una sencilla solución mecánica que permite un control preciso
de la temperatura y por lo tanto , de la eficiencia del sistema.
La modulación se logra accionando una válvula solenoide de forma
cíclica que sigue una lógica de control PWM (modulación del ancho
de pulso). La válvula a su vez acciona indirectamente un pistón que
se encuentra acoplado rígidamente a la espiral superior. El
movimiento de este pistón está determinado por la diferencia de
las presiones que actúan sobre la cara superior e inferior de este.
La solenoide se abre para permitir que la cámara de modulación,
que se encuentra en la parte superior del pistón, comunique con la
línea de aspiración a través de un tubo externo.
Es utilizado en motocompresores herméticos y en motocompresores semiherméticos.
40. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
En ese momento, la presión de descarga actúa sobre la cara inferior del pistón y lo empuja hacia
arriba arrastrando con ello a la espiral. Cuando las espirales están separadas, no se produce
compresión alguna del gas refrigerante. Cuando la solenoide cierra, la presión en la cámara de
modulación comienza a aumentar. Un pequeño orificio de purga, que comunica la zona de
descarga del compresor con la cámara de modulación, acelera el proceso. Una vez que la presión
en la cámara alcanza un determinado valor, la espiral superior se desplaza a su posición original y
la compresión se reanuda nuevamente.
41. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de modulación
digital
ESPIRALES JUNTAS: HAY COMPRESION ESPIRALES SEPARADAS: NO HAY COMPRESION
43. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
La capacidad del compresor se controla mediante la activación de la válvula solenoide
a lo largo del tiempo, como se muestra en el gráfico siguiente que nos sirve de
ejemplo:
Tiempo del ciclo: 20 segundos, con válvula activa/abierta por 12 segundos y luego válvula
inactiva/cerrada por 8 segundos. Capacidad resultante: 8 : 20 = 0.40 (40 %)
Otro ejemplo: en un ciclo de 20 segundos, en los cuales la válvula solenoide es desactivada por 16
segundos y luego activada por 4 segundos, la capacidad resultante será del 80% (16 : 20 = 0,80).
44. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
La tecnología Digital Scroll es un tipo de modulación que no requiere de otros
componentes adicionales, se puede incorporar de forma rápida y sencilla a
cualquier instalación, incluso a una instalación que ya esté operativa.
La tecnología Digital proporciona una modulación continua y sin etapas desde un
10 % hasta un 100 % . El resultado es un control preciso de las temperaturas y de
las presiones en el sistema. Por ejemplo, las pruebas han demostrado que se
puede conseguir una variación de temperatura de +/-0,5 °C en una vitrina
frigorífica. Además las temperaturas de evaporación más estables generan
una menor deshidratación de los alimentos, y por tanto, una reducción en la
pérdida de peso y una mejor conservación de su calidad. Los arranques del
compresor se reducen al mínimo, lo que garantiza gran eficiencia , ahorro de
energía y una mayor vida útil del equipo. Pueden trabajar a temperaturas de
condensación de hasta 10 °C, lo que asegura la consecución de mejores eficiencias
estacionales.
45. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
Es importante saber que el caudal de
refrigerante que desplaza un compresor Digital
Scroll es idéntico al de un compresor Scroll
Stándar, incluso cuando funciona a baja
capacidad. El motor del compresor Digital
Scroll siempre gira a su máxima velocidad, por
lo que nunca se altera el caudal de aceite que
circula por su interior manteniendo una buena
lubricación en todo momento. Su nivel de
fiabilidad es tan alto como el de los
compresores estándar. No provoca el
recalentamiento del motor eléctrico ni la
aparición en el equipo de resonancias no
deseadas.
Es una alternativa que compite con la
modulación por velocidad (Variadores ó
Inverter), tanto en los equipos de refrigeración
como en los equipos de aire acondicionado
simples ó en los VRV.
El controlador de compresor Scroll Digital es una
interfaz electrónica entre el compresor Scroll y el
controlador del sistema. El controlador modula el
compresor en función de una entrada del
controlador del sistema del fabricante de equipo
(OEM) que mide la temperatura, la presión o la
humedad para calcular la capacidad necesaria del
compresor y comunicarla al controlador del
compresor a través de una señal análoga.
46. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
Al usar el controlador de compresores Scroll Digital, no se necesitan controladores de
sistemas complicados para disfrutar los beneficios de la modulación del compresor. Por lo
general, los sistemas accionados por INVERTER necesitan controladores especiales para
manejar el inversor, las válvulas solenoides adicionales y los complicados sistemas de
administración de la lubricación. Este controlador no solo modula los compresores Digital,
sino que también detecta problemas comunes del sistema y emite una luz LED de "alerta"
para orientar a los técnicos hacia la reparación , ubicando la causa principal del problema.
El controlador detecta los problemas al controlar el compresor, la temperatura del gas de
descarga y el nivel de potencia del compresor. En cuanto se detecta una falla en cualquiera de
los sistemas mencionados, el controlador del compresor Scroll Digital toma medidas para
evitar el daño de los compresores. Por ejemplo, si se detectan condiciones de temperaturas
de descarga altas muy seguidas, el compresor se desconecta hasta solucionar el problema. El
controlador desactiva el compresor cuando reconoce un “rotor bloqueado”, lo que evita el
sobrecalentamiento. Si el termistor de descarga está flojo o defectuoso, el controlador limita
la potencia máxima del compresor al 50% de modo que se suministre menos calefacción o
menos refrigeración pero se reduzca el riesgo de sobrecalentamiento.
47. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método por descargador de
modulación digital
B. La modulación digital en
motocompresores semiherméticos
consigue variar la capacidad
empleando una válvula solenoide
que en un momento, permite que
dentro de los cilindros exista
compresión del refrigerante y en
otro momento no. La solenoide
actúa sobre unos tubos ó cilindros
pequeños que cierran ó abren el
paso de gas refrigerante hacia el
interior de los cilindros del
compresor. Pequeños tubos ó cilindros hacia abajo: Ingreso ó succión
bloqueada. Pequeños tubos ó cilindros hacia abajo: Flujo
para compresión normal
48. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
No comprimiendo
Comprimiendo
Método por descargador de
modulación digital
49. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
1.- No comprime porque no ingresa refrigerante a los cilindros
2.- Si comprime al ingresar refrigerante a los cilindros
Método por descargador de modulación
digital
50. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Al igual que en los motocompresores herméticos scroll, el controlador de la solenoide del
moto compresor Semihermético es una interfaz electrónica entre el compresor y el
controlador del sistema. El controlador modula el compresor en función de una entrada del
controlador del sistema del fabricante del equipo, que mide la temperatura, la presión o la
humedad para calcular la capacidad necesaria del compresor y comunicarla al controlador del
compresor a través de una señal análoga.
La capacidad se puede variar entre 100% y 10%. Por ejemplo tomando lapsos de 20
segundos hay muchas combinaciones:
Método por descargador de
modulación digital
54. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
METODO DEL USO DE COMPRESORES EN PARALELO
Este método consiste en tener varios compresores instalados en paralelo en
lugar de tener un solo compresor de gran capacidad.
Es fácil adivinar que éste método se emplea cuando existe una cámara
frigorífica de gran tamaño donde la carga térmica puede variar mucho a lo
largo del día ó cuando se tienen varias cámaras frigoríficas medianas ó
pequeñas más vitrinas refrigeradas en las cuales varía la carga térmica a lo
largo del día cada una en forma diferente.
Inclusive se pueden colocar compresores que suministran medias/altas
temperaturas en paralelo con otros que suministren bajas temperaturas.
A éste tipo de montajes de varios compresores en paralelo en un mismo chasís
metálico lo denominan COMPRESORES EN RACK ó RACK DE COMPRESORES.
Se usan en instalaciones de Frío Alimentario en Supermercados y en
Enfriadores de agua (Chillers ) para aire acondicionado
55. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Se pueden emplear dos o más compresores montados en el mismo
circuito frigorífico, los cuales podrán funcionar todos simultáneamente o
una parte de ellos, conforme la demanda de refrigeración del sistema.
Una de sus ventajas es que se puede disminuir el número de
compresores sin dejar de producir refrigeración, aún en el caso de
dañarse alguno de ellos. El sistema puede proseguir su funcionamiento
normal durante el tiempo en que se esté efectuando cualquier reparación.
Se puede llegar a tener algunas limitaciones, pero no se pone en riesgo la
continuidad de la conservación de los productos.
Como ya se mencionó, decidir por el uso del sistema de compresores en
paralelo es consecuencia de que sabemos que existe variación de la carga
térmica en la gran mayoría de las instalaciones de refrigeración a lo largo
del día y a lo largo del año. Resulta muy difícil saber con exactitud la
necesidad instantánea de frío requerida para cada instalación.
57. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Modos de variar la capacidad total con compresores en paralelo
58. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Esquema de instalación de compresores en paralelo y detalles
del retorno de aceite
59. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Compresores tipo scroll instalados en paralelo
60. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Compresores semiherméticos conectados en paralelo
61. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Esquema de un sistema frigorífico de un Supermercado
62. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
Método del uso de compresores en
paralelo
Variación de capacidad en enfriadores de agua (Chillers)
64. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
COMBINACION DE METODOS
METODOS COMBINADOS
Se pueden hacer combinaciones con todos los métodos
anteriormente explicados, pero se obtienen los mejores
resultados combinando compresores tradicionales con
compresores digitales en los racks.
En el esquema que sigue se muestra el sistema de rack
convencional que puede comenzar tomando la máxima carga
térmica de un local funcionando los 4 compresores ( en 4
colores en la parte inferior del grafico) , luego conforme vá
disminuyendo la carga térmica quedan funcionando tres
compresores de alta capacidad, luego dos de alta capacidad y
uno de baja capacidad, luego 2 de alta capacidad, luego uno de
alta capacidad con otro de baja capacidad, luego uno solo de
alta capacidad y finalmente uno de baja capacidad cuando
prácticamente se venció la carga térmica.
65. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
COMBINACION DE METODOS
Pero si sigue disminuyendo la carga térmica no queda más que
“apagar” y “prender” al último compresor como si fuera el
sistema más simple que conocemos ( el Primer método que
mencionamos)
66. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
COMBINACION DE METODOS
Cuando se tiene un compresor digital en el rack como en el segundo esquema,
se aprecia que todos los compresores funcionan cuando se arranca un sistema
con la máxima carga térmica ó cuando se alcanza en otro momento la mayor
carga térmica. Conforme disminuye la carga térmica se van desconectando
compresores pero siempre funciona el compresor digital. Cuando se llega a tener
la carga mínima de calor solo queda funcionando el compresor digital, con la
ventaja de que si disminuye aún más la carga térmica el compresor digital puede
bajar su capacidad hasta un 10% de su capacidad nominal. Es un gran ahorro de
energía porque se acomoda hasta las mínimas demandas de refrigeración que
usualmente ocurren por las noches.
Cuando empieza a subir la carga térmica el comportamiento de los compresores
será en sentido inverso a lo explicado: el compresor digital absorbe la carga
térmica hasta su máximo y luego espera a que arranque otro compresor para
que absorba esa carga que tiene, pero lo sigue acompañando.
67. Ing. Ernesto Sanguinetti R.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION
Ing. Ernesto Sanguinetti Remusgo
esanguinetti@coldimport.com.pe