Manual de aplicación Sistema transcrítico de CO2 tipo "Booster" Como controlar el sistema EKC 326A 21 ICMTS CCM AK-SC 255/ AK-SM 350/ AK-SM 720/ AKA 245 DCR 32R AKD 102 R64-2047.10 www.danfoss.com/co2
Descripción general El sistema transcrítico tipo "Booster" es uno de los sistemas más prometedores para regiones de climas fríos. La razón es que el consumo energético está al mismo nivel que en los sistemas R404a, o incluso menor, y su diseño es relativamente sencillo. GC R64-12049..10.02 Un sistema transcrítico tipo "Booster" de CO2 se divide en tres secciones de presión: una sección de alta presión, una sección de presión intermedia y otra sección de baja presión. La sección de alta presión comienza en el compresor de alta presión (1) y llega a través del refrigerador por gas (2) hasta la válvula de control de alta presión (3). La presión de diseño en esta sección se sitúa normalmente entre 90 y 120 bar. La sección de presión intermedia comienza en la válvula de expansión de alta presión (3), donde el caudal se divide en gas y líquido en el recipiente (4). La fase gaseosa se deriva a la línea de aspiración de los compresores de alta presión a través de una válvula de bypass (5). El liquido fluye hasta las válvulas de expansión (6 y 7), donde se expande antes de los evaporadores MT (8) y LT (9). El gas del evaporador LT se comprime en el compresor LT (10) y se mezcla con el gas del evaporador MT y del bypass de gas. Desde este punto, el gas entra en la línea de aspiración hasta el compresor de alta presión y completa el circuito. La presión de diseño de la sección MT es generalmente 40-45 bar, y en la sección LT de 25 bar. Parece haber una tendencia a los lados MT y LT de diseño para la misma presión. La presión del recipiente se controla con la válvula del motor de velocidad gradual CCM (5). La presión del recipiente debe ser superior a la presión de evaporación de los evaporadores MT, para asegurar la presión diferencial por encima de la válvula de expansión MT (6). En el otro lado, la presión debe ser inferior a la presión de proyecto. MT LT HP Alta High presión Pressure HP Presión Receiver recipiente Pressure LP presión Suction aspiración Pressure MT MT LP presión Suction aspiración Pressure LT LT Sistema de compresión transcrítico con bypass de gas 2 Manual de aplicación RA8AA205 02/20 Sistema transcrítico de CO2 "Booster"
EKC 326A 21 ICMTS CCM AK-SC 255/ AK-SM 350/ AK-SM 720/ AKA 245 DCR HP Alta High presión Pressure HP Presión Receiver recipiente Pressure LP presión Suction aspiración Pressure MT MT LP presión Suction aspiración Pressure LT LT 32R AKD 102 R64-2047.10 Sistema de compresión transcrítico con bypass de gas Sistema transcrítico de CO2 "Booster" Manual de aplicación RA8AA205 02/20 3
Controles Controles para enfriadores de gas Los controles del sistema transcrítico pueden dividirse en cuatro grupos: controles del refrigerador por gas, controles del recipiente, controles de inyección y controles de la capacidad del compresor. La temperatura del CO2 fuera del refrigerador por gas se controla mediante un AK-PC 740 o un AK-PC 780 (ventiladores de velocidad variable controlada). La diferencia de temperatura mínima definida por el usuario entre la temperatura ambiente (el aire que entra en el refrigerador de gas) y la temperatura media del CO2 medida justo en la salida del enfriador de gas, sirve de referencia para el control de los ventiladores. Si la temperatura es inferior al valor mínimo configurado, los ventiladores se apagan. Cuando no están funcionando los compresores, también se paran los ventiladores. El EKC 326A mantiene la presión mínima controlando la válvula de expansión de alta presión ICMTS. El controlador garantiza un rendimiento inmejorable del sistema mediante el mantenimiento de la presión óptima en el enfriador de gas cuando la regulación tiene lugar en el intervalo transcrítico. El controlador siempre se optimizará hasta un estado subcrítico. La presión óptima en el intervalo transcrítico se basa en la lectura de la presión y la temperatura. Estos dos sensores deben instalarse en la salida inmediatamente después del refrigerador por gas. Capacidad de refrigeración adicional («compresor adicional») Esta función mejora la capacidad de refrigeración del sistema aumentando la presión del refrigerador por gas. La función se activa en el EKC 326A mediante un interruptor de «contacto en seco». Recuperación de calor o bomba de calor Esta función aumentará la presión del gas hasta un valor establecido. El valor puede ser fijo o variar de acuerdo con una señal de entrada de 0-10 V. Esta función actúa en intervalos subcríticos y transcríticos. Controles para recipientes Para reducir la presión de los sistemas de distribución, se introduce el bypass de gas. Tras la expansión de alta presión,el gas y el líquido se separan y el gas se deriva directamente a la sección de aspiración del compresor. El líquido se distribuye hacia los evaporadores. Ello posibilita el uso de componentes de presión estándar. La presión del recipiente se puede controlar mediante un EKC 326A, de forma que se mantenga en un punto de referencia determinado. Este control requiere la instalación de una válvula CCM y de un transmisor de presión. Evitar que la presión del recipiente sea demasiado baja. Se puede ajustar un valor límite y, si la presión desciende por debajo de ese valor, la válvula ICMTS se abrirá. La válvula se abrirá gradualmente mediante la banda P asociada. 4 Manual de aplicación RA8AA205 02/20 Sistema transcrítico de CO2 "Booster"
Controles de inyección El control de inyección para evaporadores de armarios y cámaras frigoríficas consiste en un controlador electrónico estándar. utiliza válvulas de inyección de modulación de impulsos AKV y algoritmos informáticos patentados para optimizar el rendimiento y el funcionamiento del sistema. Es importante seleccionar un transmisor de presión para la medición del recalentamiento que cubra todo el intervalo de presión. En un sistema de 40 bar debe seleccionarse un transmisor de presión -1 ->59 bar. Cuando se utilicen válvulas AKV o Tanto el lado HT como el LT del sistema pueden utilizar válvulas AKV estándar de 52 bar para un sistema líquido de 40 bar. Cuando se implemente un sistema líquido de 60 bar, deben utilizarse válvulas de 90 bar. 84B2973.10 Controles de capacidad del compresor El control del conjunto AK-PC 740 (hasta cuatro compresores) o AK-PC 780 (hasta ocho compresores) controla la presión de aspiración. Se trata de un controlador estándar para controlar un grupo de aspiración de cualquier sistema de refrigeración. El controlador puede regular la velocidad variable de dos compresores con varios compresores de una etapa que pueden ser del mismo o diferente tamaño (dependiendo del esquema de acoplamiento elegido). El AK-PC 740 y el AK-PC 780 también pueden coordinar el arranque de LT y HT, para asegurar un funcionamiento sin problemas. Gestión de aceite / equilibrado de aceite El sistema de gestión de aceite integrado es compatible con la mayoría de los sistemas actuales del mercado. Puede utilizarse con CO2, así como con otros refrigerantes convencionales y acepta señales de entrada de: Interruptor de nivel en el compresor Interruptor de nivel en el separador de aceite Interruptor de nivel en el recipiente de aceite Transmisor de presión en el recipiente de aceite El suministro de aceite a los compresores se gestiona activando válvulas solenoides con secuencias de encendido y apagado definidas por el usuario. Control de alta presión Los controladores de CO2 de disponen de más funciones de seguridad para la presión, que evitan que las válvulas de seguridad se abran y puedan perder potencia. Controlador de refrigeración por gas EKC 326 Un ajuste de presión máxima del recipiente fuerza el cierre de la válvula de gas en caso de que haya una presión demasiado elevada en el recipiente. Controlador de modulo AK PC 740 La función de seguridad de presión de descarga máxima del compresor reduce la capacidad del compresor Sistema transcrítico de CO2 "Booster" Manual de aplicación RA8AA205 02/20 5
AK-PC 740 Controlador flexible para controlar la capacidad de los compresores y de los ventiladores de condensadores (ventiladores de enfriadores de gas). El número de entradas y salidas puede ampliarse con módulos de ampliación AK-XM. AK-PC 780 Como AK-PC 740 y además: Control específico de la instalación de refrigeración con una gran flexibilidad para adaptarse a todos los tipos de muebles y armarios frigoríficos o cámaras frigoríficas. Control de 1 evaporador. AK-CC 750 Controlador flexible para muebles y armarios frigoríficos, para controlar un máximo de 4 evaporadores. 4 compresores con un máximo de hasta 3 descargadores 6 ventiladores 60 entradas / salidas máximas Control de velocidad variable del compresor principal y los ventiladores del condensador Funciones de gestión de aceite integradas 8 compresores con un máximo de 3 descargadores 8 ventiladores 100 entradas / salidas máximas Termostato diurno / nocturno con función de apagado / encendido o modulación Control adaptativo del recalentamiento Desescarche adaptativo basado en el rendimiento del evaporador Desescarche natural, eléctrico o mediante gas caliente Función de limpieza del mueble para documentar el procedimiento HACCP Función de puerta Control de luces EKC 326A Controlador para optimizar la presión de gas CO2 transcrítica y la presión del recipiente. Índice de rendimiento calorífico máximo (COP) El controlador garantiza un rendimiento inmejorable del sistema mediante el mantenimiento de la presión óptima en el refrigerador por gas cuando la regulación tiene lugar en el intervalo transcrítico. Regulación de la presión del recipiente según su lectura de presión Recuperación de calor con presión de referencia ajustable, 0-10 V. ICMTS Válvula motorizada de funcionamiento directo regulada por un actuador tipo ICAD 600TS. 0/4->20 ma 0/2->10 V Diseñado específicamente para sistemas de CO2 de alta presión con una presión de funcionamiento máxima de 140 bar (2030 psig). Los conos de regulación aseguran una inmejorable precisión de la regulación, concretamente en la carga parcial. Apertura manual posible a través del ICAD 600 TS o herramienta multifuncional. El asiento de PTFE proporciona una excelente estanqueidad de la válvula. Acoplamiento magnético: sellado hermético. CCM Válvula gradual de funcionamiento eléctrico Diseñado específicamente para su utilización con sistemas de CO2 como válvulas de expansión, y como válvulas de bypass de gas en aplicaciones subcríticas. Presión de funcionamiento de hasta 90 bar (1305 psi) Precisión de la posición para un control óptimo de la presión intermedia Posibilidad de funcionamiento bi-flow MOPD: hasta 50 bar (725 psi) no acepta ninguna responsabilidad por posibles errores que pudieran aparecer en sus catálogos, folletos o cualquier otro material impreos, reservándose el derecho de alterar sus productos sin previo aviso, incluyéndose los que estén bajo pedido, si estas modificaciones no afectan las características convenidas con el cliente. Todas las marcas comerciales de este material son propiedad de las respectivas compañías. y el logotipo son marcas comerciales de A/S. Reservados todos los derechos. FC-SPMC 6 Manual de aplicación RA8AA205 02/20 Sistema transcrítico de CO2 "Booster"