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SOLUCIÓN EFICIENTE CON BAJO RECALENTAMIENTO EN EL EVAPORADOR BASADO EN MODELO MATEMÁTICO

Nacho Baixauli

CONGRESO SOBRE TECNOLOGÍAS DE REFRIGERACIÓNCONGRESO SOBRE TECNOLOGÍAS DE REFRIGERACIÓN

INTRODUCCIÓN

• El control de recalentamiento es un factor clave para aumentar la eficienciay maximizar la capacidad del evaporador.

• Una regulación PID tiene limitaciones cuando nos fijamos el ambiciosoobjetivo de hacer funcionar los muebles con un recalentamientoextremadamente bajo.

PID no ajustado


• El PID permite obtener recalentamientos establescon valores de set de recalentamiento 7K-8K osuperiores.

• Con consignas inferiores el recalentamiento oscila yhay riesgo de retorno de liquido.

• Con refrigerantes de bajo GWP ( mezclas HFO) elvalor estable de recalentamiento es mayor debidoal deslizamiento de estos.

• Los parámetros óptimos de ajuste del regulador PIDvarían con la carga, por tanto con variaciones decarga el recalentamiento puede ser inestable.

ALGORITMOS PARA EL CONTROL DE RECALENTAMIENTO


INTRODUCCIÓN

• El presente sistema de recalentamiento bajo, se basa en un modelomatemático predictivo que realiza un seguimiento del llenado delevaporador, anticipando y limitando el exceso de refrigerante.

• El controlador realiza una estimación de las características del mueblefrigorífico que tiene en cuenta:

• Error o retraso en la medición.• Tamaño de la válvula no óptimo.• Velocidad del refrigerante.


PRUEBAS MODELO MATEMÁTICO

• Pruebas de funcionamiento con un mismo mueble y 2algoritmos de regulación(PID vs modelo matemático).

• Diferentes temperaturas de evaporación (-8ºC / -2ºC).

• Múltiples sondas de temperatura en el mueble.

• Refrigerante R134A.

• Cámara climática con temperatura y humedadcontrolada (25ºC – 60% HR)

• Clase climática 3.


T. evaporación = -3ºC

PRUEBAS MODELO MATEMATICO


Recalentamiento

% Apertura



Tª Ambiente

% Apertura



Se observa como a partir de las 17h se pasa a modalidad ON-OFF y las temperaturas medias aumentan.

TEMPERATURA DE REGULACION

RECALENTAMIENTO

APERTURA VALVULA



International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP)

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0Kwh diarios C

entral TN

Pto de Rocio

Periodo de Evaluación

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

200,0

1‐4 8‐4 15‐4 22‐4 29‐4 6‐5 13‐5 20‐5 27‐5 3‐6 10‐6 17‐6 24‐6 1‐7 8‐7 15‐7 22‐7

Pto de

Rocío ºC

Kwh diarios C

entral TN1

Fecha

Periodo de evaluación KWH Pto Rocio

ANÁLISIS ENERGÉTICO MODELO MATEMÁTICO


Control tradicional

Recalentamiento Set‐point aspiración

10 K 1,2 bar

0%

Control DOMINO

Recalentamiento Set‐point aspiración

4 K 1,7 bar

‐17%

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

31‐7 2‐8

4‐8

6‐8

8‐8

10‐8

12‐8

14‐8

16‐8

18‐8

20‐8

22‐8

24‐8

26‐8

28‐8

30‐8 1‐9

3‐9

5‐9

7‐9

9‐9

Pto de

rocío ºC

Kwh diarios C

entral TN1

Fecha

Ahorro en periodo de referencia

Consumo real kWh (sin la MMEE) Consumo ajustado kWh Pto Rocío ºC

ANÁLISIS ENERGÉTICO MODELO MATEMÁTICO


Más de 90 instalacionesDOMINO en el mundo

DOMINO: eficiencia y simplicidad


Valencia - Alicante (3) - Madrid (3) – Zaragoza – Bilbao – Málaga - Vitoria



La simplicidad crea soluciones eficientes

• Válida para todos los refrigerantes.

• Recalentamiento de 4K configurado con solo 2 parámetros.

• Bajo recalentamiento en MT y BT.

• Simplifica la puesta en marcha y el mantenimiento.

• Arquitectura CO2 Booster con compresión en paralelo.

• Consigna de presión de aspiración del circuito MT de 32 Bar.

• Solución eficiente en climas cálidos.

RTX 600 /V DOMINO + PXV EWCM 9000 PRO DOMINO



Los sistemas con algoritmo PID:

• Pueden generar salida de líquido del evaporador o hacer el sistema inestable, convalores de recalentamiento muy variantes en el tiempo.

• Este efecto se reduce al disminuir la presión de evaporación o aumento del set derecalentamiento, penalizando la eficiencia del sistema.

Los sistema basados en el modelo matemático del evaporador:

• Aseguran un bajo recalentamiento en cualquier situación, ofreciendo un notableahorro energético en la central frigorífica.

• Ofrecen temperaturas estables en los muebles ya que su recalentamiento es másestable y las válvulas electrónicas de pulsos aportan mayor velocidad de respuesta.

• Un recalentamiento fijado en 4K maximiza el intercambio térmico, con evaporacióncompleta sin retorno de líquido que permite aumentar la presión de evaporación delos compresores MT hasta los 32 Bar.

CONCLUSIONES

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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