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Controles Automáticos para
Sistemas de Refrigeración Industriales
Manual de Aplicación
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Pa000c205
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 1
Índice	 Página
Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
2. Controles del compresor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1 Control de capacidad del compresor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Control de temperaturas de descarga con inyección de líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Control de presión del cárter  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Control de flujo lnvertido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Controles del condensador  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.1 Condensadores enfriados por aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2 Condensadores evaporativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3 Condensadores enfriados por agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4. Control nivel del líquido  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1 Sistema de control de nivel de liquido de alta presión (LLRS HP)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2 Sistema de control de nivel de líquido de baja presión (LLRS LP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5. Controles de evaporador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.1 Control de expansión directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.2 Control de circulación por bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.3 Descongelamiento por gas caliente para enfriadores a aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.4 Descongelamiento por gas caliente para circulación de líquido bombeado en difusores enfriados por aire . . . . . . 47
5.5 Convertidor de multi-temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.6 Control de temperatura precisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.7 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.8 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6. Enfriamiento de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.1 Enfriamiento de aceite  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.2 Control de presión diferencial de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.3 Sistema de recuperación de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7. Sistemas de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.1 Dispositivos de liberación de presión  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.2 presión y dispositivos limitantes de temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
7.3 Dispositivos de nivel líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
8. Controles de bomba de refrigerante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8.1 Protección de la bomba con control de presión diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8.2 Control de flujo con bypass de la bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
8.3 Control de presión de la bomba  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
8.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
8.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9. Otros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9.1 Filtros deshidratadores en sistemas fluorados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9.2 Filtros deshidratadores en sistemas CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
9.3 Eliminacion de agua en sistemas de amoníaco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
9.4 Sistemas de purga de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
9.5 Sistema de recuperación de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
9.6 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
10. Apéndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.1 Sistemas de refrigeración típicos  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.2 ON/OFF y controles de modulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Literatura de referencia - descripción alfabética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Pa000c205
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 3
Prólogo Este manual de aplicación de Danfoss está
diseñado para ser utilizado como documento de
referencia por todos aquellos que participan en
las operaciones de los sistemas de refrigeración
industriales.
Este manual tiene como finalidad proporcionar
respuestas para las diversas preguntas referentes
al control de sistema de refrigeración industrial: -
¿Por qué un tipo de método de control es
necesario para el sistema de refrigeración? ¿Por
qué debe ser diseñado de esta manera? ¿Qué
tipos de componentes pueden ser utilizados?
¿Cómo seleccionar los métodos de control para
sistemas de refrigeración diferentes?
Respondiendo a estas preguntas, son
introducidos los principios de los diversos
métodos de control, seguido de los mismos
ejemplos del control incluyendo productos
industriales de refrigeración de Danfoss.
También son suministrados los principales datos
técnicos de los componentes. Finalmente, las
comparaciones entre las soluciones diferentes
para cada método de control son hechas de tal
manera que el lector debe saber cómo
seleccionar una solución.
En este manual de aplicación, la válvula
servoaccionada ICS es recomendada como un
regulador de temperatura y presión. Por favor,
observe que la válvula PM determinada también
puede aplicarse donde es utilizado ICS.
Para el diseño final de la instalación es necesario
usar otras herramientas; tales como, los catálogos
y software de cálculo (Por ej.: Catálogo de
Refrigeración Industrial Danfoss y Programa
DIRCalc).
DIRCalc es el software de cálculo y selección de
válvulas de refrigeración Industrial Danfoss.
DIRCalc es grátis; para recibirlo, favor contactar a
la empresa de ventas Danfoss en su pais.
Por favor no deje de entrar en contacto con
Danfoss, si tiene preguntas sobre los métodos de
control, aplicaciones y controles descritos en este
manual de aplicación.application guide.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
4 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
1. Introducción Sistema de refrigeración con bomba de circulación
Separador
de aceite
Compresor
Condensador
Evaporador
Válvula de
expansión 1
Refrigerador
de aceite
Bomba de
refrigeración
Recibidor
Separador
de Líquido
AceiteMezcla de líquido/vapor de refrigerante
Refrigerante líquido de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP)
Refrigerante líquido de baja presión (LP)
1
2
3
5
4
6
Danfoss
Tapp_0015_05
11-2006
➀	Control del compresor
¿Por qué?
– 	Primario: Para controlar la presión de succión;
– 	Secundario: Operación de compresor segura
	 (Arranque/parada, etc.)
¿Cómo?
–	 Controla la capacidad del compresor de
	 acuerdo con la carga de refrigeración por
	 medio de desviación del gas caliente de la
	 parte posterior del HP en el interior del lado
	 LP, control de compresor ON/OFF o
	 controlando su velocidad de rotación;
– 	Instala la válvula de retención en la línea de
	 descarga con la finalidad de prevenir el flujo
	 invertido del refrigerante para el compresor;
– 	Mantiene las presiones y temperatura en la
	 entrada y salida del compresor dentro de los
	 límites de funcionamiento.
➁	Control de aceite
¿Por qué?
– 	Mantiene la temperatura y la presión ideal
	 con el fin de garantizar el funcionamiento
	 seguro del compresor.
¿Cómo?
–	 Presión: Mantiene y controla el diferencial de
	 presión, a través del compresor; para la
	 circulación de aceite, asimismo, mantiene la
	 presión del cárter (solamente para
	 compresores de pistón);
–	 Temperatura: Evita cualquier aceite alrededor
	 del enfriador de aceite; controla el aire de
	 enfriamiento o agua para el enfriador de
	 aceite;
–	 Nivel: Retorna el aceite en sistemas de
	 amoníaco y sistemas fluorados de baja
	 temperatura.
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1. Introducción
(continuación) ➂	Control del condensador
¿Por qué?
– 	Mantiene la presión de condensación sobre el
	 valor mínimo aceptable, con la finalidad de
	 garantizar el suficiente flujo, a través de los
	 dispositivos de expansión;
–	 Asegura la correcta distribución del 			
	 refrigerante en el sistema.
¿Cómo?
–	 Opera en On/Off o controla la velocidad de los
	 ventiladores del condensador, controla el flujo
	 del agua de enfriamiento, completa los
	 condensadores con refrigerante líquido.
➃	Control nivel del líquido
¿Por qué?
– 	Proporciona el flujo correcto del refrigerante
	 desde el lado de alta presión hasta el lado de
	 baja presión, de acuerdo con la demanda 		
	 actual;
–	 Garantiza un funcionamiento seguro y estable
	 de los dispositivos de expansión.
¿Cómo?
–	 Controla el grado de apertura del dispositivo
	 de expansión de acuerdo con el cambio del
	 nivel del líquido.
➄	Control bomba de refrigeración
¿Por qué?
– 	Mantiene funcionando la bomba en modo 		
	 libre de problemas, conservando el flujo a		
	 través de la bomba, dentro del alcance
	 operacional permisible;
–	 Mantiene una presión diferencial constante a
	 través de la bomba en algunos sistemas.
¿Cómo?
–	 Crea un circuito de derivación, de forma que el
	 flujo pueda ser mantenido sobre el flujo 		
	 mínimo permitido;
–	 Desconecta la bomba cuando deja de
	 acumular suficiente presión diferencial;
–	 Es instalada una válvula de regulación de
	 presión.
➅	Control de sistema de evaporación
¿Por qué?
– 	Primario: Mantiene una temperatura media
	 constante;
–	 Secundario: Optimiza la operación de los
	 evaporadores;
–	 Para sistemas de expansión directa: Garantiza
	 que ningún refrigerante líquido de los
	 evaporadores ingrese a la línea de succión del
	 compresor.
¿Cómo?
–	 Cambia el flujo de salida del refrigerante en los
	 evaporadores, de acuerdo con la demanda;
–	 Descongela los evaporadores.
➆	Sistemas de seguridad
¿Por qué?
– 	Evita presión excesiva en los recipientes.;
–	 Protegeelcompresorcontradañosproducidos	
	 por golpes de líquido, sobrecarga, escasez de 		
	 aceite y alta temperatura, etc;
–	 Protege la bomba contra daños producidos
	 por cavitación.
¿Cómo?
–	 La válvula de seguridad se encuentra instalada 	
	 en los recipientes y otros lugares necesarios;
–	 Desconecta el compresor y bomba, si la 		
	 entrada/salida de presión o diferencial está
	 fuera del rango permitido;
–	 Desconecta parte del sistema cuando el nivel
	 del separador de líquido o el depósito excede
	 el nivel permitido.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
6 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
2. Controles del compresor El compresor es la“cabeza”del sistema de
refrigeración. Tiene dos funciones básicas:
1.	 Mantener la presión en el evaporador de
	 modo que el refrigerante líquido pueda
	 evaporarse en la temperatura requerida.
2. 	Comprimir el refrigerante para poder
	 condensarlo en una temperatura normal.
Por lo tanto, la función básica del control del
compresor, al ajustar la capacidad del
compresor a la demanda actual del sistema de
refrigeración, para mantener de esta forma la
temperatura de evaporación requerida. Si la
capacidad del compresor es más grande que la
demanda, la presión y la temperatura de
evaporación, serán más bajas que la requerida
y viceversa.
Además, no debe permitirse el funcionamiento
del compresor fuera del rango permitido de
temperatura y presión, con la finalidad de
optimizar sus condiciones de funcionamiento.
2.1
Control de capacidad del
compresor
El compresor en un sistema de refrigeración, es
normalmente seleccionado para poder
satisfacer la carga de enfriamiento más alta
posible. Sin embargo, la carga de enfriamiento
durante el funcionamiento normal, es
generalmente más baja que la carga de diseño.
Esto significa que siempre es necesario
controlar la capacidad del compresor, de tal
manera que coincida con la carga de calor real.
Existen varias maneras comunes para controlar
la capacidad del compresor:
1.	 Control por etapas.
Esto se refiere a los cilindros de descarga en un
compresor con varios cilindros, para abrir y
cerrar los orificios de aspiración de un
compresor de tornillo, o para iniciar y parar
algunos compresores en un sistema
multicompresor. Este sistema es simple y
conveniente. Además, la eficacia disminuye
muy poco durante la carga parcial. Es
especialmente aplicable en sistemas con
diversos compresores alternativos de varios
cilindros.
2.	 Control válvula corrediza.
El dispositivo más usado para controlar la
capacidad de un compresor de tornillo es la
válvula corrediza. La acción de la válvula
corrediza operada por aceite permite separar
el gas de succión para evitar ser condensado.
La válvula corrediza permite una reducción
uniforme y continua de capacidad desde 100%
hasta 10%, pero la eficiencia disminuye en
cargas parciales.
3.	 Control velocidad variable.
Esta solución es aplicable a todos los tipos de
compresores, y es eficiente. Un motor eléctrico
de dos velocidades o un convertidor de
frecuencia, pueden ser usados para variar la
velocidad del compresor. El motor eléctrico de
dos velocidades controla la capacidad del
compresor funcionando en alta velocidad,
cuando la carga de calor es alta (Por ej.:
Período de enfriamiento) y en baja velocidad
cuando la carga de calor es baja (Por ej.:
Período de almacenamiento). El convertidor de
frecuencia puede variar la velocidad de
rotación continuamente para satisfacer la
demanda real. El convertidor de frecuencia
observa límites de velocidad max. y min.,
control de presión y temperatura, protección
del motor del compresor además de los límites
de corriente y torque. Convertidores de
frecuencia aseguran corriente de arranque
bajo.
4.	 Desvió de gas caliente.
Esta solución es aplicable a compresores con
capacidades fijas y más típico en la refrigeración
comercial. Para controlar la capacidad de
refrigeración, parte del flujo del gas caliente
en la línea de descarga es derivado dentro del
circuito de baja presión. Esto ayuda a disminuir
la capacidad de refrigeración de dos maneras:
Disminuyendo el suministro del refrigerante
líquido y liberando algún calor en el circuito de
baja presión.
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Ejemplo de aplicación 2.1.1:
Control del paso de la
capacidad del compresor
➀Controlador de paso
➁Transmisor de presión
Separador
de aceite
SCA
EVRAT+FA
SVA
FIA
Compresor de pistones
� AKS 33
� EKC 331
Al
condensador
Del separador/
evaporador
de líquido
SVA
M
Danfoss
Tapp_0016_05
11-2006
Refrigerante de vapor de
alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
La solución de control del paso para la capacidad
del compresor puede ser alcanzada usando un
controlador de paso EKC 331 ➀. El EKC 331 es un
controlador de cuatro pasos con hasta cuatro relés
de salida. Éste controla la carga/descarga de los
compresores/pistones o el motor eléctrico del
compresor, según la señal de presión de succión
del transmisor de presión AKS 33 ➁ o AKS 32R.
basado en un control de zona neutra. El EKC 331
puede controlar un sistema de paquete con hasta
cuatro pasos de compresor igualmente
clasificados o alternativamente dos compresores
de capacidad controlada (cada uno tiene válvula
de descarga).
La versión EKC 331T puede aceptar la señal de un
sensor de temperatura PT 1000, el cual puede ser
necesario para sistemas secundarios.
Control de zona neutra
Una zona neutra es fijada alrededor del valor de
referencia, en el cual no ocurre carga/descarga.
Ocurrirá carga/descarga fuera de la zona neutra
(en las áreas tramadas“+zona”y”- zona”) cuando
la presión de medida se desvía fuera de la
configuración de la zona neutra.
Si el control ocurre fuera del área tramada
(llamado de ++zona y --zona), los cambios de
capacidad de interrupción ocurrirán en forma
más rápida que si estuviera en el área tramada.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
331 (T) de Danfoss.
Datos técnicos Transmisor de presión - AKS 33 Transmisor de presión - AKS 32R
Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717
Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34
Máx. presión de trabajo PB [bar] Hasta 55 >33
Rango temperatura operacional [°C] –40 a 85
Rango temperatura compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80
Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% de suministro V
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8 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 2.1.2:
Control de capacidad del
compresor por desvío de gas
caliente
➀Válvula de cierre
➁Regulador de capacidad
➂Válvula de cierre
Del recibidor
Al condensador
EVRAT+FA
TEA SVASVA
EVM
CVC
� ICS
� SVA
� SVA
EVRAT+FA
SVA
Separador
de aceite
Compresor
SVA
SCA
Evaporador
SVAICS
CVC
FIADanfoss
Tapp_0017_05
09-2007
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
El by pass de gas caliente puede ser usado para
controlar la capacidad de refrigeración para
compresores con capacidades fijas. La válvula
servoaccionada ICS ➁ con una válvula piloto CVC
es usada para el control del flujo del pasaje de
gas caliente, de acuerdo a la presión en la línea
de succión. La CVC es una válvula piloto de
contrapresión controlada, la cual, abre la ICS e
incrementa el flujo del gas caliente, cuando la
presión de succión es inferior al valor del sistema.
De esta manera, la presión de la succión delante
del compresor se mantiene constante; por lo
tanto, la capacidad de refrigeración satisface la
carga de enfriamiento real.
Datos técnicos Válvula servoaccionada - piloto - ICS
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rango temperatura media [°C] –60 a +120
Max. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Válvula piloto - CVC
Materiales Cuerpo: Acero inoxidable
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes
Rango temperatura media [°C] –50 a 120
Max. presión de trabajo [bar] Lado de alta presión: 28
Lado de baja presión: 17
Rango presión [bar] –0,45 a 7
Valor Kv [m3
/h] 0,2
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© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 9
Ejemplo de aplicación 2.1.3:
Control de capacidad variando
la velocidad del compresor
FIADel separador
de líquido/
evaporador SVA
M
� AKD 5000
SVA
M
SVA
FIA
PLC/OEM
controlador
�VLT 5000
Al separador
de aceite
SVA
� AK2
� AKS 33
� AKS 33
Al separador
de aceite
Del separador
de líquido/
evaporador
Danfoss
Tapp_0139_05
11-2006
➀Convertidor de frecuencia
➁Controlador
➂Transductor de presión
Refrigerantedevapor
de alta presión(HP)
Refrigerantedevapor
de baja presión(LP)
El control por convertidor de frecuencia ofrece
las siguientes ventajas:
Ahorro de energía
Mejor control y calidad del producto
Redución de nivel de ruido
Vida más larga para el compresor
Instalación más sencilla
Un sistema de control completo que es fácil
de utilizar
Datos técnicos Convertidor de frecuencia AKD2800 Convertidor de frecuencia AKD5000
Protección IP 20 IP 20 o IP 54
Temperatura ambiente
Capacidad KW 0,37 kW a 18,5 kW 0,75 kW a 55 kW
Voltaje 200-240 V o 380-480 V 200-240 V o 380-500 V
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2.2
Control de temperaturas de
descarga con inyección de
líquido
Los fabricantes del compresor generalmente
recomiendan limitar la temperatura de descarga
por debajo de un cierto valor, para prevenir el
recalentamiento de vapores, prolongando su vida
y previniendo la interrupción del aceite en altas
temperaturas.
Del diagrama p-h, se puede ver que la
temperatura de descarga puede ser alta cuando:
El compresor funciona con alta diferencial de
presion .
El compresor recibe el vapor de succión
sumamente recalentado.
El compresor funciona con control de
capacidad por derivación de gas caliente.
Existen varias maneras de reducir la temperatura
de descarga. Una forma es instalar las cabezas
refrigeradas por agua en los compresores
alternativos; otro método es la inyección de
líquido, por la cual, el refrigerante líquido de
salida del condensador o depósito, es inyectado
en la línea de succión, enfriador intermedio o
lado del puerto del compresor de tornillo.
Ejemplo de aplicación 2.2.1:
Inyección de líquido con la
válvula de inyección
termostática
➀Válvula de cierre
➁Válvula solenoide
➂Válvula de inyección 		
	 termostática
➃Válvula de cierre
➄Termostato
Compresor
Al separador
de aceite
� RT 107
� EVRA+FA
�TEAT
� SVA
Del recibidor
Del separador/
evaporador
de líquido
Del enfriador
de aceite
� SVA
RT 1A
RT 5A
Danfoss
Tapp_0018_05
09-2007
SVA
FIA
Cuando la temperatura de descarga supere el
valor del sistema del termostato RT 107 ➄, el RT
107 energizará la válvula solenoide EVRA ➁; la
cual iniciará la inyección del líquido en el lado del
puerto del compresor de tornillo.
La válvula de inyección termostática TEAT ➂
controla el flujo de líquido inyectado según la
temperatura de descarga; evitando una elevación
mayor de la temperatura de descarga.
Datos técnicos Termostato - RT
Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados
Protección IP 66/54
Temp. máx. del bulbo [°C] 65 a 300
Temperatura ambiente [°C] –50 a 70
Rango regulación [°C] –60 a 150
Diferencial Δt [°C] 1,0 a 25,0
Válvula de inyección termostática - TEAT
Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados
Rango regulación [°C] Temp. máx. del bulbo 150°C
P banda: 20°C
Máx. presión de trabajo [bar] 20
Capacidad nominal* [kW] 3,3 a 274
* Condiciones: Te = +5°C, Δp = 8 bar, ΔTsub = 4°C
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
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Ejemplo de aplicación 2.2.2:
Inyección de líquido con
válvula motorizada
➀Válvula de cierre
➁Válvula solenoide
➂Válvula de motorizada
➃Válvula de cierre
➄Controlador
➅Sensor de temperatura
Se puede alcanzar una solución electrónica
para el control de inyección con la válvula
motorizada ICM ➂. Un sensor ➅ de temperatura
AKS 21 PT 1000 registrará la temperatura de
descarga y transmitirá la señal al controlador de
temperatura EKC 361 ➄. El EKC 361 controla el
actuador ICAD que ajusta el grado de apertura de
la válvula motorizada para limitar y mantener la
temperatura de descarga requerida.
Datos técnicos
Compresor
Al separador
de aceite
� SVA
Del
recibidor
Del enfriador
de aceite
ICAD
� ICM
� EVRA+FA
� EKC 361
� AKS 21
� SVA
Del separador/
evaporador
de líquido
SVA
FIA
Danfoss
Tapp_0019_05
09-2007
Válvula motorizada - ICM
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rango temperatura media [°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52 bar
DN [mm] 20 a 65
Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000
* Condiciones: Te = –10°C, Δp = 8,0 bar, ΔTsub = 4K
Actuador - ICAD
Materiales Carcasa: aluminio
Rango temperatura media [°C] –30 a 50 (ambiente)
Control señal de entrada 0/4-10mA o 0/2-10
Tiempo de cierre y apertura 3 a 13 segundos dependiendo del tamaño de la válvula
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
12 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 2.2.3:
Una solución compacta para
inyección de líquido con ICF
➀Estación de válvula con:
	 Válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Apertura manual
	 Válvula motorizada
	 Válvula de cierre
➁Controlador
➂Sensor de temperatura
Para la inyección de líquido, Danfoss puede
proveer una solución de control muy compacta
ICF ➀. Se pueden montar hasta seis diferentes
módulos en la misma carcasa. Esta solución
trabaja de la misma forma que el ejemplo 2.2.2,
siendo muy compacta y de fácil instalación.
Datos técnicos
SVA
Compresor
Al separador
de aceite
Del
depósito
Del separador/
evaporador
de líquido
Del enfriador
de aceite
� EKC 361
� AKS 21
FIA
ICFS
� ICF
ICFM
ICFF
ICM ICFE ICFS
Danfoss
Tapp_0020_05
11-2006
Solución de control ICF
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rango temperatura media [°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52 bar
DN [mm] 20 a 40
M
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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2.3
Control de presión del cárter
Durante el arranque o después del
descongelamiento, la presión de succión tiene
que ser controlada, de otra manera puede ser
demasiado alta, y el motor del compresor será
sobrecargado.
El motor eléctrico del compresor puede dañarse
por esta sobrecarga.
Existen dos formas de superar este problema:
1. 	Arranque el compresor en carga parcial. Los
	 métodos de control de capacidad pueden
	 usarse para iniciar el compresor en carga
	 parcial; por ej.: descarga parcial de los pistones
para los compresores alternativos
multipistón, o derivar algún gas de succión
para los compresores de tornillo con válvulas
corredizas, etc.
2. 	Controle la presión del cárter para 			
	 compresores alternativos. Instalando una
	 válvula de regulación de contrapresión
	 controlada en la línea de succión, que no
	 abrirá hasta que la presión en la línea de
	 succión sea inferior al valor del sistema; esta
	 presión de succión puede mantenerse bajo
	 un cierto nivel.
Ejemplo de aplicación 2.3.1:
Control de presión del cárter
con ICS y CVC
➀Regulador de presión
	 del cárter
➁Válvula de cierre
Para controlar la presión del cárter durante el
arranque, después de descongelar, o en otros
casos, cuando la presión de succión esté muy
alta; la válvula servoaccionada ICS ➀ con la
válvula piloto de contrapresión controlada CVC
es instalada en la línea de succión. La ICS no se
abrirá hasta que la presión de succión sea inferior
al valor del sistema de la válvula pilot CVC. De
esta manera, el vapor de alta presión en la línea
de succión se puede liberar gradualmente en el
cárter, el cual, asegura una capacidad manejable
para el compresor.
Datos técnicos
Al condensador
� SVA
EVRAT+FA
SVA
� ICS
CVC
Separador
de aceite
Compresor
SCA
Del
evaporador
Danfoss
Tapp_0021_05
11-2006
Válvula servoaccionada - piloto - ICS
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rango temperatura media [°C] –60 a +120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Capacidad* [kW] 11,4 a 470
* Condiciones:: Te = –10°C, Tl = 30°C, Δp = 0,2 bar, ΔTsub = 8K
Válvula piloto - CVC
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes
Rango temperatura media [°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] Lado de alta presión: 28
Lado de baja presión: 17
Rango presión [bar] 4 a 28 para CVC-HP
Valor Kv [m3
/h] 0,2
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
14 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 2.3.1:
Control de presión del cárter
con ICS y CVC
➀Válvula servoaccionada - piloto
➁Válvula de regulación manual
➂Válvula de regulación manual
➃	Válvula piloto de presión
	 constante
➄Válvula de cierre
Para los sistemas de refrigeración con una presión
de succión superior a 25 bar (por ej. Sistema del
CO2), la válvula piloto CVC no puede ser utilizada.
Se puede alcanzar el control de presión del cárter
usando la válvula piloto CVP de presión
constante.
La máxima presión de succión permitida se ajusta
en la válvula piloto CVP. Cuando el compresor
arranque tras un ciclo de apagado, la presión de
succión será alta. Mientras la presión de succión
permanezca por encima del valor del sistema, la
válvula CVP estará abierta. La válvula principal ICS
se mantiene cerrada, puesto que el vapor a alta
presión del pistón servo es liberado en la línea de
succión del compresor mediante la válvula CVP.
Después de funcionar durante un Corto periodo
de tiempo, el compresor reduce la presión en la
línea de succión por debajo del valor de la válvula
piloto CVP. Cuando esto suceda, la válvula piloto
CVP se cerrará y la válvula principal ICS se abrirá.
Durante el funcionamiento normal, la válvula ICS
estará completamente abierta.
Las válvulas de regulación manual REG ➁ y ➂
mostradas, están ajustadas para una apertura
que produce un tiempo adecuado de apertura y
cierre de la válvula principal ICS.
Nota: El CVH para el piloto CVP debe instalarse
en dirección contraria del flujo principal, como se
muestra en el diagrama.
Datos técnicos
Al
condensador
� SVA
EVRAT+FA
SVA
� CVP(HP)
Separador
de aceite
Compresor
SCA
Del
evaporador
CVH
� REG
� REG
� ICS
Danfoss
Tapp_0022_05
11-2006
Válvula piloto de presión constante - CVP
Materiales CVP (LP) 	 Cuerpo: Acero
	 Base: Acero
CVP (HP) 	Cuerpo: Hierro fundido
	 Base: Acero inoxidable
CVP (XP) 	Cuerpo: Acero
	 Base: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes
Rango temperatura media [°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] CVP (LP): 17
CVP (HP): 28
CVP (XP): 52
Rango presión [bar] CVP (LP): –0,66 a 28
CVP (HP): –0,66 a 28
CVP (XP): 25 a 52
Valor Kv [m3
/h] CVP (LP): 0,4
CVP (HP): 0,4
CVP (XP): 0,45
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 15
2.4
Control de flujo Invertido
El flujo inverso y la condensación del refrigerante
desde el condensador al separador de aceite y el
compresor deberían ser evitados en cualquier
momento. Para los compresores de pistón, el flujo
inverso puede resultar en golpe de ariete. Para
compresores de tornillo, el flujo inverso puede
causar rotación invertida y daño para los
cojinetes del compresor. Además, la migración
de refrigeración en el separador de aceite y más
en el interior del compresor el congelamiento
debería ser evitada. Para evitar este flujo inverso,
es necesario instalar la válvula de retención en la
salida del separador de aceite.
Ejemplo de aplicación 2.4.1:
Control de flujo invertido
➀Válvula de retención
	 y cierre
La válvula de cierre de retención SCA ➀ puede
funcionar como una válvula de retención cuando
el sistema está en operación y también puede
desconectar la línea de descarga para servicio
como una válvula de cierre. Esta solución
combinada de válvula de cierre/retención, es fácil
de instalar y tiene una resistencia de flujo bajo,
comparada a una válvula de cierre normal más la
instalación de la válvula de retención.
Al seleccionar una válvula de cierre de retención,
es importante observar:
1. 	Seleccione una válvula de acuerdo a la
	 capacidad y no al tamaño del tubo.
2.	 Considere ambas condiciones de trabajo de
	 carga parcial y nominal. La velocidad en la
	 condición nominal debería estar cerca del
	 valor recomendado, al mismo tiempo la
	 velocidad en condiciones de carga parcial,
	 debería ser más alta que la velocidad mínima
	 recomendada.
Para más detalles sobre como seleccionar
válvulas, por favor vea el catálogo del producto.
Datos técnicos
Al
condensador
SVA
EVRAT+FA
SVA
Separador
de aceite
Compresor
� SCA
Del evaporador
Danfoss
Tapp_0023_05
11-2006
Válvula de cierre de retención – SCA
Materiales Carcasa: 	 acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura
Husillo: 	 acero inoxidable pulido
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717
Rango temperatura media [°C] –60 a 150
Abriendo presión diferencial [bar] 0,04
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 15 a 125
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
16 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Control de capacidad el compresor
Control del paso de la
capacidad del compresor
con EKC 331 y AKS 32/33
Aplicable al compresor de
varios cilindros,
compresor de tornillo con
múltiples orificios de
aspiración, y sistemas con
varios compresores
funcionando en paralelo.
Simple.
Casi tan eficiente en la
carga parcial, como en la
carga completa.
El control no es continuo,
especialmente cuando
solamente existen pocos
ciones en la presión de
succión. Fluctuaciones en
la presión de succión.
Control de capacidad del
compresor con derivación
de gas caliente usando ICS y
CVC
PC
Aplicable para compresores
con capacidades fijas.
Efectivo para el control
de capacidad continua de
acuerdo a la carga de calor
real. El gas caliente puede
ayudar al aceite a retornar
del evaporador.
No es eficiente en la carga
parcial. Consume energía.
Control de capacidad
variando la velocidad del
compresor
M
Aplicable a todos los
compresores que pueden
trabajar a velocidades
reducidas
Corriente de arranque
reducido.
Ahorro de energía.
Menor nivel de ruido.
Vida más larga.
Instalación sencilla.
AKD2800 no puede ser
usado en aplicaciones de
compresores de pistón. El
compresor debe ser
apropriado para trabajar a
velocidades reducidas.
Control de temperaturas de descarga con Inyección de líquido
Solución mecánica para
inyección de líquido con
TEAT, EVRA(T) y RT
TC
TSHL
Aplicable para sistemas
donde las temperaturas de
descarga pueden estar altas.
Simple y efectiva. Inyección del refrigerante
puede dañar el compresor.
No es tan eficiente como
enfriador intermedio.
Solución electrónica para
control de inyección de
líquido con EKC 361 e ICM
M
TC
Aplicable para sistemas
donde las temperaturas de
descarga pueden estar altas.
Flexible y compacto.
Posible para monitorar y
controlar a distancia.
No se aplica para
refrigerantes inflamables.
Inyección del refrigerante
puede damnificar el
compresor. No es tan
eficiente como enfriador
intermedio.
Solución electrónica para
control de inyección de
líquido con EKC361 e ICF
Control de presión del cárter
Control de presión del
Cárter con ICS y CVC
PC Aplicable para compresores
alternativos, normalmente
usado para pequeños y
medianos sistemas.
Simple y segura. Eficaz en
la protección de
compresores alternativos
para arranque o después
de descongelar el gas
caliente.
Proporciona baja presión
constante en la línea de
succión.
Control de presión del
cárter con ICS y CVP
PC
Control de flujo Invertido
Control de flujo invertido
con SCA
Aplicable para todas las
plantas de refrigeración
Simple.
Fácil de instalar.
Resistencia de flujo bajo.
Proporciona baja presión
constante en la línea de
descarga.
2.5
Resumen
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 17
2.6
Literatura de referencia
Para una descripción alfabética
de toda la literatura de
referencia, por favor vea la
página 104
Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Tipo N° Literatura
AKD RB.8D.B
AKS 21 ED.SA0.A
AKS 32R RD.5G.J
AKS 33 RD.5G.H
CVC PD.HN0.A
CVP PD.HN0.A
EKC 331 RS.8A.G
EKC 361 RS.8A.E
EVRA(T) RD.3C.B
Tipo N° Literatura
ICF PD.FT0.A
ICM PD.HT0.A
ICS PD.HS0.A
REG PD.KM0.A
SCA RD.7E.C
SVA PD.KD0.A
TEAT RD.1F.A
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
AKD 2800 EI.R1.H
AKD 5000 EI.R1.R
AKS 21 RI.14.D
AKS 32R PI.SB0.A
AKS 33 PI.SB0.A
CVC RI.4X.L
CVP RI.4X.D
EKC 331 RI.8B.E
EKC 361 RI.8B.F
EVRA(T) RI.3D.A
Tipo N° Literatura
ICF PI.FT0.A
ICM PI.HT0.A
ICS PI.HS0.A
REG PI.KM0.A
SCA PI.FL0.A
SVA PI.KD0.B
TEAT PI.AU0.A
Instrucción del producto
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3.
Controles del
condensador
En lugares donde hay grandes variaciones de
temperatura de aire ambiente y/o condiciones de
carga, es necesario controlar la presión de
condensación para evitar su excesiva
disminución. Una presión de condensación
demasiado baja da como resultado una
insuficiente diferencial de presión a través
del dispositivo de expansión y el evaporador
es abastecido con insuficiente refrigerante.
Esto significa que el control de capacidad del
condensador es utilizado principalmente en las
zonas de clima templado y a un grado inferior en
zonas tropicales y subtropicales.
La idea básica del control, es controlar la
capacidad del condensador cuando la
temperatura de ambiente es baja, de modo que
la presión condensada se mantenga encima del
nivel mínimo aceptable. Este control de
capacidad es alcanzado, regulando el flujo
del aire circulante o del agua a través del
condensador; o reduciendo el área superficial
eficaz del intercambio de calor.
Pueden presentarse soluciones diferentes para
tipos diferentes de condensadores:
3.1 Condensadores enfriados por aire
3.2 Condensadores evaporativos
3.3 Condensadores enfriados por agua
3.1
Condensadores
enfriados por aire
Un condensador enfriado por aire está formado
por tubos montados dentro de un bloque
de aletas. El condensador puede ser vertical,
horizontal o en forma de V. El aire ambiente
se hace pasar por el intercambiador térmico
mediante ventiladores axiales o centrífugos.
Los condensadores enfriados por aire se utilizan
en sistemas de refrigeración industriales en
los que la humedad relativa del aire es alta. El
control de presión de condensación para los
condensadores enfriados por aire se puede
conseguir de las siguientes maneras:
3.1.1 - Control del paso de los condensadores enfriados por aire
El primer método utilizaba el número requerido
de controles de presión en la forma de Danfoss
RT-5 y los ajustaba a diversas presiones de
conexión y desconexión del sistema.
El segundo método de control de ventiladores
fue usando un controlador de presión de la zona
neutra bajo la forma del tipo RT-L de Danfoss.
Inicialmente fue utilizado junto con un
controlador de paso con el número requerido
3.1.2 - Control de superficie de Velocidad del ventilador de condensadores refrigerados
3.1.3 - Control de área de los condensadores refrigerados
Para el control de área o capacidad de
condensadores refrigerados se requiere de un
tanque recibidor. Este tanque recibidor debe
tener el volumen suficiente para ser capaz de
almacenar las variaciones de la cantidad del
refrigerante en el condensador.
Este control de área de condensador se puede
hacer de dos maneras:
1. 	Válvula principal ICS o PM combinada con el
	 piloto de presión constante CVP(HP) montado
	 en la línea de gas caliente en el lado de 		
	 entrada al condensador e ICV combinado con
	 un piloto de presión diferencial CVPP(HP)
	 montado en la tubería entre la línea de gas
	 caliente y el tanque recibidor. En el tubo entre
	 el condensador y el tanque recibidor una
	 válvula de retención NRVA es montada para
	 prevenir la migración líquida desde el
	 recibidor al condensador.
de contactos para el número de ventiladores.
Sin embargo, este sistema reaccionó demasiado
rápido y los temporizadores fueron usados
para retrasar la conexión y desconexión de los
ventiladores.
El tercer método es el controlador de paso
actual de Danfoss EKC-331.
2. 	La válvula principal ICS combinada con el
	 piloto de presión constante CVP(HP) montado 	
	 en la tubería entre el condensador y el 		
	 depósito y un ICS combinado con un piloto
	 de presión diferencial CVPP(HP) montado
	 en la tubería entre la línea de gas caliente y el
	 depósito.
	 Este método es principalmente usado en
	 refrigeración comercial.
Este método de control de ventilador de
condensador fue usado durante muchos años,
pero principalmente siempre que fue deseada
una reducción en el nivel de ruido debido a
intereses ambientales.
Este tipo de instalación ahora es mucho más
común y puede usarse el convertidor de
frecuencia de Danfoss AKD.
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Ejemplo de aplicación 3.1.1:
Control de paso de ventiladores
con controlador de paso EKC
331
➀Controlador de paso
➁Transmisor de presión
➂Válvula de cierre
➃Válvula de cierre
➄Válvula de cierre
El EKC 331 ➀ es un controlador de cuatro pasos
con hasta cuatro relés de salida. Controla la
conmutación de los ventiladores de acuerdo a la
señal de presión de condensación desde un
transmisor de presión AKS 33 ➁ o AKS 32R. Según
el control de zona neutra, el EKC 331 ➀
puede controlar la capacidad de condensación
para que la presión de condensación sea
mantenida sobre nivel mínimo requerido.
Para más información sobre el control de zona
neutra, por favor vea la sección 2.1.
La tubería de derivación donde SVA ➄ está
instalado es un tubo ecualizador, el cual ayuda a
equilibrar la presión en el depósito con la presión
de entrada del condensador, para que el
refrigerante líquido en el condensador pueda ser
desaguado en el depósito.
En algunas instalaciones, es usado EKC 331T. En
este caso la señal de entrada podría ser de un
sensor de temperatura PT 1000, por ejemplo, AKS
21. El sensor de temperatura es instalado
generalmente en la salida del condensador.
¡Atención! La solución EKC 331T + sensor de
temperatura PT1000 no es tan precisa como la
solución EKC 331 + transmisor de presión, debido
a que la temperatura de salida del condensador
puede no reflejar correctamente la presión de
condensación real, debido al subenfriamiento
del líquido o a la presencia de gases no
condensables en el sistema de refrigeración. Si el
subenfriamiento es demasiado bajo, se pueden
producir explosiones de gas cuando arranque el
ventilador.
Datos técnicos
� AKS 33
� EKC 331
De la línea de
descarga Condensador
Al dispositivo
de expansión
SFA SFA
LLG
SVA
SNV
Recibidor
SNV
DSV
� SVA� SVA
� SVA
Danfoss
Tapp_0031_05
11-2006
Transmisor de presión-AKS 33 Transmisor de presión - AKS 32R
Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717
Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34
Máx. presión de trabajo [bar] Hasta 55 >33
Rango temp. operacional [°C] –40 a 85
Rango temp. compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80
Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% suministro de V
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
20 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de Aplicación 3.1.2:
Control de velocidad de
ventiladores de condensadores
enfriados por aire
SVA
SVA
� AKS 33
SVA
� AKD
Línea
De la
descarga
Condensador
SFV SFV
Al aparato de
expansión
Recibidor
DSV
SNV
LLG
SVA
Danfoss
Tapp_0141_05
11-2006
➀Convertidor de frecuencia
➁Transductor de presión
Control por convertidor de frecuencia ofrece las
siguientes ventajas:
Ahorro de energia
Mejor control y calidad del producto
Reducción del nível de ruido
Mayor durabilidad
Instalación sencilla
Un sistema de control completo que es fácil
de utiizar
Datos técnicos
* Consultar capacidades más grandes
Convertidor de frecuencia AKD2800 Convertidor de frecuencia AKD5000
Protección IP 20 IP 20 o IP 54
Capacidad kW* 0,37kW a 18,5kW 0,75kW a 55kW
Voltaje 200-240V o 380-480V 200-240V o 380-500V
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Válvula piloto de presión constante - CVP (HP/XP)
Materiales CVP (HP) 	Cuerpo: Hierro fundido
	 ase: Acero inoxidable
CVP (XP) 	Cuerpo: Acero
	 Base: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes
Rango temperatura media [°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] CVP (HP): 28
CVP (XP): 52
Rango presión [bar] CVP (HP): –0,66 a 28
CVP (XP): 25 a 52
Valor Kv [m3
/h] CVP (HP): 0,4
CVP (XP): 0,45
Válvula de descarga - OFV
Material Cuerpo: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rango temperatura media [°C] –50 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 20/25
Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 21
Al dispositivo
de expansión
De la
linea
de succión
LLG
Al enfriador
de aceite
SVA
Recibidor
SNV
SNV
DSV
Compresor
SCA
� SVA
�
SVA SFA SFA
� SVA
� SVA
� NRVA
� ICS
CVP
CVPP
� ICS
Danfoss
Tapp_0148_02
09-2007
Condensador
Ejemplo de aplicación 3.1.3:
Control de área de los
condensadores refrigerados
➀	Regulador de presión
➁	Válvula de cierre
➂	Válvula de retención
➃	Válvula de cierre
➄	Válvula de cierre
➅	Regulador de presión
	 diferencial
➆	Válvula de cierre
Vapor refrigerante alta
presión (HP)
Líquido refrigerante alta
presión (HP)
Esta solución de regulación mantiene la presión
en el depósito a un nivel suficientemente alto
durante periodos de baja temperatura ambiente.
La válvula servo accionada ICS ➀ se abre cuando
la presión de descarga alcanza la presión ajustada
en la válvula piloto CVP. La válvula servo accionada
ICS se cierra cuando la presión cae por debajo de
la presión ajustada en la válvula piloto CVP.
La válvula servo accionada ICS ➅ con el piloto
de presión diferencial constante CVPP mantiene
presión suficiente en el depósito. Este regulador
de diferencial de presión ➅ podría ser también
una válvula de descarga OFV.
La válvula de retención NRVA ➂ asegura una
presión aumentada en el condensador con el
retorno de líquido al mismo. Esto requiere un
depósito lo suficientemente grande. La válvula
de retención NRVA evita también que el líquido
fluya de vuelta desde el depósito al condensador
cuando este último está más frío durante los
periodos de apagado del compresor.
Datos técnicos
* Condiciones: R717, Tliq=30°C, Pdisch.=12bar, ΔP=0.2bar, Tdisch.=80°C, Te=-10°C
Válvula servo accionada piloto - ICS
Material Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluidos R717 y R744
Rango de temperatura del medio [°C] –60 a 120
Presión máx. de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Capacidad nominal* [Kw.] En línea de descarga: 20,9 a 864
En la línea de líquido a alta presión: 178 a 7325
Válvula piloto de presión diferencial - CVPP (HP)
Material Cuerpo: Acero inoxidable
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluido R717
Rango de temperatura del medio [°C] –50 a 120
Presión máx. de trabajo [bar] CVPP(HP): 28
Rango de regulación [bar] 0 a 7, ó 4 a 22, ver pedidos
Valor Kv m3
/h 0.4
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Datos técnicos
(Continuación)
Válvula piloto de presión constante - CVP (HP/XP)
Materiales CVP (HP) 	Cuerpo: Hierro fundido
	 ase: Acero inoxidable
CVP (XP) 	Cuerpo: Acero
	 Base: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes
Rango temperatura media [°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] CVP (HP): 28
CVP (XP): 52
Rango presión [bar] CVP (HP): –0,66 a 28
CVP (XP): 25 a 52
Valor Kv [m3
/h] CVP (HP): 0,4
CVP (XP): 0,45
Válvula de descarga - OFV
Material Cuerpo: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rango temperatura media [°C] –50 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 20/25
Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8
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3.2
Condensadores evaporativos
Un condensador evaporativo es un condensador
enfriado por aire del ambiente combinado con
agua rociada a través de orificios y deflectores de
aire en contracorriente con el aire. El agua se
evapora y el efecto de evaporación de las gotas
de agua incrementa mas la capacidad del
condensador
Los condensadores evaporativos actuales son
armados en una cubierta de acero o plástico con
ventiladores axiales o centrífugos instalados
en un costado o en la parte superior del
condensador.
La superficie del intercambiador de calor
compuesta por tubos de acero esta en la
corriente húmeda.
Encima de los orificios de agua pulverizada (en el
aire seco) es común tener un super calentador
fabricado de tubos de acero con aletas, para
reducir la temperatura de gas caliente, antes de
que éste alcance el transformador de calor en la
corriente de aire húmeda. De esta manera la
acumulación de grado de calcio sobre la
superficie de los principales tubos
intercambiadores de calor es bien reducida.
Este tipo reduce considerablemente el consumo
de agua en comparación con un condensador
refrigerado de agua normal. Puede obtenerse el
control de capacidad de un condensador
evaporador por medio de dos ventiladores de
velocidad o control de velocidad variable del
ventilador y en muy bajas condiciones de
temperatura ambiente desconectando la bomba
de circulación de agua.
El uso de condensadores de evaporación está
limitado en áreas con humedad relativa elevada.
En entornos fríos (temperaturas ambiente
inferiores a 0 °C) deben evitarse los daños por
congelación mediante la eliminación del agua del
condensador de evaporación.
3.2.1 - Control de los condensadores evaporativos
El control de la presión de condensación de los
condensadores evaporativos o la capacidad del
condensador puede ser alcanzado de formas
diferentes:
1.	 Controles de presión RT o KP para control de
	 bomba de agua y ventilador (como fue
	 anteriormente).
2.	 Control de presión de zona neutra RT-L para el
	 control de bomba de agua y ventilador.
3.	 Controlador de paso para controlar dos
	 ventiladores de velocidad y la bomba de agua.
4.	 Convertidores de frecuencia para controlar la
	 velocidad del ventilador y control de bomba 		
	 de agua.
5. Interruptor de flujo Saginomiya para alarma si
	 la circulación de agua falla.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 3.2.1:
Control de paso del condensador
evaporativo con controlador de
controller RT
De la
línea
de succión
Compresor
SCA
SNV DSV
Recibidor
Al enfriador
de aceite
LLG
SVA SNV
Al dispositivo
de expansión
SFA
� SVA
SFA
� SVA
�RT 5A
Condensador
�RT 5A
� SVA
Bomba
de
agua
Danfoss
Tapp_0033_05
09-2007
➀Controlador de presión
➁Controlador de presión
➂Válvula de cierre
➃Válvula de cierre
➄Válvula de cierre
Esta solución mantiene la presión de
condensación, así como la presión en el depósito
en un nivel suficientemente alto en baja
temperatura ambiente.
Cuando la presión de entrada del condensador
cae debajo de la configuración del controlador
de presión RT 5A ➁, el controlador apagará el
ventilador, para disminuir la capacidad de
condensación.
En la temperatura ambiente sumamente baja,
cuando la presión de condensación cae debajo
de la configuración del RT 5A ➀ después de que
se hayan apagado todos los ventiladores, el RT
5A ➀ parará la bomba de agua.
Cuando la bomba es detenida, el
condensador y los tubos de agua deben ser
drenados para evitar oxidación y
congelamiento.
Datos técnicos Control de presión HP- RT 5A
Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados
Protección IP 66/54
Temperatura ambiente [°C] –50 a 70
Rango regulación [bar] RT 5A: 4 a 17
Máx. presión de trabajo [bar] 22
Presión máxima de prueba [bar] 25
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 25
Ejemplo de aplicación 3.2.2:
Control de paso del condensador
evaporativo con controlador
de paso EKC331 � EKC 331
� AKS 33
Al dispositivo
de expansión
De la
línea
de succión
LLG
Al enfriador
de aceite
SVA
Recibidor
SNV
SNV
DSV
Compresor
SCA
� SVA� SVA
SFA SFA
Condensador
� SVA
Bomba
de
agua
Danfoss
Tapp_0034_05
09-2007
➀Controlador de paso
➁Transmisor de presión
➂Válvula de cierre
➃Válvula de cierre
➄Válvula de cierre
Esta solución trabaja del mismo modo que el
ejemplo 3.2.1, pero es operada vía controlador de
paso EKC 331 ➀. Para más información sobre EKC
331, por favor vea la página 7.
Puede conseguirse una solución de regulación
de capacidad para los condensadores de
evaporación utilizando un regulador de potencia
EKC 331 y un transmisor de presión AKS.
Como último paso debe seleccionarse el control
secuencial para la bomba de agua. El control
secuencial significa que los pasos siempre
pararán y reanudarán en el mismo orden.
La versión EKC 331T puede aceptar la señal de un
sensor de temperatura PT 1000, el cual puede ser
necesario para sistemas secundarios.
Control de zona neutra
Una zona neutra es fijada alrededor del valor de
referencia, en el cual no ocurre carga/descarga.
Ocurrirá carga/descarga fuera de la zona neutra
(en las áreas tramadas“+zona”y”- zona”) cuando
la presión de medida se desvía fuera de la
configuración de la zona neutra.
Si el control ocurre fuera del área tramada
(llamado de ++zona y -zona), los cambios de
capacidad de interrupción ocurrirán en forma
más rápida que si estuviera en el área tramada.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
331 (T) de Danfoss.
Datos técnicos Transmisor de presión-AKS Transmisor de presión-AKS 32R
Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717
Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34
Máx. presión de trabajo PB (bar] Hasta 55 >33
Rango temperatura operacional [°C] –40 a 85
Rango temperatura compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80
Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% suministro de V
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
26 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
3.3
Condensadores
enfriados por agua
El condensador enfriado por agua era
originalmente un intercambiador de calor de
casco y tubo, pero actualmente es muy común un
intercambiador de calor con un moderno diseño
de placas (Para el amoníaco es hecho de acero
inoxidable).
Actualmente los condensadores enfriados por
agua son conocidos como enfriadores, con
el enfriamiento refrigerado por agua por una
torre de refrigeración en recirculación. También
puede ser utilizado como un condensador de
recuperación de calor para suministrar agua
caliente.
Los condensadores enfriados por agua no son
de uso común, porque en muchos lugares no se
permite utilizar gran cantidad de agua que
estos consumen (poca agua y/o altos precios
para el agua).
El control de la presión de condensación puede
alcanzarse por medio de una válvula de agua de
presión controlada, o una válvula de agua
motorizada supervisada por un controlador
electrónico para controlar el flujo del
enfriamiento por agua según la presión
condensada.
Ejemplo de aplicación 3.3.1:
Control de flujo de agua de
condensadores enfriados
por agua con una válvula
de agua
Condensador
Compresor
Salida
agua
enfriada
Entrada
agua
enfriada
SCA � SVA
Al dispositivo
de expansión
De la
línea
de succión
� SVA
SNV
SFA
DSV
SFA
SNV
�WVS
Danfoss
Tapp_0035_05
09-2007
➀Válvula de cierre
➁Válvula de cierre
➂Válvula de agua
Esta solución mantiene la presión de
condensación en un nivel constante. La presión
de condensación del refrigerante se dirige a
través de un tubo capilar a la parte superior de la
válvula de agua WVS ➂, ajustando por lo tanto , la
abertura de la WVS. La válvula de agua WVS ➂ es
un regulador P.
Datos técnicos Válvula de agua -WVS
Materiales Cuerpo de la válvula: Hierro fundido
Fuelles: aluminio y acero a prueba de corrosión
Refrigerantes R717, CFC, HCFC, HFC
Medio Agua potable, salmuera neutro
Rango temperatura media [°C] –25 a 90
Presión de cierre regulable [bar] 2,2 a 19
Máx. presión de trabajo en el lado del
refrigerante [bar]
26,4
Máx. presión de trabajo en el lado líquido [bar] 10
DN [mm] 32 a 100
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplodeaplicación3.3.2:
Controldeflujodecondensadores
enfriadosporaguaconuna
válvulamotorizada
Salida
agua
enfriada
Entrada
agua
enfriada
De la
línea
de succión
Compresor
SNV
�VM2
Condensador
Al dispositivo
de expansión
� SVA
SFA
SNV
SCA
� SVA
SFA
DSV
AMV 20
�
AKS 33
� Controlador
Danfoss
Tapp_0036_05
09-2007
➀Transmisor de presión
➁Controlador
➂Válvula motorizada
➃Válvula de cierre
➄Válvula de cierre
El controlador ➁ recibe la señal de presión de
condensación del transmisor de presión AKS
33 ➀, y envía una señal de modulación
correspondiente al actuador AMV 20 de la
válvula motorizada VM 2 ➂. De esta manera, el
flujo de enfriamiento por agua es ajustada y la
presión de condensación se mantiene
constante.
Datos técnicos
En esta solución, el control PI o PID puede ser
configurado en el controlador.
ElVM 2 y elVFG 2 son válvulas motorizadas
designadas para calentamiento a distancia, y
también puede ser utilizado para control de flujo
en plantas de refrigeración.
Válvula motorizada - VM 2
Materiales Body: red bronze
Medio Circulación de agua/ agua glicólica hasta el 30
Rangotemperaturamedia[°C] 2 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 25
DN [mm] 15 a 50
Motor valve - VFG 2
Materiales Cuerpo: Hierro fundido/hierro dúctil/acero fundido
Medio Circulación de agua/ agua glicólica hasta el 30
Rangotemperaturamedia[°C] 2 a 200
Máx. presión de trabajo [bar] 16/25/40
DN [mm] 15 a 250
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
28 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Control de condensador enfriados por aire
Control de paso de
ventiladores con controlador
de paso EKC331
Condensador
Recibidor
PT
Usado principalmente en
refrigeración industrial en
climas calientes y en grados
mucho menores en climas
más fríos.
Control del volumen de aire
gradualmente o con control
variable de la velocidad del
ventilador; Ahorro de
energía.
Sin uso de agua.
Temperatura ambiente
muy bajas; control de paso
de ventilador, puede ser
ruidoso.
Control de velocidad de
ventiladores en
condensadores enfriados
por aire Codensador
PT
Recibidor
Aplicable a todos los
condensadores que pueden
trabajar a velocidades
reducidas
Corriente de arranque
reducido.
Ahorro de energía.
Menor nível de ruido.
Mayor durabilidad.
Instalación sencilla.
Temperaturas ambiente muy
bajas
Control de condensador evaporativo
Control de paso del
condensador evaporativo
con controlador de paso
RT De la
línea de descarga
Codensador
Recibidor
PS PS
Refrigeración Industrial con
requisitos de capacidad
muy amplios.
Gran reducción en consumo
de agua, comparado a los
condensadores enfriados
por agua y relativamente
fácil al control de capacidad;
Ahorro de Energía.
No es aplicable en países
con alta humedad relativa;
en climas fríos debe tomarse
precauciones especiales tan
pronto el agua de las
tuberías sean drenadas
durante los periodos de paro
de la bomba de agua.
Control de paso del
condensador evaporativo
con controlador de paso
EKC331
De la
línea de
descarga
Recibidor
Condensador
Bomba
de agua
PT
Refrigeración Industrial con
requisitos de capacidad
muy amplios
Gran reducción en consumo
de agua, comparado a los
condensadores refrigerados
por agua y relativamente
fácil al control de capacidad;
Posible para controlar
remotamente. Ahorro de
energía.
No es aplicable en países
con alta humedad relativa;
En climas fríos debe tomarse
precauciones especiales
tan pronto el agua de las
tuberías sean drenadas
durante los periodos de paro
de la bomba de agua.
Control de condensador enfriados por agua
Control de flujo de líquido
con una válvula de agua
Condensador
Compresor
Agua resfriada
interna
(de entrada)
Agua resfriada
Externa (de salida)
PC
Enfriadores, condensadores
de recuperación de calor
Fácil al control de capacidad No aplicable cuando la
disponibilidad de agua es
un problema.
Control de flujo de líquido
con una válvula de motor
Condensador
Compresor
Agua resfriada
interna
(de entrada)
Agua resfriada
Externa (de salida)
M
PT
PC Enfriadores, condensadores
de recuperación de calor
Éste es fácil para el control de
capacidad del condensador y
de la recuperación de calor;
Posible para controlar
remotamente.
Este tipo de instalación
es más costoso que
una instalación normal;
No aplicable cuando la
disponibilidad de agua es
un problema.
3.4
Resumen
3.5
Literatura de referencia
Para una descripción alfabética
de toda la literatura de
referencia, por favor vea la
página 104
Tipo N° Literatura
AKD RB.8D.B
AKS 21 ED.SA0.A
AKS 32R RD.5G.J
AKS 33 RD.5G.H
AMV 20 ED.95.N
CVPP PD.HN0.A
CVP PD.HN0.A
Tipo N° Literatura
ICS PD.HS0.A
NRVA RD.6H.A
RT 5A PD.CB0.A
SVA PD.KD0.A
VM 2 ED.97.K
WVS RD.4C.A
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
AKD 2800 EI.R1.H
AKD 5000 EI.R1.R
AKS 21 RI.14.D
AKS 32R PI.SB0.A
AKS 33 PI.SB0.A
AMV 20 EI.96.A
CVPP RI.4X.D
CVP RI.4X.D
Tipo N° Literatura
ICS PI.HS0.A
NRVA RI.6H.B
RT 5A RI.5B.C
SVA PI.KD0.B
VM 2 VI.HB.C
WVS RI.4C.B
Instrucción del producto
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http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 29
4.
Control nivel del líquido
El control de nivel del líquido es un elemento
importante en el diseño de sistemas de
refrigeración industrial. Controla la inyección
de líquido para mantener un nivel constante
del líquido.
Dos principios principales diferentes, pueden
ser usados cuando se diseña un sistema de
control de nivel de líquido:
Sistema de control de nivel de refrigerante
de alta presión (LLRS HP)
Sistema de control de nivel de líquido de
baja presión (LLRS LP)
Los sistema de control de nivel de líquido de
alta presión están caracterizados típicamente
por:
1.	 Concentrarse el nivel de líquido en el lado de
	 condensación del sistema
2. 	Carga del refrigerante crítico
3. 	Depósito pequeño o incluso ningún depósito
4. 	Es aplicable principalmente para unidades de
	 enfriamiento y otros sistemas con carga
	 pequeña de refrigerante (por ejemplo,
	 congeladores pequeños)
Sistemas de baja presión son caracterizados
por:
1. 	Concentrarse el nivel de líquido en el lado del
	 evaporador del sistema
2. 	El depósito es generalmente grande
3. 	Carga enorme (suficiente) de refrigerante
4. 	Aplicados principalmente para sistemas
	 descentralizados
Ambos principios pueden ser conseguidos,
usando componentes mecánicos y electrónicos.
4.1
Sistema de control de nivel
de liquido de alta presión
(LLRS HP)
Cuando se diseña un LLRS HP, Los siguientes
puntos deben ser tomados en consideración:
Tan pronto como el líquido es“formado”en el
condensador, el líquido es alimentado para el
evaporador (lado de baja presión).
El líquido que sale del condensador tendrá poco
o nada de subenfriamiento. Esto es importante
considerar cuando el líquido fluye para el lado de
baja presión. Si existe pérdida de presión en la
tubería o los componentes, puede ocurrir“flash
gas”(evaporación instantánea del líquido) y
ocasionar la reducción de la capacidad de
refrigeración .
La carga de refrigerante debe ser calculado
exactamente a fin de asegurarse que existe
refrigerante adecuado en el sistema. Una
sobrecarga aumenta el riesgo de inundación del
evaporador o el separador de líquido causando
arrastre del líquido en el compresor (golpe de
ariete). Si el sistema está con carga insuficiente el
evaporador será subcargado. El tamaño del
recipiente de baja presión (Separador de líquido/
Evaporador multitubular) debe ser diseñada
cuidadosamente a fin de que pueda contener el
refrigerante en todas las condiciones sin causar el
golpe de ariete.
Debido a las razones anteriormente
mencionadas, los LLRS HP son especialmente
convenientes para sistemas que requieran
carga pequeña de refrigerante, similar a las
unidades de enfriamiento, o congeladores
pequeños. Las unidades de enfriamiento
generalmente no necesitan depósitos. Incluso, si
es necesario un depósito a fin de instalar pilotos
y suministrar alimentación de refrigerante para
un enfriador de aceite, el depósito puede ser
pequeño. Como resultado de lo anterior, los
LLRS HP son especialmente adecuados para
sistemas que requieran una pequeña carga
de refrigerante, p. ej., unidades enfriadoras de
líquido o congeladores pequeños. Las unidades
enfriadoras de líquido generalmente no
necesitan depósitos. No obstante, sí es necesario
un depósito, a fin de instalar pilotos y suministrar
refrigerante para un enfriador de aceite, el
depósito puede ser pequeño.
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Ejemplo de aplicación 4.1.1:
La solución mecánica para el
control del nivel de líquido HP
➀Válvula de cierre
➁Filtro
➂	Válvula principal 		
	 servoaccionada
➃Válvula de cierre
➄Válvula de flotador
➅Válvula de cierre
➆Válvula de cierre
En un LLRS HP grande el SV1 ➄ o SV3 válvula de
flotador, es usada como una válvula piloto para
una válvula principal PMFH ➂. Según lo ilustrado
arriba, cuando el nivel del líquido en el depósito
aumenta por encima del nivel del sistema, la
válvula de flotador SV1 ➄ emite una señal a la
válvula principal PMFH para abrirse.
En este caso la función del depósito es
proporcionar una señal más estable para que
trabaje la válvula de flotación SV1 ➄.
Datos técnicos
� FIA
� SVA� SVA
Al separador
Al enfriador
de aceite
Del condensador
EVM
� PMFH
SNV
� SV1
� SVA
SNV
DSV
LLG
Recibidor
� SVASVA
SFASFA
SVA
SVA
De la línea
de descarga
Danfoss
Tapp_0044_05
11-2006
PMFH 80 - 1 a 500
Materiales Hierro fundido nodular a baja temperatura
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a + 120
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Presiónmáximadeprueba[bar] 42
Capacidad nominal* [kW] 139-13900
* Condiciones: R717, +5/32°C, Tl = 28°C
* Condiciones: R717, +5/32°C, Tl = 28°C
Float valve - SV 1 and SV3
Material Carcasa: Acero
Cubierta: Hierro fundido de baja temperatura
Flotador: Acero inoxidable
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a + 65
P-band [mm] 35
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Presiónmáximadeprueba[bar] 36
Valor Kv [m3
/h] 0,06 para SV 1
0,14 para SV 3
Capacidad nominal* [kW] SV1: 25
SV3: 64
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
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Ejemplo de aplicación 4.1.2:
Solución mecánica para el
control del nivel de líquido con
HFI
� HFI
Al separador
de líquido
Del
compresor
Salida de agua enfriada
Entrada de
agua enfriada
Condensador de placa
Tubería de purga (opción1)
Tubería de
purga
(opción 2)
Danfoss
Tapp_0045_05
09-2007
➀Válvula de flotador HP
Si el condensador es un intercambiador de calor
de placa, la válvula de flotador mecánica HFI ➀
puede ser usado para controlar el nivel del
líquido.
La HFI es una válvula flotadora de alta presión de
actuación directa; por lo tanto, no se requiere
ninguna presión diferencial para activar la
válvula.
Datos técnicos
* Condiciones: R717, –10/35°C
Puede ser necesario conectar una línea de
ecualización ya sea en el circuito de alta presión o
en el de baja (opción 1 ó 2), tal como se muestra
en el gráfico, para eliminar el vapor refrigerante
del cuerpo de la válvula de flotador ya que esto
puede impedir que entre el líquido y evitar, por
tanto, que se abra la válvula.
La opción 1 es la solución más sencilla. La opción
2 requiere la instalación de una Válvula solenoide
en la línea de ecualización.
HFI
Materiales Acero especial aprobado para aplicación en baja temperatura
Refrigerantes R717 y otros refrigerantes no inflamables. Para los refrigerantes con densidad mayor que 700kg/m3,
please consult Danfoss.
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 80
Máx. presión de trabajo [bar] 25 bar
Presiónmáximadeprueba[bar] 50 bar (sin flotador)
Capacidad nominal* [kW] 400 a 2400
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Agua
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Ejemplo de aplicación 4.1.3:
Solución electrónica para el
control del nivel de líquido de HP
� FIA
� SVA� SVA
Al separador
Al enfriador
de aceite
SNV
� SVA
SNV
SFA
DSV
SFA
LLG
Recibidor
� SVASVA
�EKC 347
ICAD
� ICM
SVA
SVA
�AKS 41
Del condensador
De la
línea de
descarga
Danfoss
Tapp_0046_05
09-2007
➀Válvula de cierre
➁Filtro
➂Válvula motorizada
➃Válvula de cierre
➄Controlador
➅Transmisor de nivel
➆Válvula de cierre
➇Válvula de cierre
Al diseñar una solución electrónica LLRS HP,
la señal de nivel del líquido, puede darse por
cualquiera de los dos por un AKS 38 (transmisor
de nivel de líquido) el cual es un interruptor
de nivel (ON/OFF) o un AKS 41 el cual es un
transmisor electrónico de nivel (4-20 mA).
La señal electrónica es enviada para un
controlador electrónico EKC 347, que controla la
válvula de inyección.
La inyección del líquido puede ser controlada de
diferentes maneras:
Con una válvula de motor modulado tipo ICM,
con un actuador ICAD (Actuador de Control
Industrial con Display).
Con una válvula de expansión pulsante con
ancho de pulso tipo AKVA. La válvula AKVA
debe ser utilizada solamente donde es
aceptable la pulsación de la válvula.
Datos técnicos
* Condiciones: R717, Te = –10°C, Δp = 8.0 bar, ΔTsub = 4K;
Con una válvula de regulación REG actuando
como una válvula de expansión y una
Válvula solenoide EVRA para poner en
funcionamiento el control.
El sistema ilustrado es un transmisor de nivel
AKS 41 ➅ que envía una señal de nivel para
un controlador de nivel de líquido EKC 347 ➄
La válvula motorizada ICM ➂ actúa como una
válvula de expansión.
Válvula motorizada - ICM
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000
Transmisor de nivel - AKS 41
Materiales Rosca y tubería: Acero inoxidable
Parte superior: Aluminio fundido
Refrigerantes R717, R22, R404a, R134a, R718, R744
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 100
Máx. presión de trabajo [bar] 60
Rango de medida [mm] 207 a 2927
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
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4.2
Sistema de control de
nivel de líquido de baja
presión (LLRS LP)
Cuando se diseña un LLRS LP, los siguientes
puntos deben ser tomados en consideración:
Como resultado de lo antedicho, el LLRS LP es
especialmente apropiado para sistemas
descentralizados en los cuales existen muchos
evaporadores y la carga del refrigerante es
grande, tales como almacenes frigoríficos. Con
el LLRS LP, estos sistemas podrían funcionar con
seguridad aun cuando la carga del refrigerante
sea imposible de ser calculada exactamente.
El recibidor debe ser suficientemente grande
para acumular el refrigerante líquido que
viene de los evaporadores en el momento en
que el contenido de refrigerante en algunos
evaporadores varía con la carga de enfriamiento,
algunos evaporadores se desconectan para
el servicio. o parte de los evaporadores son
drenados para descongelar. El nivel de líquido
en el recipiente de baja presión (separador de
líquido/ evaporador multitubular) es mantenido a
un nivel constante. Esto es seguro para el sistema,
ya que un nivel de líquido demasiado alto en el
separador de líquido puede causar golpe de
ariete al compresor, y un nivel del líquido
demasiado bajo podría resultar en la cavitación
de las bombas de refrigerante en un sistema de
circulación por bomba.
En conclusión, Los LLRS HP son convenientes
para sistemas compactos tales como enfriadores;
la ventaja es el costo reducido (Depósito
pequeño o sin depósito). Mientras que los
LLRS LP son muy convenientes para sistemas
descentralizados con muchos evaporadores y
tubería larga, similar a cámaras frigoríficas; la
ventaja es la seguridad y fiabilidad más elevadas.
Ejemplo de aplicación 4.2.1:
Solución mecánica para el
control del nivel de líquido LP
� FIA
� SVA
Del
recibidor
AKS 38
AKS 38
SNV
SVASNV
DSV
Separador
de líquido
Al compresor
línea de
succión
Del evaporador
Al evaporador
LLG
SVA
SVA
SVA
EVM
� ICS1
SVA
SFASFA
SVA
� SVA
� SVA
� SV4
QDV
Danfoss
Tapp_0047_05
09-2007
➀Válvula de cierre
➁Filtro
➂Válvula solenoide
➃Válvula flotador LP
➄Válvula de cierre
➅Válvula de cierre
Las Válvulas de flotador“monitorea”el nivel de
líquido en recipientes de baja presión. Si la
capacidad es pequeña las válvulas SV ➃ vpueden
actuar directamente como válvula de expansión
en los recipientes de baja presión, según lo
mostrado.
Datos técnicos
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
SV 4-6
Materiales Carcasa: Acero
Cubierta: Hierro fundido (esférico) de baja temperatura
Flotador en acero inoxidable
Refrigerantes R717, HFC, HCFC and CFC
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +120
Banda P [mm] 35
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Presiónmáximadeprueba[bar] 42
Valor Kv [m3
/h] 0,23 para SV 4
0,31 para SV 5
0,43 para SV 6
Capacidad nominal* [kW] SV4: 102
SV5: 138
SV6: 186
* Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 4.2.2:
Solución mecánica para el
control del nivel de líquido LP
AKS 38
AKS 38
SNV
� SV4
SVASNV
DSV
Separador
de líquidoLLG
SVA
SVA
SVA
SVA
SFASFA
� SVA
� SVA
� FIA� PMFL
EVM
� SVA
SVA
Al compresor
línea de
succión
� SVA
Del
recibidor
Del evaporador
Al evaporador QDV
Danfoss
Tapp_0048_05
09-2007
➀	Válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula principal
	 servoaccionada
➃	Válvula de cierre
➄Válvula flotador LP
➅	Válvula de cierre
➆	Válvula de cierre
Si la capacidad es grande, la válvula flotador SV ➄
es usado como una válvula piloto para la válvula
principal PMFL. Según lo ilustrado arriba, cuando
el nivel del líquido en el recibidor desciende
Datos técnicos
* Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K.
PMFL 80 - 1 a 500
Materiales Hierro fundido nodular de baja temperatura
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a +120
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Presiónmáximadeprueba[bar] 42
Capacidad nominal* [kW] 139-13,900
Ejemplo de aplicación 4.2.3:
Solución electrónica para el
control del nivel de líquido LP
� AKS 38
SNV
SVA
DSV
Separador
de líquido
Del evaporador
LLG
SFASFA
� ICS
� FIA
EVM
� EKC 347� AKS 41
SVA
SVA
� SVA � SVA
SVA
SVA
SVA
SNV
ICAD
� ICM
Al compresor
línea de
succión
Al evaporador QDV
Del
recibidor
Danfoss
Tapp_0049_05
09-2007
➀	Válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula motorizada
➄	Válvula de cierre
➅	Controlador
➆	Transmisor de nivel
➇	Interruptor de nivel El transmisor de nivel AKS 41 ➆, monitorea el
nivel de líquido en el separador y envía una
señal de nivel para el controlador de nivel de
líquido EKC 347 ➅, que a su vez envía una señal
de modulación para el actuador de la válvula
motorizada tipo ICM ➃. La válvula motorizada
ICM actúa como una válvula de expansión.
El controlador de nivel de líquido EKC 347 ➅
también proporciona regulador de salida para
límites de alta y baja y para el nivel de alarma. Sin
embargo, es recomendable que el interruptor de
nivel AKS 38 ➇ sea ajustado como un interruptor
de alto nivel.
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
por debajo del nivel del sistema. La válvula de
flotador SV ➄ emite una señal a la válvula PMFL
para abrirse.
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© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 35
Ejemplo de aplicación 4.2.4:
Solución electrónica para el
control del nivel de líquido LP
AKS 38
SNV
SVA
DSV
Separador
de líquidoLLG
SFASFA
� AKVA
� FIA
� EKC 347
� AKS 41
SVA
SVA
� SVA
� SVA
SVA
SVA
SVA
SNV
Del
recibidor
Al evaporador
Del evaporador
QDV
Al compresor
línea de
succión
�
EVRAT
Danfoss
Tapp_0050_05
09-2007
➀	Válvula de cierre
➁	Filtro
➂ Válvula solenoide CID
➃	Válvula de expansión
	 operada electrónicamente
➄	Válvula de cierre
➅	Controlador
➆	Transmisor de nivel
Esta solución es similar a la solución 4.2.3. Sin
embargo, con este ejemplo la válvula motorizada
ICM es substituida por una válvula de expansión
AKVA, operada electrónicamente. La válvula
servoaccionada EVRAT ➂ es utilizada como
una válvula solenoide adicional para asegurar
que cierre el 100%, durante los ciclos“off”. El
Datos técnicos
* Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K.
Ejemplo de aplicación 4.2.5:
Solución electrónica para el
control del nivel de líquido LP
AKS 38
SNV
SVA
DSV
LLG
SFASFA
� AKS 41
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SNV
� EKC 347
ICFS
ICM
� ICF
ICFM
ICFE
ICFF
ICFS
QDV
Separador
de líquido
Del
recibidor
Al evaporador
Del evaporador
Al compresor
línea de
succión
Danfoss
Tapp_0051_05
09-2007
➀	La estación de válvula
	 ICF incluye:
	 Válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Apertura manual
	 Válvula motorizada
	 Válvula de cierre
➁	Controlador
➂	Transmisor de nivel
Danfoss puede suministrar una solución de
válvula muy compacta ICF ➀. Se pueden montar
hasta seis módulos diferentes en la misma
carcasa, el cual es fácil de instalar.
El módulo ICM actúa como una válvula de
expansión y el módulo ICFE es una Válvula
solenoide.
Esta solución trabaja de manera idéntica al
ejemplo 4.2.3. Tambien existe solución alternativa
ICF para la aplicación 4.2.4.
controlador de nivel de líquido EKC 347 ➅
también proporciona regulador de salida para
límites de alta y baja y para el nivel de alarma. Sin
embargo, es recomendable que el interruptor de
nivel AKS 38 sea ajustado como un interruptor de
alto nivel .
AKVA
Materiales AKVA 10: Acero inoxidable
AKVA 15: Hierro fundido
AKVA 20: Hierro fundido
Refrigerantes R717
Rangotemperaturamedia[°C] AKVA 10: –50 a +60
AKVA 15/20: –40 a +60
Máx. presión de trabajo [bar] 42
DN [mm] 10 a 50
Capacidad* nominal [kW] 4 a 3150
M
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
36 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 4.2.6:
Solución electrónica para el
control del nivel de líquido de LP
� AKS 38
SNV
SVA
DSV
LLG
SFASFA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SNV
� REG
� SVA � SVA
� EVRA+FA
AKS 38
QDV
Separador
de líquido
Del
recibidor
Al evaporador
Del evaporador
Al compresor
línea de
succión
Danfoss
Tapp_0052_05
09-2007
AKS 38
➀	Válvula de cierre
➁	Válvula solenoide
➂	Válvula de regulación manual
➃	Válvula de cierre
➄	Interruptor de nivel
Esta solución controla la inyección de líquido
usado en el control on/off. El interruptor de
nivel AKS 38 ➄, controla la conmutación de la
válvula solenoide EVRA ➁, de acuerdo con el
nivel de líquido en el separador. La válvula de
regulación manual REG ➂ actúa como la válvula
de expansión.
Datos técnicos AKS 38
Materiales Carcasa: Hierro fundido cromado de zinc
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717.
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +65
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Rango de medida [mm] 12,5 a 50
REG
Materiales Acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717.
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 80
Prueba de fuga: 40
Valor Kv [m3
/h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente
EVRA
Refrigerantes R717, R22, R134a, R404a, R410a, R744, R502
Rangotemperaturamedia[°C] –40 a +105
Máx. presión de trabajo [bar] 42
Capacidad nominal* [kW] 21,8 a 2368
Valor Kv [m3
/h] 0,23 a 25.0
* Condiciones: R717, –10/+25°C, Δp = 0.15 bar
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Solución mecánica presión
alta:
SV1/3 + PMFH
Recibidor
Aplicable para sistemas con
poca carga de refrigerante,
como los enfriadores.
Mecánica pura.
Amplio rango de capacidad.
Incapaz de controlar a
distancia, la distancia entre
la SV y PMFH es limitado a
varios metros. Un poco
despacio en la respuesta.
Solución mecánica presión
alta:
HFI Condensador
tipo placa
Aplicable para los sistemas
con cargas pequeñas de
refrigerante y sólo con
condensadores tipo placa.
Mecánica pura.
Solución simple.
Especialmente apropiado
para intercambiadores de
calor de placa
Incapaz de proporcionar
refrigeración de aceite del
termosifón.
Solución electrónica
presión alta:
AKS 41+EKC 347 + ICM Recibidor
M
LC
LT Aplicable para sistemas con
poca carga de refrigerante,
como los enfriadores.
Flexible y compacto.
Posible para monitorear y
controlar a distancia.
Cubre un amplio rango de
capacidad.
No es permitido para
refrigerante inflamable.
Solución mecánica presión
baja:
SV4-6
Separador de líquido
Aplicable para sistemas
pequeños.
Mecánica pura.
Simple, solución de bajo
costo.
Capacidad limitada.
Solución mecánica presión
baja:
SV 4-6 + PMFL
Separador de líquido
Particularmente aplicable
para sistemas de centrales,
como frigoríficos, tiendas
Mecánica pura. Amplio
rango de capacidad
Incapaz de controlar a
distancia, la distancia entre
la SV y PMFL es limitado a
varios metros. Un poco
despacio en la respuesta.
Solución electrónica
presión baja:
AKS41 + EKC 347 + ICM
Separador de líquido
M
LT
LC
Particularmente aplicable
para sistemas de centrales,
como frigoríficos, tiendas.
Flexible y compacto. Posible
para monitorear y controlar
a distancia. Cubre un amplio
rango de capacidades.
No es permitido para
refrigerante inflamable.
Solución electrónica
presión baja:
AKS 41 + EKC 347 + AKVA
Separador de líquido
AKVA LC
LT
Particularmente aplicable
para sistemas de centrales,
como frigoríficos, tiendas.
Flexible y compacto. Posible
para monitorear y controlar
a distancia. Amplio rango de
capacidad. Más rápido
que la válvula motorizada.
Válvula de seguridad (NC).
No es permitido para
refrigerante inflamable. El
sistema necesita tener en
cuenta las pulsaciones.
Solución electrónica
presión baja:
AKS 41 + EKC 347 + ICF
Separador de líquido
M
LT
LC
Particularmente aplicable
para sistemas de centrales,
como frigoríficos, tiendas.
Flexible y compacto. Posible
para monitorear y controlar
a distancia. Cubre un amplio
rango de capacidades. Fácil
de instalar.
No es permitido para
refrigerante inflamable.
Solución electrónica
presión baja:
AKS 38 + EVRA + REG
Separador de líquido
Particularmente aplicable
para sistemas de centrales,
como frigoríficos, tiendas.
Simple.
Costoso.
Justo 40 mm para ajuste de
nivel. Muy dependiente en el
ajuste de la válvula REG. No
apropiado para sistemas con
gran capacidad
fluctuaciones.
4.3
Resumen
4.4
Literatura de referencia
Para una descripción alfabética
de toda la literatura de
referencia, por favor vea la
página 104
Tipo N° Literatura
AKS 38 RD.5M.A
AKS 41 PD.SC0.A
AKVA PD.VA1.B
EKC 347 RS.8A.X
EVRA(T) RD.3C.B
ICM PD.HT0.A
Tipo N° Literatura
PMFH/L RD.2C.B
ICF PD.FT0.A
REG PD.KM0.A
SV 1-3 RD.2C.B
SV 4-6 RD.2C.B
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
AKS 38 RI.5M.A
AKS 41 PI.SC0.A
AKVA PI.VA1.C PI.VA1.B
EKC 347 RI.8B.Y
EVRA(T) RI.3D.A
ICM PI.HT0.A
Tipo N° Literatura
PMFH/L RI.2C.F PI.GE0.A
ICF PI.FT0.A
REG PI.KM0.A
SV 1-3 RI.2B.F
SV 4-6 RI.2B.B
Instrucción del producto
Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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5.
Controles de evaporador
El evaporador es la parte del sistema de
refrigeración donde el calor efectivo es
transferido a partir del medio que desea enfriar
(por ejemplo aire, salmuera, o directamente el
producto) al refrigerante.
Por lo tanto, la función principal del sistema de
control del evaporador es alcanzar la temperatura
media deseada. Además, el sistema de control
también debe mantener el evaporador en buen
rendimiento y siempre el funcionamiento libre de
problemas.
Específicamente, los siguientes métodos
de control pueden ser necesarios para los
evaporadores:
La parte 5.1 y 5.2 de control de suministro
de líquido, describe dos tipos diferentes de
suministro líquido de expansión directa (DX) y
la circulación de liquido por bombas.
Descongelamiento (Sección 5.3 y 5.4), que es
necesaria para enfriadores con aire operando
a temperatura inferiores a 0°C.
Conversión de multi-temperatura (Sección 5.5)
para evaporadores que necesiten funcionar a
diferentes niveles de temperatura.
Control de temperatura media (Sección 5.6)
cuando la temperatura media es requerida
para ser mantenida a un nivel constante con
gran exactitud.
Cuando se introduce el control de temperatura
media y descongelar, los evaporadores de
expansión directa (DX) y los evaporadores
de líquido bombeado, son examinados
separadamente, porque existe algunas
diferencias en los sistemas de control.
5.1
Control de expansión directa
Para diseñar el suministro de líquido para los
evaporadores de expansión directa, deben
cumplirse los siguientes requisitos:
El refrigerante líquido suministrado al
evaporador es evaporado completamente.
Esto es necesario para proteger al compresor
contra golpe de ariete.
La temperatura media del evaporador es
mantenida dentro del rango deseado.
La inyección líquida es controlada por una válvula
de expansión que controla el recalentamiento, la
cual mantiene el recalentamiento en la salida del
evaporador dentro de un rango deseado. Esta
válvula de expansión puede ser una válvula de
expansión termostática, o una válvula de
expansión electrónica.
El control de temperatura es alcanzado
normalmente por el control ON/OFF, el cual inicia
el suministro de líquido para el evaporador de
acuerdo con la temperatura media.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 5.1.1:
El evaporador DX,
expansión termostática
Del
recibidor
� FA +
� EVRA
�TEA
� SVA� SVA
� SVA
A la línea de succión
� Evaporador
� AKS 21
� EKC 202
Danfoss
Tapp_0062_05
11-2006
➀	Entrada de líquido en la
	 válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de expansión
	 Termostática
➄	Válvula de retención
	 entrada evaporador
➅	Válvula de retención
	 línea de succión
➆	Evaporador
➇	Termostato Digital
➈	Sensor de temperatura
Ejemplo de aplicación 5.1.1 muestra una
instalación típica para un evaporador DX sin
descongelamiento de gas caliente.
La inyección líquida es controlada por una válvula
de expansión termostática TEA ➃, la cual
mantiene el refrigerante recalentado en la salida
del evaporador a un nivel constante. Las válvulas
TEA son diseñadas para amoníaco. Danfoss
también suministra válvulas de expansión
termostática para refrigerantes fluorados.
La temperatura media es controlada por el
termostato digital EKC 202 ➇, el cual controla el
interruptor on/off de la válvula solenoide EVRA ➂
de acuerdo con la indicación de la temperatura
media del sensor de temperatura AKS 21 ➈ (PT
1000).
Datos técnicos
Esta solución también puede ser aplicado para
evaporadores DX, con descongelamiento natural
o eléctrico.
El descongelamiento natural es realizado
parando el flujo del refrigerante para el
evaporador, y manteniendo el ventilador en
funcionamiento. El descongelamiento eléctrico
es realizado parando el flujo de refrigerante para
el evaporador y el ventilador y al mismo tiempo
poniendo en marcha un calentador eléctrico
dentro del bloque de aleta del evaporador.
Controlador del Evaporador EKC 202
El termostato digital controla todas las funciones
del evaporador incluyendo el ventilador del
termostato, descongelamiento y alarmas.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
202 de Danfoss.
Válvula de expansión termostática - TEA
Refrigerantes R717
Rangotemperaturaoperacional[°C] -50 a 30
Temp. máx. del bulbo [°C] 100
Máx. presión de trabajo [bar] 19
Capacidad nominal* [kW] 3,5 a 295
* Condiciones: –15°C/+32°C, ΔTsub = 4°C
Válvula solenoide - EVRA(T)
Refrigerantes R717, R22, R134a, R404a, R410a, R744, R502
Rangotemperaturamedia[°C] –40 a +105
Máx. presión de trabajo [bar] 42
Capacidad nominal* [kW] 21,8 a 2368
Valor Kv [m3
/h] 0,23 a 25,0
* Condiciones: R717, –10/+25°C, Δp = 0.15 bar
Tamiz - FA
Refrigerantes Amoníaco y refrigerantes fluorados
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +140
Máx. presión de trabajo [bar] 28
DN [mm] 15/20
Inserción del Filtro Malla de acero inoxidable 150μ
Valor Kv [m3
/h] 3,3/7,0
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 5.1.2:
Evaporador DX,
expansión electrónica
Del recibidor
� SVA� SVA
� SVA
A la línea
de succión
� ICM
ICAD
� AKS 21
� FA +
� EVRA
� Evaporador
� EKC 315A
AKS 33
AKS 21
Danfoss
Tapp_0063_05
11-2006
Ejemplo de aplicación 5.1.2 muestra una
instalación típica para un evaporador
DX controlado electrónicamente sin
descongelamiento de gas caliente.
La inyección de líquido es controlado por la
Válvula motorizada -ICM ➃ controlada por el
controlador de evaporador tipo EKC 315 . El
controlador EKC 315A ➇ medirá el
recalentamiento por medio del transmisor de
presión AKS 33 y el sensor de temperatura AKS
21 ➈ en la salida del evaporador, y controlando la
abertura del ICM con la finalidad de mantener el
recalentamiento en nivel óptimo.
Al mismo tiempo, el controlador EKC 315 opera
como un termostato digital, el cuál controlará el
interruptor on/off de la válvula solenoide EVRA ➂
dependiendo de la indicación de temperatura
media del sensor de temperatura AKS 21 .
Datos técnicos
Comparado con la solución 5.1.1, esta solución
operará el evaporador en un recalentamiento
optimizado y adapta constantemente el grado de
abertura de la válvula de inyección para asegurar
la eficiencia y máxima capacidad. El área de
superficie del evaporador será utilizada
completamente. Además, esta solución ofrece
una gran exactitud del control de temperatura
media.
Controlador del Evaporador EKC 315A
El controlador digital controla todas las funciones
del evaporador incluyendo el termostato,
válvulas de expansión y alarmas.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
315 de Danfoss.
* Condiciones: R717, Te = –10°C, Δp = 8.0 bar, ΔTsub = 4K;
Válvula motorizada - ICM
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rango Temp media [°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 65
Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000
Transmisor de presión - AKS 33
Refrigerantes Todos los refrigerantes
Alcance operacional [bar] 1 hasta 34
Máx. presión de trabajo [bar] Hasta 55
Rangotemperaturaoperacional[°C] –40 a 85
Rango temperatura
compensada [°C]
LP: –30 a +40
HP: 0 a +80
Señal de salida nominal 4 a 20 mA
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
➀	Entrada de líquido en la
	 válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de expansión
	 Termostática
➄	Válvula de retención
	 entrada evaporador
➅	Válvula de retención
	 línea de succión
➆	Evaporador
➇	Controlador
➈	Sensor de temperatura
	 Transmisor de presión
	 Sensor de temperatura
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 41
Ejemplo de aplicación 5.1.3:
Evaporador DX, expansión
electrónica con solución
de control ICF
Del recibidor � ICF
� SVA
De la línea
de succión
� AKS 33
� AKS 21
� AKS 21
� Evaporador
� EKC 315A
ICFS
ICFS
ICM
ICFF
ICFE
ICFM
Danfoss
Tapp_0064_05
11-2006
➀	Solución de control ICF con:
	 Filtro de entrada de líquido
	 en la válvula de cierre.
	 Válvula solenoide.
	 Abertura manual.
	 Válvula de expansión
	 electrónica ICM.
	 Válvula de retención entrada
	 evaporador.
➁	Válvula de retención línea
	 de succión
➂	Evaporador
➃	Controlador
➄	Sensor de temperatura
➅	Transmisor de presión
➆	Sensor de temperatura
Ejemplo de aplicación 5.1.3, muestra la nueva
solución de control ICF para un evaporador DX
controlado electrónicamente, sin
descongelamiento de gas caliente , similar al
ejemplo 5.1.2.
El ICF acomodará hasta seis diferentes módulos
montados en la misma cubierta ofreciendo una
solución de control compacta y fácil de instalar.
La inyección de líquid es controlada por la válvula
motorizada ICM, la cual es controlada por el
controlador de evaporador tipo EKC 315A ➃. El
controlador EKC 315 medirá el recalentamiento
por medio del Transmisor de presión AKS 33 ➅ y
el sensor de temperatura AKS 21 ➄ en la salida
del evaporador, y control de la apertura de la
válvula ICM, con la finalidad de mantener el
recalentamiento en nivel óptimo.
Al mismo tiempo, el controlador EKC 315 opera
como un termostato digital, el cuál controlará el
interruptor on/off de la válvula solenoide ICFE ,
dependiendo de la indicación de temperatura
media del sensor de temperatura AKS 21 ➆.
evaporador en un recalentamiento optimizado y
adaptará constantemente el grado de abertura
de la válvula de inyección para asegurar la
máxima capacidad y rendimiento. El área
de superficie del evaporador será utilizada
completamente. Además, esta solución ofrece
una gran exactitud del control de temperatura
media.
Controlador del Evaporador EKC 315A
El controlador digital controla todas las funciones
del evaporador incluyendo el termostato,
válvulas de expansión y alarmas.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
315 de Danfoss.
M
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
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5.2
Control de circulación
por bombas
Comparados con los sistemas de amoníaco
DX, el control de los sistemas de circulación de
bomba de amoníaco es más sencillo, porque un
separador de bomba bien dimensionado protege
al compresor de choques hidráulicos.
El separador de la bomba asegura que
sólo vuelve vapor refrigerante“seco”a los
compresores.
El control de evaporación también se simplifica,
porque solo se requiere un control on/off básico
del líquido.
Ejemplo de aplicación 5.2.1:
Evaporador de circulación
líquida bombeado, sin
descongelamiento de gas
caliente
Del separador
de líquido
� FA +
� EVRA
� REG� SVA � SVA
� SVA
Al separador
de líquido
� Evaporador
� EKC 202 � AKS 21
Danfoss
Tapp_0065_05
11-2006
➀	Entrada de líquido en la
	 válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de expansión
	 manual
➄	Válvula de retención
	 entrada evaporador
➅	Válvula de retención
	 línea de succión
➆	Evaporador
➇	Termostato Digital
➈	Sensor de temperatura
El ejemplo de aplicación 5.2.1, muestra una
instalación típica para un evaporador de
circulación de líquido bombeado sin
descongelamiento de gas caliente, y también
puede ser aplicado a evaporadores de circulación
de líquido bombeado, con descongelamiento
natural o eléctrico.
La temperatura media es mantenida en el nivel
deseado por el termostato digital EKC 202 ➇, el
cual controla el interruptor on/off de la válvula
solenoide EVRA ➂ de acuerdo con la indicación
de la temperatura media, del sensor de
temperatura AKS 21 ➈ (PT 1000).
La cantidad de líquido inyectado en el
evaporador es controlado por la apertura de
la válvula de regulación manual REG ➃. Es
importante fijar esta válvula de regulación en el
grado de apertura correcta. Un grado de apertura
demasiado alto inducirá a una operación
frecuente de la válvula solenoide con severo
desgaste . Un grado de abertura demasiado bajo,
dejará el evaporador sin refrigerante líquido.
Controlador del Evaporador EKC 202
El termostato digital controlará todas las
funciones del evaporador incluyendo el
termostato, ventilador, descongelamiento y
alarmas.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
202 de Danfoss.
Datos técnicos Válvula de regulación - REG
Materiales SAcero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717.
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 80
Prueba de fuga: 40
Valor Kv [m3
/h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 43
Ejemplo de aplicación 5.2.2:
Evaporador de circulación líquida
bombeado, solución de control
ICF sin descongelamiento de gas
caliente
Del separador
de líquido
� SVA
Al separador
de líquido� ICF
� Evaporador
ICFS
ICFS
ICFR
ICFF
ICFE
ICFM
� EKC 202 � AKS 21
Danfoss
Tapp_0066_05
11-2006
➀	Solución de control ICF con:
	 Filtro de entrada de líquido
	 en la válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Apertura manual
	 Válvula de expansión manual
	 Válvula de retención entrada
	 evaporador
➁	Válvula de retención línea
	 de succión
➂	Evaporador
➃	Termostato Digital
➄	Sensor de temperatura
El ejemplo de aplicación 5.2.2 incluye la nueva
solución de control ICF, operando idénticamente
al ejemplo 5.2.1; también puede ser aplicado para
evaporadores de circulación de líquido
bombeado y descongelamiento eléctrico o
natural. El ICF acomodará hasta seis diferentes
módulos montados en la misma cubierta
ofreciendo una solución de control compacta y
fácil instalacion.
La temperatura media es mantenida en el nivel
deseado por el termostato digital EKC 202 ➃,
el cual controla el interruptor on/off de la válvula
solenoide ICFE en el ICF de acuerdo con la
indicación de la temperatura media del sensor de
temperatura AKS 21 ➄ (PT 1000).
La cantidad de líquido inyectado en el
evaporador es controlado por la apertura de la
válvula de regulación manual ICFR. Es importante
fijar esta válvula de regulación en el grado de
apertura correcto. Un grado demasiado de
apertura alto inducirá a una operación frecuente
de la válvula solenoide con desgaste alto. Un
grado de apertura demasiado bajo, dejará el
evaporador sin refrigerante líquido.
Controlador del Evaporador EKC 202
El termostato digital controlará todas las
funciones del evaporador incluyendo el
termostato, ventilador, descongelamiento y
alarmas.
Para más detalles, por favor vea el manual del EKC
202 de Danfoss.
5.3
Descongelamiento por
gas caliente para
enfriadores a aire
En aplicaciones donde el enfriador de aire opera a
temperaturas de evaporación inferiores a 0°C,
formará escarcha en la superficie del intercambiador
de calor, aumentando el espesor con el tiempo. La
acumulación de escarcha lleva a una caída en el
rendimiento del evaporador por la reducción del
coeficiente de la transferencia de calor y bloqueo de
la circulación de aire al mismo tiempo. Por lo tanto,
estos enfriadores de
aire deben ser descongelados periódicamente para
mantener su funcionamiento al nivel deseado.
Distintos tipos de descongelamiento, utilizados
comúnmente en la refrigeración industrial son:
Descongelamiento natural
Descongelamiento eléctrico
Descongelamiento por gas caliente
El descongelamiento natural es realizado parando el
flujo del refrigerante para el evaporador, y
manteniendo el ventilador en funcionamiento.
Este puede ser usado solamente para temperatura
ambiente superiores a 0°C. El tiempo de
descongelamiento resultante es mayor.
El descongelamiento eléctrico es realizado
parando el flujo de refrigerante y el ventilador
del evaporador y al mismo tiempo poniendo
en marcha un calentador eléctrico dentro del
bloque de aleta del evaporador. Con la función de
reloj y/o un termostato descongelador acabado,
la descongelación puede terminarse, cuando
la superficie del intercambiador de calor esté
completamente libre de hielo. Mientras esta
solución es fácil de instalar y la inversión inicial
baja, los costos operacionales (electricidad) son
considerablemente más elevados que para otras
soluciones.
Para sistemas de descongelamiento de gas caliente,
el gas caliente deberá inyectarse en el evaporador
para descongelar la superficie. Esta solución
requiere más controles automáticos que otros
sistemas, pero tiene el costo de operación más bajo
con el transcurso del tiempo. Un efecto positivo
de la inyección de gas caliente en el evaporador es
la remoción y retorno de aceite. Para asegurar una
suficiente capacidad de gas caliente, esta solución
debe ser utilizado solamente en sistemas de
refrigeración con tres o más evaporadores. Sólo un
tercio del total de la capacidad total del evaporador
puede ser descongelado en un momento dado.
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
44 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 5.3.1:
Evaporador DX, con sistema de
descongelamiento de gas
caliente
Al
condensador
Compresor
De otros
evaporadores
EVM
CVPP
Al recibidor
Controlador
EVM
Del recibidor
Evaporador
� SVA
� GPLX
SCA
16
ICS
17
18
� AKVA
� SVA � SVA
� FIA
�
SVA
14
SVA
EVM
� SVA
FIA
ICS 12
NRVA
15
13
AKS 21
19
AKS 21
20
AKS 21
NRVA
� EVRAT
Danfoss
Tapp_0067_05
09-2007
El ejemplo de aplicación ilustrado anteriormente,
es un sistema evaporador DX con descongelamiento
de gas caliente. Mientras que este método de
descongelamiento no es común, aun así es menor
para los sistemas de evaporador de amoníaco DX y
más aplicable a sistemas fluorados.
Ciclo de refrigeración
La válvula servoaccionada ICS ➂ en la línea de
líquido es mantenida abierta por su válvula piloto
de solenoide EVM. La inyección líquida es
controlada por la válvula de expansión
electrónica AKVA ➃.
LaVálvula solenoide GPLX ➆ en la línea de
succión se mantiene abierta y la válvula de
solenoide ICS de descongelamiento, se mantiene
cerrada por su válvula piloto de solenoide EVM. La
válvula de retención NRVA previene la formación
de hielo en la bandeja colectora.
La válvula servoaccionada ICS es mantenida
abierta por su válvula piloto de solenoide EVM.
Ciclo de descongelamiento
Después del inicio del ciclo de descongelamiento,
la válvula solenoide de suministro de líquido ICS ➂
es cerrada. El ventilador es mantenido en operación
por 120 a 600 segundos, dependiendo del tamaño
del evaporador con el fin de bombear debajo del
evaporador del líquido.
Los ventiladores son detenidos y el GPLX ➆ es
cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para
cerrar laVálvula solenoide accionada por gas
GPLX dependiendo del tamaño de la válvula, del
refrigerante y de la temperatura de evaporación.
Además un atraso de 10 a 20 segundos, es
requerido para que el líquido en el evaporador se
asiente en el fondo sin burbujas de vapor. La
Válvula solenoide ICS después es abierta por
su válvula piloto de solenoide EVM y suministra
gas caliente al evaporador.
Durante el ciclo de descongelamiento, la válvula
piloto solenoide EVM de la válvula servoaccionada
ICS es cerrada a fin de que ICS sea controlado
por el piloto de presión diferencial CVPP.
ICS luego crea una presión diferencial entre
presión de gas caliente y presión del recibidor. Esta
caída de presión garantiza que el líquido el cual
está condensado durante el descongelamiento, sea
forzado fuera en la línea del líquido a través de la
válvula de retención NRVA .
Cuando la temperatura en el evaporador (medida
por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el
descongelamiento termina, la válvula solenoide
ICS es cerrada, la válvula solenoide EVM para
ICS es abierta y laVálvula solenoide GPLX ➆
es abierta.
Debido a la alta presión diferencial entre el
evaporador y la línea de succión, es necesario
usar una válvula solenoide de dos etapas como
Danfoss GPLX o PMLX. GPLX/PMLX tendrán sólo
una capacidad de 10% en alta presión diferencial,
permitiendo que la presión sea ecualizada antes
de abrirse completamente, para garantizar una
buena operación y evitar flujo intermitente de
líquido en la línea de succión.
Después que GPLX se abre completamente, ICS ➂
es abierto para reiniciar el ciclo de refrigeración. El
ventilador es iniciado después de atrasarse, con el
fin de refrigerar las gotitas líquidas que quedaron en
la superficie del evaporador.
Línea de líquido
➀	Entrada de líquido en la 		
	 válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de Expansión
➄	Válvula de retención
	 entrada evaporador
Línea de Succión
➅	Válvula de retención
	 entrada evaporador
➆	Válvula solenoide de
	 dos tiempos
➇	Válvula de retención línea
	 de succión
Línea de gas caliente
➈	Válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Válvula de cierre
	 Válvula de retención
Línea de descarga
	 Válvula de cierre de 	
	 retención en línea de 		
	 descarga
	 Regulador de presión
	 diferencial
	 Controlador
	 Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
	Sensores de temperatura
Válvula de retención
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 45
Datos técnicos
* Condiciones: R717, Tliq = 30°C, Pdisch. = 12bar, ΔP = 0.2bar, Tdisch. = 80°C, Te = –10°C, Relación de Recirculación = 4
Válvula servoaccionada piloto - ICS
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Capacidad nominal* [kW] En línea de gas caliente: 20,9 a 864
En línea de líquido sin cambio de fase: 55 a 2248
Válvula solenoide de dos pasos alimentada por
gas - GPLX
Válvula solenoide de dos pasos alimentada por
gas - PMLX
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Cuerpo: Hierro fundido de baja temp
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables,
incluyendo R717.
Todos los refrigerantes comunes no inflamables,
incluyendo
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 150 –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 40 28
DN [mm] 80 a 150 32 a 150
Capacidad nominal* [kW] En línea de succión de seco: 442 a 1910
Sobre la línea de succión húmeda: 279 a 1205
En línea de succión seco: 76 a 1299
Sobre la línea de succión húmeda: 48 a 820
* Condiciones: R717, ΔP = 0.05 bar, Te = –10°C, Tliq = 30°C, Relación de Recirculación = 4
Válvula de retención - NRVA
Materiales Cuerpo: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 140
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 15 a 65
Capacidad nominal* [kW] En línea de líquido sin cambio de fase: 160.7 a 2411
* Condiciones: R717, ΔP = 0.2 bar, Te = –10°C, Relación de Recirculación = 4
Filtro - FIA
Materiales Cuerpo: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 15 a 200
Inserción del Filtro Trama de acero inoxidable 100/150/250/500μ
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Ejemplo de aplicación 5.3.2:
Evaporador DX, con sistema de
descongelamiento de gas
caliente con solución de control
ICF
Al
Condensador
Al recibidor
CVPP
EVM
Compresor
� SCA
� ICS
� SVA
� GPLX
De otros
evaporadores
Controlador
� SVA
EKC 315A
AKS 21
12
AKS 33
16
A otros
evaporadores
� NRVA
Del recibidor
� ICF
ICFS
ICFS
ICFF
ICFE
ICFS
ICM
ICFE
� ICF
�
NRVA
ICFF ICFSICFM
Evaporador
AKS 2113
AKS 2114
AKS 2115
Danfoss
Tapp_0068_05
11-2006
➀	Línea de líquido ICF con:
	 Filtro de entrada de líquido
	 en la válvula de cierre
	 Válvula solenoide
	 Abertura manual
	 Válvula de expansión ICM
	 Válvula de retención entrada
	 evaporador
➁	Válvula de cierre de salida 	
	 del evaporador
➂	Válvula solenoide de dos
	 etapas
➃	Válvula de retención línea
	 de succión
➄	Línea de gas caliente ICF 		
	 con:
	 Válvula de Cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Válvula de cierre
➅	Válvula de retención
➆	Válvula de retención
➇	Válvula de cierre de 	
	 retención en línea de 		
	 descarga
➈	Regulador de presión 		
	 diferencial
	 Controlador
	 Controlador de
	 Recalentamiento
	 Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
	 Transmisor de presión
Ejemplo de aplicación 5.3.2 muestra una
instalación para evaporadores DX con
descongelamiento por gas caliente usando la
nueva solución de control ICF.
El ICF contendrá hasta seis diferentes módulos,
montados en la misma cubierta ofreciendo una
solución de control compacta y fácil de instalar.
Ciclo de refrigeración
La válvula solenoide ICFE en el ICF ➀ en la línea
de líquido, es mantenida abierta. La inyección de
líquido es controlada por la válvula motorizada
ICM en el ICF ➀.
La válvula solenoide GPLX ➂ en la línea de
succión se mantiene abierta y la válvula
solenoide de descongelamiento ICFE en ICF ➄ se
mantiene cerrada.
La válvula servoaccionada ICS ➈ es mantenida
abierta por su válvula piloto solenoide EVM.
Ciclo de descongelamiento
Después del inicio del ciclo de descongelamiento,
La solenoide de suministro de líquido ICFE en
ICF ➀ es cerrado. El ventilador es mantenido en
operación por 120 a 600 segundos, dependiendo
del tamaño del evaporador con el fin de bombear
debajo del evaporador del líquido.
Los ventiladores son detenidos y el GPLX es
cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos
para cerrar la Válvula solenoide accionada por
gas GPLX ➂ dependiendo del tamaño de la
válvula, del refrigerante y de la temperatura
de evaporación. Además, se requiere un atraso
de 10 a 20 segundos para que el líquido en el
evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de
vapor. La válvula solenoide ICFE en ICF ➄ luego
es abierta y suministra gas caliente al evaporador.
Durante el ciclo de descongelamiento, la
válvula piloto solenoide EVM para la válvula
servoaccionada ICS ➈ es cerrada a fin de que
ICS ➈ sea controlado por el piloto de presión
diferencial CVPP. ICS ➈ luego crea una presión
diferencial Δp entre presión de gas caliente y
presión del recibidor.
Esta caída de presión garantiza que el
líquido el cual está condensado durante el
descongelamiento, sea forzado fuera en la línea
del líquido a través de la válvula de retención
NRVA ➆.
Cuando la temperatura en el evaporador (medida
por AKS 21 ) alcanza el valor del sistema,
termina el descongelación, la válvula solenoide
ICFE en ICF ➄ es cerrada, el piloto EVM de la
Válvula solenoide para ICS ➈ es abierta y la
Válvula solenoide GPLX es abierta.
Debido a la alta presión diferencial entre el
evaporador y la línea de succión, es necesario
usar una válvula solenoide de dos etapas como
Danfoss GPLX ➂ o PMLX. GPLX ➂/PMLX tendrán
sólo una capacidad de 10 % en alta presión
diferencial, permitiendo que la presión sea
ecualizada antes de abrirse completamente, para
garantizar una buena operación y evitar flujo
intermitente de líquido en la línea de succión.
Después que GPLX ➂ se abre completamente, la
Válvula solenoide de suministro de líquido
ICFE en ICF ➀ es abierta para iniciar el ciclo de
refrigeración. El ventilador es iniciado después
de atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas
líquidas que quedaron en la superficie del
evaporador.
M
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
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© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 47
Ejemplodeaplicación5.4.1:
Evaporadordecirculaciónde
líquidobombeado,consistemade
descongelamientodegascaliente
Del separador
de líquido
Al separador de líquido
De la línea de descarga
� SVA
� SVA
� FIA
� REG� ICS
EVM
� NRVA
� SVA
� SVA
� GPLX
NRVA
14
OFV
15
Controlador16
Evaporador
AKS 2117
AKS 2118
AKS 2119
EVM
SVA
FIA
ICS12 SVA13
Danfoss
Tapp_0069_05
11-2006
Línea de líquido
➀	Entrada de líquido en la 		
	 válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de retención
➄	Válvula de Expansión
➅	Válvula de retención
	 entrada evaporador
Línea de Succión
➆	Válvula de retención
	 entrada evaporador
➇	Válvula solenoide de
	 dos tiempos
➈	Válvula de retención línea
	 de succión
Línea de gas caliente
	 Válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Válvula de cierre
	 Válvula de retención
Línea de descarga
	 Válvula de cierre de retención 	
	 en línea de descarga
Controles
	 Controlador
	 Sensor de temperatura
	 Sensor de temperatura
	 Sensor de temperatura
5.4
Descongelamiento por gas
caliente para circulación de
líquido bombeado en
difusores enfriados por aire
El ejemplo de aplicación 5.4.1 muestra una
instalación típica para evaporador de circulación
de líquido bombeado con descongelamiento por
gas caliente.
Ciclo de refrigeración
La válvula solenoide ICS ➂ en la línea de líquido
se mantiene abierta. La inyección líquida es
controlada por la válvula de regulación manual
REG ➄.
La válvula solenoide GPLX ➇ en la línea de
succión se mantiene abierta y la válvula
solenoide de descongelamiento ICS se
mantiene cerrada. is kept closed.
Ciclo de descongelamiento
Después del inicio del ciclo de descongelamiento,
la solenoide de suministro líquido ICS ➂ es
cerrado. El ventilador es mantenido en operación
por 120 a 600 segundos, dependiendo del
tamaño del evaporador con el fin de bombear
debajo del evaporador del líquido.
Los ventiladores son detenidos y el GPLX es
cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para
cerrar la válvula solenoide GPLX ➇ accionada por
gas, dependiendo del tamaño de la válvula, del
refrigerante y de la temperatura de evaporación.
Además, se requiere un atraso de 10 a 20
segundos para que el líquido en el evaporador
se asiente en el fondo sin burbujas de vapor.
La válvula solenoide ICS luego es abierta y
suministra gas caliente al evaporador.
Durante el ciclo de descongelamiento, la válvula
de descarga OFV se abre automáticamente
conforme la presión diferencial. La válvula de
descarga permite que el gas caliente condensado
del evaporador sea liberado en la línea de
succión húmeda. El OFV también puede ser
reemplazado con un regulador de presión
ICS+CVP dependiendo de la capacidad o una
válvula de flotador de alta presión SV1/3 la cual
sólo drena en el lado de baja presión.
Cuando la temperatura en el evaporador (medida
por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el
descongelamiento termina, la válvula solenoide
ICS es cerrada y la Válvula solenoide de dos
tiempos GPLX ➇ es abierta.
Después que GPLX se abre completamente, la
válvula solenoide de suministro de líquido ICS ➂
es abierta para iniciar el ciclo de refrigeración. El
ventilador es iniciado después de atrasarse,
con el fin de refrigerar las gotitas líquidas que
quedaron en la superficie del evaporador.
Datos técnicos Válvula de descarga - OFV
Materiales Cuerpo: Acero
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rango de temperatura media [°C] –50 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 20/25
Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
48 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 5.4.2:
Evaporador de circulación por
por bomba, con sistema de
descongelamiento de gas
caliente usando válvula ICF
central y válvula flotador SV 1/3
Del separador de líquido
� SVA
Al separador
de líquido
Evaporador
De la línea de descarga
� ICF
� ICF
� GPLX
� Controlador
� AKS 21
� SV 1
�
NRVA
AKS 21
AKS 21
� SVA
ICFS
ICFS
ICFE
ICFF
ICFS ICFR
ICFSICFF ICFC
ICFE
Danfoss
Tapp_0070_05
11-2006
➀	Línea de líquido ICF con:
	 Entrada de líquido en la
	 válvula de cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Válvula de retención
	 Válvula de expansión 		
	 manual
	 Válvula de retención
	 entrada evaporador
➁	Válvula de cierre de salida
	 del evaporador
➂	Válvula solenoide de dos
	 etapas
➃	Válvula de retención línea de
	 succión
➄	Línea de gas caliente ICF 		
	 con:
	 Válvula de Cierre
	 Filtro
	 Válvula solenoide
	 Válvula de cierre
➅	Válvula de retención
➆	Válvula de flotador
➇	Controlador
➈	Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
	 Sensores de temperatura
El ejemplo de aplicación 5.4.2 muestra una
instalación para evaporadores de circulación de
líquido bombeado con descongelamiento de gas
caliente usando la nueva solución de control ICF
y la válvula de flotador SV 1/3.
El ICF acomodará hasta seis diferentes módulos
montados en la misma cubierta ofreciendo una
solución de control compacta y fácil de instalar.
Ciclo de refrigeración
La válvula solenoide ICFE en ICF ➀ en la línea de
líquido, se mantiene abierta. La inyección líquida
es controlada por la válvula de regulación manual
ICFR en ICF ➀.
La Válvula solenoide GPLX ➂ en la línea de
succión se mantiene abierta y la válvula de
solenoide de descongelamiento ICFE en ICF ➄ se
mantiene cerrada.
Ciclo de descongelamiento
Después del inicio del ciclo de descongelamiento,
la solenoide de suministro líquido módulo
ICFE de la ICF es cerrado. El ventilador es
mantenido en operación por 120 a 600 segundos,
dependiendo del tamaño del evaporador con
el fin de bombear debajo del evaporador del
líquido.
Los ventiladores son detenidos y el GPLX es
cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para
cerrar la Válvula solenoide GPLX ➂ accionada
por gas, dependiendo del tamaño de la válvula,
del refrigerante y de la temperatura de
evaporación. Además, se requiere un atraso
de 10 a 20 segundos para que el líquido en el
evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de
vapor. La válvula solenoide ICFE en ICF ➄ luego
es abierta y suministra gas caliente al evaporador.
Durante el ciclo de descongelamiento, el gas
caliente condensado del evaporador es inyectado
dentro del lado de baja presión. La inyección es
controlada por la válvula flotador de alta presión
SV 1 o 3 ➆ completa con un kit interno especial.
Comparado a la válvula de descarga OFV en la
solución 5.4.1, esta válvula flotador controla la
descarga de acuerdo con el nivel de líquido en el
cuerpo del flotador.
El uso de una válvula de flotador asegura que el
gas caliente no abandone el evaporador hasta
que se haya licuado, lo que produce un aumento
del rendimiento general. Además, la válvula de
flotador está diseñada específicamente para
control de modulación, proporcionando una
solución de control muy estable.
Cuando la temperatura en el evaporador (medida
por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el
descongelamiento termina, la válvula de
solenoide ICFE en ICF ➄ es cerrada y después de
un breve atraso la Válvula solenoide GPLX ➂ (ID
es abierta).
Después que GPLX se abre completamente, la
Válvula solenoide de suministro de líquido ICFE
en ICF ➀ es abierta para iniciar el ciclo de
refrigeración. El ventilador es iniciado después de
atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas
líquidas que quedaron en la superficie del
evaporador.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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5.5
Convertidor de
multi-temperatura
En los procesos industrales, es muy común usar
un evaporador para diferentes temperaturas.
Cuando la operación de un evaporador es
requerida para dos diferentes presiones de
evaporación fijadas, esto puede ser alcanzado al
usar una válvula servoaccionada ICS con dos
pilotos de presión constante.
Ejemplo de aplicación 5.5.1:
Control de presión de
evaporación, convertidor entre
dos presiones
Del separador
de líquido
FA+EVRA
REG SVASVA
SVA
Evaporador
�
ICS
�
P:CVP
�
S1:EVM
�
S2:CVP
Al separador de líquido
Danfoss
Tapp_0071_05
11-2006
El ejemplo de aplicación 5.5.1 muestra una
solución para controlar dos presiones de
evaporación en evaporadores. Esta solución
puede ser usada para DX o evaporadores de
circulación líquida bombeados con cualquier tipo
de sistema de descongelamiento.
La válvula servoaccionada ICS es equipada con
un piloto de Válvula solenoide EVM (NC) en el
puerto S1 y dos pilotos de presión constante CVP
en los puertos S2 y P respectivamente.
La CVP I puerto S2 es ajustada en la función de
presión más baja y el CVP en el puerto P es
ajustada a la función de presión más alta.
Cuando el solenoide en el puerto S1 es
energizado, la presión del evaporador seguirá
la configuración del piloto CVP en el puerto S1.
Cuando el solenoide es desenergizado, la presión
del evaporador seguirá la configuración del
piloto CVP en el puerto P.
Ejemplo:
I II
Salida de temperatura del aire +3°C +8°C
Temperatura de evaporación –2°C +2°C
Cambio de temperatura 5K 6K
Refrigerante R22 R22
Presión de temperatura 3,6 bar 4,4 bar
S2: 	CVP es programado a 3.6 bar y
P: 	 CVP es programado a 4,4 bar.
I: 	 El piloto EVM se abre.
	 Por lo tanto, la presión de evaporación es
	 controlada por S2: CVP.
II: 	 El piloto EVM se cierra.
	 Por lo tanto, la presión de evaporación es
	 controlada por P: CVP
➀	Válvula de regulación de
	 presión
➁	Válvula piloto de regulación
	 de presión
➂	Válvula piloto de regulación
	 de presión
➃	Válvula piloto solenoide
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
50 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
5.6
Control de temperatura
precisa
Las soluciones son suministradas donde hay
requisitos estrictos para el control de
temperatura exacta en plantas de refrigeración.
Por ej.:
Cámara frigorífica para frutas y productos
alimenticios
Areas de proceso en la industria alimenticia
Enfriadores de liquido
Ejemplo de aplicación 5.6.1:
Control de temperatura precisa
usando válvula operada por
piloto ICS
�
ICS
� S1:CVQ
�
S2:CVP
�
P:A+B
SVA
Evaporador
� AKS 21
� EKC 361
Del separador
de líquido
� FA+EVRA
SVA REG SVA
Al separador
de líquido
Danfoss
Tapp_0072_05
11-2006
Ejemplo de aplicación 5.6.1 muestra una solución
para el control exacto de temperatura media.
Además, hay una necesidad de proteger el
evaporador de presión demasiado baja para
evitar congelar los productos en uso.
Esta solución puede ser usada para DX o
evaporadores de circulación líquida bombeados
con cualquier tipo de sistema de
descongelamiento.
El tipo de válvula de control ICS 3 con CVQ en el
puerto S2, controlada por un controlador medio
de temperatura EKC 361 y CVP en el puerto S1. El
puerto P es aislado, usando el tapón obturador
A+B.
El CVP es ajustado de acuerdo con la presión más
baja, dejada para la aplicación.
El controlador de temperatura media EKC 361
controlará la temperatura en la aplicación al nivel
deseado, al controlar la abertura de la válvula
piloto CVQ y por esa razón, controlando la
presión de evaporización para igualar la carga de
enfriamiento requerida y la temperatura.
Esta solución controlará la temperatura con una
precisión de +/- 0.25°C. Si la temperatura falla por
debajo de este rango, el controlador EKC puede
cerrar la válvula solenoide en la línea de líquido.
El controlador de temperatura EKC 361 controlará
todas las funciones del evaporador, incluyendo
termostato y alarmas.
Para más detalles, vea el manual del controlador
EKC 361.
➀	Válvula de regulación de
	 presión
➁	Válvula piloto de regulación
	 de presión
➂	Válvula de piloto electrónico
➃	Tapón
➄	Controlador
➅	Válvula solenoide con filtro
➆	Sensor de temperatura
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 51
Ejemplo de aplicación 5.6.2:
Control de temperatura media
usando válvula operada directa
Al separador de líquido
�
ICM
� EKC 361
SVA
AKS 21
Evaporador
Del separador
de líquido
SVAREGSVA
� FA+EVRA
Danfoss
Tapp_0073_05
11-2006
Ejemplo de aplicación 5.6.2 muestra una solución
para el control exacto de temperatura media sin
control de ON/OFF.
Este diseño puede ser usado para DX o
evaporadores de circulación líquida bombeados
con cualquier tipo de sistema de
descongelamiento.
Es seleccionado el tipo de válvula motorizada ICM
controlada por el controlador de temperatura
medio EKC 361.
El controlador de temperatura media EKC 361
controlará la temperatura en la aplicación al nivel
deseado, al controlar el grado de abertura de la
válvula motorizada ICM y por esa razón,
controlando la presión de evaporización para
igualar la carga de enfriamiento requerida y la
temperatura.
Esta solución controlará la temperatura con una
precisión de +/- 0.25°C. Si la temperatura falla por
debajo de este rango, el controlador EKC puede
cerrar la Válvula solenoide en la línea de líquido.
El controlador de temperatura EKC 361 controlará
todas las funciones del evaporador, incluyendo
termostato y alarmas.
Para más detalles, vea el manual del folleto del
controlador EKC 361.
➀	Regulador de presión
	 (válvula motorizada)
➁	Controlador
➂	Válvula solenoide con filtro
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
52 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Control de expansión directa
Evaporador DX. Control de
expansión termostática
con TEA, EVRA y EKC 202
Evaporador
TC
Todos los sistemas DX Instalación simple sin
separador y sistema de
bomba.
Capacidad más baja y
eficiencia de sistemas
circulados; No adecuado
para refrigerantes
inflamables.
Evaporador DX, control de
expansión electrónica con
ICM/ICF, EVRA y EKC 315A
M
Evaporador
Todos los sistemas DX Recalentamiento
optimizado; Respuesta
rápida; Posible para
controlar remotamente;
Rango de capacidad amplio.
No adecuado para
refrigerante inflamable.
Control de circulación de líquido bombeado
Evaporador de circulación
líquida bombeada, control
de expansión con REG,
EVRA y EKC 202
Evaporador
Sistemas de circulación de
bomba
Alta capacidad y evaporador
eficiente
Fluctuaciones y alta carga de
refrigerante
Control de descongelamiento de gas caliente DX eEvaporador enfriado por aire
Evaporador DX con sistema
de descongelamiento de gas
caliente
EVM
Evaporador
GPLX
TC
EVM
CVPP
ICS
Todos los sistemas DX Descongelamiento rápido; El
gas caliente puede sacar el
aceite dejado en el
evaporador de baja
temperatura.
No apto para sistemas con
menos de 3 evaporadores.
Descongelamiento de gas caliente por refrigeradores bombeados de aire de circulación líquida
Evaporador de circulación
líquida bombeado, con
descongelamiento de gas
caliente
Evaporador
OFV
EVM
GPLX
Todos los sistemas
circulados por bomba
Descongelamiento rápido; el
gas caliente puede sacar el
aceite dejado en el
evaporador de baja
temperatura
Not suitable for systems with
less than 3 evaporators.
Evaporador de circulación
de líquido bombeado con
descongelamiento de gas
caliente controlado por
SV1/3
Evaporador
EVM
GPLX
Todos los sistemas
circulados por bomba
Descongelamiento rápido; el
gas caliente puede sacar el
aceite dejado en el
evaporador de baja
temperatura; la válvula
flotador es eficiente y
estable en regular el flujo del
gas caliente.
No adecuado para sistemas
con menos de 3
evaporadores.
Convertidor de multi-temperatura
Control de multitemperatura
con ICS y CVP
ICS
CVP
EVM
Evaporator
CVP
PC
PC
Evaporadores que necesitan
trabajar en niveles de
temperatura diferente
El evaporador puede
cambiar entre dos niveles de
temperatura diferente.
Caída de presión en la línea
de succión
Control de temperatura precisa
Control de temperatura
media con ICS, CVQ y CVP
Evaporador
CVP
ICS
CVQ
EKC 361
E PC
Control de temperatura
muy exacto, combinado
con protección de presión
mínima (Helada)
El CVQ precisamente
controlará la temperatura;
CVP puede mantener la
presión anterior al nivel
requerido más bajo.
Caída de presión en la línea
de succión
Control de temperatura
media con válvula
motorizada ICM
Evaporador
M
ICM
EKC 361
Control de temperatura
muy exacta
El ICM controlará la
temperatura muy exacta, al
ajustar el grado de abertura
Capacidad máxima es ICM
65.
5.7
Resumen
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 53
5.8
Literatura de referencia
Para una descripción
alfabética de toda la
literatura de referencia, por
favor vea la página 104
Tipo N° Literatura
AKS 21 ED.SA0.A
AKS 32R RD.5G.J
AKS 33 RD.5G.H
AKVA PD.VA1.B
CVP PD.HN0.A
CVQ PD.HN0.A
EVM PD.HN0.A
EKC 202 RS.8D.Z
EKC 315A RS.8C.S
EKC 361 RS.8A.E
EVRA(T) RD.3C.B
FA PD.FM0.A
Tipo N° Literatura
FIA PD.FN0.A
GPLX PD.BO0.A
ICF PD.FT0.A
ICM PD.HT0.A
ICS PD.HS0.A
NRVA RD.6H.A
OFV PD.HQ0.A
PMLX PD.BR0.A
REG PD.KM0.A
SV 1-3 RD.2C.B
SVA PD.KD0.A
TEA RD.1E.A
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
AKS 21 RI.14.D
AKS 32R PI.SB0.A
AKS 33 PI.SB0.A
AKVA PI.VA1.C PI.VA1.B
CVP RI.4X.D
CVQ PI.VH1.A
EVM RI.3X.J
EKC 202 RI.8J.V
EKC 315A RI.8G.T
EKC 361 RI.8B.F
EVRA(T) RI.3D.A
FA RI.6C.A
Tipo N° Literatura
FIA PI.FN0.A
GPLX RI.7C.A
ICF PI.FT0.A
ICM PI.HT0.A
ICS PI.HS0.A
NRVA RI.6H.B
OFV PI.HX0.B
PMLX RI.3F.D RI.3F.C
REG PI.KM0.A
SV 1-3 RI.2B.F
SVA PI.KD0.B
TEA PI.AJ0.A
Instrucción del producto
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http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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6. Enfriamiento de aceite Generalmente los compresores de refrigeración
industrial son lubricados con aceite, el cual es
forzado por la bomba de aceite o debido a la
diferencia de presión entre las zonas de alta
y baja presión a las piezas movibles de los
compresores (cojinetes, rotores, paredes de los
cilindros, etc.) Con el propósito de garantizar una
operación confiable y eficiente del compresor,
se deben controlar los siguientes parámetros del
aceite:
Temperatura de aceite. Éste debe ser
mantenido dentro de los límites especificados
por el fabricante. El aceite debe tener la
viscosidad correcta y la temperatura se
debe mantener por debajo del punto de
combustión.
Presión de aceite. La diferencia de presión de
aceite se debe mantener por encima del nivel
mínimo aceptable.
Generalmente existen algunos componentes de
soporte y equipo de sistemas de refrigeración
para limpieza de aceite, separación del aceite del
refrigerante, retorno de aceite de baja
presurización, ecualización del nivel de aceite en
sistemas con varios compresores de pistón y
puntos de drenaje de aceite. La mayor parte de
estos, son suministrados por el fabricante del
compresor.
El diseño del sistema de aceite de una planta de
refrigeración industrial, depende del tipo de
compresor (tornillo o pistón) y del refrigerante
(amoníaco, HFC/HCFC o CO2). Generalmente, el
tipo aceite inmiscible, es usado para el amoníaco
y para los refrigerantes Fluorados. Como los
sistemas de aceite son muy relacionados al
compresor, algunos de los puntos mencionados
anteriormente han sido descritos en controles de
compresor (sección 2) y en sistemas de seguridad
(sección 7).
6.1
Enfriamiento de aceite
Los compresores de refrigeración (incluyendo
todos los compresores de tornillo y algunos
compresores de pistón) requieren generalmente,
refrigeración de aceite. Las temperaturas
demasiado altas pueden dañar el aceite, lo cual
provocará daños en el compresor. También es
importante que el aceite tenga la viscosidad
correcta, lo cual depende en gran parte del nivel
de temperatura. Esto no es suficiente para
mantener la temperatura por debajo del límite
crítico, también es necesario controlarlo.
Normalmente, la temperatura del aceite la cual es
especificada por el fabricante del compresor.
Existen diversos tipos de sistemas de
enfriamiento de aceite, usados en refrigeración.
Los tipos más comunes son:
enfriamiento por agua
enfriamiento por aire
enfriamiento por termosifón
El aceite también puede ser enfriado por
medio de inyección de refrigerante líquido,
directamente en el puerto intermedia del
compresor. Para los compresores de pistón, es
absolutamente común no tener ningún sistema
de enfriamiento especial de aceite en todos,
porque la temperatura es menos crítica que para
los compresores de tornillo, con el aceite siendo
enfriado en el cárter.
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Ejemplo de aplicación 6.1.1:
Refrigeración de aceite con
agua
Refrigerador de aceite
Salida agua enfriada
�WVTS
Entrada agua
enfriada
Salida de
aceite frío
� SVA
SNV
Entrada aceite caliente
� SVA
Danfoss
Tapp_0083_05
09-2007
➀	Válvula de agua
➁	Válvula de cierre
➂	Válvula de cierre
Estos tipos de sistemas son normalmente usados
en plantas donde es posible conseguir fuentes de
agua barata. Por otra parte, es necesario instalar
una torre de enfriamiento para enfriar el agua.
Los enfriadores de aceite refrigerados por agua,
son absolutamente comunes para las plantas de
refrigeración marina.
El flujo de agua es controlado por la válvula de
agua tipo WVTS ➀, el cual controla el fluido de
agua de acuerdo con la temperatura del aceite.
Datos técnicos
Aceite
Por favor, entre en contacto con su compañía
local de ventas Danfoss para verificar la
conveniencia de los componentes a ser usados
con salmuera, como medio de enfriamiento.
Válvula de agua –WVTS
Materiales Cuerpo de la válvula: Hierro fundido
Medio Agua potable, salmuera neutra
Máx. presión de trabajo [bar] 10
Rango de temperatura de
funcionamiento [°C]
Bulbo: 0 a 90
Líquido: -25 a 90
DN [mm] 32 a 100
Valor Kv [m3
/h] 12,5 a 125
Válvula de agua - AVTA
Medio Agua potable, salmuera neutra
Máx. presión de trabajo [bar] 16
Rango de temperatura de
funcionamiento [°C]
Bulbo: 0 a 90
Líquido: -25 a 130
DN [mm] 10 a 25
Valor Kv [m3
/h] 1,4 a 5.5
Agua
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Ejemplo de aplicación 6.1.2:
Refrigeración de aceite con
termosifón
Del separador/
evaporador
de líquido
SVA
Compresor
RT 1A RT 5A
SCA
Separadordeaceite
Al separador
de líquidor
SFA SFA
LLG
� SVA SNV
Receiver
SNV DSV
SVA
SVA
SVA
Condensador
� SVA
� ORV
Refrigerador de aceite
SNV
� REG*
� MLI
� FIA
� MLI
Danfoss
Tapp_0084_05
11-2006
➀	Válvula de regulación
	 de aceite
➁	Filtro
➂	Indicador visual
➃	Válvula de cierre
➄	Válvula de regulación manual
➅	Indicador visual
➆	Válvula de cierre
Estos tipos de sistemas son muy convenientes, ya
que el aceite consigue enfriarse en el interior del
sistema. Sólo es necesario aumentar el tamaño
del condensador para la cantidad de calor
tomado del enfriador de aceite. De otro modo,
el enfriamiento de aceite con termosifón,
requiere un sistema de tuberías adicional en el
local y algunas veces es necesario para instalar
un recipiente adicional de prioridad (en el caso
de que el recibidor de líquido HP está colocado
demasiado bajo o no está instalado).
El refrigerante líquido de alta presión, fluye desde
el recibidor, debido a la fuerza de gravedad
dentro del enfriador de aceite cuando éste se
evapora y enfría el aceite. El vapor refrigerante
vuelve alrecibidor o en ciertos casos, a la entrada
del condensador. Es crítico que la caída de
presión en el alimentador y la tubería de retorno,
sea mínima.
Datos técnicos
Por otra parte, el refrigerante no retornará del
enfriador de aceite y el sistema no funcionará.
Debe ser instalada, sólo una cantidad mínima
de válvulas de cierre SVA. No se permiten
válvulas solenoides dependientes de presión. Se
recomienda instalar en la tubería de retorno, un
indicador visual MLI ➅.
La temperatura del aceite es mantenida en el
nivel correcto por la válvula de tres vías ORV
➀ El ORV mantiene la temperatura de aceite
dentro de los límites definidos por su elemento
termostático. Si la temperatura del aceite se
eleva demasiado, entonces todo el aceite retorna
al enfriador de aceite. Si es demasiado bajo,
entonces todo el flujo de aceite es derivado
alrededor del enfriador de aceite.
*	 La válvula de regulación REG puede ser útil
	 principalmente, en caso de que el enfriador del
	 aceite sea demasiado grande.
Válvula de regulación de aceite ORV
Materiales Cuerpo de la válvula: acero resistente al frío
Medio Todos los aceites de refrigeración y refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Max. presión de trabajo [bar] 40
Rango de temperatura [°C] Operación continua: -10 a 85
Funcionamiento breve: -10 a 120
DN [mm] 25 a 80
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
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Ejemplo de aplicación 6.1.3:
Enfriamiento de aceite con aire
Del separador/
evaporador
SVA
Compresor
RT 1A RT 5A
SCA
� ORV
Refrigerador de aceite
� MLI
� FIA
Al
condensador
Separadordeaceite
Danfoss
Tapp_0085_05
11-2006
➀	Válvula de regulación
	 de aceite
➁	Tamiz
➂	Indicador visual
Es muy común utilizar enfriadores de aceite
enfriados por aire en los compresores con
paquetes de refrigeración de compresor de
tornillo semi-herméticos.
La válvula de temperatura del aceite es
controlada por la válvula de regulación de aceite
ORV ➀.
En este caso la ORV divide el flujo del separador
del aceite y los controles, de acuerdo con el
cambio de temperatura de descarga del aceite.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
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6.2
Control de presión
diferencial de aceite
Durante el funcionamiento normal del compresor
de refrigeración, el aceite es distribuido por la
bomba de aceite y/ o por la diferencia entre los
lados HP y LP. La fase más crítica es durante el
arranque.
Es vital para tener una circulación rápida y
presión de aceite de lo contrario, el compresor
puede ser dañado.
Existen dos formas básicas para acumular
rápidamente presión diferencial de aceite en el
compresor de refrigeración. Primero, utilizar una
Ejemplo de aplicación 6.2.1:
Control de presión diferencial
de aceite con ICS y CVPP
Del separador/
evaporador
SVA
Compresor
RT 1A RT 5A
SCA
Separadordeaceite
Al
condensador
Del enfriador de aceite
Al enfriador de aceite
CVPP
� ICS
Danfoss
Tapp_0086_05
11-2006
En esta aplicación, debe ser usado una válvula
servoaccionada ICS ➀ con piloto diferencial CVPP.
La línea piloto de la válvula CVPP está conectada
a la línea de succión antes del compresor. La ICS
➀ es cerrada en el momento que el compresor es
puesto en marcha.
La ventaja principal de esta solución es su
flexibilidad, ambas presión diferencial debe ser
reajustada en el lugar y la ICS también puede
servir para otras funciones, usando otros pilotos.
Como la tubería entre el compresor y la válvula es
muy corta, la presión de descarga aumenta
rápidamente. Esto requiere de tiempo muy
reducido, antes de que la válvula se abra
completamente y el compresor funcione en
condiciones normales.
bomba externa del aceite y en segundo lugar
instalar una válvula de control en la línea de
descarga del compresor después del separador
de aceite.
Para este método , es necesario verificar si el
fabricante del compresor permite algunos
segundos de funcionamiento en seco.
Normalmente, esto es posible para compresores
de tornillo con cojinetes de bola, pero no
es posible para aquellos con cojinetes de
deslizamiento
➀	Regulador de presión 		
	 diferencial
Technical data Válvula servoaccionada piloto - ICS
Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Capacidad nominal* [kW] 20,9 a 864
* Condiciones: R717, línea de gas caliente,, Tliq = 30°C, Pdisch. = 12bar, ΔP = 0,2bar, Tdisch. = 80°C, Te = –10°C
Piloto de presión diferencial - CVPP (HP)
Materiales Cuerpo: Acero inoxidable
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] CVPP(HP): 28
Rango regulación [bar] 0 a 7, o 4 a 22
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
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Ejemplo de aplicación 6.2.2:
Control de presión diferencial
de aceite con KDC
Del separador/
evaporador
SVA
Compresor
RT 1A RT 5A
� KDC
Separadordeaceite
Al
condensador
Del enfriador de aceite
Al enfriador de aceite
�
Válvula de retención
Danfoss
Tapp_0087_05
11-2006
El principio de la operación para este ejemplo, es
el mismo que el ejemplo 6.2.1. La válvula la
válvula multifuncional del compresor KDC ➀, se
abre hasta que la diferencia de presión entre el
separador de aceite y la línea de succión exceda
el valor de ajuste y al mismo tiempo la presión en
el separador del aceite es mayor que la presión
de condensación.
La válvula KDC ➀ tiene algunas ventajas, ya que
puede también funcionar, como una válvula de
retención (esta no puede estar abierta para la
presión de retorno) y esto proporciona una caída
de presión más reducida, cuando se abre.
Sin embargo, la KDC ➀ también tiene algunas
limitaciones. La válvula no es ajustable y existe un
número limitado de ajustes de presión diferencial
disponibles y es necesario tener una válvula de
retención ➁ en la línea de succión.
Si esta válvula de retención no está instalada,
podrá haber un flujo inverso muy extenso a
través del compresor desde el separador de
aceite. Ni uno ni otro está permitido de tener
una válvula de retención entre el compresor y
el separador de aceite, por otro lado esto puede
requerir mucho tiempo para que la válvula KDC
se cierre.
➀	Regulador de presión
	 diferencial
➁	Válvula de retención
	 (Normalmente integrado
	 en el compresor)
Datos técnicos
* Condiciones: R717, +35°C/–15°C, ΔP = 0,05bar
Válvula de compresor multifuncional - KDC
Materiales Acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
DN [mm] 65 a 200
Capacidad nominal* [kW] 435 a 4207
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
60 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 6.2.3:
Control de presión diferencial
de aceite con KDC y pilotos EVM
Del separador/
evaporador
SVA
Compresor
RT 1A RT 5A
� KDC
Separadordeaceite
Al condensador
Del enfriador de aceite
Al enfriador de aceite
CVHCVH
� EVM (NC) � EVM (NO)
Danfoss
Tapp_0088_05
11-2006
Cuando no hay posibilidad de instalar una válvula
de retención en la línea de succión o hay una
válvula de retención entre el compresor y el
separador de aceite, es posible usar una KDC ➀
equipado con válvulas piloto EVM.
Esos pilotos EVM son instalados en líneas
externas usando cuerpos CVH, como ilustrado.
Durante el inicio del compresor, el sistema trabaja
como en el ejemplo anterior (6.2.2).
Cuando el compresor se detiene, el EVM NC
➁ debe cerrarse y el EVM NO ➂ abierta. Esto
ecualiza la presión sobre el resorte del KDC y se
cierra.
Por favor, vea la dirección de instalación de la
CVH y de las válvulas piloto EVM.
➀	Válvula de compresor
	 multifuncional
➁	Piloto solenoide
	 (normalmente cerrado
➂	Piloto solenoide
	 (normalmente abierto)
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
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6.3
Sistema de recuperación de
aceite
Los compresores de los sistemas industriales de
refrigeración de amoníaco suelen ser los únicos
componentes que requieren lubricación por
aceite. Por lo tanto, la función del separador de
aceite del compresor es impedir que parte del
lubricante pase al sistema de refrigeración.
Sin embargo, el aceite puede pasar a través del
separador de aceite al sistema de refrigeración y
a menudo se acumula en la parte de baja presión,
en separadores y evaporadores de líquidos,
disminuyendo su eficacia.
Si pasa demasiado aceite desde el compresor al
sistema, disminuirá la cantidad de aceite en el
compresor y hay riesgo de que el nivel de aceite
caiga por debajo del límite mínimo ajustado por
Ejemplo de aplicación 6.3.1:
Drenaje de aceite de
sistemas de amoniaco
AKS 38
SNV
DSV
Separador de líquido
Al compresor
línea de succión
Del
evaporador
LLG
SFASFA
Del recibidor
SVA
SVA
SVASVA
AKS 38
SVASVASNV
� SVA � QDV
A la bomba de refrigeración
Recibidor del aceite
� SVA
� BSV� SVA
Entrada gas caliente
� REG
SVA
AKS 41
Danfoss
Tapp_0089_05
11-2006
En los sistemas de amoníaco, es utilizado el aceite
inmiscible. Como el aceite es más espeso que el
amoníaco líquido, éste permanece en la parte
más baja del separador líquido y no es capaz de
volver al compresor, vía línea de succión.
Por consiguiente, el aceite en los sistemas de
amoníaco es drenado normalmente del
separador de líquido dentro del depósito de
aceite. Esto hace que sea más fácil, la separación
del aceite del amoníaco.
Cuando drene el aceite, cierre la válvula de cierre
➀ y ➁, abra la línea de gas calentado,
permitiendo que el gas aumente la presión y
caliente al aceite frío.
Luego drene el aceite usando la válvula de purga
de aceite de cierre rápido QDV ➃, el cual puede
cerrarse rápidamente después de la evacuación
del aceite y cuando el amoníaco empieza a salir.
Debe ser instalada la válvula de cierre SVA
➂ entre la QDV y el recibidor. Esta válvula es
abierta antes de la evacuación del aceite y
posteriormente cerrada.
Deben tomarse precauciones necesariamente
durante el drenaje del aceite del amoníaco.
el fabricante del mismo. Los sistemas de retorno
de aceite se usan principalmente junto con
refrigerantes que pueden mezclarse con el aceite,
como los sistemas HFC/HCFC. Los sistemas de
retorno de aceite pueden, por lo tanto, tener dos
funciones:
Eliminar el aceite en la parte de baja presión
Devolver el aceite al compresor.
Sin embargo, es extremadamente importante
saber que el aceite eliminado de la parte de baja
presión del sistema de refrigeración de amoníaco
no es adecuado para su uso posterior con el
compresor y debe ser eliminado del sistema de
refrigeración y desechado.
➀	Válvula de cierre
➁	Válvula de cierre
➂	Válvula de cierre
➃	Válvula de drenaje
	 de aceite y cierre rápido
➄	Válvula de regulación
➅	Válvula de alivio de seguridad
Datos técnicos Válvula de drenaje y cierre rápido - QDV
Materiales Carcasa: Acero
Refrigerantes Usado comúnmente con el gas R717; aplicable a todos los refrigerantes comunes no inflamables.
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150
Máx. presión de trabajo [bar] 25
DN [mm] 15
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
62 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 6.3.2:
Drenaje de aceite de
sistemas fluorados
Del Evaporador
SVA
RT 1A
SVA
� SVA
Al separador
de aceite
� SVA
�
EVRA+FA
SNV
DSV
SFASFA
Del
recibidor
AKS 41
SVA
SVA
ICMSVA
EVM
ICS
FIA
SVA
AKS 38
SVA
Separador de líquidoLLG
SNV
AKS 38
� MLI
� HE
SVA
A la bomba
refrigerante
� SVA
� REG
� REG
�
EVRA+FA
SVA
Danfoss
Tapp_0090_05
09-2007
En los sistemas fluorados es usado
predominantemente el aceite miscible.
En sistemas con tuberías bien diseñadas
(pendientes, circuitos de aceite, etc.), no es
necesario recuperar el aceite, porque vuelve con
el vapor del refrigerante.
Sin embargo, en las plantas de baja temperatura,
el aceite puede permanecer en recipientes de
baja presión. El aceite es más ligero que los
refrigerantes fluorados usados comúnmente,
siendo imposible drenarlo de forma simple como
en los sistemas de amoníaco.
El aceite permanece en la parte superior del
refrigerante y el nivel fluctúa junto con el nivel
del refrigerante.
En este sistema el refrigerante se mueve del
separador de líquido dentro del intercambiador
de calor ➃, debido a la gravedad.
El refrigerante de baja presión es calentado por el
refrigerante líquido de alta presión y se evapora.
El vapor de refrigerante mezclado con el aceite,
retorna a la línea de succión. El refrigerante del
separador líquido es tomado del nivel de trabajo.
La válvula de regulación REG ➄ es ajustada de tal
manera que no exista gotas de refrigerante
líquido vistas en el indicador visual Ml 1 ➄.
El intercambiador de calor Danfoss tipo HE,
puede ser usado para recuperar el aceite.
El refrigerante también puede ser tomado de las
líneas de descarga de la bomba. En este caso,
realmente no hay problema si el refrigerante sea
tomado del nivel de trabajo o no.
➀	Válvula de cierre
➁	Válvula solenoide
➂	Válvula de regulación
➃	Intercambiador de calor
➄	Indicador visual
➅	Válvula de cierre
➆	Válvula de cierre
➇	Válvula solenoide
➈	Válvula de regulación
	 Válvula de cierre
Datos técnicos Intercambiador de calor - HE
Refrigerantes Todos los refrigerantes fluorados
Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] HE0,5:, 1,0, 1.5,4,0: 28
HE8,0: 21,5
DN [mm] Línea de líquido: 6 a 16
Línea de succión: 12 a 42
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Sistemas de enfriamiento de aceite
Enfriamiento por agua,
válvula de agua WVTS
Aceite caliente interno (de entrada)
Agua resfriada
interna
(de entrada)
Agua resfriada externa
(de salida)Refrigerador de aceite
Aceite frío externo (de salida)
WVTS
TC
Instalaciones marinas,
plantas donde la fuente de
agua fría es economica y
está disponible.
Simple y eficiente. Puede ser caro, requiere
tubería de separador de
agua.
Enfriamiento del termosifón,
ORV
Refrigerador
de aceite
Separador
deaceite
Compresor
Recibidor
Condensador
TC
Todos los tipos de plantas
de refrigeración.
El aceite es enfriado por el
refrigerante sin perder la
eficiencia en la instalación.
Requiere tubería adicional y
depósito de líquido HP
instalado en una altura
determinada.
Enfriamiento de aire, ORV Compresor
Separador
deaceite
TC
Refrigerador de aceite
Sistemas de refrigeración
“Comercial pesado”con
RACs.
Simple, no se requiere de
ninguna tubería o agua
adicional.
Capacidad más baja y
eficiencia de sistemas
circulados; No adecuado
para refrigerantes
inflamables.
Control de presión diferencial de aceite
ICS + CVPP
Compresor
Separador
deaceite
Del refrigerador
de aceite
Al refrigerador e aceite
PDC
Compresores de tornillo
(deben ser confirmados por
el fabricantes del
compresor).
Posibles ajustes flexibles y
diferentes.
Requiere instalación de la
válvula de retención.
KDC PDC
Compresor
Separador
deaceite
Del refrigerador
de aceite
Al refrigerador e aceite
No requiere válvula de
retención de descarga, caída
de presión menor que la
solución ICS.
Es necesario instalar la
válvula de retención en la
línea de succión, sin ningún
cambio de configuración.
KDC+EVM NC NO
PDC
Compresor
Separador
deaceite
Del refrigerador
de aceite
Al refrigerador e aceite
Como lo anterior, pero la
instalación de la válvula de
retención en la línea de
succión no es necesaria.
Requiere tubería externa, sin
cambio de posible
configuración.
Sistema de recuperación de aceite
Recuperación de aceite de
sistemas de amoníaco,
QDV
Recibidor de aceite
A recipientes LP
QDV
Separador de líquido
Todas las plantas de
amoníaco.
Simple y seguro. Requiere accionamiento
manual.
Recuperación de aceite de
sistemas fluorados, HE
Separador de líquido
Compresor
Sistemas fluorados de baja
temperatura.
No requiere accionamiento
manual.
El ajuste puede ser
complicado.
6.4
Resumen
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
64 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
6.5
Literatura de referencia
Para una descripción
alfabética de toda la literatura
de referencia, por favor vea la
página 104
Tipo N° Literatura
BSV RD.7F.B
CVPP PD.HN0.A
EVM PD.HN0.A
FIA PD.FN0.A
HE RD.6K.A
ICS PD.HS0.A
KDC PD.FQ0.A
Tipo N° Literatura
MLI PD.GH0.A
ORV PD.HP0.A
QDV PD.KL0.A
REG PD.KM0.A
SVA PD.KD0.A
WVTS RD.4C.A
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
BSV RI.7F.A
CVPP RI.4X.D
EVM RI.3X.J
FIA PI.FN0.A
HE RI.6K.A
ICS PI.HS0.A
KDC PI.FQ0.A
Tipo N° Literatura
ORV RI.7J.A
QDV PI.KL0.A
REG PI.KM0.A
SVA PI.KD0.B
WVTS RI.4D.A
Instrucción del producto
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http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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7. Sistemas de seguridad Todos los sistemas de refrigeración industrial son
diseñados con diferentes sistemas de seguridad
para protegerlos de condiciones poco seguras,
como presión excesiva. Cualquier presión interna
previsible y excesiva, debe ser prevenida o
aliviada con riesgo mínimo para las instalaciones,
las personas y el medio ambiente.
Los requisitos sobre los sistemas de seguridad,
son fuertemente controlados por autoridades y
por lo tanto, siempre que es necesario verifique
los requisitos en la legislación local en el pais de
origen.
Los dispositivos de alivio de presión, por
ejemplo, las válvulas de alivio de presión, están
destinadas para aliviar la presión excesiva
automáticamente en una presión que no exceda
el límite permitido y para después rectificar
la presión que ha caído por debajo del límite
permitido.
El dispositivo de límite de temperatura o el
limitador de temperatura es un dispositivo de
activación de temperatura que está destinado a
permitir temperaturas poco seguras con el fin de
que el sistema pueda detenerse en parte o
completamente, en caso de un defecto o por mal
funcionamiento..
El Presostato es un dispositivo que protege
contra altas o bajas presiones con reajuste
automático.
Corte de presión de seguridad
Los interruptores de seguridad son designados
para limitar la presión con restablecimiento
manual.
El interruptor de nivel del líquido, es un
dispositivo de activación de nivel líquido
designado para prevenir contra niveles de
líquidos poco seguros.
El detector de refrigerante, es un dispositivo
sensorial el cual responde a una concentración
preestablecida de gas refrigerante en el medio
ambiente. Danfoss produce detectores de
refrigerantes tipo GD. Para mayores
informaciones, vea la guía de aplicación
específica.
7.1
Dispositivos de liberación de
presión
Las válvulas de seguridad son instaladas con el
propósito de prevenir que la presión en el
sistema se eleve sobre la presión máxima
permitida de cualquier componente y del sistema
de forma general. En caso de presión excesiva, las
válvulas de seguridad alivian el refrigerante del
sistema de refrigeración.
Los principales parámetros para las válvulas de
seguridad son la presión de ajuste y la presión de
apertura. Normalmente la presión de ajuste
no debe exceder más del 10% de las presiones
del sistema. Además, si la válvula no desfoga o
desfoga en presión muy baja, puede haber una
pérdida significativa de refrigerante del sistema.
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Ejemplo de aplicación 7.1.1:
Válvula de seguridad SFA + DSV
Al separador de líquidoAl enfriador de aceite
Del
condensador
De la línea
de descarga
SNV
SVA
SNV
� SFA
� DSV
� SFA
LLG
Recibidor
SVASVA
SVA
SVA
� MLI
NINGÚN
PERSONAL, DEBE
TRABAJAR EN EL
ÁREA DE SALIDA
DE LA TUBERÍA DE
ALIVIO
AKS 38
NIVEL DE
ACEITE
Danfoss
Tapp_0099_05
09-2007
Los dispositivos de alivio de presión deben ser
instalados en todos los recipientes en los sistemas,
así como en los compresores.
Generalmente, las válvulas de seguridad de alivio
(SFA) dependientes de la presión del recipiente,
son usadas normalmente. Las válvulas de
seguridad deben ser instaladas con una válvula
de tres vias DSV ➀, para facilitar el servicio de
una válvula mientras que la otra está todavía en
operación.
Los dispositivos de alivio de presión, deben ser
montados en la parte del sistema que están
protegiendo. Con la finalidad de verificar si la
válvula de alivio ha descargado en el ambiente un
sifón en“U”, llenado con aceite y con un indicador
visual MLI ➃ montado, puede ser instalado
después de la válvula.
Por favor observe: Algunos países no permiten
instalación de sifón en U.
Las tuberías de descarga de la válvula de
seguridad, deben ser diseñadas, de tal manera que
las personas no están expuestas al peligro, en el
caso que el refrigerante sea descargado.
Es importante la caída de presión en la tubería de
descarga a las válvulas de seguridad, para el
funcionamiento de las válvulas. Se recomienda
verificar los estándares relativos a las
recomendaciones sobre como dimensionar estas
tuberías.
➀	Válvula de cierre doble
➁	Válvula de alivio de
	 seguridad
➂	Válvula de alivio de
	 seguridad
➃	Indicador visual
Datos técnicos Válvula de alivio de seguridad SFA
Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes R717, HFC, HCFC, otros refrigerantes (dependiendo de la compatibilidad del material de sellado)
Rangotemperaturamedia[°C] –30 a 100
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 43
Prueba de fuga: 25
Presión determinada [bar] 10 a 40
Válvula de tres vías - DSV 1 / 2
Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 100
Presiónmáx.deoperación[bar] 40
Valor Kv [m3
/h] DSV1: 17,5
DSV2: 30
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
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Ejemplo de aplicación 7.1.2
Válvulas de seguridad
internas-BSV y POV
Al condensador
SVA
EVRAT+FA
SVA
Compresor
SCA
Del
evaporador
� BSV
� POV
�
SFA
�
SFA
� MLI
NINGÚN PERSONAL,
DEBE TRABAJAR EN EL
ÁREA DE SALIDA DE LA
TUBERÍA DE ALIVIO
Separadordeaceite
� DSV
Danfoss
Tapp_0100_05
11-2006
Para descargar el refrigerante del lado de alta
presión para el lado de baja presión, solamente
deben utilizarse las válvulas de alivio
independiente (BSV/ POV).
La BSV ➁ tampoco puede actuar como una
válvula de descarga directa con baja capacidad o
como una válvula piloto para la válvula principal
POV ➀ Cuando la presión de la descarga excede
la presión determinada, BSV abrirá el POV para
descargar el vapor de alta presión dentro del lado
de baja presión.
Las válvulas de alivio independiente de presión
de retorno, son instaladas sin válvula de paso. En
el caso que sea necesario reemplazar o reajustar
las válvulas, el compresor tiene que ser parado.
Si es montada una válvula de cierre en la línea de
descarga del separador de aceite, es necesario
proteger el separador de aceite y el compresor
contra la presión excesiva causada por
calentamiento externo o calentamiento por
compresión.
Esta protección puede obtenerse con válvulas de
seguridad de alivio SFA ➄ estándar combinadas
con una válvula de paso DSV ➂.
➀	Válvula de seguridad
	 interna, accionado por piloto
➁	Válvula de seguridad interna
➂	Válvula de cierre doble
➃	Indicador visual
➄	Válvula de alivio de seguridad
Datos técnicos Válvula de alivio de seguridad - BSV
Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre)
Rangotemperaturamedia[°C] –30 a 100 como una válvula de alivio de seguridad externa
–50 a 100 como una válvula piloto para POV
Presión determinada [bar] 10 a 25
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 43
Pruebas de fuga: 25
Válvula de seguridad Interna accionada por piloto - POV
Materiales Carcasa: Acero
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre)
Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150 como una válvula piloto para POV
Presión determinada [bar] 15 a 25
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 5O
Prueba de fuga: 25
DN [mm] 40/50/80
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
68 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 7.2.1:
Interruptor de presión /
temperatura para compresores
Compresor
Al separador de aceite
Del separador/
evaporador
de líquido
Del enfriador de aceite
SVA
FIA
� RT 1A
�
RT 5A
�
MP 55A
�
RT 107
Danfoss
Tapp_0101_05
09-2007
Para proteger el compresor de la temperatura y
presión de descarga demasiado alta o también
de presión de succión demasiado baja, se utilizan
interruptores KP/RT. RT1 A ➀ es un control de
baja presión, un RT 5A ➃ es un control de alta
presión y un RT 107 ➂ es un termostato.
El ajuste de los controles de alta presión deben
estar por debajo del ajuste de las configuraciones
de la válvula de seguridad en el lado de alta
presión. La configuración en el interruptor de
baja presión es especificado por el fabricante del
compresor.
Para los compresores de pistón, con interruptor
diferencial de aceite MP 54/55 ➁ es utilizado para
detener el compresor en el caso que la presión de
aceite demasiado baja.
El interruptor diferencial de aceite, para
automáticamente el compresor, si no acumula
suficiente presión diferencial durante la puesta
en marcha, después de definido el período de
tiempo (0-120 s).
➀	Interruptor de baja presión
➁	Interruptor de presión
	 diferencial baja
➂	Interruptor de alta
	 temperatura
➃	Interruptor de alta presión
Datos técnicos
7.2
Presión y dispositivos
limitantes de temperatura
Termostato - RT
Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados
Protección IP 66/54
Temperaturamáx,delbulbo[°C] 65 a 300,
Temperatura ambiente [°C] –50 a 70
Rango de regulación [°C] -60 a 150
Diferencial Δt [°C] 1,0 a 25,0
Control de presión diferencial- MP 54/55/55A
Refrigerantes MP 54/55: refrigerantes fluorados
MP 55A: R717
Protección IP 20
Rango de regulación ΔP [bar] MP 54: 0.65/0.9
MP 55/55A: 0,3 a 4,5
Máx. presión de trabajo [bar] 17
Presiónmáximadeprueba[bar] 22
Rango de operación en
el lado LP [bar]
–1 a 12
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 69
Ejemplo de aplicación 7.3.1:
Controles de nivel alto /
bajo para el separador líquido
SNV
SVA
DSV
Separador de líquido
Al compresor
línea de
succión
Del
evaporador
Al evaporador
LLG
SFASFA
Del recibidor
AKS 41
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SNV
� AKS 38
� AKS 38
QDV
Danfoss
Tapp_0102_05
09-2007
Recipientes en el lado de alta presión y lado de
baja presión tienen interruptores de nivel líquido
diferentes.
Los recibidores de alta presión, sólo necesitan
tener un interruptor de nivel bajo (AKS 38) con
la finalidad de garantizar un nivel de refrigerante
mínimo para alimentar los dispositivos
expansión.
También puede ser instalado el indicador visual
LLG para inspección visual del nivel de líquido.
Los recipientes de baja presión, normalmente
tienen ambos interruptores de nivel alto y bajo. El
interruptor de nivel bajo es instalado para
cerciorarse de que existe suficiente carga del
refrigerante para evitar la cavitación de las
bombas.
Un interruptor de nivel alto, es instalado para
proteger los compresores contra el regreso de
líquido.
También debe ser instalado un indicador visual
de nivel de líquido LLG, para indicación visual del
nivel.
Los indicadores de nivel de líquido LLG para
recipientes de baja presión pueden requerir que
se monte un adaptador visual que posibilita
observar el nivel, incluso aunque pueda haber
una cierta cantidad de escarcha en el indicador
de nivel de líquido.
➀	Interruptor de nivel alto
➁	Interruptor de nivel bajo
Datos técnicos
7.3
Dispositivos de nivel líquido
Interruptor de nivel - AKS 38
Materiales Carcasa: Hierro fundido cromato de zinc
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluyendo el gas R717.
Rango Temp media [ºC] –50 a +65
Máx. presión de trabajo [bar] 28
Rango de medida [mm] 12,5 a 50
Indicador visual - LLG
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluyendo el gas R717.
Rango Temp media [ºC] –- 10 a 100 ou –50 a 30
Máx. presión de trabajo [bar] 25
Largo [mm] 185 a 1550
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Solución Aplicación
Válvulas de seguridad
Válvulas de seguridad SFA + válvula de paso DSV
Recibidor
Protección de recipientes, compresores e
intercambiadores de calor contra presión
excesiva
Válvula de descarga BSV + válvula de descarga
accionada por piloto POV
Protección de compresores y bombas contra
presión excesiva
Controles de interruptor de presión
Interruptor de presión RT
PZHPZL
PDZ
TZH
Protección de compresores contra descarga
demasiado alta y presión de succión
demasiado baja
Interruptor de presión diferencial MP 55 Protección de compresores alternativos contra
presión de aceite demasiado baja
Termostato RT Protección de compresores contra
temperatura de descarga demasiado alta
Dispositivos de nivel de líquido
Interruptor de nivel de líquido - AKS 38
LI LS
LS
Separador de líquido
Protección del sistema contra nivel de
refrigerante demasiado alto/bajo en los
recipientes
Visor de nivel de líquido, LLG Inspección visual del nivel de refrigerante
líquido en los recipientes
7.4
Resumen
7.5
Literatura de referencia
Para una descripción
alfabética de toda la literatura
de referencia, por favor vea la
página 104
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http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Tipo N° Literatura
AKS 38 RD.5M.A
BSV RD.7F.B
DSV PD.IE0.A
LLG PD.GG0.A
MLI PD.GH0.A
MP 55 A RD.5C.B
Tipo N° Literatura
POV PD.ID0.A
RT 1A PD.CB0.A
RT 107 RD.5E.A
RT 5A PD.CB0.A
SFA PD.IF0.A
Folleto técnico / Manual Instrucción del producto
Tipo N° Literatura
AKS 38 RI.5M.A
BSV RI.7F.A
DSV PI.IE0.A / RI.7D.A
LLG RI.6D.D
MP 55 A RI.5C.E
Tipo N° Literatura
POV PI.ID0.A
RT 1A RI.5B.C
RT 5A RI.5B.C
SFA RI.7F.F
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 71
Fig. 8.2
Una curva típica Q-H para bombas
8.
Controles de bomba
de refrigerante
Generalmente, los sistemas de refrigeración
industrial, tienen bombas de circulación de
refrigerante líquido. Existen pocas ventajas de las
bombas de circulación, comparada con los
sistemas de tipo DX:
Las bombas proporcionan distribución
eficiente del refrigerante líquido a los
evaporadores y retornan de la mezcla del
vapor líquido al separador de la bomba;
Es posible disminuir el recalentamiento a
más o menos 0 K, por esa razón aumenta la
eficiencia de los evaporadores, sin riesgo de
regreso de líquido en el compresor.
Cuando instale la bomba, debe tomar cuidado
para prevenir cavitación. La cavitación puede
ocurrir sólo si la presión estática del líquido
refrigerante en la entrada de la bomba,
es más baja que la presión de saturación
correspondiente a la temperatura del líquido en
este punto.
Por lo tanto la altura del liquido H sobre la
bomba, debe ser por lo menos capaz de
compensar la pérdida de la presión de fricción
ΔHf a través de la tubería y de las válvulas,
la pérdida de entrada de la tubería ΔHd, y la
aceleración del líquido dentro de la bomba
Impellor ΔHp (carga de succión positiva neta
de la bomba o NPSH), como se muestra en la fig.
8.1.
Bomba de
refrigeración
Separador de líquido
H-∆Hf
- ∆Hd
>NPSH
H
Danfoss
Tapp_0107_05
11-2006
Fig. 8.1
Colocando la bomba
Refrigerante líquido de baja presión (LP)
Para mantener la bomba de refrigerante en
operación sin dificultades, debe mantenerse el
flujo a través de la bomba dentro del rango de
operación permitido, fig. 8.2.
Si el caudal es demasiado bajo, el calor del motor
puede evaporar parte del refrigerante y producir
funcionamiento en seco o cavitación de la
bomba.
Cuando el flujo es demasiado alto, la
características de la NPSH (Carga de succión
Positiva Neta) de la bomba, deteriora para un
grado que la carga de succión positiva disponible
llega a ser demasiado baja para prevenir la
cavitación.
Por consiguiente, los sistemas deben ser
diseñados para que la bomba refrigerante
mantenga este flujo dentro del rango de
operación.
H
Q0
Q min Q max
Rango de operación permitido
H1
NPSH
Q - H
H2
Danfoss
Tapp_0108_05
09-2007
8.1
Protección de la bomba
con control de presión
diferencial
Las bombas son fácilmente dañadas por la
cavitación. Para evitar la cavitación, es importante
mantener suficiente carga de succión positiva
para la bomba. Para lograr una carga de succión
suficiente, se instala en el separador de líquido,
un interruptor de bajo nivel AKS 38.
Sin embargo, aunque sea instalado el interruptor
de bajo nivel en el separador de líquido, es
mantenido por encima del nivel mínimo
aceptable, puede ocurrir aún la cavitación.
Por ejemplo, operaciones incorrectas en los
evaporadores, pueden causar incremento de
flujo a través de la bomba, el interruptor de
nivel bajo, puede fallar y el filtro, antes de la
bomba, puede ser bloqueada, etc.
Todo esto puede dar como resultado en la
cavitación. Por consiguiente, es necesario
cerrar la bomba para protección, cuando la
presión diferencial cae por debajo de H2 en
la fig. 8.2 (equivalentes a Qmáx).
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
72 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 8.1.1:
Protección de la bomba
con control de presión
diferencial RT260A
SVA
�
RT 260A
�
RT 260A
� SVA
Bomba de
refrigeración
Separador de líquido
REG
� FIA
SVA
� SVA
SNV
LLG
SVA
� FIA
SVA
� SVA
AKS 38
AKS 38
Al compresor
línea de
succión SFA
SVA
SFA
DSV
SVA
SNV
AKS 41
Al evaporador
REG
SVA
Del
evaporadorSVA
SVA Del recibidor
� NRVA
BSV
BSV
� NRVA
QDV
Danfoss
Tapp_0109_05
09-2007
Los controles de presión diferencial son usados
para protección contra la diferencia de presión
demasiado baja. El RT 260A ➂ y ➇ son
suministrados sin un relé temporizado y causa una
interrupción momentánea cuando la presión
diferencial cae por debajo de la configuración de
los controles de presión.
Los filtros FIA ➁ y ➆ son instalados en la línea de
la bomba para retirar partículas y proteger las
válvulas de control automáticas y las bombas de
daños, obstrucciones y desgaste. El filtro puede ser
instalado en cualquier línea de succión o línea de
descarga de la bomba.
Si el filtro es instalado en la línea de succión antes
de la bomba, éste protegerá principalmente la
bomba contra las partículas. Esto es
particularmente importante, durante la limpieza
inicial en el transcurso de la puesta en marcha.
Debido a que la caída de presión, puede inducir a la
cavitación, se recomienda instalar un tamiz 500µ.
Se pueden utilizar tamizes más finos durante la
limpieza, pero cerciórese de tener en cuenta la
caída de presión cuando diseñe la tubería.
Adicionalmente, es necesario reemplazar el tamiz
después de un periodo de tiempo.
Si un filtro es instalado en la línea de descarga, la
caída de presión no es tan crucial y puede ser
usado un filtro 150-200µ. Es importante observar
que en esta Instalación, las partículas todavía
puedan entrar en la bomba antes de ser retirado
del sistema.
Las válvulas de retención NRVA ➃ y ➈ son
instaladas en las líneas de descarga de las bombas
para proteger las bombas contra flujo invertido
(presión) durante el congelamiento.
➀	Válvula de cierre
➁	Filtro
➂	Interruptor de presión
	 diferencial
➃	Válvula de retención
➄	Válvula de cierre
➅	Válvula de cierre
➆	Filtro
➇	Interruptor de presión
	 diferencial
➈	Válvula de retención
	 Válvula de cierre
Datos técnicos Control de presión diferencial - RT 260A/252A/265A/260AL
Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados
Protección IP 66/54
Rango de temperatura [°C] –50 a 70
Rango regulación [bar] 0,1 a 11
Max. presión de trabajo [bar] 22/42
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 8.2.1:
Control de flujo de la desviación
de la bomba con REG
Bomba de
refrigeración
Separador de líquido
� REG
� SVA
SNV
LLG
SVA
SVA
AKS 38
AKS 38
Al compresor
línea de
succión SFA
SVA
SFA
DSV
SVA
SNV
AKS 41
Al evaporador
� REG
� SVA
Del
evaporador
SVA
SVA Del recibidor
� BSV
� BSV
SVA SVA
FIAFIA
RT 260A
RT 260A
NRVANRVA
SVA
SVA
QDV
Danfoss
Tapp_0110_05
09-2007
La línea de paso es diseñada para cada bomba
con válvula de regulación REG.
La válvula de descarga interna BSV es diseñada
para el alivio de seguridad cuando existe presión
excesiva. Por ejemplo, cuando las válvulas de
cierre están cerradas, el refrigerante líquido
atrapado en las tuberías, puede calentarse por la
excesiva alta presión.
➀	Válvula de regulación manual
➁	Válvula de cierre
➂	Válvula de regulación manual
➃	Válvula de cierre
➄	Válvula interna de
	 descompresión de seguridad
➅	Válvula interna de
	 descompresión de seguridad
Datos técnicos
8.2
Control de flujo con bypass
de la bomba
La manera más común de mantener el flujo
a través de la bomba, sobre el valor mínimo
permitido (Qmín en la fig. 8.2) es para diseñar un
flujo de desvío para la bomba.
La línea de paso (bypass), puede ser diseñada con
válvula de regulación REG, válvula de descarga
OFV de presión diferencial o incluso un orificio
exacto.
Incluso si el suministro de líquido para todos los
evaporadores en el sistema es suspendido, la
línea de paso puede mantener incluso un flujo
mínimo a través de la bomba.
Válvula de regulación - REG
Materiales Acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717
Rangodetemperaturamedia[°C] –50 a +150
Máx. presión de trabajo [bar] 40
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 80
Prueba de fuga: 40
Valor Kv [m3
/h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente
Válvula de alivio de seguridad - BSV
Materiales Carcasa: acero especial, aprobado para operación en baja temperatura
Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre)
Rangodetemperaturamedia[°C] –30 a 100 como una válvula de alivio de seguridad externa
–50 a 100 como una válvula piloto para POV
Presión determinada [bar] 10 a 25
Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 43
Prueba de fuga: 25
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
74 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 8.3.1:
Control de presión diferencial de
la bomba con ICS y CVPP
Al compresor
línea de
succión
SVA
SFA SFA
DSV
SVA
SNV
AKS 41
Del evaporadorSVA
SVA Del recibidor
Separador de líquido
SNV
LLG
SVA
SVA
AKS 38
AKS 38
SVA SVA
FIAFIA
� ICS
� SVA
� SVA
CVPP
Bomba de
refrigeración
Al evaporador
BSV
BSV
RT 260A RT 260A
NRVANRVA
SVA
SVA
QDV
Danfoss
Tapp_0111_05
09-2007
➀	Válvula de cierre
➁	Regulador de presión
	 diferencial
➂	Válvula de cierre
Datos técnicos
8.3
Control de presión de la
bomba
Es de gran importancia para algunos tipos de
sistemas de circulación de bombas, que puede
mantenerse una presión diferencial constante a
través de la válvula de estrangulación
permanentemente fijada antes del evaporador.
Al usar la válvula servoaccionada ICS controlada
con el piloto CVPP, es posible mantener una
presión diferencial constante a través de
la bomba y por consiguiente, una presión
diferencial constante a través de la válvula de
estrangulación.
Válvula servoaccionada - ICS accionada por piloto
Materiales Cuerpo: acero de baja temperatura
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, Inclusive el R717 y R744
Rango de temperatura media [°C] –60 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] 52
DN [mm] 20 a 80
Válvula piloto de presión diferencial - CVPP
Materiales Cuerpo: Acero inoxidable
Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717
Rango de temperatura media [°C] –50 a 120
Máx. presión de trabajo [bar] CVPP(HP): 28
CVPP(LP): 17
Rango regulación [bar] 0 a 7, o 4 a 22
Valor Kv [m3
/h] 0,4
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 75
Solución Aplicación Beneficios Limitaciones
Protección de la bomba con control de presión diferencial
La protección de la bomba
con control de presión
diferencial RT 260A
Separador de líquido
Aplicable para todos los
sistemas de circulación de
bomba.
Simple.
Eficaz en la protección
de la bomba contra
presión diferencial baja
(correspondiente a flujo
alto).
No se aplica para
refrigerantes inflamables.
Filtro y válvula de retención
Filtro FIA y válvula de
retención NRVA en la línea
de la bomba
Separador de líquido
Aplicable para todos los
sistemas de circulación de
bomba.
Simple.
Eficaz en la protección de
la bomba contra reflujo y
partículas.
El Filtro en la línea de
succión puede inducir a
la cavitación cuando está
bloqueado.
El Filtro en la línea de
descarga, permite que las
partículas ingresen a la
bomba.
Control de flujo con baypass de la bomba
Control del flujo del tubo
de desviación de la bomba
con REG y protección con
válvula de alivio de
seguridad BSV
Separador de líquido
Aplicable para todos los
sistemas de circulación de
bomba.
Simple.
Eficaz y confiable en
mantener el flujo mínimo
para la bomba. La válvula de
seguridad puede evitar,
efectivamente presión
excesiva.
Parte de la energía de la
bomba perdida.
Control de presión de la bomba
Control de presión de la
bomba con ICS y CVPP
PC
Separador de líquido
Aplicable a los sistemas de
circulación de la bomba que
requieren presión diferencial
constante a través de las
válvulas regulables antes de
los evaporadores.
Proporciona una presión
diferencial constante y
relación de circulación para
los evaporadores
Parte de la energía de la
bomba perdida.
8.4
Resumen
8.5
Literatura de referencia
Para una descripción
alfabética de toda la literatura
de referencia, por favor vea la
página 104
Tipo N° Literatura
BSV RD.7F.B
CVPP PD.HN0.A
FIA PD.FN0.A
ICS PD.HS0.A
Tipo N° Literatura
NRVA RD.6H.A
REG PD.KM0.A
RT 260A PD.CB0.A
SVA PD.KD0.A
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
BSV RI.7F.A
CVPP RI.4X.D
FIA PI.FN0.A
ICS PI.HS0.A
Tipo N° Literatura
NRVA RI.6H.B
REG PI.KM0.A
RT 260A RI.5B.B
SVA PI.KD0.B
Instrucción del producto
Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
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76 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
9. Otros
Agua, ácidos y partículas aparecen naturalmente
en sistemas de refrigeración fluorados. El agua
puede entrar al sistema como resultado de la
instalación, servicio, filtración, etc.; los Ácidos son
generados por descomposición de refrigerantes
y aceites; y las partículas usualmente son de
soldadura, desechos de soldadura, reacción entre
refrigerantes y aceite, etc.
Se forma ácido como resultado de la
descomposición del refrigerante y el aceite.
Las partículas suelen ser resultado de residuos de
soldadura, de la reacción entre el refrigerante y el
aceite, etc.
Falla al almacenar los contenidos de los ácidos,
agua y partículas dentro de los límites aceptables,
reducirá significativamente de por vida el sistema
de refrigeración e incluso pueden quemar el
compresor.
Demasiada humedad en los sistemas con
temperaturas de evaporación por debajo de 0ºC
pueden formar hielo, el cual puede bloquear las
válvulas de control, válvulas solenoide, filtros y así
sucesivamente. Las partículas aumentan el
desgaste natural del compresor y las válvulas, así
como la posibilidad de crear una obstrucción. Los
ácidos no son corrosivos, si no existe agua. Pero
en la solución de agua, los ácidos pueden corroer
las tuberías y placas de las superficies de los
cojinetes calientes en el compresor.
Este recubrimiento fortalece las superficies de los
cojinetes calientes, incluyendo la bomba de
aceite, cigüeñal, bielas, anillos para pistón, varilla
de válvula de descarga y succión, etc. Este
recubrimiento provoca que los cojinetes
funcionen más calientes, mientras que el
intervalo de la lubricación en los cojinetes se
reduce a medida que el recubrimiento llega a ser
más denso.
El enfriamiento de los cojinetes es reducido
debido a la menor circulación de aceite a través
del intervalo del cojinete. Esto provoca que esos
componentes lleguen a calentarse cada vez más.
Las placas de revestimientos de la válvula
comienzan a filtrar causando efecto de
recalentamiento de una descarga más alta. Como
los problemas aumentan, la falla del compresor
es inminente.
Los filtros deshidratadores están diseñados para
evitar todas las circunstancias anteriores. Los
filtros deshidratadores sirven para dos funciones:
función de secado y función de filtrado.
La función de secado, constituye la protección
química e incluye la absorción del agua y ácidos.
El propósito es prevenir la corrosión de la
superficie de metal, descomposición del aceite y
refrigerante y evitar quemar los motores.
La función de filtro constituye la protección física
e incluye retención de las partículas e impurezas
de cualquier tipo. Esto minimiza el desgaste del
compresor, lo protege contra daños y prolonga
su vida significativamente.
9.1
Filtros deshidratadores en
sistemas fluorados
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 77
Ejemplo de aplicación 9.1.1:
Los filtros deshidratadores en
sistemas fluorados
Compresor
Separador
deaceite
Condensador
Recibidor
Evaporador
TE
� DCR
� SVA
SVA
�
SGRI
� DCR
� SVA
SVA
�
SGRI
SNV
SNV
� DCR
� SVA
SVA
�
SGRI
SNV
12
Danfoss
Tapp_0116_05
11-2006
Para sistemas fluorados, los filtros
deshidratadores son normalmente instalados
en la línea del líquido antes de la válvula de
expansión. En esta línea, sólo existe flujo de
líquido a través del filtro deshidratador (diferente
del flujo de doble fase, después de la válvula de
expansión).
La caída de presión a través de filtro
deshidratador es menor y la caída de presión en
esta línea tiene poca influencia en el desempeño
del sistema. La instalación del filtro deshidratador
también puede prevenir la formación de hielo en
la válvula de expansión.
En las instalaciones industriales, la capacidad
de un filtro deshidratador no es normalmente
suficiente para secar todo el sistema, por
consiguiente los filtros deshidratadores pueden
ser instalados en paralelo.
El DCR es una piedra desecante con núcleos
macizos intercambiables. Existe tres tipos de
núcleos macizos: DM. DC y DA.
DM - 100% de núcleo macizo de adecuado
tamiz molecular para refrigerantes HFC y CO2;
DC - 80% de tamiz molecular y 20% de núcleo
macizo de alúmina activada para refrigerantes
CFC & HCFC y compatible con refrigerantes
HFC;
Datos técnicos
DA - 30% de tamiz molecular y 70% núcleo
macizo de alúmina activada, limpiar después
de la quema del compresor y compatible con
refrigerantes CFC / HCFC / HFC.
Además de los núcleos macizos comunes, citados
anteriormente, Danfoss también proporciona
otros núcleos hechos a la medida para el
cliente. Y Danfoss también proporciona
filtro deshidratador con núcleos macizos
determinados. Para mayor información, vea el
catálogo del producto o entre en contacto con
sus compañía de venta local.
El indicador de liquido, con indicador para
HCFC/CFC, tipo SGRI. es instalado después del
filtro deshidratador para indicar el contenido
del agua después de secarse. También puede
proporcionarse el indicador visual con
indicador para otros tipos de refrigerantes. Para
mayor información, por favor, vea el catálogo del
producto Danfoss.
Piedras desecantes - DCR
Refrigerantes CFC/HFC/HCFC/R744
Materiales Carcasa: Acero
Máx. presión de trabajo [bar] HP:46
Rango temperatura operacional [°C] –40 a 70
Núcleos macizos DM/DC/DA
➀	Filtros deshidratadores
➁	Filtros deshidratadores
➂	Filtros deshidratadores
➃	Válvula de cierre
➄	Válvula de cierre
➅	Válvula de cierre
➆	Indicador visual
➇	Indicador visual
➈	Indicador visual
	 Válvula de cierre
	 Válvula de cierre
	 Válvula de cierre
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
78 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
En muchos aspectos el CO2 es un refrigerante
mucho menos complicado, pero tiene algunas
características únicas, comparadas con otros
refrigerantes comunes. Una característica,
es la solubilidad del agua en CO2. Tal como
se muestra en la siguiente figura, existe una
pequeña diferencia entre la solubilidad en
ambos, el líquido y las fases del vapor de R134a.
Sin embargo, con el CO2, esta diferencia es muy
significativa.
Lo que sucede en el sistema fluorado también
puede ocurrir en los sistemas de CO2 cuando el
agua, los ácidos y las partículas están presentes
en el sistema, por ejemplo bloqueo por partículas
y corrosión por ácidos.
Además, la única solubilidad del agua de CO2
aumentará el riesgo de congelamiento en los
sistemas de CO2.
En el evaporador, cuando el líquido CO2 se
evapora, la solubilidad del agua en el refrigerante
disminuye significativamente cuando la relación
de circulación está cerca de uno. Esto causa un
riesgo de crear agua residual. Si esto ocurre y
la temperatura está por debajo de 0°C, el agua
residual se congelará y los cristales de hielo
podrán bloquear las válvulas de control, válvulas
solenoide, filtros y otro equipo.
La instalación de los filtros deshidratadores,
aun es el método más eficiente para evitar el
congelamiento mencionado anteriormente,
bloqueos y reacciones químicas. Y los filtros
deshidratadores tipo mineral comúnmente
usados en sistemas fluorados hay
demostrado ser efectivo para los sistemas CO2.
Para instalar los filtros deshidratadores en un
sistema CO2, la única solubilidad de agua también
debe ser tomada en consideración.
9.2
Filtros deshidratadores en
sistemas CO2
Solubilidad del agua en CO2
1
10
100
1000
-50 -30 -10 10
Líquido
Vapor
Solubilidadmáxima[ppm]
(mg/kg)
[°C]
R134a
Danfoss
Tapp_0117_05
11-2006
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 9.2.1:
Filtros deshidratadores en CO2
sistemas de circulación
de líquido bombeados Compresor
Separador
deaceite
Condensador
Recibidor
Evaporador
� SVA
� SVA
�
SGRN
Entrada NH3
Salida NH3
Válvula de
expansión 1
Separador de Líquido
� DCR
SNV
Danfoss
Tapp_0118_05
11-2006
Para instalar un filtros deshidratadores en un
sistema CO2, debe considerarse el siguiente
criterio:
Humedad relativa
Como se muestra en la siguiente figura,
cuando el RH es demasiado bajo, la capacidad
del filtros deshidratadores disminuye
rápidamente.
Caída de presión
La caída de presión a través de filtros
deshidratadores debe ser pequeña. Y el
desempeño de los sistemas no deben ser
sensibles a esta caída de presión.
Flujo de doble fase
Debe ser evitado el flujo de doble fase a través
del filtro deshidratador, el cual trae riesgo de
congelamiento y bloqueo debido a las únicas
características de solubilidad de agua.
En sistemas de circulación de líquido
bombeado CO2, son recomendados los filtros
deshidratadores para ser instalados en las líneas
líquidas antes de los evaporadores. Sobre estas
líneas el RH es alto, no existe dos fases de flujo y
no es sensible a la caída de presión.
No es recomendable la instalación en otras
posiciones por las siguientes razones:
1.	 En el circuito de la válvula de expansión del
	 condensador del compresor, el RH es bajo. En
	 el líquido separador, existe más del 90%
	 de agua, en la fase de líquido debido a menos
	 solubilidad del vapor CO2 comparado con el
	 líquido. Por consiguiente, es transformada
	 poca agua dentro del circuito del
	 compresor por el vapor de succión. Si los
	 filtros deshidratadores son instalados en
	 el circuito, el secador tendrá capacidad muy
	 pequeña.
2. 	En la línea de succión existe un riesgo de
	 “congelamiento”debido al flujo de dos fases
	 como lo mencionado.
3. 	En la línea de líquido antes de las bombas del
	 refrigerante, la caída de presión aumenta el
	 riesgo de cavitación en las bombas.
Si la capacidad de un filtro deshidratadore no es
suficiente, varios filtros deshidratadores pueden
ser considerados en paralelo.
Humedad Relativa - RH [%]
Capacidad relativa del secador
Tamices Moleculares
Capacidadrelativa[%]
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100Danfoss
Tapp_0119_05
11-2006
➀	Válvula de cierre
➁	Filtros deshidratadores
➂	Indicador visual
➃	Válvula de cierre
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
80 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación
9.2.2: Sistemas de filtros
deshidratadores DX en CO2
Compresor
Separador
deaceite
Condensador
Recibidor
Evaporador
TE
� DCR
� SVA
�
SGRI
� DCR
� SVA
�
SGRI
SNV
SNV
� DCR
� SVA
�
SGRI
SNV
Entrada NH3
Salida NH3
SVA
SVA
SVA
12
Danfoss
Tapp_0120_05
11-2006
En un sistema CO2 DX, la concentración de agua
es la misma es a través del sistema, de esta
manera el RH esta sólo hasta la solubilidad del
agua del refrigerante.
A pesar que el RH en la línea de líquido antes
de la válvula de expansión es relativamente
pequeña, debido a la alta solubilidad del agua
de líquido de alta temperatura CO2 . Incluso, es
recomendable que los filtros deshidratadores
sean instalados en esta línea (misma posición
como sistema fluorados) por las siguientes
razones:
1. 	En la línea de succión y descarga, esta es
	 sensible a la caída de presión, así como el alto
	 riesgo de congelamiento de la línea de
	 succión. Los filtros deshidratadores no son
	 recomendados para ser instalados aquí, a
	 pesar que los RH son altos.
2. 	En la línea de líquido después de la válvula de
	 expansión, la instalación de los filtros
	 deshidratadores también debe ser evitada
	 debido al flujo de doble fase.
➀	Filtros deshidratadores
➁	Filtros deshidratadores
➂	Filtros deshidratadores
➃	Válvula de cierre
➄	Válvula de cierre
➅	Válvula de cierre
➆	Indicador visual
➇	Indicador visual
➈	Indicador visual
	 Válvula de cierre
	 Válvula de cierre
	 Válvula de cierre
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 81
El asunto del agua en sistemas de amoníaco es
único, comparado con sistemas fluorados y
sistemas CO2:
La estructura molecular del amoníaco y el agua
son similares, ambos pequeños y opuestos y
como un resultado de ambos, el amoníaco y el
agua son completamente solubles.
Como resultado de la semejanza del amoníaco y
del agua molecular, no han existido filtros
deshidratadores eficientes para el amoníaco.
Además, debido a la alta solubilidad del agua
en el amoniaco, el agua residual es difícil para
extraer de la solución.
El agua y el amoníaco coexistirán y actuarán
como un tipo de refrigerante mineral, la relación
P-T saturada no es igual como el amoníaco
anhidro. Éstos son factores respecto al por
qué los sistemas de amoníaco son diseñados
raramente como sistemas DX: Por otro lado,
el amoníaco líquido es fuerte al evaporarse
completamente cuando el agua está presente,
lo cual inducirá al golpe de ariete; por otro
lado, ¿Cómo puede funcionar correctamente
una válvula de expansión termostática, cuando
cambia la relación P-T saturada?
Los sistemas de circulación del líquido
bombeados pueden evitar adecuadamente los
daños potenciales del agua en los compresores.
Con la entrada solamente del vapor, en la línea
de succión, se evita el golpe de ariete y con la
condición de que no exista demasiada agua en el
líquido, el vapor no contendrá casi nada de agua
(máximo recomendable de 0.3%), el cual podrá
evitar efectivamente la contaminación del aceite
por el agua.
Mientras que los sistemas de circulación líquida
bombeados evitarán efectivamente daños en los
compresores, esto también mantiene
desapercibidas las otras penalidades del agua:
El COP del sistema es reducido
Cuando hay contenido de agua, la relación
P-T saturada del refrigerante será diferente
del amoníaco puro. Específicamente, el
refrigerante se evaporará a una temperatura
más alta por presión determinada. Esto
disminuirá la capacidad de refrigeración del
sistema y aumentará el consumo de energía.
Corrosión
El amoniaco llega a ser corrosivo con el agua
presente y comienza a corroer la tubería,
válvulas, recipientes, etc
Problemas del compresor
Si el agua es incorporada dentro de los
compresores, por ejemplo, debido a la
ineficacia de los separadores de líquido, esto
también inducirá a problemas de aceite y
corrosión en los compresores.
Por consiguiente, para mantener el sistema de
manera eficiente y sin problemas, es
recomendable observar regularmente el agua y
emplear algún método de eliminación de agua,
cuando el contenido del agua se encuentra por
encima del nivel aceptable.
Básicamente, existen tres maneras de tratar la
contaminación del agua:
Cambie la carga
Esto es adecuado para sistemas con pocas
cargas (por ejemplo, enfriadores con
evaporadores tipo placa) y debe cumplir con
la legislación local.
Recuperación de algunos evaporadores
Esto es adecuado para algunos sistemas de
gravedad conducidos sin descongelamiento
de gas caliente. En estos sistemas, el agua
permanece en el líquido cuando el amoníaco
se evapora y se acumula en los evaporadores.
Rectificador de agua
Parte del amoniaco contaminado es drenado
dentro del rectificador, donde es calentado
con la evaporación del amoníaco y el agua
drenada. Para sistemas de circulación de
líquido bombeado, Ésta es la única manera de
retirar agua.
Para mayor información sobre contaminación y
eliminación de agua en sistemas de refrigeración,
vea folleto IIAR 108.
Es necesario mencionar que existe una
desventaja en el contenido de agua demasiado
baja - la posibilidad de un tipo especial de
corrosión de acero. Sin embargo, esto no está
probablemente en una planta real.
9.3
Eliminacion de agua en
sistemas de amoníaco
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
82 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 9.3.1:
rectificador de agua calentado
por gas caliente controlado por
válvulas de flotador
� SV4
� SV1
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
� EVRA+FA
� EVRA
� EVRA+FA
� REG
�
BSV
� QDV
Entrada
amoniaco
contaminado
Al Separador
de líquido
Entrada gas
caliente
Al separador de líquido
Indicador
visual
Indicador
visual
� SVA
Danfoss
Tapp_0121_05
09-2007
Procedimiento para retirar el agua:
1.	 Energice la válvula solenoide EVRA ➀ y
	 ➂. El amoniaco contaminado es drenado
	 dentro del recipiente de rectificación. La
	 válvula flotador SV4 ➁ se cerrará cuando el
	 nivel del líquido en el recipiente alcance el
	 nivel determinado.
2. 	Energice la válvula solenoide EVRA ➃. El gas
	 caliente es alimentado para el interior del
	 serpentín del recipiente y empieza a calentar
	 el amoníaco contaminado. El amoniaco
	 comienza a evaporarse y el agua permanece
	 en el líquido. La válvula flotador SV1/3 ➅
	 completa con un kit especial en el interior
	 (mostrado en la línea de punto) controla el
	 flujo del gas calentado de acuerdo con la
	 carga de calentamiento y mantiene la
	 temperatura de calentamiento en la 		
	 temperatura de condensación del gas
	 calentado. Cuando el amoniaco se evapora en
	 el recipiente y el nivel líquido cae, la válvula
	 flotador SV4 ➁ se abrirá y drenará más
	 amoníaco contaminado dentro del recipiente.
➀	Válvula solenoide
➁	Válvula de flotador de baja
	 presión
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula solenoide
➄	Válvula de regulación
	 manual
➅	Válvula flotador de alta
	 presión
➆	Válvula de alivio de
	 seguridad interna
➇	Válvula de drenaje rápido
➈	Válvula de cierre
3. 	Cuando la rectificación es completada, los
	 niveles en ambos, el recipiente y el serpentín
	 detendrán la carga y la válvula flotador ➁ y ➅
	 se cerrará. Desenergice la válvula solenoide ➀
	 y ➃, luego abra la válvula de cierre SVA y la
	 válvula de drenaje QDV ➇, y drene el agua que
	 queda en el recipiente.
4. 	Cierre la válvula de drenaje QDV ➇ y la válvula
	 de cierre SVA ➈. Luego desenergice la válvula ➂
	 de solenoide para detener el proceso de
	 retirada del agua o si es necesario, repita el
	 paso 1 para continuar el proceso.
	 Para consideraciones de seguridad, la válvula 	
	 de descarga de seguridad BSV ➆ es instalada
	 en el recipiente para evitar presión excesiva
	 acumulada.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 83
Ejemplo de aplicación 9.3.2:
El rectificador de agua,
calentado por gas caliente,
equipado con válvula flotador
y válvula de bola
SVA
SVA
�
Válvula
de bola
�
EVRA
QDV
Entrada
amoniaco
contaminado
A la línea de succión
� NRVA
� REG
Para intermediar el separador
refrigerador/líquido
SVA
� ICS
CVP
�
REG
BSV
� SV1
SVA SVA
SVA
�
EVRA+FA
� REG
Al separador
de líquido
Entrada gas
caliente
Indicador
visual
Indicador
visual
SVA
Danfoss
Tapp_0122_05
09-2007
Éste es el proceso manual de retirada de agua.
Éste es el proceso manual de retirada de agua.
1.	 Energice la válvula solenoide EVRA , luego 		
	 abra la válvula ➀ de bola . Amoniaco
	 contaminado del lado de baja presión, es
	 drenado dentro del rectificador de agua.
	 Cuando el amoníaco en el recipiente alcanza
	 el nivel requerido (verifique a través del
	 indicador visual), cierre la válvula de bola y
	 desenergice la válvula ➀ solenoide EVRA ➃.
2.	 Energice la válvula solenoide EVRA ➆. El gas
	 caliente es alimentado en el interior del
	 serpentín en el recipiente y empieza a calentar
	 el amoniaco contaminado, con la evaporación 	
	 del amoníaco y el agua que queda en el
	 líquido. La válvula flotador SV1/3 ➈ completa
	 con un kit especial dentro (mostrado en la
	 línea de punto) controla el flujo del gas 		
	 caliente de acuerdo con la carga de
	 calentamiento y mantiene la temperatura de
	 calentamiento en la temperatura de
	 condensación del gas caliente.
➀	Válvula de bola
➁	Válvula de retención
➂	Válvula de regulación
	 manual
➃	Válvula solenoide
➄	Válvula de regulación
	 manual
➅	Válvula de regulación
	 de presión
➆	Válvula solenoide
➇	Válvula de regulación
	 manual
➈	Válvula flotador de
	 alta presión
	 Válvula de alivio de
	 seguridad interna
	 Válvula de drenaje rápido
	 Válvula de cierre
3.	 Cuando se detenga la ebullición en
el recipiente (controlar a través de los
indicadores de nivel), quite la alimentación a
la Válvula solenoide EVRA ➆, abra la válvula de
cierre SVA . Utilice la válvula de drenaje QDV
para vaciar la Mezcla agua/amoniaco del
recipiente.
Durante la destilación, es importante mantener la
presión correcta y la temperatura en el recipiente.
La temperatura no debe ser muy alta, de lo
contrario el agua se evaporará. Adicionalmente la
temperatura no debe ser muy baja, de lo
contrario quedará demasiado amoníaco en el
recipiente así como el líquido y será desperdiciado
cuando drene. Esto es garantizado por la válvula
servoaccionada ICS ➅ con la válvula piloto de
presión constante CVP, la cual mantiene la presión
en el recipiente a un nivel óptimo.
Para consideraciones seguras, la válvula de
descarga de seguridad BSV es instalada en el
recipiente para evitar presión excesiva acumulada.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
84 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 9.3.3:
rectificador de agua
calentado por agua caliente
SVA
SVA
SVA
SVA
�
BSV
QDVSalida agua
caliente
SVA
CVP
�
EVRA
Entrada
amoniaco
contaminado
A la línea de succión
� NRVA
� REG
Para intermediar el separador
refrigerador/líquido
� ICS
�
REG
�
EVRA+FA
� REG
Entrada agua
caliente
Indicador
visual
Indicador
visual �
Válvula
de bola
Danfoss
Tapp_0123_05
09-2007SVA
➀	Válvula de bola
➁	Válvula de retención
➂	Válvula de regulación
	 manual
➃	Válvula solenoide
➄	Válvula de regulación
	 manual
➅	Válvula de regulación
	 de presión
➆	Válvula solenoide
➇	Válvula de regulación
	 manual
➈	Válvula de alivio de
	 seguridad interna
	 Válvula de drenaje rápido
	 Válvula de cierre Éste es un proceso manual de retirada de agua
con agua caliente como fuente de calor. El agua
caliente suministrada mediante recuperación del
calor.
Pasos para retirada del agua:
1.	 Energice la válvula solenoide EVRA ➃, luego 	
	 abra la válvula ➀ de bola . Amoniaco 		
	 contaminado del lado de baja presión, es
	 drenado dentro del rectificador de agua.
	 Cuando el amoníaco en el recipiente alcanza
	 el nivel requerido (verifique a través del
	 indicador visual), cierre la válvula de bola y
	 desenergice la válvula ➀ solenoide EVRA ➃.
2.	 Abra la válvula solenoide EVRA ➆. El agua
	 caliente es alimentada en el interior del
	 serpentín en el recipiente y empieza a calentar
	 el amoniaco contaminado, con la evaporación
	 del amoníaco y el agua que queda en el
	 líquido.
3.	 Cuando se detenga la ebullición en
el recipiente (controlar a través de los
indicadores de nivel), quite la alimentación a
la Válvula solenoide EVRA ➆, abra la válvula de
cierre . Utilice la válvula de drenaje QDV ➉
para vaciar el agua del recipiente.
Durante la destilación, es importante mantener la
presión correcta y la temperatura en el recipiente.
La temperatura no debe ser muy alta, de lo
contrario el agua se evaporará. Adicionalmente la
temperatura no debe ser muy baja, de lo
contrario quedará demasiado amoníaco
en el recipiente así como el líquido y será
desperdiciado cuando drene. Esto es garantizado
por la válvula servoaccionada ICS ➅ con la válvula
piloto de presión constante CVP, el cual mantiene
la presión en el recipiente a un óptimo nivel.
Para consideraciones seguras, la válvula de
descarga de seguridad BSV ➈ es instalada en el
recipiente para evitar presión excesiva
acumulada.
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Presencia de gases no condensables
Los gases no condensables están presentes en los
sistemas de refrigeración en el inicio del proceso de
la instalación, en las tuberías y conexiones estando
llenos de aire. Por consiguiente, si un tratamiento al
vacío no es realizado, el aire puede quedar dentro
del sistema.
Adicionalmente, el aire entra al sistema como
resultado de fugas del sistema, cuando el sistema
es abierto para mantenimiento, la penetración a
través de los componentes del sistema, fugas en
conexiones soldadas donde la presión del amoníaco
es más bajo que la presión atmosférica (inferior a
–34°C de temperatura de evaporación), cuando se
agrega aceite, etc.
Además, impurezas en el refrigerante y/o
descomposición del refrigerante o el aceite de
engrase debido a las altas temperaturas de descarga
que pueden generar gases no condensables (por
ejemplo el Amoníaco se descompone dentro del
nitrógeno e hidrógeno).
Ubicación y detección
Los gases no condensables están contenidos dentro
del lado de alta presión del sistema de refrigeración,
principalmente en los puntos más fríos y menos
agitados en el condensador.
Una manera sencilla de verificar la presencia de
gases no condensables en el sistema, es comparar
la diferencia de presión entre la presión de
condensación actual, leer en el manómetro del
depósito y la presión saturada correspondiente a la
temperatura medida en la salida del condensador.
Por ejemplo, si 30°C es medido en la salida del
condensador en un sistema de amoníaco, la
temperatura saturada relativa es 10.7 bar g y si la
lectura del manómetro es 11.7 bar g, entonces existe
1 bar de diferencia y esto se debe a la presencia de
gases no condensables.
Problemas generados
El aire tiende a formar una película sobre las
tuberías del condensador, aislando la superficie
de transferencia de calor del refrigerante en el
condensador. El resultado es una reducción de la
capacidad del condensador y de esta manera un
aumento en la presión de condensación.
La eficiencia de energía luego declinará y dependiendo
de la presión de condensación, el potencial para
problemas relacionados al aceite, aumentará.
La capacidad reducida en el condensador es una
realidad, pero es muy dificultoso determinar. Los
fabricantes de purgadores de aire han suministrado
algunos datos, los cuales indican una capacidad de
9-10 % de reducción para cada bar de presión de
condensación aumentada. Si se requiere un cálculo
más exacto, la ASHRAE proporciona algunas pautas
de cómo evaluarlo así como algunos ejemplos
de investigaciones emprendidas con resultados
alcanzados. (Sistemas HVAC y Equipo Manual, Gases
No Condensable).
Otros fabricantes estiman los riesgos y los altos
costos asociados del lado del compresor. Tal como
la presión de condensación y el aumento de
temperatura de descarga, habrá más riesgos en
los cojinetes debido a problemas en el aceite, así
como un aumento en el costo de utilización de un
compresor. La estimación del costo está relacionada
con el tipo de compresor y tamaño de la planta.
En definitiva, la presencia de gases no condensables
es tan indeseable como inevitable y el equipo de
purga de aire, es usado a menudo.
Sistemas de purga de aire
El aire o los gases no condensables pueden ser
purgados fuera del sistema manualmente. Esto es
realizado por el personal de mantenimiento y puede
conducir a pérdidas excesivas de refrigerante.
Otra forma de purgado es llamada de purgado
refrigerado: Los gases que vienen de los puntos de
muestra son enfriados dentro de una cámara con
aceite enfriado, con el propósito de condensar el
refrigerante y devolverlo al sistema. Los gases que
quedaron en la cámara deben ser purgados fuera a la
atmósfera. La idea de refrigeración y condensación,
es reducir la cantidad del refrigerante liberado.
El refrigerante usado para enfriamiento puede ser el
mismo de la planta de refrigeración; esto también
puede ser otro refrigerante diferente.
La ubicación para la conexión de purga es bastante
difícil y depende del sistema y tipo de condensador.
A continuación, están algunos ejemplos de puntos
de purga. En el diseño, las flechas en las serpentines
del condensador y los recipientes representan las
velocidades del flujo. El largo de la flecha disminuye
como disminuye la velocidad. La acumulación de
aire es mostrada por los puntos negros. Éstos lugares
con alto contenido de aire están donde deben ser
tomadas las muestras para la purga.
9.4
Sistemas de purga de aire
� Recibidor
� Condensador evaporativo
� Condensador de casco y tubo horizontal
�
Condensador
de casco y
tubo verticalDanfoss
Tapp_0124_05
11-2006
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Ejemplo de aplicación 9.4.1:
Sistema de purgado de aire
automático, usando el
refrigerante de la planta
� SV1
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
SVA
� FA+EVRA �
EVRAT+
FA
� FA+EVRAT
REG
REG
REG
� RT 280A
�
EVRA
Condensador
Recibidor
De la
bomba de
refrigerante
Al separador de líquido
Tanque de agua
De la línea
de descarga
Danfoss
Tapp_0125_05
09-2007
➀	Válvula solenoide
➁	Válvula solenoide
➂	Válvula solenoide
➃	Válvula de flotador
➄	Interruptor de presión
➅	Válvula solenoide
Pasos para la purga de aire:
1.	 Energice la Válvula solenoide EVRA ➀, con
	 la finalidad que el refrigerante líquido de baja
	 presión entre a el serpentín del refrigerante
	 contenido en el recipiente.
2.	 Energice la Válvula solenoide EVRAT ➁ o ➂.
	 Gas refrigerante con aire acumulado, está
	 involucrado en el recipiente, dentro del cual el
	 vapor refrigerante se condensa y el aire sube a
	 la parte superior del recipiente. La válvula de
	 flotador SV1 ➃ drena el refrigerante líquido
	 condensado automáticamente.
3.	 Con el aire que se acumula en la parte superior
	 del recipiente, la presión total dentro del
	 recipiente comparado con la presión saturada
	 del refrigerante líquido aumenta. Cuando esta
	 presión alcanza la configuración en el
	 interruptor de presión RT 280A ➄, abre la
	 Válvula solenoide EVRA ➅ y recupera un
	 poco de aire del recipiente.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aire
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El calor libre de recalentamiento y/o
condensación en el condensador puede ser
exigido si hay requerimientos para calentamiento
en la planta. Éstos incluyen calentamiento de aire
en oficinas o tiendas, calentamiento de agua para
lavado o procesamiento, agua de alimentación
de la caldera de precalentamiento, etc.
Para hacer de la recuperación del calor, una
solución económica, es importante cerciorarse de
que el calor liberado y los requisitos de
calentamiento, corresponden a los términos de
coordinación, nivel de temperatura y flujo de
calor. Por ejemplo, para producción de agua
caliente, es decir, cuando es requerido calor en
alta temperatura, el calor de recalentamiento
puede ser recuperado; mientras que para el
calentamiento de la oficina, usualmente puede
ser considerada la recuperación de todo el calor
del condensador.
Un sistema de control bien diseñado, es de gran
importancia para operación sin problemas y
operación eficiente de sistemas de refrigeración
con recuperación de calor.
El propósito del control es coordinar la
recuperación del calor y la refrigeración:
1. 	La función básica de refrigeración debe ser
	 garantizada si la recuperación de calor está
	 funcionando o no. La presión de condensación
	 no debe ser muy alta cuando se detiene la
	 recuperación del calor. Además para sistemas
	 DX, la presión de condensación, tampoco 		
	 debe ser tan baja (Vea la sección 3).
2. 	Los requisitos para recuperación de calor, por
	 ejemplo, la temperatura y el flujo de calor,
	 deben ser cumplidos.
3. 	Control del circuito de recuperación de calor
	 on/off sin problemas, de acuerdo con lo
	 establecido.
El control de recuperación de calor necesita
diseño muy sofisticado, el cual puede variar
de planta a planta. Lo siguiente, son algunos
ejemplos:
9.5
Sistema de recuperación de
calor
Ejemplo de aplicación 9.5.1:
Control para disposición en
serie de intercambiador de
calor de recuperación y
condensador
Condensador Al recibidor
SVA
Entra agua
SVASVA
SVA
SVASalida de agua
De la línea
de descarga
� EVRAT+FA
Condensador de
recuperación de calor
A la
línea de
succión
SVA
� REG
� ICS
� ICS
EVM
CVP
� NRVA
Danfoss
Tapp_0126_05
09-2007
➀	Regulador de presión
➁	Válvula solenoide
➂	Válvula de retención
➃	Válvula solenoide
➄	Válvula de regulación
	 manual
El sistema de recuperación de calor es aplicable al
aire tal como al agua.
Ciclo del refrigerante sin recuperación de calor
El gas caliente de la línea de descarga es llevado
directamente al condensador principal a través
de la válvula servoaccionada operada por piloto
ICS ➀ con piloto de presión constante CVP (HP).
La válvula de retención NRVA ➂ previene la
circulación de retorno al condensador de
recuperación de calor.
Ciclo de recuperación de calor
La válvula servoaccionada operada por piloto ICS
➁ es controlada por el interruptor on/off de la
Válvula solenoide del piloto EVM, a través de
un reloj, termostato etc. El gas caliente entra
al condensador de recuperación. ICS ➀ se
cerrará normalmente debido a la capacidad de
condensación aumentada y presión de descarga
disminuida. Si la presión de descarga
aumenta, el piloto de presión constante CVP (HP)
abrirá la válvula servoaccionada ICS ➀, aun así,
parte del gas caliente puede fluir hacia el
condensador principal.
En época de verano el condensador de
recuperación de calor está inactivo por periodos
extensos de tiempo. Para evitar el riesgo de
acumulación de líquido en el condensador, una
Válvula solenoide EVRA ➃ ay una válvula
regulable REG ➄ aseguran el periodo de
evaporación de cualquier condensado en el
condensador de recuperación.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
88 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Ejemplo de aplicación 9.5.2:
Control para disposición en
serie de intercambiador de
calor de recuperación y
condensador
Condensador Al recibidor
SVA
Entra agua
� RT 107
SVASVA
SVA
SVASalida de agua
� ICS
� NRVA
De la
línea de
descarga
Condensador de
recuperación de calor
EVMCVPP
Danfoss
Tapp_0127_05
09-2007
➀	Regulador de presión 		
	 diferencial
➁	Termostato
➂	Válvula de retención
Este sistema de recuperación de calor, es aplicable
en plantas de refrigeración centralizada con varios
compresores.
Con la condición de que sólo una proporción
pequeña de capacidad del compresor sea
usado, todo el gas de descarga pasará a través
del condensador de recuperación y después al
condensador principal.
Cuanto mayor es la capacidad del compresor
usado, mayor llega a ser la caída de presión en el
condensador de recuperación.
Cuando esta caída de presión excede la
configuración del piloto de presión diferencial
CVPP(HP) en la válvula servoaccionada ICS ➀
parcialmente y se abre en exceso el gas de presión
que está conducido directo dentro del
condensador principal.
Cuando el agua deseable o la temperatura del aire
ha sido alcanzada por los medios del condensador
de recuperación de calor, el termostato RT
107 ➁ activa el piloto on/off EVM y la válvula
servoaccionada ICS ➀ abrirá completamente.
Ejemplo de aplicación 9.5.3:
Control para disposición
paralela del intercambiador de
calor de recuperación y
condensador
SVASVASVA
SVA
SVA
EVMCVP
Condensador Al recibidor
Entra agua
� RT 107
Salida de agua
� ICS
� NRVA
De la
línea de
descarga
Condensador de
recuperación de calor
Al recibidor
Danfoss
Tapp_0128_05
09-2007
➀	Regulador de presión y
	 válvula solenoide
➁	Termostato
➂	Válvula de retención
Este sistema de recuperación de calor es aplicable a
sistemas con varios compresores - por ejemplo para
calentamiento central de agua.
En operación normal la válvula servoaccionada ICS
➀ se mantiene abierta por el interruptor on/off de
la válvula piloto de solenoide EVM, activado por un
control externo conectada al termostato RT 107.
En época de invierno, cuando la demanda de calor
necesita recuperación de calor, la válvula piloto de
solenoide EVM es cerrada, el cual hace que la válvula
servoaccionada ICS ➀ se cierre alternadamente. Si
la presión de condensación excede la configuración
del piloto de presión constante CVP (HP), la válvula
servoaccionada ICS 3 se abrirá y el gas de presión
excedente será conducido al condensador principal.
La válvula de retención NRVA previene la circulación
de retorno del refrigerante al condensador de
recuperación.
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Agua
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 89
9.6
Literatura de referencia
Para una descripción
alfabética de toda la literatura
de referencia, por favor vea la
página 104
Tipo N° Literatura
BSV RD.7F.B
CVP PD.HN0.A
DCR PD.EJ0.A
EVM PD.HN0.A
EVRA(T) RD.3C.B
ICS PD.HS0.A
NRVA RD.6H.A
Tipo N° Literatura
REG PD.KM0.A
RT 107 RD.5E.A
SGR PD.EK0.A
SNV PD.KB0.A
SVA PD.KD0.A
SV 1-3 RD.2C.B
SV 4-6 RD.2C.B
Folleto técnico / Manual
Tipo N° Literatura
BSV RI.7F.A
CVP RI.4X.D
DCR PI.EJ0.B
EVM RI.3X.J
EVRA(T) RI.3D.A
ICS PI.HS0.A
NRVA RI.6H.B
Tipo N° Literatura
REG PI.KM0.A
SGR PI.EK0.A
SNV PI.KB0.A
SVA PI.KD0.B
SV 1-3 RI.2B.F
SV 4-6 RI.2B.B
Instrucción del producto
Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
90 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
10. Apéndice
Los sistemas de refrigeración típicos están
caracterizados básicamente por el ciclo de
refrigeración y la manera de suministrar
refrigerante al evaporador. Para el ciclo de
refrigeración, los sistemas de refrigeración
industrial son clasificados en tres tipos:
Sistema de una etapa
Éste es el ciclo más básico Compresión-
condensación-expansión-evaporación.
Sistema de dos etapas
En esta clase de sistema la compresión es
asumida en dos etapas, normalmente por dos
compresores. El enfriamiento inmediato se utiliza
a menudo para optimizar el rendimiento del
sistema.
Sistema cascada
Este sistema es actualmente de dos ciclos básicos
en cascada. El evaporador en ciclo de alta
temperatura actúa también como condensador
deciclo de baja temperatura.
Por cierto, el suministro de refrigerante a los
evaporadores, a los sistemas pueden ser
clasificados en dos tipos básicos:
Sistema de expansión directa
La mezcla de líquido/vapor del refrigerante
después de que la expansión es directamente
alimentada en los evaporadores.
Sistema circulado
El líquido y el vapor del refrigerante, después de
la expansión, son separados en un separador de
líquido y sólo el líquido es alimentado en los
evaporadores. La circulación de líquido puede ser
cualquier circulación de gravedad o circulación
de la bomba.
Estos tipos de sistemas de refrigeración serán
ilustrados por algunos ejemplos:
10.1
Sistemas de
refrigeración típicos
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 91
Sistema de una etapa con
expansión directa (DX)
➀	Zona de control del
	 compresor
➁	Zona de control del aceite
➂	Zona de control del
	 condensador
➃	Zona de control del 		
	 evaporador
Sistema de refrigeración de una etapa con
expansión directa es el sistema más básico
de refrigeración, el cual es muy popular en
aire acondicionado y sistemas pequeños de
refrigeración, fig. 10.1. El ciclo de refrigeración
es: El refrigerante de vapor de baja presión es
comprimido por el compresor y dentro del
condensador, donde el vapor de alta presión se
condensa el líquido de alta presión. El líquido
de alta presión luego se expande a través de la
válvula de expansión termostatica dentro del
evaporador, donde el líquido de baja presión se
evapora dentro del vapor de baja presión y será
succionado por el compresor otra vez.
El separador de aceite y el recibidor no tienen
nada que hacer en el ciclo de refrigeración, pero
ellos son importantes para el control:
El separador de aceite separa y colecta el aceite
del refrigerante, luego envía el aceite de vuelta al
compresor. Este circuito de aceite es importante
garantizar la seguridad y eficiencia del
funcionamiento del compresor, por ejemplo
buena lubricación, y el control del aceite (Sección
6) es esencial para mantener la temperatura del
aceite y la presión a un nivel aceptable.
El recibidor puede absorber/liberar refrigerante
cuando los contenidos del refrigerante en
diferente componentes varían con la carga
o algunos componentes bloqueados para el
servicio. El recibidor también puede mantener un
suministro de refrigerante líquido en constante
presión en la válvula de expansión.
La válvula de expansión termostatica es
controlada por el recalentamiento. Esto es de
gran importancia para las funciones de ambos, el
evaporador y el compresor:
Al mantener un recalentamiento constante
en la salida del evaporador, la válvula de
expansion termostatica suministra el flujo
correcto del refrigerante líquido en el
evaporador de acuerdo a la carga.
Un pequeño recalentamiento puede garantizar
que sólo el vapor entra en la succión del
compresor. Las gotitas de líquido en la succión
pueden causar golpe de ariete, el cual equivale
a dañar el motor.
Por favor, verifique que la válvula de expansión
termostatica sólo puede mantener un
recalentamiento constante, en vez de una
temperatura de evaporación constante.
Específicamente, si no ocurre otro control, la
temperatura de evaporación aumentará con el
aumento de carga y caerá con la disminución de
carga. Dado que una temperatura de evaporación
constante es el objetivo de la refrigeración, otros
controles también son necesarios, por ejemplo el
control del
compresor y control del evaporador. El control
del compresor puede ajustar la capacidad
de refrigeración del sistema y el control del
evaporador puede garantizar un flujo correcto
del refrigerante al evaporador. Los detalles de
estos dos tipos de controles están introducidos en
la Sección 2 y en la Sección 5, respectivamente.
Teóricamente,mientras mas baja sea la
temperatura de condensación mas eficiente es el
sitema . Pero en un sistema de expansión directa,
si la presión en el depósito es demasiado bajo,
la diferencia de presión a través de la válvula de
expansión será demasiado baja para suministrar
flujo suficiente de refrigerante. Por consiguiente,
los controles deben ser designados para
prevenir una presión de condensación demasiado
baja, si la capacidad de condensación de un
sistema de expansión directo es posible para
variar demasiado. Esto es discutido en controles
de condensador (Sección 3).
El principal inconveniente de la expansión directa
es la baja eficiencia. Dado que tiene que ser
mantenido un cierto recalentamiento:
Parte del área de transferencia de calor en
el evaporador, es ocupado por vapor y la
eficiencia de transferencia de calor es más baja.
El compresor consume más energía para
comprimir el vapor de recalentamiento que el
vapor saturado.
Este inconveniente llega a ser especialmente
problemático en una planta de refrigeración de
baja temperatura o en una planta de refrigeración
amplia. En estos sistemas de refrigeración, el
sistema circulado con circulación de bomba o
circulación natural es designado con el fin de
economizar energía.
Fig. 10.1 Sistema de refrigeración de una etapa con expansión directa
TC
Compresor
Separador
deaceite
Condensador
Recibidor
Evaporador
Válvula de
expansión
termostática
1 2 3
4
Danfoss
Tapp_0129_05
11-2006
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
92 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Sistema de una etapa con
recirculación por bomba
de refrigerante
➀	Zona de control del
	 compresor
➁	Zona de control del aceite
➂	Zona de control del
	 condensador
➃	Zona de control de nivel 		
	 líquido
➄	Zona de control del 		
	 evaporador
El circuito para un sistema de refrigeración de
una sola etapa, como se muestra en la figura
10.2, tiene muchas similitudes con el sistema DX
mostrado en la figura 10.1. La principal diferencia
es que en este sistema el vapor refrigerante
que entra a la succión del compresor es vapor
saturado en lugar de vapor recalentado.
Esto es producido por la instalación de un
separador de líquido entre el evaporador y el
compresor. En el separador de líquido, el líquido
procedente de la mezcla líquido/vapor proviene
en parte del evaporador y en parte de la válvula
de expansión 1. Sólo vapor saturado pasará a la
succión del compresor, mientras que las bombas
de refrigerante sólo envían líquido al refrigerador.
Como el vapor de succión no está recalentado, la
temperatura de evaporación será inferior que en
un sistema DX. Debido a la inferior temperatura
de evaporación el rendimiento del compresor
será mayor. El evaporador proporcionará más
capacidad porque su superficie se utiliza en su
totalidad para enfriar y no parcialmente para
recalentar el refrigerante. Por lo tanto, un sistema
de circulación presenta un rendimiento mayor
que un sistema DX equivalente.
La línea entre la entrada del condensador y
el depósito está dedicada a la compensación
de presión, para asegurar que el líquido del
condensador puede fluir hacia el depósito sin
problemas.
En sistemas de circulación de la bomba, es
importante mantener la bomba funcionando,
es decir, que el funcionamiento de la misma no
sea interrumpido de forma no intencionada. Por
lo tanto, el control de la bomba es importante
para asegurar que tiene la diferencia de presión
correcta, que está asegurado un suministro
constante de líquido y que su estado no sea
puesto en peligro. Este tema se explica en la
Sección 7.
En sistemas de circulación no hay
recalentamiento que pueda utilizarse como
variable de control para el funcionamiento de
una válvula de expansión termostática.
La válvula de expansión 1 suele estar controlada
por el nivel en el separador de líquido o, a veces,
por el nivel en el depósito/condensador. A esto se
le llama, en ocasiones, control de nivel de líquido,
que se explica en la Sección 4.
Si los evaporadores son del tipo de tubo y
aletas y se utilizan con aire y si la temperatura
de evaporación es inferior a 0 ºC, se forma una
capa de escarcha/hielo sobre la superficie del
evaporador debido a la humedad presente en
el aire. Esta capa debe eliminarse regularmente,
puesto que en caso contrario reducirá el flujo
de aire del evaporador, con lo que disminuirá su
capacidad de evaporación.
Los métodos de desescarche posibles son
gas caliente, calor eléctrico, aire y agua. En
la figura 10.2 se utiliza gas caliente para la
descongelación. Parte del gas caliente del
compresor se deriva hacia el evaporador para su
descongelación.
El gas caliente calienta el evaporador y derrite la
capa de hielo sobre él y, simultáneamente, el gas
caliente se condensa y se convierte en líquido a
alta presión. Utilizando una válvula de descarga,
este líquido a alta presión puede devolverse al
separador de líquido del conducto de succión.
El desescarche por gas caliente sólo puede
utilizarse en sistemas que presenten al menos
tres evaporadores paralelos.
Durante el desescarche, al menos dos de los
evaporadores (por capacidad) deben estar
enfriando y, como máximo, un evaporador debe
estar desescarchando. En caso contrario, el gas
disponible para el proceso de desesecarche será
insuficiente.
El método para cambiar entre los ciclos de
refrigeración y desesecarche se explica en la
sección de control del evaporador (Sección 5).
Fig.10.2Sistemaderefrigeraciónmonofásicoconcirculacióndebombaydescongelamientodegascaliente
Compresor
Separador
deaceite
Condensador
Recibidor
Evaporador
1 2 3
Válvula de
Expansión1
Refrigerador
de aceite
Bomba de
refrigeración
Válvulade
Expansión2
5
4
Separadorde
líquido
Danfoss
Tapp_0130_05
11-2006
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Aceite
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 93
Sistema de dos etapas En la figura 10.3 se muestra un sistema típico
de dos etapas. Parte del líquido refrigerante
del depósito, primero se expande dentro de la
presión intermedia y se evapora para enfriar la
otra parte del refrigerante líquido en el enfriador
intermedio.
El vapor de la presión intermedia es luego
conducida dentro de la línea de descarga de la
presión de baja etapa, enfría el vapor de descarga
de baja etapa y entra al compresor de alta etapa.
La energía usada para comprimir esta parte
del vapor de la presión de succión dentro de la
presión intermedia es ahorrada y la temperatura
de descarga del compresor de alta etapa que es
más baja.
De esta manera, el sistema de dos etapas es
especialmente adecuado para sistema de
refrigeración de baja temperatura, por el alto
rendimiento y temperatura de baja descarga.
El enfriador intermedio también puede
suministrar refrigerante en los evaporadores
de temperatura intermedios. En la figura 10.3,
el refrigerante de suministro intermedio en
el evaporador tipo placa por circulación de
gravedad.
Comparado con la circulación de la bomba, la
circulación de la gravedad es conducida por el
efecto del termosifón en el evaporador, en vez
de la bomba. La circulación natural es sencilla
y más confiable (en falla de la bomba), pero la
transferencia de calor no es generalmente tan
buena como la circulación de la bomba.
El sistema de dos etapas puede ser teóricamente
efectivo. Sin embargo, es difícil encontrar un tipo
de refrigerante que sea adecuado para ambos,
la alta temperatura y la baja temperatura en
sistemas de refrigeración de baja temperatura.
En altas temperaturas, la presión del refrigerante
será muy alta, presentando alta demanda en el
compresor. En bajas temperaturas, la presión
del refrigerante puede ser al vacío, lo cual
induce a más fuga de aire dentro del sistema (el
aire en el sistema reducirá la transferencia de
calor del condensador, vea la Sección 9.4). Por
consiguiente, el sistema de cascada puede ser
una elección mejor para sistema de refrigeración.
Fig. 10.3 Sistema de refrigeración de dos etapas
Recibidor
Evaporador Separador
de líquido
Válvula de
expansión
Refrigerador
de aceite
Enfriador
intermedio
Evaporador
Enfriador
intermedio
Válvula de
expansión
Separador
deaceite
Condensador
Separador
deaceite
Compresor
de propulsión/
baja etapa
Compresor
de alta etapa
Danfoss
Tapp_0131_05
09-2007
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de presión intermedia
Refrigerante de vapor
de presión intermedia
Otros medios
(aceite, agua, etc.)
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Sistema cascada Un sistema de cascada consiste en dos circuitos
de refrigeración separados, como se muestran
en la figura 10.4. Un condensador de cascada
interconectará los dos circuitos actuando como
ambos, el condensador de circuito de alta
temperatura y el evaporador de circuito de baja
temperatura.
El refrigerante para los dos circuitos puede ser
diferente y optimizado para cada circuito. Por
ejemplo, el refrigerante puede ser NH3 para
circuito de alta temperatura y CO2 para circuito
de baja temperatura.
Este sistema CO2 /NH3 necesita menos carga de
amoniaco y demuestra ser más eficiente en
refrigeración de baja temperatura que un sistema
de dos etapas de amoníaco similar.
Fig. 10.4 Sistema de refrigeración de cascada
Condensador
Recibidor
Evaporador
Separador de líquido
Bomba de
refrigerante
Condensador
de cascada
Compresor
Separador
deaceite
Válvula de
expansión
Bomba de
refrigerante
Compresor
Refrigerador
de aceite
Recibidor
Separador
deaceite
Válvula de
expansión
Separador de líquido
Danfoss
Tapp_0132_05
11-2006
Refrigerante de vapor
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Mezcla de líquido/vapor
de refrigerante
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Otros medios
(aceite, agua, etc.)
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Este documento describirá una teoría muy básica
para ON y OFF y el control de la modulación.
Su finalidad es proporcionar un entendimiento
básico sobre la teoría do control, sin que por eso
sea necesario tener un nivel académico teórico
de educación, dentro de la ingeniaría de control.
Aún, se brindarán algunas sugerencias prácticas.
10.2
ON/OFF y controles
de modulación
Abreviaciones y definiciones P	 Proporcional
I	 Integración
D	 Derivativo
PB	 Banda Proporcional [%] en a p. PI o PID controlador. Número en porcentaje, que PV tiene 	
	 que cambiar para que el controlador cambie la salida (y) del 0 para el 100%.
Kp	 Factor de amplificación en un controlador P. PI o PID
Ti	 Tiempo de integración [s] en un controlador PI o PID
Td	 Tiempo diferencial [s] en un controlador PID
PID	 Un controlador típico que incluye ambas funciones P. I y D
SP	 Set point
PV	 Proceso Variable (el parámetro controlado: temperatura, presión, nivel líquido, etc.)
offset (x)	 Diferencia entre SP y PV
y	 Salida calculada de un controlador
dead time	 Si se monta el físico de la medición de PV, por lo tanto la señal está siempre atrasada en el
	 tiempo comparada a si la medición de PV fue instalada directamente cerca / en el PV.
Referencias [1]	 Reguleringsteknik, Thomas Heilmann / L Alfred Hansen
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10.2.1
Control ON/OFF
En algunos casos, en práctica, la aplicación del
control se puede hacer con el control ON / OFF.
Esto significa que el dispositivo de regulación
(válvula, termostato) puede tener solamente dos
posiciones. Como totalmente abierto/cerrado o
contacto cerrado (ON)/abierto (OFF). Este
principio de control se llama controle ON/OFF.
Históricamente el ON / OFF fue ampliamente
usado en refrigeración, especialmente en
refrigeradores equipados con termostatos.
Sin embargo los principios ON/OFF también
pueden ser usados en sistemas avanzados donde
son usados principios PID. Por ejemplo es una
válvula ON/OFF (es decir, tipo Danfoss AKV /
A) usada para controlar recalentamiento con
parámetros disponibles PID en el controlador
electrónico dedicado. (tipo Danfoss EKC 315A)
Un controlador ON/OFF sólo reaccionará dentro
de algunos valores definidos, como por ejemplo
Max y Min. Fuera de estos valores límites, un
controlador ON/OFF no puede realizar ninguna
acción.
Normalmente ON/OFF es usado porque:
Precio bajo, sistema menos complicado,
ningún lazo de realimentación.
Puede ser aceptado que PV varíe un poco de
SP, junto con lo que el dispositivo ON / OFF
está operando.
El proceso tiene gran capacidad que la
operación ON/OFF no tiene ninguna
influencia en PV
En sistemas con tiempo muerto, el control ON/
OFF puede ser ventajoso
En sistemas ON/OFF usted tendrá una
realimentación, como sistemas de modulación,
pero, la característica de los sistemas ON/OFF es
que PV varía y el sistema no es capaz de eliminar
ningún offset.
Un ejemplo de control ON/OFF
Para controlar el nivel líquido entre un nivel
mínimo y máximo, un dispositivo ON/OFF puede
ser usado como tipo Danfoss AKS 38. AKS 38 es
un interruptor de flotador que puede controlar el
interruptor de las válvulas solenoides ON/OFF.
AKS 38
Separador de líquido
Del
recibidor
EVRA+FA
Danfoss
Tapp_0133_05
11-2006
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante de vapor
de baja presión (LP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
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10.2.2
Control de modulación
La diferencia principal entre los controles de
modulación y los sistemas ON / OFF es que los
sistemas de modulación reaccionaran
constantemente cuando hay un cambio en el PV.
Aún, lo normal es que el controlador electrónico
ofrezca la posibilidad, a los diferentes parámetros
de control fáciles de cambiar, como el P, I y D. Esto
proporciona mayor flexibilidad lo que, de nuevo,
es muy útil, porque el controlador puede ser
ajustado en diferentes aplicaciones.
Un ejemplo de control de modulación
Separador de líquido
Del
recibidor
AKS41
EKC 347: Controlador con
parámetros a ser
ingresados:
SP
P
I
D
PV
Medido
ICM
Danfoss
Tapp_0134_05
11-2006
P básico, I y principios D
En los controladores más comunes es posible
ajustar los parámetros en los controladores P, PI
o PID.
En un controlador P es posible ajustar: PB o Kp;
En un controlador PI es posible ajustar: PB o
Kp y Ti;
En un controlador PID es posible ajustar: PB o
Kp y Ti y Td.
Controlador P
+ x ySP
PV
Controlador
-
Danfoss
Tapp_0135_05
11-2006
En la práctica, los controladores proyectados son
los P, para que cuando SP = PV, el controlador
pueda ofrecer la salida que corresponde a la
carga normal del sistema.
Normalmente, esto significa que la salida será
50 % de la salida máxima. Por ejemplo una
válvula motorizada correrá con el transcurso del
tiempo en 50 % abriendo grado, con el fin de
mantener SP.
En cada controlador, existe un componente P.
En un controlador P, hay una relación linear entre
entrada y salida.
KP
+
-
x y %SP
%
PV %
Controlador
+
50%
+
Danfoss
Tapp_0136_04
11-2006
X = SP – PV → Y = Kp (PV-SP)
Y = Kp (PV – SP)+50%
Algunos controladores no usan PB, pero Kp,. La
relación entre PB y Kp es: PB[%] = 100/Kp
Por favor observe, que PB puede ser más grande
de 100%, siendo propio que Kp es menor que 1.
Refrigerante líquido
de alta presión (HP)
Refrigerante líquido
de baja presión (LP)
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
98 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
0
20
40
60
80
100
PV, %
y, %
25 55
(40, 50)
SP
0 50 100
Factor de amplificación Kp
y
banda proporcional PB
Danfoss
Tapp_0137_05
11-2006
Controlador P (continuación)
Cuando PV = SP = 40% el regulador proporciona
una salida (y) del 50%. (Esto significa que la
válvula tiene un ángulo de apertura del 50%)
10.2.2
Control de modulación
(Continuación)
SP = 40%, PB = 30% (Kp = 3.33)
Si el PV aumenta hasta el 46%, hay una
desviación entre el PV y el SP del 6%. Como Kp
se asume que es 3,33, una desviación del 6%
significa que la salida aumenta un 6% x 3,33 =
20%, es decir, si el PV sube hasta el 46%, la salida
aumenta en un 50% + 20% = 70%.
La desviación del 6% es una desviación que un
regulador P no puede superar. La desviación
resultante procede de la función básica de un
regulador P.
Para conseguir una desviación mínima es
importante que el dispositivo de regulación (la
válvula) esté conformada de forma que la salida
(y) del regulador pueda controlar el proceso
para que equivalga a la carga media estándar.
Entonces la desviación siempre será lo más
pequeña posible y con el tiempo se aproximará
a cero.
Características de ajuste del controlador p
P es el componente control primario. En más
casos, P creará un desbalance permanente
que puede ser pequeño e insignificante,
pero también muy inaceptable. Sin embargo,
un control P es mejor que ninguno (sin
realimentación, sin circuito cerrado).
El cambio de PB tiene dos efectos importantes:
PB Más pequeño (amplificación más pequeña)
da menos desbalance, es decir, mejor efecto
contra cambios de carga, pero también
tendencia incrementada a fluctuaciones.
Banda P más grande (amplificación más
pequeña) da más desbalance, pero menos
tendencia a fluctuaciones.
PB más pequeño, significa teóricamente, el
control está llegando a la operación ON/OFF.
El diseño presentado a continuación es de validez
universal para un lazo P controlado.
Esto muestra las respuestas diferentes por un lazo
que tiene PB = 33% y PB = 333% cuando el lazo P
controlado es influenciado por SP es cambiado
por + 1 unid.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
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Controlador I
La característica más importante de un
controlador es que éste elimina el desbalance
y es muy utilizado el controlador I continua
para cambiar su salida, siempre y cuando exista
desbalance. Sin embargo, la capacidad de retirar
completamente el desbalance, es vinculada
para que en la práctica esté correctamente
proporcionada.
Esta buena propiedad del controlador I para
retirar el desbalance, también tiene una acción
negativa:
Aumentará la tendencia a fluctuaciones en un
lazo de control.
Básicamente la tendencia de fluctuaciones
es peor para un controlador I que para un
controlador P.
La capacidad para neutralizar sobre los cambios
de carga es más lento para un controlador I que
para un controlador P.
10.2.2
Control de modulación
(Continuación)
Controlador PI
La combinación de las ventajas y desventajas
para ambos, P e I, permite que sea ventajoso para
combinar P e I dentro de un controlador PI.
En un controlador PI, es posible ajustar: PB y Ti.
Ti es normalmente ingresado en segundos o
minutos.
Cuando Ti tiene que ser ingresado, esto tiene
que ser un término medio entre estabilidad y
eliminación del desbalance.
El Ti disminuido (influencia de integración más
grande) significa eliminación más rápida del
desbalance, pero también tendencia de aumento
a fluctuaciones.
Controlador D
La característica más importante para un
controlador D (derivativo) es que puede
reaccionar en cambios. Esto también significa
que si está presente un desbalance constante, un
controlador D no será capaz de realizar ninguna
acción para retirar el desbalance. El componente
D hace que el sistema responda rápidamente
ante cambios de carga.
El D efecto mejora la estabilidad y permite
rapidez al sistema. Esto no tiene ningún
significado para el desbalance, pero trabaja
para generar tendencia de fluctuaciones más
pequeñas. D reacciona sobre cambios de error
y el lazo reacciona más rápido contra cambios
de carga sin D. La reacción rápida en cambios,
significa un amortiguamiento de todas las
fluctuaciones.
En controladores con influencia D, el Td puede ser
ajustado. Td es normalmente ingresado en
segundos o minutos.
Esto tiene que observarse para que el Td no sea
demasiado grande, así como la influencia;
cuando por ejemplo, se cambie el SP, será
demasiado drástico. Durante el inicio de las
fábricas, puede ser ventajoso retirar simplemente
la influencia D. (Td=0)
Por lo mencionado anteriormente, significa que
un controlador D nunca será usado aisladamente.
Es típico usar en una combinación como PD o PID
su capacidad de amortiguar fluctuaciones.
Controlador PID
La combinación de los tres componentes dentro
de un controlador PID ha llegado a ser de uso
general.
Las guías generales / propiedades para un
controlador PID son:
PB disminuido mejora el desbalance (menos
desbalance), pero se perjudica la estabilidad.
Componente I elimina el desbalance. I más
grande (menos TI), genera eliminación rápida
del desbalance.
Componente I aumenta la tendencia de
fluctuaciones.
Componente D amortigua la tendencia a
fluctuaciones y hace el control más rápido.
D más grande (Td más grande) aumenta la
influencia en lo mencionado anteriormente,
sin embargo, hasta un límite específico. Un
Td demasiado grande significa que reacciona
demasiado fuertemente en cambios
repentinos y el lazo de control llega a ser
inestable.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
100 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
10.2.2
Control de modulación
(Continuación)
Curvas de estado transitorio típicas PID 1: configuraciones optimas PID
Las configuraciones:
PB Ti Td
P 66,7 % - -
PI 100 % 60 s -
PID 41,7 % 40 s 12 s
Lo mencionado anteriormente, exhibe los
principios de controles diferentes, cuando es
influenciado por SP es cambiado por + 1 unid.
Ningún Controlador
Las mismas configuraciones como las anteriores.
Expuesto a cambio de carga de 1.
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© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 101
10.2.2
Control de modulación
(Continuación)
Curvas de estado transitorio típicas PID 2: cambio de PB
Lo mencionado anteriormente, muestra variación
de PB para control PID cuando es influenciado
por SP es cambiado por + 1 unid. De lo
mencionado anteriormente, está claro cuando
Las configuraciones:
PB Ti Td
PID-a 25,0 % 40 s 12 s
PID-b 41,7 % 40 s 12 s
PID-c 83,3 % 40 s 12 s
Curvas de estado transitorio típicas PID 1: configuraciones i optimas PID
Se muestra la variación de Ti para control PID
cuando es influenciado por SP es cambiado
por + 1 unid. De lo mencionado anteriormente,
está claro cuando Ti es demasiado pequeño,
PB es demasiado pequeño, los sistemas llegan
a ser más inestables (oscilatorio). Cuando PB es
demasiado grande, éste llega a ser demasiado
lento.
Las configuraciones:
PB Ti Td
PID-a 41,7 % 20 s 12 s
PID-b 41,7 % 40 s 12 s
PID-c 41,7 % 120 s 12 s
los sistemas llegan a ser más inestables
(oscilat). Cuando Ti es demasiado grande, esto
toma mucho tiempo para eliminar el último
desbalance.
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
102 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
10.2.2
Control de modulación
(Continuación)
Curvas de estado transitorio típicas PID 4: cambio i de Ti
Se muestra la variación de Ti para control PID
cuando es influenciado por SP es cambiado por
+ 1 unid. De lo mencionado anteriormente, está
claro que cuando Td es cualquiera demasiado
Las configuraciones:
PB Ti Td
PID-a 41,7 % 40 s 24 s
PID-b 41,7 % 40 s 12 s
PID-c 41,7 % 40 s 6 s
pequeño o demasiado grande, comparado a lo
óptimo (Td= 12) los sistemas llegan a ser más
inestables (oscilatorio).
Pa000c205
Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales
104 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Literatura de referencia -
descripción alfabética
Tipo Título Hoja técnica /
Manual
Instrucciones del
producto
AKD Accionamento de velocidad variable RB.8D.B EI.R1.H / EI.R1.R
AKS 21 Sensor de temperatura ED.SA0.A RI.14.D
AKS 32R Transmisor de presión RD.5G.J PI.SB0.A
AKS 33 Transmisor de presión RD.5G.H PI.SB0.A
AKS 38 Interruptor de flotador RD.5M.A RI.5M.A
AKS 41 Transmisor de nivel de líquido PD.SC0.A PI.SC0.A
AKVA Válvula de expansión de mando eléctrico PD.VA1.B PI.VA1.C / PI.VA1.B
AMV 20 Actuador de control de tres vías ED.95.N EI.96.A
BSV Válvula de alivio de seguridad RD.7F.B RI.7F.A
CVC Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.L
CVP Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.D
CVPP Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.D
CVQ Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A PI.VH1.A
DCR Filtro desidratador PD.EJ0.A PI.EJ0.B
DSV Válvula de cierre doble (para válvula de seguridad) PD.IE0.A PI.IE0.A / RI.7D.A
EKC 202 Controlador para control de temperatura RS.8D.Z RI.8J.V
EKC 315A Controlador para control de evaporador industrial RS.8C.S RI.8G.T
EKC 331 Controlador de capacidad RS.8A.G RI.8B.E
EKC 347 Controlador de nivel de líquido RS.8A.X RI.8B.Y
EKC 361 Controlador para control de temperatura de medio RS.8A.E RI.8B.F
EVM Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.3X.J
EVRA / EVRAT Válvula solenoide RD.3C.B RI.3D.A
FA Filtro PD.FM0.A RI.6C.A
FIA Filtro PD.FN0.A PI.FN0.A
GPLX Válvula de cierre accionada por gas PD.BO0.A RI.7C.A
HE Intercambiador de calor RD.6K.A RI.6K.A
ICF Solución de control PD.FT0.A PI.FT0.A
ICM / ICAD Válvula motorizada PD.HT0.A PI.HT0.A
ICS Válvula servoaccionada PD.HS0.A PI.HS0.A
KDC Válvula de descarga del compresor PD.FQ0.A PI.FQ0.A
LLG Visor de nivel de líquido PD.GG0.A RI.6D.D
MLI Indicador visual PD.GH0.A
MP 55 A Control de presión diferencial RD.5C.B RI.5C.E
NRVA Válvula de retención para amoníaco RD.6H.A RI.6H.B
OFV Válvula de descarga PD.HQ0.A PI.HX0.B
ORV Válvula de regulación de aceite PD.HP0.A RI.7J.A
PMFL / PMFH Regulador de nivel de líquido por modulación RD.2C.B PI.GE0.A / RI.2C.A
PMLX Válvula solenoide de dos etapas on/off PD.BR0.A RI.3F.D / RI.3F.C
POV Válvula de seguridad interna accionada por piloto PD.ID0.A PI.ID0.A
QDV Válvula de purga de aceite de cierre rapido PD.KL0.A PI.KL0.A
REG Válvula de regulación manual PD.KM0.A PI.KM0.A
RT 107 Termostato diferencial RD.5E.A
RT 1A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.C
RT 260A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.B
RT 5A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.C
SCA Válvula de cierre de retención / válvula de retención PD.FL0.A PI.FL0.A
SFA Válvula de alivio de seguridad PD.IF0.A RI.7F.F
SGR Indicador visual PD.EK0.A PI.EK0.A
SNV Válvula de cierre de aguja PD.KB0.A PI.KB0.A
SV 1-3
Regulador de nivel de líquido por modulación
RD.2C.B RI.2B.F
SV 4-6 RD.2C.B RI.2B.B
SVA Válvula de cierre PD.KD0.A PI.KD0.B
TEA
Válvula de expansión termostática
RD.1E.A PI.AJ0.A
TEAT RD.1F.A PI.AU0.A
VM 2 Válvula de presión balanceada ED.97.K VI.HB.C
WVS
Válvula de agua
RD.4C.A RI.4C.B
WVTS RD.4C.A RI.4D.A
Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
Pa000c205
106 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Notas
© Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 107
Notas
108 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007
Notas
Pa000c205
DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 Produced by Danfoss RA Marketing/MWA. 12-2007
La gama de productos Danfoss para la
industria de refrigeración y aire acondicionado
Danfoss Refrigeration & Air Conditioning
es líder mundial en la fabricación y el
suminstro de productos y soluciones para
instalaciones de refrigeración industriales,
comerciales y de distribución alimentaria,
así como para los sectores de aire
acondicionado y climatización.
Nuestro objetivo se concentra en la
producción de productos, componentes y
sistemas de alta calidad dentro de
nuestros negocios clave, que aumenten
las prestaciones y que reduzcan los costes
de ciclo de vida totales - clave para
mayores ahorros.
Controles para Instalaciones
de Refrigeración Comerciales
Controles para Instalaciones
de Refrigeración Industriales
Industrial Automation
Compresores domésticos Compresores comerciales Termostatos para
aplicaciones domésticas
Unidades Condensadoras
Controles y Sensores
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Ofrecemos un único proveedor para una de las más amplias gamas de componentes
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También combinamos nuestras soluciones técnicas con soluciones comerciales
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  • 1. REFRIGERATION & aIR CONDITIONING DIVISION Controles Automáticos para Sistemas de Refrigeración Industriales Manual de Aplicación MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
  • 3. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 1 Índice Página Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2. Controles del compresor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1 Control de capacidad del compresor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Control de temperaturas de descarga con inyección de líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 Control de presión del cárter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.4 Control de flujo lnvertido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.5 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.6 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3. Controles del condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1 Condensadores enfriados por aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.2 Condensadores evaporativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3 Condensadores enfriados por agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4. Control nivel del líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.1 Sistema de control de nivel de liquido de alta presión (LLRS HP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2 Sistema de control de nivel de líquido de baja presión (LLRS LP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.3 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.4 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5. Controles de evaporador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.1 Control de expansión directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.2 Control de circulación por bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.3 Descongelamiento por gas caliente para enfriadores a aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.4 Descongelamiento por gas caliente para circulación de líquido bombeado en difusores enfriados por aire . . . . . . 47 5.5 Convertidor de multi-temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.6 Control de temperatura precisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.7 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.8 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 6. Enfriamiento de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.1 Enfriamiento de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.2 Control de presión diferencial de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 6.3 Sistema de recuperación de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 6.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7. Sistemas de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7.1 Dispositivos de liberación de presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7.2 presión y dispositivos limitantes de temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.3 Dispositivos de nivel líquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 7.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8. Controles de bomba de refrigerante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 8.1 Protección de la bomba con control de presión diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 8.2 Control de flujo con bypass de la bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 8.3 Control de presión de la bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 8.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 8.5 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 9. Otros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 9.1 Filtros deshidratadores en sistemas fluorados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 9.2 Filtros deshidratadores en sistemas CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 9.3 Eliminacion de agua en sistemas de amoníaco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 9.4 Sistemas de purga de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 9.5 Sistema de recuperación de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 9.6 Literatura de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 10. Apéndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.1 Sistemas de refrigeración típicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.2 ON/OFF y controles de modulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Literatura de referencia - descripción alfabética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
  • 5. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 3 Prólogo Este manual de aplicación de Danfoss está diseñado para ser utilizado como documento de referencia por todos aquellos que participan en las operaciones de los sistemas de refrigeración industriales. Este manual tiene como finalidad proporcionar respuestas para las diversas preguntas referentes al control de sistema de refrigeración industrial: - ¿Por qué un tipo de método de control es necesario para el sistema de refrigeración? ¿Por qué debe ser diseñado de esta manera? ¿Qué tipos de componentes pueden ser utilizados? ¿Cómo seleccionar los métodos de control para sistemas de refrigeración diferentes? Respondiendo a estas preguntas, son introducidos los principios de los diversos métodos de control, seguido de los mismos ejemplos del control incluyendo productos industriales de refrigeración de Danfoss. También son suministrados los principales datos técnicos de los componentes. Finalmente, las comparaciones entre las soluciones diferentes para cada método de control son hechas de tal manera que el lector debe saber cómo seleccionar una solución. En este manual de aplicación, la válvula servoaccionada ICS es recomendada como un regulador de temperatura y presión. Por favor, observe que la válvula PM determinada también puede aplicarse donde es utilizado ICS. Para el diseño final de la instalación es necesario usar otras herramientas; tales como, los catálogos y software de cálculo (Por ej.: Catálogo de Refrigeración Industrial Danfoss y Programa DIRCalc). DIRCalc es el software de cálculo y selección de válvulas de refrigeración Industrial Danfoss. DIRCalc es grátis; para recibirlo, favor contactar a la empresa de ventas Danfoss en su pais. Por favor no deje de entrar en contacto con Danfoss, si tiene preguntas sobre los métodos de control, aplicaciones y controles descritos en este manual de aplicación.application guide.
  • 6. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 4 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 1. Introducción Sistema de refrigeración con bomba de circulación Separador de aceite Compresor Condensador Evaporador Válvula de expansión 1 Refrigerador de aceite Bomba de refrigeración Recibidor Separador de Líquido AceiteMezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) 1 2 3 5 4 6 Danfoss Tapp_0015_05 11-2006 ➀ Control del compresor ¿Por qué? – Primario: Para controlar la presión de succión; – Secundario: Operación de compresor segura (Arranque/parada, etc.) ¿Cómo? – Controla la capacidad del compresor de acuerdo con la carga de refrigeración por medio de desviación del gas caliente de la parte posterior del HP en el interior del lado LP, control de compresor ON/OFF o controlando su velocidad de rotación; – Instala la válvula de retención en la línea de descarga con la finalidad de prevenir el flujo invertido del refrigerante para el compresor; – Mantiene las presiones y temperatura en la entrada y salida del compresor dentro de los límites de funcionamiento. ➁ Control de aceite ¿Por qué? – Mantiene la temperatura y la presión ideal con el fin de garantizar el funcionamiento seguro del compresor. ¿Cómo? – Presión: Mantiene y controla el diferencial de presión, a través del compresor; para la circulación de aceite, asimismo, mantiene la presión del cárter (solamente para compresores de pistón); – Temperatura: Evita cualquier aceite alrededor del enfriador de aceite; controla el aire de enfriamiento o agua para el enfriador de aceite; – Nivel: Retorna el aceite en sistemas de amoníaco y sistemas fluorados de baja temperatura.
  • 7. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 5 1. Introducción (continuación) ➂ Control del condensador ¿Por qué? – Mantiene la presión de condensación sobre el valor mínimo aceptable, con la finalidad de garantizar el suficiente flujo, a través de los dispositivos de expansión; – Asegura la correcta distribución del refrigerante en el sistema. ¿Cómo? – Opera en On/Off o controla la velocidad de los ventiladores del condensador, controla el flujo del agua de enfriamiento, completa los condensadores con refrigerante líquido. ➃ Control nivel del líquido ¿Por qué? – Proporciona el flujo correcto del refrigerante desde el lado de alta presión hasta el lado de baja presión, de acuerdo con la demanda actual; – Garantiza un funcionamiento seguro y estable de los dispositivos de expansión. ¿Cómo? – Controla el grado de apertura del dispositivo de expansión de acuerdo con el cambio del nivel del líquido. ➄ Control bomba de refrigeración ¿Por qué? – Mantiene funcionando la bomba en modo libre de problemas, conservando el flujo a través de la bomba, dentro del alcance operacional permisible; – Mantiene una presión diferencial constante a través de la bomba en algunos sistemas. ¿Cómo? – Crea un circuito de derivación, de forma que el flujo pueda ser mantenido sobre el flujo mínimo permitido; – Desconecta la bomba cuando deja de acumular suficiente presión diferencial; – Es instalada una válvula de regulación de presión. ➅ Control de sistema de evaporación ¿Por qué? – Primario: Mantiene una temperatura media constante; – Secundario: Optimiza la operación de los evaporadores; – Para sistemas de expansión directa: Garantiza que ningún refrigerante líquido de los evaporadores ingrese a la línea de succión del compresor. ¿Cómo? – Cambia el flujo de salida del refrigerante en los evaporadores, de acuerdo con la demanda; – Descongela los evaporadores. ➆ Sistemas de seguridad ¿Por qué? – Evita presión excesiva en los recipientes.; – Protegeelcompresorcontradañosproducidos por golpes de líquido, sobrecarga, escasez de aceite y alta temperatura, etc; – Protege la bomba contra daños producidos por cavitación. ¿Cómo? – La válvula de seguridad se encuentra instalada en los recipientes y otros lugares necesarios; – Desconecta el compresor y bomba, si la entrada/salida de presión o diferencial está fuera del rango permitido; – Desconecta parte del sistema cuando el nivel del separador de líquido o el depósito excede el nivel permitido.
  • 8. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 6 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 2. Controles del compresor El compresor es la“cabeza”del sistema de refrigeración. Tiene dos funciones básicas: 1. Mantener la presión en el evaporador de modo que el refrigerante líquido pueda evaporarse en la temperatura requerida. 2. Comprimir el refrigerante para poder condensarlo en una temperatura normal. Por lo tanto, la función básica del control del compresor, al ajustar la capacidad del compresor a la demanda actual del sistema de refrigeración, para mantener de esta forma la temperatura de evaporación requerida. Si la capacidad del compresor es más grande que la demanda, la presión y la temperatura de evaporación, serán más bajas que la requerida y viceversa. Además, no debe permitirse el funcionamiento del compresor fuera del rango permitido de temperatura y presión, con la finalidad de optimizar sus condiciones de funcionamiento. 2.1 Control de capacidad del compresor El compresor en un sistema de refrigeración, es normalmente seleccionado para poder satisfacer la carga de enfriamiento más alta posible. Sin embargo, la carga de enfriamiento durante el funcionamiento normal, es generalmente más baja que la carga de diseño. Esto significa que siempre es necesario controlar la capacidad del compresor, de tal manera que coincida con la carga de calor real. Existen varias maneras comunes para controlar la capacidad del compresor: 1. Control por etapas. Esto se refiere a los cilindros de descarga en un compresor con varios cilindros, para abrir y cerrar los orificios de aspiración de un compresor de tornillo, o para iniciar y parar algunos compresores en un sistema multicompresor. Este sistema es simple y conveniente. Además, la eficacia disminuye muy poco durante la carga parcial. Es especialmente aplicable en sistemas con diversos compresores alternativos de varios cilindros. 2. Control válvula corrediza. El dispositivo más usado para controlar la capacidad de un compresor de tornillo es la válvula corrediza. La acción de la válvula corrediza operada por aceite permite separar el gas de succión para evitar ser condensado. La válvula corrediza permite una reducción uniforme y continua de capacidad desde 100% hasta 10%, pero la eficiencia disminuye en cargas parciales. 3. Control velocidad variable. Esta solución es aplicable a todos los tipos de compresores, y es eficiente. Un motor eléctrico de dos velocidades o un convertidor de frecuencia, pueden ser usados para variar la velocidad del compresor. El motor eléctrico de dos velocidades controla la capacidad del compresor funcionando en alta velocidad, cuando la carga de calor es alta (Por ej.: Período de enfriamiento) y en baja velocidad cuando la carga de calor es baja (Por ej.: Período de almacenamiento). El convertidor de frecuencia puede variar la velocidad de rotación continuamente para satisfacer la demanda real. El convertidor de frecuencia observa límites de velocidad max. y min., control de presión y temperatura, protección del motor del compresor además de los límites de corriente y torque. Convertidores de frecuencia aseguran corriente de arranque bajo. 4. Desvió de gas caliente. Esta solución es aplicable a compresores con capacidades fijas y más típico en la refrigeración comercial. Para controlar la capacidad de refrigeración, parte del flujo del gas caliente en la línea de descarga es derivado dentro del circuito de baja presión. Esto ayuda a disminuir la capacidad de refrigeración de dos maneras: Disminuyendo el suministro del refrigerante líquido y liberando algún calor en el circuito de baja presión.
  • 9. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 7 Ejemplo de aplicación 2.1.1: Control del paso de la capacidad del compresor ➀Controlador de paso ➁Transmisor de presión Separador de aceite SCA EVRAT+FA SVA FIA Compresor de pistones � AKS 33 � EKC 331 Al condensador Del separador/ evaporador de líquido SVA M Danfoss Tapp_0016_05 11-2006 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite La solución de control del paso para la capacidad del compresor puede ser alcanzada usando un controlador de paso EKC 331 ➀. El EKC 331 es un controlador de cuatro pasos con hasta cuatro relés de salida. Éste controla la carga/descarga de los compresores/pistones o el motor eléctrico del compresor, según la señal de presión de succión del transmisor de presión AKS 33 ➁ o AKS 32R. basado en un control de zona neutra. El EKC 331 puede controlar un sistema de paquete con hasta cuatro pasos de compresor igualmente clasificados o alternativamente dos compresores de capacidad controlada (cada uno tiene válvula de descarga). La versión EKC 331T puede aceptar la señal de un sensor de temperatura PT 1000, el cual puede ser necesario para sistemas secundarios. Control de zona neutra Una zona neutra es fijada alrededor del valor de referencia, en el cual no ocurre carga/descarga. Ocurrirá carga/descarga fuera de la zona neutra (en las áreas tramadas“+zona”y”- zona”) cuando la presión de medida se desvía fuera de la configuración de la zona neutra. Si el control ocurre fuera del área tramada (llamado de ++zona y --zona), los cambios de capacidad de interrupción ocurrirán en forma más rápida que si estuviera en el área tramada. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 331 (T) de Danfoss. Datos técnicos Transmisor de presión - AKS 33 Transmisor de presión - AKS 32R Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717 Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34 Máx. presión de trabajo PB [bar] Hasta 55 >33 Rango temperatura operacional [°C] –40 a 85 Rango temperatura compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80 Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% de suministro V
  • 10. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 8 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 2.1.2: Control de capacidad del compresor por desvío de gas caliente ➀Válvula de cierre ➁Regulador de capacidad ➂Válvula de cierre Del recibidor Al condensador EVRAT+FA TEA SVASVA EVM CVC � ICS � SVA � SVA EVRAT+FA SVA Separador de aceite Compresor SVA SCA Evaporador SVAICS CVC FIADanfoss Tapp_0017_05 09-2007 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite El by pass de gas caliente puede ser usado para controlar la capacidad de refrigeración para compresores con capacidades fijas. La válvula servoaccionada ICS ➁ con una válvula piloto CVC es usada para el control del flujo del pasaje de gas caliente, de acuerdo a la presión en la línea de succión. La CVC es una válvula piloto de contrapresión controlada, la cual, abre la ICS e incrementa el flujo del gas caliente, cuando la presión de succión es inferior al valor del sistema. De esta manera, la presión de la succión delante del compresor se mantiene constante; por lo tanto, la capacidad de refrigeración satisface la carga de enfriamiento real. Datos técnicos Válvula servoaccionada - piloto - ICS Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rango temperatura media [°C] –60 a +120 Max. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Válvula piloto - CVC Materiales Cuerpo: Acero inoxidable Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes Rango temperatura media [°C] –50 a 120 Max. presión de trabajo [bar] Lado de alta presión: 28 Lado de baja presión: 17 Rango presión [bar] –0,45 a 7 Valor Kv [m3 /h] 0,2
  • 11. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 9 Ejemplo de aplicación 2.1.3: Control de capacidad variando la velocidad del compresor FIADel separador de líquido/ evaporador SVA M � AKD 5000 SVA M SVA FIA PLC/OEM controlador �VLT 5000 Al separador de aceite SVA � AK2 � AKS 33 � AKS 33 Al separador de aceite Del separador de líquido/ evaporador Danfoss Tapp_0139_05 11-2006 ➀Convertidor de frecuencia ➁Controlador ➂Transductor de presión Refrigerantedevapor de alta presión(HP) Refrigerantedevapor de baja presión(LP) El control por convertidor de frecuencia ofrece las siguientes ventajas: Ahorro de energía Mejor control y calidad del producto Redución de nivel de ruido Vida más larga para el compresor Instalación más sencilla Un sistema de control completo que es fácil de utilizar Datos técnicos Convertidor de frecuencia AKD2800 Convertidor de frecuencia AKD5000 Protección IP 20 IP 20 o IP 54 Temperatura ambiente Capacidad KW 0,37 kW a 18,5 kW 0,75 kW a 55 kW Voltaje 200-240 V o 380-480 V 200-240 V o 380-500 V
  • 12. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 10 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 2.2 Control de temperaturas de descarga con inyección de líquido Los fabricantes del compresor generalmente recomiendan limitar la temperatura de descarga por debajo de un cierto valor, para prevenir el recalentamiento de vapores, prolongando su vida y previniendo la interrupción del aceite en altas temperaturas. Del diagrama p-h, se puede ver que la temperatura de descarga puede ser alta cuando: El compresor funciona con alta diferencial de presion . El compresor recibe el vapor de succión sumamente recalentado. El compresor funciona con control de capacidad por derivación de gas caliente. Existen varias maneras de reducir la temperatura de descarga. Una forma es instalar las cabezas refrigeradas por agua en los compresores alternativos; otro método es la inyección de líquido, por la cual, el refrigerante líquido de salida del condensador o depósito, es inyectado en la línea de succión, enfriador intermedio o lado del puerto del compresor de tornillo. Ejemplo de aplicación 2.2.1: Inyección de líquido con la válvula de inyección termostática ➀Válvula de cierre ➁Válvula solenoide ➂Válvula de inyección termostática ➃Válvula de cierre ➄Termostato Compresor Al separador de aceite � RT 107 � EVRA+FA �TEAT � SVA Del recibidor Del separador/ evaporador de líquido Del enfriador de aceite � SVA RT 1A RT 5A Danfoss Tapp_0018_05 09-2007 SVA FIA Cuando la temperatura de descarga supere el valor del sistema del termostato RT 107 ➄, el RT 107 energizará la válvula solenoide EVRA ➁; la cual iniciará la inyección del líquido en el lado del puerto del compresor de tornillo. La válvula de inyección termostática TEAT ➂ controla el flujo de líquido inyectado según la temperatura de descarga; evitando una elevación mayor de la temperatura de descarga. Datos técnicos Termostato - RT Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados Protección IP 66/54 Temp. máx. del bulbo [°C] 65 a 300 Temperatura ambiente [°C] –50 a 70 Rango regulación [°C] –60 a 150 Diferencial Δt [°C] 1,0 a 25,0 Válvula de inyección termostática - TEAT Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados Rango regulación [°C] Temp. máx. del bulbo 150°C P banda: 20°C Máx. presión de trabajo [bar] 20 Capacidad nominal* [kW] 3,3 a 274 * Condiciones: Te = +5°C, Δp = 8 bar, ΔTsub = 4°C Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 13. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 11 Ejemplo de aplicación 2.2.2: Inyección de líquido con válvula motorizada ➀Válvula de cierre ➁Válvula solenoide ➂Válvula de motorizada ➃Válvula de cierre ➄Controlador ➅Sensor de temperatura Se puede alcanzar una solución electrónica para el control de inyección con la válvula motorizada ICM ➂. Un sensor ➅ de temperatura AKS 21 PT 1000 registrará la temperatura de descarga y transmitirá la señal al controlador de temperatura EKC 361 ➄. El EKC 361 controla el actuador ICAD que ajusta el grado de apertura de la válvula motorizada para limitar y mantener la temperatura de descarga requerida. Datos técnicos Compresor Al separador de aceite � SVA Del recibidor Del enfriador de aceite ICAD � ICM � EVRA+FA � EKC 361 � AKS 21 � SVA Del separador/ evaporador de líquido SVA FIA Danfoss Tapp_0019_05 09-2007 Válvula motorizada - ICM Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rango temperatura media [°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 bar DN [mm] 20 a 65 Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000 * Condiciones: Te = –10°C, Δp = 8,0 bar, ΔTsub = 4K Actuador - ICAD Materiales Carcasa: aluminio Rango temperatura media [°C] –30 a 50 (ambiente) Control señal de entrada 0/4-10mA o 0/2-10 Tiempo de cierre y apertura 3 a 13 segundos dependiendo del tamaño de la válvula Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 14. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 12 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 2.2.3: Una solución compacta para inyección de líquido con ICF ➀Estación de válvula con: Válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Apertura manual Válvula motorizada Válvula de cierre ➁Controlador ➂Sensor de temperatura Para la inyección de líquido, Danfoss puede proveer una solución de control muy compacta ICF ➀. Se pueden montar hasta seis diferentes módulos en la misma carcasa. Esta solución trabaja de la misma forma que el ejemplo 2.2.2, siendo muy compacta y de fácil instalación. Datos técnicos SVA Compresor Al separador de aceite Del depósito Del separador/ evaporador de líquido Del enfriador de aceite � EKC 361 � AKS 21 FIA ICFS � ICF ICFM ICFF ICM ICFE ICFS Danfoss Tapp_0020_05 11-2006 Solución de control ICF Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rango temperatura media [°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 bar DN [mm] 20 a 40 M Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 15. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 13 2.3 Control de presión del cárter Durante el arranque o después del descongelamiento, la presión de succión tiene que ser controlada, de otra manera puede ser demasiado alta, y el motor del compresor será sobrecargado. El motor eléctrico del compresor puede dañarse por esta sobrecarga. Existen dos formas de superar este problema: 1. Arranque el compresor en carga parcial. Los métodos de control de capacidad pueden usarse para iniciar el compresor en carga parcial; por ej.: descarga parcial de los pistones para los compresores alternativos multipistón, o derivar algún gas de succión para los compresores de tornillo con válvulas corredizas, etc. 2. Controle la presión del cárter para compresores alternativos. Instalando una válvula de regulación de contrapresión controlada en la línea de succión, que no abrirá hasta que la presión en la línea de succión sea inferior al valor del sistema; esta presión de succión puede mantenerse bajo un cierto nivel. Ejemplo de aplicación 2.3.1: Control de presión del cárter con ICS y CVC ➀Regulador de presión del cárter ➁Válvula de cierre Para controlar la presión del cárter durante el arranque, después de descongelar, o en otros casos, cuando la presión de succión esté muy alta; la válvula servoaccionada ICS ➀ con la válvula piloto de contrapresión controlada CVC es instalada en la línea de succión. La ICS no se abrirá hasta que la presión de succión sea inferior al valor del sistema de la válvula pilot CVC. De esta manera, el vapor de alta presión en la línea de succión se puede liberar gradualmente en el cárter, el cual, asegura una capacidad manejable para el compresor. Datos técnicos Al condensador � SVA EVRAT+FA SVA � ICS CVC Separador de aceite Compresor SCA Del evaporador Danfoss Tapp_0021_05 11-2006 Válvula servoaccionada - piloto - ICS Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rango temperatura media [°C] –60 a +120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Capacidad* [kW] 11,4 a 470 * Condiciones:: Te = –10°C, Tl = 30°C, Δp = 0,2 bar, ΔTsub = 8K Válvula piloto - CVC Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes Rango temperatura media [°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] Lado de alta presión: 28 Lado de baja presión: 17 Rango presión [bar] 4 a 28 para CVC-HP Valor Kv [m3 /h] 0,2 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 16. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 14 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 2.3.1: Control de presión del cárter con ICS y CVC ➀Válvula servoaccionada - piloto ➁Válvula de regulación manual ➂Válvula de regulación manual ➃ Válvula piloto de presión constante ➄Válvula de cierre Para los sistemas de refrigeración con una presión de succión superior a 25 bar (por ej. Sistema del CO2), la válvula piloto CVC no puede ser utilizada. Se puede alcanzar el control de presión del cárter usando la válvula piloto CVP de presión constante. La máxima presión de succión permitida se ajusta en la válvula piloto CVP. Cuando el compresor arranque tras un ciclo de apagado, la presión de succión será alta. Mientras la presión de succión permanezca por encima del valor del sistema, la válvula CVP estará abierta. La válvula principal ICS se mantiene cerrada, puesto que el vapor a alta presión del pistón servo es liberado en la línea de succión del compresor mediante la válvula CVP. Después de funcionar durante un Corto periodo de tiempo, el compresor reduce la presión en la línea de succión por debajo del valor de la válvula piloto CVP. Cuando esto suceda, la válvula piloto CVP se cerrará y la válvula principal ICS se abrirá. Durante el funcionamiento normal, la válvula ICS estará completamente abierta. Las válvulas de regulación manual REG ➁ y ➂ mostradas, están ajustadas para una apertura que produce un tiempo adecuado de apertura y cierre de la válvula principal ICS. Nota: El CVH para el piloto CVP debe instalarse en dirección contraria del flujo principal, como se muestra en el diagrama. Datos técnicos Al condensador � SVA EVRAT+FA SVA � CVP(HP) Separador de aceite Compresor SCA Del evaporador CVH � REG � REG � ICS Danfoss Tapp_0022_05 11-2006 Válvula piloto de presión constante - CVP Materiales CVP (LP) Cuerpo: Acero Base: Acero CVP (HP) Cuerpo: Hierro fundido Base: Acero inoxidable CVP (XP) Cuerpo: Acero Base: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes Rango temperatura media [°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] CVP (LP): 17 CVP (HP): 28 CVP (XP): 52 Rango presión [bar] CVP (LP): –0,66 a 28 CVP (HP): –0,66 a 28 CVP (XP): 25 a 52 Valor Kv [m3 /h] CVP (LP): 0,4 CVP (HP): 0,4 CVP (XP): 0,45 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 17. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 15 2.4 Control de flujo Invertido El flujo inverso y la condensación del refrigerante desde el condensador al separador de aceite y el compresor deberían ser evitados en cualquier momento. Para los compresores de pistón, el flujo inverso puede resultar en golpe de ariete. Para compresores de tornillo, el flujo inverso puede causar rotación invertida y daño para los cojinetes del compresor. Además, la migración de refrigeración en el separador de aceite y más en el interior del compresor el congelamiento debería ser evitada. Para evitar este flujo inverso, es necesario instalar la válvula de retención en la salida del separador de aceite. Ejemplo de aplicación 2.4.1: Control de flujo invertido ➀Válvula de retención y cierre La válvula de cierre de retención SCA ➀ puede funcionar como una válvula de retención cuando el sistema está en operación y también puede desconectar la línea de descarga para servicio como una válvula de cierre. Esta solución combinada de válvula de cierre/retención, es fácil de instalar y tiene una resistencia de flujo bajo, comparada a una válvula de cierre normal más la instalación de la válvula de retención. Al seleccionar una válvula de cierre de retención, es importante observar: 1. Seleccione una válvula de acuerdo a la capacidad y no al tamaño del tubo. 2. Considere ambas condiciones de trabajo de carga parcial y nominal. La velocidad en la condición nominal debería estar cerca del valor recomendado, al mismo tiempo la velocidad en condiciones de carga parcial, debería ser más alta que la velocidad mínima recomendada. Para más detalles sobre como seleccionar válvulas, por favor vea el catálogo del producto. Datos técnicos Al condensador SVA EVRAT+FA SVA Separador de aceite Compresor � SCA Del evaporador Danfoss Tapp_0023_05 11-2006 Válvula de cierre de retención – SCA Materiales Carcasa: acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura Husillo: acero inoxidable pulido Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717 Rango temperatura media [°C] –60 a 150 Abriendo presión diferencial [bar] 0,04 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 15 a 125 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 18. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 16 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Control de capacidad el compresor Control del paso de la capacidad del compresor con EKC 331 y AKS 32/33 Aplicable al compresor de varios cilindros, compresor de tornillo con múltiples orificios de aspiración, y sistemas con varios compresores funcionando en paralelo. Simple. Casi tan eficiente en la carga parcial, como en la carga completa. El control no es continuo, especialmente cuando solamente existen pocos ciones en la presión de succión. Fluctuaciones en la presión de succión. Control de capacidad del compresor con derivación de gas caliente usando ICS y CVC PC Aplicable para compresores con capacidades fijas. Efectivo para el control de capacidad continua de acuerdo a la carga de calor real. El gas caliente puede ayudar al aceite a retornar del evaporador. No es eficiente en la carga parcial. Consume energía. Control de capacidad variando la velocidad del compresor M Aplicable a todos los compresores que pueden trabajar a velocidades reducidas Corriente de arranque reducido. Ahorro de energía. Menor nivel de ruido. Vida más larga. Instalación sencilla. AKD2800 no puede ser usado en aplicaciones de compresores de pistón. El compresor debe ser apropriado para trabajar a velocidades reducidas. Control de temperaturas de descarga con Inyección de líquido Solución mecánica para inyección de líquido con TEAT, EVRA(T) y RT TC TSHL Aplicable para sistemas donde las temperaturas de descarga pueden estar altas. Simple y efectiva. Inyección del refrigerante puede dañar el compresor. No es tan eficiente como enfriador intermedio. Solución electrónica para control de inyección de líquido con EKC 361 e ICM M TC Aplicable para sistemas donde las temperaturas de descarga pueden estar altas. Flexible y compacto. Posible para monitorar y controlar a distancia. No se aplica para refrigerantes inflamables. Inyección del refrigerante puede damnificar el compresor. No es tan eficiente como enfriador intermedio. Solución electrónica para control de inyección de líquido con EKC361 e ICF Control de presión del cárter Control de presión del Cárter con ICS y CVC PC Aplicable para compresores alternativos, normalmente usado para pequeños y medianos sistemas. Simple y segura. Eficaz en la protección de compresores alternativos para arranque o después de descongelar el gas caliente. Proporciona baja presión constante en la línea de succión. Control de presión del cárter con ICS y CVP PC Control de flujo Invertido Control de flujo invertido con SCA Aplicable para todas las plantas de refrigeración Simple. Fácil de instalar. Resistencia de flujo bajo. Proporciona baja presión constante en la línea de descarga. 2.5 Resumen
  • 19. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 17 2.6 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm Tipo N° Literatura AKD RB.8D.B AKS 21 ED.SA0.A AKS 32R RD.5G.J AKS 33 RD.5G.H CVC PD.HN0.A CVP PD.HN0.A EKC 331 RS.8A.G EKC 361 RS.8A.E EVRA(T) RD.3C.B Tipo N° Literatura ICF PD.FT0.A ICM PD.HT0.A ICS PD.HS0.A REG PD.KM0.A SCA RD.7E.C SVA PD.KD0.A TEAT RD.1F.A Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura AKD 2800 EI.R1.H AKD 5000 EI.R1.R AKS 21 RI.14.D AKS 32R PI.SB0.A AKS 33 PI.SB0.A CVC RI.4X.L CVP RI.4X.D EKC 331 RI.8B.E EKC 361 RI.8B.F EVRA(T) RI.3D.A Tipo N° Literatura ICF PI.FT0.A ICM PI.HT0.A ICS PI.HS0.A REG PI.KM0.A SCA PI.FL0.A SVA PI.KD0.B TEAT PI.AU0.A Instrucción del producto
  • 20. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 18 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 3. Controles del condensador En lugares donde hay grandes variaciones de temperatura de aire ambiente y/o condiciones de carga, es necesario controlar la presión de condensación para evitar su excesiva disminución. Una presión de condensación demasiado baja da como resultado una insuficiente diferencial de presión a través del dispositivo de expansión y el evaporador es abastecido con insuficiente refrigerante. Esto significa que el control de capacidad del condensador es utilizado principalmente en las zonas de clima templado y a un grado inferior en zonas tropicales y subtropicales. La idea básica del control, es controlar la capacidad del condensador cuando la temperatura de ambiente es baja, de modo que la presión condensada se mantenga encima del nivel mínimo aceptable. Este control de capacidad es alcanzado, regulando el flujo del aire circulante o del agua a través del condensador; o reduciendo el área superficial eficaz del intercambio de calor. Pueden presentarse soluciones diferentes para tipos diferentes de condensadores: 3.1 Condensadores enfriados por aire 3.2 Condensadores evaporativos 3.3 Condensadores enfriados por agua 3.1 Condensadores enfriados por aire Un condensador enfriado por aire está formado por tubos montados dentro de un bloque de aletas. El condensador puede ser vertical, horizontal o en forma de V. El aire ambiente se hace pasar por el intercambiador térmico mediante ventiladores axiales o centrífugos. Los condensadores enfriados por aire se utilizan en sistemas de refrigeración industriales en los que la humedad relativa del aire es alta. El control de presión de condensación para los condensadores enfriados por aire se puede conseguir de las siguientes maneras: 3.1.1 - Control del paso de los condensadores enfriados por aire El primer método utilizaba el número requerido de controles de presión en la forma de Danfoss RT-5 y los ajustaba a diversas presiones de conexión y desconexión del sistema. El segundo método de control de ventiladores fue usando un controlador de presión de la zona neutra bajo la forma del tipo RT-L de Danfoss. Inicialmente fue utilizado junto con un controlador de paso con el número requerido 3.1.2 - Control de superficie de Velocidad del ventilador de condensadores refrigerados 3.1.3 - Control de área de los condensadores refrigerados Para el control de área o capacidad de condensadores refrigerados se requiere de un tanque recibidor. Este tanque recibidor debe tener el volumen suficiente para ser capaz de almacenar las variaciones de la cantidad del refrigerante en el condensador. Este control de área de condensador se puede hacer de dos maneras: 1. Válvula principal ICS o PM combinada con el piloto de presión constante CVP(HP) montado en la línea de gas caliente en el lado de entrada al condensador e ICV combinado con un piloto de presión diferencial CVPP(HP) montado en la tubería entre la línea de gas caliente y el tanque recibidor. En el tubo entre el condensador y el tanque recibidor una válvula de retención NRVA es montada para prevenir la migración líquida desde el recibidor al condensador. de contactos para el número de ventiladores. Sin embargo, este sistema reaccionó demasiado rápido y los temporizadores fueron usados para retrasar la conexión y desconexión de los ventiladores. El tercer método es el controlador de paso actual de Danfoss EKC-331. 2. La válvula principal ICS combinada con el piloto de presión constante CVP(HP) montado en la tubería entre el condensador y el depósito y un ICS combinado con un piloto de presión diferencial CVPP(HP) montado en la tubería entre la línea de gas caliente y el depósito. Este método es principalmente usado en refrigeración comercial. Este método de control de ventilador de condensador fue usado durante muchos años, pero principalmente siempre que fue deseada una reducción en el nivel de ruido debido a intereses ambientales. Este tipo de instalación ahora es mucho más común y puede usarse el convertidor de frecuencia de Danfoss AKD.
  • 21. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 19 Ejemplo de aplicación 3.1.1: Control de paso de ventiladores con controlador de paso EKC 331 ➀Controlador de paso ➁Transmisor de presión ➂Válvula de cierre ➃Válvula de cierre ➄Válvula de cierre El EKC 331 ➀ es un controlador de cuatro pasos con hasta cuatro relés de salida. Controla la conmutación de los ventiladores de acuerdo a la señal de presión de condensación desde un transmisor de presión AKS 33 ➁ o AKS 32R. Según el control de zona neutra, el EKC 331 ➀ puede controlar la capacidad de condensación para que la presión de condensación sea mantenida sobre nivel mínimo requerido. Para más información sobre el control de zona neutra, por favor vea la sección 2.1. La tubería de derivación donde SVA ➄ está instalado es un tubo ecualizador, el cual ayuda a equilibrar la presión en el depósito con la presión de entrada del condensador, para que el refrigerante líquido en el condensador pueda ser desaguado en el depósito. En algunas instalaciones, es usado EKC 331T. En este caso la señal de entrada podría ser de un sensor de temperatura PT 1000, por ejemplo, AKS 21. El sensor de temperatura es instalado generalmente en la salida del condensador. ¡Atención! La solución EKC 331T + sensor de temperatura PT1000 no es tan precisa como la solución EKC 331 + transmisor de presión, debido a que la temperatura de salida del condensador puede no reflejar correctamente la presión de condensación real, debido al subenfriamiento del líquido o a la presencia de gases no condensables en el sistema de refrigeración. Si el subenfriamiento es demasiado bajo, se pueden producir explosiones de gas cuando arranque el ventilador. Datos técnicos � AKS 33 � EKC 331 De la línea de descarga Condensador Al dispositivo de expansión SFA SFA LLG SVA SNV Recibidor SNV DSV � SVA� SVA � SVA Danfoss Tapp_0031_05 11-2006 Transmisor de presión-AKS 33 Transmisor de presión - AKS 32R Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717 Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34 Máx. presión de trabajo [bar] Hasta 55 >33 Rango temp. operacional [°C] –40 a 85 Rango temp. compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80 Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% suministro de V Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP)
  • 22. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 20 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de Aplicación 3.1.2: Control de velocidad de ventiladores de condensadores enfriados por aire SVA SVA � AKS 33 SVA � AKD Línea De la descarga Condensador SFV SFV Al aparato de expansión Recibidor DSV SNV LLG SVA Danfoss Tapp_0141_05 11-2006 ➀Convertidor de frecuencia ➁Transductor de presión Control por convertidor de frecuencia ofrece las siguientes ventajas: Ahorro de energia Mejor control y calidad del producto Reducción del nível de ruido Mayor durabilidad Instalación sencilla Un sistema de control completo que es fácil de utiizar Datos técnicos * Consultar capacidades más grandes Convertidor de frecuencia AKD2800 Convertidor de frecuencia AKD5000 Protección IP 20 IP 20 o IP 54 Capacidad kW* 0,37kW a 18,5kW 0,75kW a 55kW Voltaje 200-240V o 380-480V 200-240V o 380-500V Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Válvula piloto de presión constante - CVP (HP/XP) Materiales CVP (HP) Cuerpo: Hierro fundido ase: Acero inoxidable CVP (XP) Cuerpo: Acero Base: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes Rango temperatura media [°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] CVP (HP): 28 CVP (XP): 52 Rango presión [bar] CVP (HP): –0,66 a 28 CVP (XP): 25 a 52 Valor Kv [m3 /h] CVP (HP): 0,4 CVP (XP): 0,45 Válvula de descarga - OFV Material Cuerpo: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rango temperatura media [°C] –50 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 20/25 Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8
  • 23. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 21 Al dispositivo de expansión De la linea de succión LLG Al enfriador de aceite SVA Recibidor SNV SNV DSV Compresor SCA � SVA � SVA SFA SFA � SVA � SVA � NRVA � ICS CVP CVPP � ICS Danfoss Tapp_0148_02 09-2007 Condensador Ejemplo de aplicación 3.1.3: Control de área de los condensadores refrigerados ➀ Regulador de presión ➁ Válvula de cierre ➂ Válvula de retención ➃ Válvula de cierre ➄ Válvula de cierre ➅ Regulador de presión diferencial ➆ Válvula de cierre Vapor refrigerante alta presión (HP) Líquido refrigerante alta presión (HP) Esta solución de regulación mantiene la presión en el depósito a un nivel suficientemente alto durante periodos de baja temperatura ambiente. La válvula servo accionada ICS ➀ se abre cuando la presión de descarga alcanza la presión ajustada en la válvula piloto CVP. La válvula servo accionada ICS se cierra cuando la presión cae por debajo de la presión ajustada en la válvula piloto CVP. La válvula servo accionada ICS ➅ con el piloto de presión diferencial constante CVPP mantiene presión suficiente en el depósito. Este regulador de diferencial de presión ➅ podría ser también una válvula de descarga OFV. La válvula de retención NRVA ➂ asegura una presión aumentada en el condensador con el retorno de líquido al mismo. Esto requiere un depósito lo suficientemente grande. La válvula de retención NRVA evita también que el líquido fluya de vuelta desde el depósito al condensador cuando este último está más frío durante los periodos de apagado del compresor. Datos técnicos * Condiciones: R717, Tliq=30°C, Pdisch.=12bar, ΔP=0.2bar, Tdisch.=80°C, Te=-10°C Válvula servo accionada piloto - ICS Material Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluidos R717 y R744 Rango de temperatura del medio [°C] –60 a 120 Presión máx. de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Capacidad nominal* [Kw.] En línea de descarga: 20,9 a 864 En la línea de líquido a alta presión: 178 a 7325 Válvula piloto de presión diferencial - CVPP (HP) Material Cuerpo: Acero inoxidable Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluido R717 Rango de temperatura del medio [°C] –50 a 120 Presión máx. de trabajo [bar] CVPP(HP): 28 Rango de regulación [bar] 0 a 7, ó 4 a 22, ver pedidos Valor Kv m3 /h 0.4
  • 24. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 22 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Datos técnicos (Continuación) Válvula piloto de presión constante - CVP (HP/XP) Materiales CVP (HP) Cuerpo: Hierro fundido ase: Acero inoxidable CVP (XP) Cuerpo: Acero Base: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes Rango temperatura media [°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] CVP (HP): 28 CVP (XP): 52 Rango presión [bar] CVP (HP): –0,66 a 28 CVP (XP): 25 a 52 Valor Kv [m3 /h] CVP (HP): 0,4 CVP (XP): 0,45 Válvula de descarga - OFV Material Cuerpo: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rango temperatura media [°C] –50 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 20/25 Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8
  • 25. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 23 3.2 Condensadores evaporativos Un condensador evaporativo es un condensador enfriado por aire del ambiente combinado con agua rociada a través de orificios y deflectores de aire en contracorriente con el aire. El agua se evapora y el efecto de evaporación de las gotas de agua incrementa mas la capacidad del condensador Los condensadores evaporativos actuales son armados en una cubierta de acero o plástico con ventiladores axiales o centrífugos instalados en un costado o en la parte superior del condensador. La superficie del intercambiador de calor compuesta por tubos de acero esta en la corriente húmeda. Encima de los orificios de agua pulverizada (en el aire seco) es común tener un super calentador fabricado de tubos de acero con aletas, para reducir la temperatura de gas caliente, antes de que éste alcance el transformador de calor en la corriente de aire húmeda. De esta manera la acumulación de grado de calcio sobre la superficie de los principales tubos intercambiadores de calor es bien reducida. Este tipo reduce considerablemente el consumo de agua en comparación con un condensador refrigerado de agua normal. Puede obtenerse el control de capacidad de un condensador evaporador por medio de dos ventiladores de velocidad o control de velocidad variable del ventilador y en muy bajas condiciones de temperatura ambiente desconectando la bomba de circulación de agua. El uso de condensadores de evaporación está limitado en áreas con humedad relativa elevada. En entornos fríos (temperaturas ambiente inferiores a 0 °C) deben evitarse los daños por congelación mediante la eliminación del agua del condensador de evaporación. 3.2.1 - Control de los condensadores evaporativos El control de la presión de condensación de los condensadores evaporativos o la capacidad del condensador puede ser alcanzado de formas diferentes: 1. Controles de presión RT o KP para control de bomba de agua y ventilador (como fue anteriormente). 2. Control de presión de zona neutra RT-L para el control de bomba de agua y ventilador. 3. Controlador de paso para controlar dos ventiladores de velocidad y la bomba de agua. 4. Convertidores de frecuencia para controlar la velocidad del ventilador y control de bomba de agua. 5. Interruptor de flujo Saginomiya para alarma si la circulación de agua falla.
  • 26. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 24 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 3.2.1: Control de paso del condensador evaporativo con controlador de controller RT De la línea de succión Compresor SCA SNV DSV Recibidor Al enfriador de aceite LLG SVA SNV Al dispositivo de expansión SFA � SVA SFA � SVA �RT 5A Condensador �RT 5A � SVA Bomba de agua Danfoss Tapp_0033_05 09-2007 ➀Controlador de presión ➁Controlador de presión ➂Válvula de cierre ➃Válvula de cierre ➄Válvula de cierre Esta solución mantiene la presión de condensación, así como la presión en el depósito en un nivel suficientemente alto en baja temperatura ambiente. Cuando la presión de entrada del condensador cae debajo de la configuración del controlador de presión RT 5A ➁, el controlador apagará el ventilador, para disminuir la capacidad de condensación. En la temperatura ambiente sumamente baja, cuando la presión de condensación cae debajo de la configuración del RT 5A ➀ después de que se hayan apagado todos los ventiladores, el RT 5A ➀ parará la bomba de agua. Cuando la bomba es detenida, el condensador y los tubos de agua deben ser drenados para evitar oxidación y congelamiento. Datos técnicos Control de presión HP- RT 5A Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados Protección IP 66/54 Temperatura ambiente [°C] –50 a 70 Rango regulación [bar] RT 5A: 4 a 17 Máx. presión de trabajo [bar] 22 Presión máxima de prueba [bar] 25 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua
  • 27. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 25 Ejemplo de aplicación 3.2.2: Control de paso del condensador evaporativo con controlador de paso EKC331 � EKC 331 � AKS 33 Al dispositivo de expansión De la línea de succión LLG Al enfriador de aceite SVA Recibidor SNV SNV DSV Compresor SCA � SVA� SVA SFA SFA Condensador � SVA Bomba de agua Danfoss Tapp_0034_05 09-2007 ➀Controlador de paso ➁Transmisor de presión ➂Válvula de cierre ➃Válvula de cierre ➄Válvula de cierre Esta solución trabaja del mismo modo que el ejemplo 3.2.1, pero es operada vía controlador de paso EKC 331 ➀. Para más información sobre EKC 331, por favor vea la página 7. Puede conseguirse una solución de regulación de capacidad para los condensadores de evaporación utilizando un regulador de potencia EKC 331 y un transmisor de presión AKS. Como último paso debe seleccionarse el control secuencial para la bomba de agua. El control secuencial significa que los pasos siempre pararán y reanudarán en el mismo orden. La versión EKC 331T puede aceptar la señal de un sensor de temperatura PT 1000, el cual puede ser necesario para sistemas secundarios. Control de zona neutra Una zona neutra es fijada alrededor del valor de referencia, en el cual no ocurre carga/descarga. Ocurrirá carga/descarga fuera de la zona neutra (en las áreas tramadas“+zona”y”- zona”) cuando la presión de medida se desvía fuera de la configuración de la zona neutra. Si el control ocurre fuera del área tramada (llamado de ++zona y -zona), los cambios de capacidad de interrupción ocurrirán en forma más rápida que si estuviera en el área tramada. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 331 (T) de Danfoss. Datos técnicos Transmisor de presión-AKS Transmisor de presión-AKS 32R Refrigerantes Todos los refrigerantes incluyendo R717 Alcance operacional [bar] –1 hasta 34 –1 hasta 34 Máx. presión de trabajo PB (bar] Hasta 55 >33 Rango temperatura operacional [°C] –40 a 85 Rango temperatura compensada [°C] LP: –30 a +40 / HP: 0 a +80 Señal de salida nominal 4 a 20 mA 10 a 90% suministro de V Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua
  • 28. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 26 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 3.3 Condensadores enfriados por agua El condensador enfriado por agua era originalmente un intercambiador de calor de casco y tubo, pero actualmente es muy común un intercambiador de calor con un moderno diseño de placas (Para el amoníaco es hecho de acero inoxidable). Actualmente los condensadores enfriados por agua son conocidos como enfriadores, con el enfriamiento refrigerado por agua por una torre de refrigeración en recirculación. También puede ser utilizado como un condensador de recuperación de calor para suministrar agua caliente. Los condensadores enfriados por agua no son de uso común, porque en muchos lugares no se permite utilizar gran cantidad de agua que estos consumen (poca agua y/o altos precios para el agua). El control de la presión de condensación puede alcanzarse por medio de una válvula de agua de presión controlada, o una válvula de agua motorizada supervisada por un controlador electrónico para controlar el flujo del enfriamiento por agua según la presión condensada. Ejemplo de aplicación 3.3.1: Control de flujo de agua de condensadores enfriados por agua con una válvula de agua Condensador Compresor Salida agua enfriada Entrada agua enfriada SCA � SVA Al dispositivo de expansión De la línea de succión � SVA SNV SFA DSV SFA SNV �WVS Danfoss Tapp_0035_05 09-2007 ➀Válvula de cierre ➁Válvula de cierre ➂Válvula de agua Esta solución mantiene la presión de condensación en un nivel constante. La presión de condensación del refrigerante se dirige a través de un tubo capilar a la parte superior de la válvula de agua WVS ➂, ajustando por lo tanto , la abertura de la WVS. La válvula de agua WVS ➂ es un regulador P. Datos técnicos Válvula de agua -WVS Materiales Cuerpo de la válvula: Hierro fundido Fuelles: aluminio y acero a prueba de corrosión Refrigerantes R717, CFC, HCFC, HFC Medio Agua potable, salmuera neutro Rango temperatura media [°C] –25 a 90 Presión de cierre regulable [bar] 2,2 a 19 Máx. presión de trabajo en el lado del refrigerante [bar] 26,4 Máx. presión de trabajo en el lado líquido [bar] 10 DN [mm] 32 a 100 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua
  • 29. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 27 Ejemplodeaplicación3.3.2: Controldeflujodecondensadores enfriadosporaguaconuna válvulamotorizada Salida agua enfriada Entrada agua enfriada De la línea de succión Compresor SNV �VM2 Condensador Al dispositivo de expansión � SVA SFA SNV SCA � SVA SFA DSV AMV 20 � AKS 33 � Controlador Danfoss Tapp_0036_05 09-2007 ➀Transmisor de presión ➁Controlador ➂Válvula motorizada ➃Válvula de cierre ➄Válvula de cierre El controlador ➁ recibe la señal de presión de condensación del transmisor de presión AKS 33 ➀, y envía una señal de modulación correspondiente al actuador AMV 20 de la válvula motorizada VM 2 ➂. De esta manera, el flujo de enfriamiento por agua es ajustada y la presión de condensación se mantiene constante. Datos técnicos En esta solución, el control PI o PID puede ser configurado en el controlador. ElVM 2 y elVFG 2 son válvulas motorizadas designadas para calentamiento a distancia, y también puede ser utilizado para control de flujo en plantas de refrigeración. Válvula motorizada - VM 2 Materiales Body: red bronze Medio Circulación de agua/ agua glicólica hasta el 30 Rangotemperaturamedia[°C] 2 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 25 DN [mm] 15 a 50 Motor valve - VFG 2 Materiales Cuerpo: Hierro fundido/hierro dúctil/acero fundido Medio Circulación de agua/ agua glicólica hasta el 30 Rangotemperaturamedia[°C] 2 a 200 Máx. presión de trabajo [bar] 16/25/40 DN [mm] 15 a 250 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua
  • 30. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 28 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Control de condensador enfriados por aire Control de paso de ventiladores con controlador de paso EKC331 Condensador Recibidor PT Usado principalmente en refrigeración industrial en climas calientes y en grados mucho menores en climas más fríos. Control del volumen de aire gradualmente o con control variable de la velocidad del ventilador; Ahorro de energía. Sin uso de agua. Temperatura ambiente muy bajas; control de paso de ventilador, puede ser ruidoso. Control de velocidad de ventiladores en condensadores enfriados por aire Codensador PT Recibidor Aplicable a todos los condensadores que pueden trabajar a velocidades reducidas Corriente de arranque reducido. Ahorro de energía. Menor nível de ruido. Mayor durabilidad. Instalación sencilla. Temperaturas ambiente muy bajas Control de condensador evaporativo Control de paso del condensador evaporativo con controlador de paso RT De la línea de descarga Codensador Recibidor PS PS Refrigeración Industrial con requisitos de capacidad muy amplios. Gran reducción en consumo de agua, comparado a los condensadores enfriados por agua y relativamente fácil al control de capacidad; Ahorro de Energía. No es aplicable en países con alta humedad relativa; en climas fríos debe tomarse precauciones especiales tan pronto el agua de las tuberías sean drenadas durante los periodos de paro de la bomba de agua. Control de paso del condensador evaporativo con controlador de paso EKC331 De la línea de descarga Recibidor Condensador Bomba de agua PT Refrigeración Industrial con requisitos de capacidad muy amplios Gran reducción en consumo de agua, comparado a los condensadores refrigerados por agua y relativamente fácil al control de capacidad; Posible para controlar remotamente. Ahorro de energía. No es aplicable en países con alta humedad relativa; En climas fríos debe tomarse precauciones especiales tan pronto el agua de las tuberías sean drenadas durante los periodos de paro de la bomba de agua. Control de condensador enfriados por agua Control de flujo de líquido con una válvula de agua Condensador Compresor Agua resfriada interna (de entrada) Agua resfriada Externa (de salida) PC Enfriadores, condensadores de recuperación de calor Fácil al control de capacidad No aplicable cuando la disponibilidad de agua es un problema. Control de flujo de líquido con una válvula de motor Condensador Compresor Agua resfriada interna (de entrada) Agua resfriada Externa (de salida) M PT PC Enfriadores, condensadores de recuperación de calor Éste es fácil para el control de capacidad del condensador y de la recuperación de calor; Posible para controlar remotamente. Este tipo de instalación es más costoso que una instalación normal; No aplicable cuando la disponibilidad de agua es un problema. 3.4 Resumen 3.5 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura AKD RB.8D.B AKS 21 ED.SA0.A AKS 32R RD.5G.J AKS 33 RD.5G.H AMV 20 ED.95.N CVPP PD.HN0.A CVP PD.HN0.A Tipo N° Literatura ICS PD.HS0.A NRVA RD.6H.A RT 5A PD.CB0.A SVA PD.KD0.A VM 2 ED.97.K WVS RD.4C.A Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura AKD 2800 EI.R1.H AKD 5000 EI.R1.R AKS 21 RI.14.D AKS 32R PI.SB0.A AKS 33 PI.SB0.A AMV 20 EI.96.A CVPP RI.4X.D CVP RI.4X.D Tipo N° Literatura ICS PI.HS0.A NRVA RI.6H.B RT 5A RI.5B.C SVA PI.KD0.B VM 2 VI.HB.C WVS RI.4C.B Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 31. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 29 4. Control nivel del líquido El control de nivel del líquido es un elemento importante en el diseño de sistemas de refrigeración industrial. Controla la inyección de líquido para mantener un nivel constante del líquido. Dos principios principales diferentes, pueden ser usados cuando se diseña un sistema de control de nivel de líquido: Sistema de control de nivel de refrigerante de alta presión (LLRS HP) Sistema de control de nivel de líquido de baja presión (LLRS LP) Los sistema de control de nivel de líquido de alta presión están caracterizados típicamente por: 1. Concentrarse el nivel de líquido en el lado de condensación del sistema 2. Carga del refrigerante crítico 3. Depósito pequeño o incluso ningún depósito 4. Es aplicable principalmente para unidades de enfriamiento y otros sistemas con carga pequeña de refrigerante (por ejemplo, congeladores pequeños) Sistemas de baja presión son caracterizados por: 1. Concentrarse el nivel de líquido en el lado del evaporador del sistema 2. El depósito es generalmente grande 3. Carga enorme (suficiente) de refrigerante 4. Aplicados principalmente para sistemas descentralizados Ambos principios pueden ser conseguidos, usando componentes mecánicos y electrónicos. 4.1 Sistema de control de nivel de liquido de alta presión (LLRS HP) Cuando se diseña un LLRS HP, Los siguientes puntos deben ser tomados en consideración: Tan pronto como el líquido es“formado”en el condensador, el líquido es alimentado para el evaporador (lado de baja presión). El líquido que sale del condensador tendrá poco o nada de subenfriamiento. Esto es importante considerar cuando el líquido fluye para el lado de baja presión. Si existe pérdida de presión en la tubería o los componentes, puede ocurrir“flash gas”(evaporación instantánea del líquido) y ocasionar la reducción de la capacidad de refrigeración . La carga de refrigerante debe ser calculado exactamente a fin de asegurarse que existe refrigerante adecuado en el sistema. Una sobrecarga aumenta el riesgo de inundación del evaporador o el separador de líquido causando arrastre del líquido en el compresor (golpe de ariete). Si el sistema está con carga insuficiente el evaporador será subcargado. El tamaño del recipiente de baja presión (Separador de líquido/ Evaporador multitubular) debe ser diseñada cuidadosamente a fin de que pueda contener el refrigerante en todas las condiciones sin causar el golpe de ariete. Debido a las razones anteriormente mencionadas, los LLRS HP son especialmente convenientes para sistemas que requieran carga pequeña de refrigerante, similar a las unidades de enfriamiento, o congeladores pequeños. Las unidades de enfriamiento generalmente no necesitan depósitos. Incluso, si es necesario un depósito a fin de instalar pilotos y suministrar alimentación de refrigerante para un enfriador de aceite, el depósito puede ser pequeño. Como resultado de lo anterior, los LLRS HP son especialmente adecuados para sistemas que requieran una pequeña carga de refrigerante, p. ej., unidades enfriadoras de líquido o congeladores pequeños. Las unidades enfriadoras de líquido generalmente no necesitan depósitos. No obstante, sí es necesario un depósito, a fin de instalar pilotos y suministrar refrigerante para un enfriador de aceite, el depósito puede ser pequeño.
  • 32. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 30 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 4.1.1: La solución mecánica para el control del nivel de líquido HP ➀Válvula de cierre ➁Filtro ➂ Válvula principal servoaccionada ➃Válvula de cierre ➄Válvula de flotador ➅Válvula de cierre ➆Válvula de cierre En un LLRS HP grande el SV1 ➄ o SV3 válvula de flotador, es usada como una válvula piloto para una válvula principal PMFH ➂. Según lo ilustrado arriba, cuando el nivel del líquido en el depósito aumenta por encima del nivel del sistema, la válvula de flotador SV1 ➄ emite una señal a la válvula principal PMFH para abrirse. En este caso la función del depósito es proporcionar una señal más estable para que trabaje la válvula de flotación SV1 ➄. Datos técnicos � FIA � SVA� SVA Al separador Al enfriador de aceite Del condensador EVM � PMFH SNV � SV1 � SVA SNV DSV LLG Recibidor � SVASVA SFASFA SVA SVA De la línea de descarga Danfoss Tapp_0044_05 11-2006 PMFH 80 - 1 a 500 Materiales Hierro fundido nodular a baja temperatura Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC Rangotemperaturamedia[°C] –60 a + 120 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Presiónmáximadeprueba[bar] 42 Capacidad nominal* [kW] 139-13900 * Condiciones: R717, +5/32°C, Tl = 28°C * Condiciones: R717, +5/32°C, Tl = 28°C Float valve - SV 1 and SV3 Material Carcasa: Acero Cubierta: Hierro fundido de baja temperatura Flotador: Acero inoxidable Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC Rangotemperaturamedia[°C] –50 a + 65 P-band [mm] 35 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Presiónmáximadeprueba[bar] 36 Valor Kv [m3 /h] 0,06 para SV 1 0,14 para SV 3 Capacidad nominal* [kW] SV1: 25 SV3: 64 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 33. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 31 Ejemplo de aplicación 4.1.2: Solución mecánica para el control del nivel de líquido con HFI � HFI Al separador de líquido Del compresor Salida de agua enfriada Entrada de agua enfriada Condensador de placa Tubería de purga (opción1) Tubería de purga (opción 2) Danfoss Tapp_0045_05 09-2007 ➀Válvula de flotador HP Si el condensador es un intercambiador de calor de placa, la válvula de flotador mecánica HFI ➀ puede ser usado para controlar el nivel del líquido. La HFI es una válvula flotadora de alta presión de actuación directa; por lo tanto, no se requiere ninguna presión diferencial para activar la válvula. Datos técnicos * Condiciones: R717, –10/35°C Puede ser necesario conectar una línea de ecualización ya sea en el circuito de alta presión o en el de baja (opción 1 ó 2), tal como se muestra en el gráfico, para eliminar el vapor refrigerante del cuerpo de la válvula de flotador ya que esto puede impedir que entre el líquido y evitar, por tanto, que se abra la válvula. La opción 1 es la solución más sencilla. La opción 2 requiere la instalación de una Válvula solenoide en la línea de ecualización. HFI Materiales Acero especial aprobado para aplicación en baja temperatura Refrigerantes R717 y otros refrigerantes no inflamables. Para los refrigerantes con densidad mayor que 700kg/m3, please consult Danfoss. Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 80 Máx. presión de trabajo [bar] 25 bar Presiónmáximadeprueba[bar] 50 bar (sin flotador) Capacidad nominal* [kW] 400 a 2400 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Agua
  • 34. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 32 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 4.1.3: Solución electrónica para el control del nivel de líquido de HP � FIA � SVA� SVA Al separador Al enfriador de aceite SNV � SVA SNV SFA DSV SFA LLG Recibidor � SVASVA �EKC 347 ICAD � ICM SVA SVA �AKS 41 Del condensador De la línea de descarga Danfoss Tapp_0046_05 09-2007 ➀Válvula de cierre ➁Filtro ➂Válvula motorizada ➃Válvula de cierre ➄Controlador ➅Transmisor de nivel ➆Válvula de cierre ➇Válvula de cierre Al diseñar una solución electrónica LLRS HP, la señal de nivel del líquido, puede darse por cualquiera de los dos por un AKS 38 (transmisor de nivel de líquido) el cual es un interruptor de nivel (ON/OFF) o un AKS 41 el cual es un transmisor electrónico de nivel (4-20 mA). La señal electrónica es enviada para un controlador electrónico EKC 347, que controla la válvula de inyección. La inyección del líquido puede ser controlada de diferentes maneras: Con una válvula de motor modulado tipo ICM, con un actuador ICAD (Actuador de Control Industrial con Display). Con una válvula de expansión pulsante con ancho de pulso tipo AKVA. La válvula AKVA debe ser utilizada solamente donde es aceptable la pulsación de la válvula. Datos técnicos * Condiciones: R717, Te = –10°C, Δp = 8.0 bar, ΔTsub = 4K; Con una válvula de regulación REG actuando como una válvula de expansión y una Válvula solenoide EVRA para poner en funcionamiento el control. El sistema ilustrado es un transmisor de nivel AKS 41 ➅ que envía una señal de nivel para un controlador de nivel de líquido EKC 347 ➄ La válvula motorizada ICM ➂ actúa como una válvula de expansión. Válvula motorizada - ICM Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000 Transmisor de nivel - AKS 41 Materiales Rosca y tubería: Acero inoxidable Parte superior: Aluminio fundido Refrigerantes R717, R22, R404a, R134a, R718, R744 Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 100 Máx. presión de trabajo [bar] 60 Rango de medida [mm] 207 a 2927 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 35. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 33 4.2 Sistema de control de nivel de líquido de baja presión (LLRS LP) Cuando se diseña un LLRS LP, los siguientes puntos deben ser tomados en consideración: Como resultado de lo antedicho, el LLRS LP es especialmente apropiado para sistemas descentralizados en los cuales existen muchos evaporadores y la carga del refrigerante es grande, tales como almacenes frigoríficos. Con el LLRS LP, estos sistemas podrían funcionar con seguridad aun cuando la carga del refrigerante sea imposible de ser calculada exactamente. El recibidor debe ser suficientemente grande para acumular el refrigerante líquido que viene de los evaporadores en el momento en que el contenido de refrigerante en algunos evaporadores varía con la carga de enfriamiento, algunos evaporadores se desconectan para el servicio. o parte de los evaporadores son drenados para descongelar. El nivel de líquido en el recipiente de baja presión (separador de líquido/ evaporador multitubular) es mantenido a un nivel constante. Esto es seguro para el sistema, ya que un nivel de líquido demasiado alto en el separador de líquido puede causar golpe de ariete al compresor, y un nivel del líquido demasiado bajo podría resultar en la cavitación de las bombas de refrigerante en un sistema de circulación por bomba. En conclusión, Los LLRS HP son convenientes para sistemas compactos tales como enfriadores; la ventaja es el costo reducido (Depósito pequeño o sin depósito). Mientras que los LLRS LP son muy convenientes para sistemas descentralizados con muchos evaporadores y tubería larga, similar a cámaras frigoríficas; la ventaja es la seguridad y fiabilidad más elevadas. Ejemplo de aplicación 4.2.1: Solución mecánica para el control del nivel de líquido LP � FIA � SVA Del recibidor AKS 38 AKS 38 SNV SVASNV DSV Separador de líquido Al compresor línea de succión Del evaporador Al evaporador LLG SVA SVA SVA EVM � ICS1 SVA SFASFA SVA � SVA � SVA � SV4 QDV Danfoss Tapp_0047_05 09-2007 ➀Válvula de cierre ➁Filtro ➂Válvula solenoide ➃Válvula flotador LP ➄Válvula de cierre ➅Válvula de cierre Las Válvulas de flotador“monitorea”el nivel de líquido en recipientes de baja presión. Si la capacidad es pequeña las válvulas SV ➃ vpueden actuar directamente como válvula de expansión en los recipientes de baja presión, según lo mostrado. Datos técnicos Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) SV 4-6 Materiales Carcasa: Acero Cubierta: Hierro fundido (esférico) de baja temperatura Flotador en acero inoxidable Refrigerantes R717, HFC, HCFC and CFC Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +120 Banda P [mm] 35 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Presiónmáximadeprueba[bar] 42 Valor Kv [m3 /h] 0,23 para SV 4 0,31 para SV 5 0,43 para SV 6 Capacidad nominal* [kW] SV4: 102 SV5: 138 SV6: 186 * Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K.
  • 36. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 34 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 4.2.2: Solución mecánica para el control del nivel de líquido LP AKS 38 AKS 38 SNV � SV4 SVASNV DSV Separador de líquidoLLG SVA SVA SVA SVA SFASFA � SVA � SVA � FIA� PMFL EVM � SVA SVA Al compresor línea de succión � SVA Del recibidor Del evaporador Al evaporador QDV Danfoss Tapp_0048_05 09-2007 ➀ Válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula principal servoaccionada ➃ Válvula de cierre ➄Válvula flotador LP ➅ Válvula de cierre ➆ Válvula de cierre Si la capacidad es grande, la válvula flotador SV ➄ es usado como una válvula piloto para la válvula principal PMFL. Según lo ilustrado arriba, cuando el nivel del líquido en el recibidor desciende Datos técnicos * Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K. PMFL 80 - 1 a 500 Materiales Hierro fundido nodular de baja temperatura Refrigerantes R717, HFC, HCFC y CFC Rangotemperaturamedia[°C] –60 a +120 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Presiónmáximadeprueba[bar] 42 Capacidad nominal* [kW] 139-13,900 Ejemplo de aplicación 4.2.3: Solución electrónica para el control del nivel de líquido LP � AKS 38 SNV SVA DSV Separador de líquido Del evaporador LLG SFASFA � ICS � FIA EVM � EKC 347� AKS 41 SVA SVA � SVA � SVA SVA SVA SVA SNV ICAD � ICM Al compresor línea de succión Al evaporador QDV Del recibidor Danfoss Tapp_0049_05 09-2007 ➀ Válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula motorizada ➄ Válvula de cierre ➅ Controlador ➆ Transmisor de nivel ➇ Interruptor de nivel El transmisor de nivel AKS 41 ➆, monitorea el nivel de líquido en el separador y envía una señal de nivel para el controlador de nivel de líquido EKC 347 ➅, que a su vez envía una señal de modulación para el actuador de la válvula motorizada tipo ICM ➃. La válvula motorizada ICM actúa como una válvula de expansión. El controlador de nivel de líquido EKC 347 ➅ también proporciona regulador de salida para límites de alta y baja y para el nivel de alarma. Sin embargo, es recomendable que el interruptor de nivel AKS 38 ➇ sea ajustado como un interruptor de alto nivel. Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) por debajo del nivel del sistema. La válvula de flotador SV ➄ emite una señal a la válvula PMFL para abrirse.
  • 37. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 35 Ejemplo de aplicación 4.2.4: Solución electrónica para el control del nivel de líquido LP AKS 38 SNV SVA DSV Separador de líquidoLLG SFASFA � AKVA � FIA � EKC 347 � AKS 41 SVA SVA � SVA � SVA SVA SVA SVA SNV Del recibidor Al evaporador Del evaporador QDV Al compresor línea de succión � EVRAT Danfoss Tapp_0050_05 09-2007 ➀ Válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide CID ➃ Válvula de expansión operada electrónicamente ➄ Válvula de cierre ➅ Controlador ➆ Transmisor de nivel Esta solución es similar a la solución 4.2.3. Sin embargo, con este ejemplo la válvula motorizada ICM es substituida por una válvula de expansión AKVA, operada electrónicamente. La válvula servoaccionada EVRAT ➂ es utilizada como una válvula solenoide adicional para asegurar que cierre el 100%, durante los ciclos“off”. El Datos técnicos * Condiciones: R717, +5/32°C, ΔTsub = 4K. Ejemplo de aplicación 4.2.5: Solución electrónica para el control del nivel de líquido LP AKS 38 SNV SVA DSV LLG SFASFA � AKS 41 SVA SVA SVA SVA SVA SNV � EKC 347 ICFS ICM � ICF ICFM ICFE ICFF ICFS QDV Separador de líquido Del recibidor Al evaporador Del evaporador Al compresor línea de succión Danfoss Tapp_0051_05 09-2007 ➀ La estación de válvula ICF incluye: Válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Apertura manual Válvula motorizada Válvula de cierre ➁ Controlador ➂ Transmisor de nivel Danfoss puede suministrar una solución de válvula muy compacta ICF ➀. Se pueden montar hasta seis módulos diferentes en la misma carcasa, el cual es fácil de instalar. El módulo ICM actúa como una válvula de expansión y el módulo ICFE es una Válvula solenoide. Esta solución trabaja de manera idéntica al ejemplo 4.2.3. Tambien existe solución alternativa ICF para la aplicación 4.2.4. controlador de nivel de líquido EKC 347 ➅ también proporciona regulador de salida para límites de alta y baja y para el nivel de alarma. Sin embargo, es recomendable que el interruptor de nivel AKS 38 sea ajustado como un interruptor de alto nivel . AKVA Materiales AKVA 10: Acero inoxidable AKVA 15: Hierro fundido AKVA 20: Hierro fundido Refrigerantes R717 Rangotemperaturamedia[°C] AKVA 10: –50 a +60 AKVA 15/20: –40 a +60 Máx. presión de trabajo [bar] 42 DN [mm] 10 a 50 Capacidad* nominal [kW] 4 a 3150 M Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 38. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 36 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 4.2.6: Solución electrónica para el control del nivel de líquido de LP � AKS 38 SNV SVA DSV LLG SFASFA SVA SVA SVA SVA SVA SNV � REG � SVA � SVA � EVRA+FA AKS 38 QDV Separador de líquido Del recibidor Al evaporador Del evaporador Al compresor línea de succión Danfoss Tapp_0052_05 09-2007 AKS 38 ➀ Válvula de cierre ➁ Válvula solenoide ➂ Válvula de regulación manual ➃ Válvula de cierre ➄ Interruptor de nivel Esta solución controla la inyección de líquido usado en el control on/off. El interruptor de nivel AKS 38 ➄, controla la conmutación de la válvula solenoide EVRA ➁, de acuerdo con el nivel de líquido en el separador. La válvula de regulación manual REG ➂ actúa como la válvula de expansión. Datos técnicos AKS 38 Materiales Carcasa: Hierro fundido cromado de zinc Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717. Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +65 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Rango de medida [mm] 12,5 a 50 REG Materiales Acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717. Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 80 Prueba de fuga: 40 Valor Kv [m3 /h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente EVRA Refrigerantes R717, R22, R134a, R404a, R410a, R744, R502 Rangotemperaturamedia[°C] –40 a +105 Máx. presión de trabajo [bar] 42 Capacidad nominal* [kW] 21,8 a 2368 Valor Kv [m3 /h] 0,23 a 25.0 * Condiciones: R717, –10/+25°C, Δp = 0.15 bar Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 39. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 37 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Solución mecánica presión alta: SV1/3 + PMFH Recibidor Aplicable para sistemas con poca carga de refrigerante, como los enfriadores. Mecánica pura. Amplio rango de capacidad. Incapaz de controlar a distancia, la distancia entre la SV y PMFH es limitado a varios metros. Un poco despacio en la respuesta. Solución mecánica presión alta: HFI Condensador tipo placa Aplicable para los sistemas con cargas pequeñas de refrigerante y sólo con condensadores tipo placa. Mecánica pura. Solución simple. Especialmente apropiado para intercambiadores de calor de placa Incapaz de proporcionar refrigeración de aceite del termosifón. Solución electrónica presión alta: AKS 41+EKC 347 + ICM Recibidor M LC LT Aplicable para sistemas con poca carga de refrigerante, como los enfriadores. Flexible y compacto. Posible para monitorear y controlar a distancia. Cubre un amplio rango de capacidad. No es permitido para refrigerante inflamable. Solución mecánica presión baja: SV4-6 Separador de líquido Aplicable para sistemas pequeños. Mecánica pura. Simple, solución de bajo costo. Capacidad limitada. Solución mecánica presión baja: SV 4-6 + PMFL Separador de líquido Particularmente aplicable para sistemas de centrales, como frigoríficos, tiendas Mecánica pura. Amplio rango de capacidad Incapaz de controlar a distancia, la distancia entre la SV y PMFL es limitado a varios metros. Un poco despacio en la respuesta. Solución electrónica presión baja: AKS41 + EKC 347 + ICM Separador de líquido M LT LC Particularmente aplicable para sistemas de centrales, como frigoríficos, tiendas. Flexible y compacto. Posible para monitorear y controlar a distancia. Cubre un amplio rango de capacidades. No es permitido para refrigerante inflamable. Solución electrónica presión baja: AKS 41 + EKC 347 + AKVA Separador de líquido AKVA LC LT Particularmente aplicable para sistemas de centrales, como frigoríficos, tiendas. Flexible y compacto. Posible para monitorear y controlar a distancia. Amplio rango de capacidad. Más rápido que la válvula motorizada. Válvula de seguridad (NC). No es permitido para refrigerante inflamable. El sistema necesita tener en cuenta las pulsaciones. Solución electrónica presión baja: AKS 41 + EKC 347 + ICF Separador de líquido M LT LC Particularmente aplicable para sistemas de centrales, como frigoríficos, tiendas. Flexible y compacto. Posible para monitorear y controlar a distancia. Cubre un amplio rango de capacidades. Fácil de instalar. No es permitido para refrigerante inflamable. Solución electrónica presión baja: AKS 38 + EVRA + REG Separador de líquido Particularmente aplicable para sistemas de centrales, como frigoríficos, tiendas. Simple. Costoso. Justo 40 mm para ajuste de nivel. Muy dependiente en el ajuste de la válvula REG. No apropiado para sistemas con gran capacidad fluctuaciones. 4.3 Resumen 4.4 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura AKS 38 RD.5M.A AKS 41 PD.SC0.A AKVA PD.VA1.B EKC 347 RS.8A.X EVRA(T) RD.3C.B ICM PD.HT0.A Tipo N° Literatura PMFH/L RD.2C.B ICF PD.FT0.A REG PD.KM0.A SV 1-3 RD.2C.B SV 4-6 RD.2C.B Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura AKS 38 RI.5M.A AKS 41 PI.SC0.A AKVA PI.VA1.C PI.VA1.B EKC 347 RI.8B.Y EVRA(T) RI.3D.A ICM PI.HT0.A Tipo N° Literatura PMFH/L RI.2C.F PI.GE0.A ICF PI.FT0.A REG PI.KM0.A SV 1-3 RI.2B.F SV 4-6 RI.2B.B Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 40. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 38 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 5. Controles de evaporador El evaporador es la parte del sistema de refrigeración donde el calor efectivo es transferido a partir del medio que desea enfriar (por ejemplo aire, salmuera, o directamente el producto) al refrigerante. Por lo tanto, la función principal del sistema de control del evaporador es alcanzar la temperatura media deseada. Además, el sistema de control también debe mantener el evaporador en buen rendimiento y siempre el funcionamiento libre de problemas. Específicamente, los siguientes métodos de control pueden ser necesarios para los evaporadores: La parte 5.1 y 5.2 de control de suministro de líquido, describe dos tipos diferentes de suministro líquido de expansión directa (DX) y la circulación de liquido por bombas. Descongelamiento (Sección 5.3 y 5.4), que es necesaria para enfriadores con aire operando a temperatura inferiores a 0°C. Conversión de multi-temperatura (Sección 5.5) para evaporadores que necesiten funcionar a diferentes niveles de temperatura. Control de temperatura media (Sección 5.6) cuando la temperatura media es requerida para ser mantenida a un nivel constante con gran exactitud. Cuando se introduce el control de temperatura media y descongelar, los evaporadores de expansión directa (DX) y los evaporadores de líquido bombeado, son examinados separadamente, porque existe algunas diferencias en los sistemas de control. 5.1 Control de expansión directa Para diseñar el suministro de líquido para los evaporadores de expansión directa, deben cumplirse los siguientes requisitos: El refrigerante líquido suministrado al evaporador es evaporado completamente. Esto es necesario para proteger al compresor contra golpe de ariete. La temperatura media del evaporador es mantenida dentro del rango deseado. La inyección líquida es controlada por una válvula de expansión que controla el recalentamiento, la cual mantiene el recalentamiento en la salida del evaporador dentro de un rango deseado. Esta válvula de expansión puede ser una válvula de expansión termostática, o una válvula de expansión electrónica. El control de temperatura es alcanzado normalmente por el control ON/OFF, el cual inicia el suministro de líquido para el evaporador de acuerdo con la temperatura media.
  • 41. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 39 Ejemplo de aplicación 5.1.1: El evaporador DX, expansión termostática Del recibidor � FA + � EVRA �TEA � SVA� SVA � SVA A la línea de succión � Evaporador � AKS 21 � EKC 202 Danfoss Tapp_0062_05 11-2006 ➀ Entrada de líquido en la válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de expansión Termostática ➄ Válvula de retención entrada evaporador ➅ Válvula de retención línea de succión ➆ Evaporador ➇ Termostato Digital ➈ Sensor de temperatura Ejemplo de aplicación 5.1.1 muestra una instalación típica para un evaporador DX sin descongelamiento de gas caliente. La inyección líquida es controlada por una válvula de expansión termostática TEA ➃, la cual mantiene el refrigerante recalentado en la salida del evaporador a un nivel constante. Las válvulas TEA son diseñadas para amoníaco. Danfoss también suministra válvulas de expansión termostática para refrigerantes fluorados. La temperatura media es controlada por el termostato digital EKC 202 ➇, el cual controla el interruptor on/off de la válvula solenoide EVRA ➂ de acuerdo con la indicación de la temperatura media del sensor de temperatura AKS 21 ➈ (PT 1000). Datos técnicos Esta solución también puede ser aplicado para evaporadores DX, con descongelamiento natural o eléctrico. El descongelamiento natural es realizado parando el flujo del refrigerante para el evaporador, y manteniendo el ventilador en funcionamiento. El descongelamiento eléctrico es realizado parando el flujo de refrigerante para el evaporador y el ventilador y al mismo tiempo poniendo en marcha un calentador eléctrico dentro del bloque de aleta del evaporador. Controlador del Evaporador EKC 202 El termostato digital controla todas las funciones del evaporador incluyendo el ventilador del termostato, descongelamiento y alarmas. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 202 de Danfoss. Válvula de expansión termostática - TEA Refrigerantes R717 Rangotemperaturaoperacional[°C] -50 a 30 Temp. máx. del bulbo [°C] 100 Máx. presión de trabajo [bar] 19 Capacidad nominal* [kW] 3,5 a 295 * Condiciones: –15°C/+32°C, ΔTsub = 4°C Válvula solenoide - EVRA(T) Refrigerantes R717, R22, R134a, R404a, R410a, R744, R502 Rangotemperaturamedia[°C] –40 a +105 Máx. presión de trabajo [bar] 42 Capacidad nominal* [kW] 21,8 a 2368 Valor Kv [m3 /h] 0,23 a 25,0 * Condiciones: R717, –10/+25°C, Δp = 0.15 bar Tamiz - FA Refrigerantes Amoníaco y refrigerantes fluorados Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +140 Máx. presión de trabajo [bar] 28 DN [mm] 15/20 Inserción del Filtro Malla de acero inoxidable 150μ Valor Kv [m3 /h] 3,3/7,0 Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP)
  • 42. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 40 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 5.1.2: Evaporador DX, expansión electrónica Del recibidor � SVA� SVA � SVA A la línea de succión � ICM ICAD � AKS 21 � FA + � EVRA � Evaporador � EKC 315A AKS 33 AKS 21 Danfoss Tapp_0063_05 11-2006 Ejemplo de aplicación 5.1.2 muestra una instalación típica para un evaporador DX controlado electrónicamente sin descongelamiento de gas caliente. La inyección de líquido es controlado por la Válvula motorizada -ICM ➃ controlada por el controlador de evaporador tipo EKC 315 . El controlador EKC 315A ➇ medirá el recalentamiento por medio del transmisor de presión AKS 33 y el sensor de temperatura AKS 21 ➈ en la salida del evaporador, y controlando la abertura del ICM con la finalidad de mantener el recalentamiento en nivel óptimo. Al mismo tiempo, el controlador EKC 315 opera como un termostato digital, el cuál controlará el interruptor on/off de la válvula solenoide EVRA ➂ dependiendo de la indicación de temperatura media del sensor de temperatura AKS 21 . Datos técnicos Comparado con la solución 5.1.1, esta solución operará el evaporador en un recalentamiento optimizado y adapta constantemente el grado de abertura de la válvula de inyección para asegurar la eficiencia y máxima capacidad. El área de superficie del evaporador será utilizada completamente. Además, esta solución ofrece una gran exactitud del control de temperatura media. Controlador del Evaporador EKC 315A El controlador digital controla todas las funciones del evaporador incluyendo el termostato, válvulas de expansión y alarmas. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 315 de Danfoss. * Condiciones: R717, Te = –10°C, Δp = 8.0 bar, ΔTsub = 4K; Válvula motorizada - ICM Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rango Temp media [°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 65 Capacidad nominal* [kW] 224 a 14000 Transmisor de presión - AKS 33 Refrigerantes Todos los refrigerantes Alcance operacional [bar] 1 hasta 34 Máx. presión de trabajo [bar] Hasta 55 Rangotemperaturaoperacional[°C] –40 a 85 Rango temperatura compensada [°C] LP: –30 a +40 HP: 0 a +80 Señal de salida nominal 4 a 20 mA Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) ➀ Entrada de líquido en la válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de expansión Termostática ➄ Válvula de retención entrada evaporador ➅ Válvula de retención línea de succión ➆ Evaporador ➇ Controlador ➈ Sensor de temperatura Transmisor de presión Sensor de temperatura
  • 43. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 41 Ejemplo de aplicación 5.1.3: Evaporador DX, expansión electrónica con solución de control ICF Del recibidor � ICF � SVA De la línea de succión � AKS 33 � AKS 21 � AKS 21 � Evaporador � EKC 315A ICFS ICFS ICM ICFF ICFE ICFM Danfoss Tapp_0064_05 11-2006 ➀ Solución de control ICF con: Filtro de entrada de líquido en la válvula de cierre. Válvula solenoide. Abertura manual. Válvula de expansión electrónica ICM. Válvula de retención entrada evaporador. ➁ Válvula de retención línea de succión ➂ Evaporador ➃ Controlador ➄ Sensor de temperatura ➅ Transmisor de presión ➆ Sensor de temperatura Ejemplo de aplicación 5.1.3, muestra la nueva solución de control ICF para un evaporador DX controlado electrónicamente, sin descongelamiento de gas caliente , similar al ejemplo 5.1.2. El ICF acomodará hasta seis diferentes módulos montados en la misma cubierta ofreciendo una solución de control compacta y fácil de instalar. La inyección de líquid es controlada por la válvula motorizada ICM, la cual es controlada por el controlador de evaporador tipo EKC 315A ➃. El controlador EKC 315 medirá el recalentamiento por medio del Transmisor de presión AKS 33 ➅ y el sensor de temperatura AKS 21 ➄ en la salida del evaporador, y control de la apertura de la válvula ICM, con la finalidad de mantener el recalentamiento en nivel óptimo. Al mismo tiempo, el controlador EKC 315 opera como un termostato digital, el cuál controlará el interruptor on/off de la válvula solenoide ICFE , dependiendo de la indicación de temperatura media del sensor de temperatura AKS 21 ➆. evaporador en un recalentamiento optimizado y adaptará constantemente el grado de abertura de la válvula de inyección para asegurar la máxima capacidad y rendimiento. El área de superficie del evaporador será utilizada completamente. Además, esta solución ofrece una gran exactitud del control de temperatura media. Controlador del Evaporador EKC 315A El controlador digital controla todas las funciones del evaporador incluyendo el termostato, válvulas de expansión y alarmas. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 315 de Danfoss. M Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP)
  • 44. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 42 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 5.2 Control de circulación por bombas Comparados con los sistemas de amoníaco DX, el control de los sistemas de circulación de bomba de amoníaco es más sencillo, porque un separador de bomba bien dimensionado protege al compresor de choques hidráulicos. El separador de la bomba asegura que sólo vuelve vapor refrigerante“seco”a los compresores. El control de evaporación también se simplifica, porque solo se requiere un control on/off básico del líquido. Ejemplo de aplicación 5.2.1: Evaporador de circulación líquida bombeado, sin descongelamiento de gas caliente Del separador de líquido � FA + � EVRA � REG� SVA � SVA � SVA Al separador de líquido � Evaporador � EKC 202 � AKS 21 Danfoss Tapp_0065_05 11-2006 ➀ Entrada de líquido en la válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de expansión manual ➄ Válvula de retención entrada evaporador ➅ Válvula de retención línea de succión ➆ Evaporador ➇ Termostato Digital ➈ Sensor de temperatura El ejemplo de aplicación 5.2.1, muestra una instalación típica para un evaporador de circulación de líquido bombeado sin descongelamiento de gas caliente, y también puede ser aplicado a evaporadores de circulación de líquido bombeado, con descongelamiento natural o eléctrico. La temperatura media es mantenida en el nivel deseado por el termostato digital EKC 202 ➇, el cual controla el interruptor on/off de la válvula solenoide EVRA ➂ de acuerdo con la indicación de la temperatura media, del sensor de temperatura AKS 21 ➈ (PT 1000). La cantidad de líquido inyectado en el evaporador es controlado por la apertura de la válvula de regulación manual REG ➃. Es importante fijar esta válvula de regulación en el grado de apertura correcta. Un grado de apertura demasiado alto inducirá a una operación frecuente de la válvula solenoide con severo desgaste . Un grado de abertura demasiado bajo, dejará el evaporador sin refrigerante líquido. Controlador del Evaporador EKC 202 El termostato digital controlará todas las funciones del evaporador incluyendo el termostato, ventilador, descongelamiento y alarmas. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 202 de Danfoss. Datos técnicos Válvula de regulación - REG Materiales SAcero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717. Rangotemperaturamedia[°C] –50 a +150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 80 Prueba de fuga: 40 Valor Kv [m3 /h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 45. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 43 Ejemplo de aplicación 5.2.2: Evaporador de circulación líquida bombeado, solución de control ICF sin descongelamiento de gas caliente Del separador de líquido � SVA Al separador de líquido� ICF � Evaporador ICFS ICFS ICFR ICFF ICFE ICFM � EKC 202 � AKS 21 Danfoss Tapp_0066_05 11-2006 ➀ Solución de control ICF con: Filtro de entrada de líquido en la válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Apertura manual Válvula de expansión manual Válvula de retención entrada evaporador ➁ Válvula de retención línea de succión ➂ Evaporador ➃ Termostato Digital ➄ Sensor de temperatura El ejemplo de aplicación 5.2.2 incluye la nueva solución de control ICF, operando idénticamente al ejemplo 5.2.1; también puede ser aplicado para evaporadores de circulación de líquido bombeado y descongelamiento eléctrico o natural. El ICF acomodará hasta seis diferentes módulos montados en la misma cubierta ofreciendo una solución de control compacta y fácil instalacion. La temperatura media es mantenida en el nivel deseado por el termostato digital EKC 202 ➃, el cual controla el interruptor on/off de la válvula solenoide ICFE en el ICF de acuerdo con la indicación de la temperatura media del sensor de temperatura AKS 21 ➄ (PT 1000). La cantidad de líquido inyectado en el evaporador es controlado por la apertura de la válvula de regulación manual ICFR. Es importante fijar esta válvula de regulación en el grado de apertura correcto. Un grado demasiado de apertura alto inducirá a una operación frecuente de la válvula solenoide con desgaste alto. Un grado de apertura demasiado bajo, dejará el evaporador sin refrigerante líquido. Controlador del Evaporador EKC 202 El termostato digital controlará todas las funciones del evaporador incluyendo el termostato, ventilador, descongelamiento y alarmas. Para más detalles, por favor vea el manual del EKC 202 de Danfoss. 5.3 Descongelamiento por gas caliente para enfriadores a aire En aplicaciones donde el enfriador de aire opera a temperaturas de evaporación inferiores a 0°C, formará escarcha en la superficie del intercambiador de calor, aumentando el espesor con el tiempo. La acumulación de escarcha lleva a una caída en el rendimiento del evaporador por la reducción del coeficiente de la transferencia de calor y bloqueo de la circulación de aire al mismo tiempo. Por lo tanto, estos enfriadores de aire deben ser descongelados periódicamente para mantener su funcionamiento al nivel deseado. Distintos tipos de descongelamiento, utilizados comúnmente en la refrigeración industrial son: Descongelamiento natural Descongelamiento eléctrico Descongelamiento por gas caliente El descongelamiento natural es realizado parando el flujo del refrigerante para el evaporador, y manteniendo el ventilador en funcionamiento. Este puede ser usado solamente para temperatura ambiente superiores a 0°C. El tiempo de descongelamiento resultante es mayor. El descongelamiento eléctrico es realizado parando el flujo de refrigerante y el ventilador del evaporador y al mismo tiempo poniendo en marcha un calentador eléctrico dentro del bloque de aleta del evaporador. Con la función de reloj y/o un termostato descongelador acabado, la descongelación puede terminarse, cuando la superficie del intercambiador de calor esté completamente libre de hielo. Mientras esta solución es fácil de instalar y la inversión inicial baja, los costos operacionales (electricidad) son considerablemente más elevados que para otras soluciones. Para sistemas de descongelamiento de gas caliente, el gas caliente deberá inyectarse en el evaporador para descongelar la superficie. Esta solución requiere más controles automáticos que otros sistemas, pero tiene el costo de operación más bajo con el transcurso del tiempo. Un efecto positivo de la inyección de gas caliente en el evaporador es la remoción y retorno de aceite. Para asegurar una suficiente capacidad de gas caliente, esta solución debe ser utilizado solamente en sistemas de refrigeración con tres o más evaporadores. Sólo un tercio del total de la capacidad total del evaporador puede ser descongelado en un momento dado. Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 46. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 44 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 5.3.1: Evaporador DX, con sistema de descongelamiento de gas caliente Al condensador Compresor De otros evaporadores EVM CVPP Al recibidor Controlador EVM Del recibidor Evaporador � SVA � GPLX SCA 16 ICS 17 18 � AKVA � SVA � SVA � FIA � SVA 14 SVA EVM � SVA FIA ICS 12 NRVA 15 13 AKS 21 19 AKS 21 20 AKS 21 NRVA � EVRAT Danfoss Tapp_0067_05 09-2007 El ejemplo de aplicación ilustrado anteriormente, es un sistema evaporador DX con descongelamiento de gas caliente. Mientras que este método de descongelamiento no es común, aun así es menor para los sistemas de evaporador de amoníaco DX y más aplicable a sistemas fluorados. Ciclo de refrigeración La válvula servoaccionada ICS ➂ en la línea de líquido es mantenida abierta por su válvula piloto de solenoide EVM. La inyección líquida es controlada por la válvula de expansión electrónica AKVA ➃. LaVálvula solenoide GPLX ➆ en la línea de succión se mantiene abierta y la válvula de solenoide ICS de descongelamiento, se mantiene cerrada por su válvula piloto de solenoide EVM. La válvula de retención NRVA previene la formación de hielo en la bandeja colectora. La válvula servoaccionada ICS es mantenida abierta por su válvula piloto de solenoide EVM. Ciclo de descongelamiento Después del inicio del ciclo de descongelamiento, la válvula solenoide de suministro de líquido ICS ➂ es cerrada. El ventilador es mantenido en operación por 120 a 600 segundos, dependiendo del tamaño del evaporador con el fin de bombear debajo del evaporador del líquido. Los ventiladores son detenidos y el GPLX ➆ es cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para cerrar laVálvula solenoide accionada por gas GPLX dependiendo del tamaño de la válvula, del refrigerante y de la temperatura de evaporación. Además un atraso de 10 a 20 segundos, es requerido para que el líquido en el evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de vapor. La Válvula solenoide ICS después es abierta por su válvula piloto de solenoide EVM y suministra gas caliente al evaporador. Durante el ciclo de descongelamiento, la válvula piloto solenoide EVM de la válvula servoaccionada ICS es cerrada a fin de que ICS sea controlado por el piloto de presión diferencial CVPP. ICS luego crea una presión diferencial entre presión de gas caliente y presión del recibidor. Esta caída de presión garantiza que el líquido el cual está condensado durante el descongelamiento, sea forzado fuera en la línea del líquido a través de la válvula de retención NRVA . Cuando la temperatura en el evaporador (medida por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el descongelamiento termina, la válvula solenoide ICS es cerrada, la válvula solenoide EVM para ICS es abierta y laVálvula solenoide GPLX ➆ es abierta. Debido a la alta presión diferencial entre el evaporador y la línea de succión, es necesario usar una válvula solenoide de dos etapas como Danfoss GPLX o PMLX. GPLX/PMLX tendrán sólo una capacidad de 10% en alta presión diferencial, permitiendo que la presión sea ecualizada antes de abrirse completamente, para garantizar una buena operación y evitar flujo intermitente de líquido en la línea de succión. Después que GPLX se abre completamente, ICS ➂ es abierto para reiniciar el ciclo de refrigeración. El ventilador es iniciado después de atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas líquidas que quedaron en la superficie del evaporador. Línea de líquido ➀ Entrada de líquido en la válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de Expansión ➄ Válvula de retención entrada evaporador Línea de Succión ➅ Válvula de retención entrada evaporador ➆ Válvula solenoide de dos tiempos ➇ Válvula de retención línea de succión Línea de gas caliente ➈ Válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Válvula de cierre Válvula de retención Línea de descarga Válvula de cierre de retención en línea de descarga Regulador de presión diferencial Controlador Sensores de temperatura Sensores de temperatura Sensores de temperatura Válvula de retención Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP)
  • 47. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 45 Datos técnicos * Condiciones: R717, Tliq = 30°C, Pdisch. = 12bar, ΔP = 0.2bar, Tdisch. = 80°C, Te = –10°C, Relación de Recirculación = 4 Válvula servoaccionada piloto - ICS Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Capacidad nominal* [kW] En línea de gas caliente: 20,9 a 864 En línea de líquido sin cambio de fase: 55 a 2248 Válvula solenoide de dos pasos alimentada por gas - GPLX Válvula solenoide de dos pasos alimentada por gas - PMLX Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Cuerpo: Hierro fundido de baja temp Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo R717. Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 150 –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 40 28 DN [mm] 80 a 150 32 a 150 Capacidad nominal* [kW] En línea de succión de seco: 442 a 1910 Sobre la línea de succión húmeda: 279 a 1205 En línea de succión seco: 76 a 1299 Sobre la línea de succión húmeda: 48 a 820 * Condiciones: R717, ΔP = 0.05 bar, Te = –10°C, Tliq = 30°C, Relación de Recirculación = 4 Válvula de retención - NRVA Materiales Cuerpo: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 140 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 15 a 65 Capacidad nominal* [kW] En línea de líquido sin cambio de fase: 160.7 a 2411 * Condiciones: R717, ΔP = 0.2 bar, Te = –10°C, Relación de Recirculación = 4 Filtro - FIA Materiales Cuerpo: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 15 a 200 Inserción del Filtro Trama de acero inoxidable 100/150/250/500μ
  • 48. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 46 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 5.3.2: Evaporador DX, con sistema de descongelamiento de gas caliente con solución de control ICF Al Condensador Al recibidor CVPP EVM Compresor � SCA � ICS � SVA � GPLX De otros evaporadores Controlador � SVA EKC 315A AKS 21 12 AKS 33 16 A otros evaporadores � NRVA Del recibidor � ICF ICFS ICFS ICFF ICFE ICFS ICM ICFE � ICF � NRVA ICFF ICFSICFM Evaporador AKS 2113 AKS 2114 AKS 2115 Danfoss Tapp_0068_05 11-2006 ➀ Línea de líquido ICF con: Filtro de entrada de líquido en la válvula de cierre Válvula solenoide Abertura manual Válvula de expansión ICM Válvula de retención entrada evaporador ➁ Válvula de cierre de salida del evaporador ➂ Válvula solenoide de dos etapas ➃ Válvula de retención línea de succión ➄ Línea de gas caliente ICF con: Válvula de Cierre Filtro Válvula solenoide Válvula de cierre ➅ Válvula de retención ➆ Válvula de retención ➇ Válvula de cierre de retención en línea de descarga ➈ Regulador de presión diferencial Controlador Controlador de Recalentamiento Sensores de temperatura Sensores de temperatura Sensores de temperatura Sensores de temperatura Transmisor de presión Ejemplo de aplicación 5.3.2 muestra una instalación para evaporadores DX con descongelamiento por gas caliente usando la nueva solución de control ICF. El ICF contendrá hasta seis diferentes módulos, montados en la misma cubierta ofreciendo una solución de control compacta y fácil de instalar. Ciclo de refrigeración La válvula solenoide ICFE en el ICF ➀ en la línea de líquido, es mantenida abierta. La inyección de líquido es controlada por la válvula motorizada ICM en el ICF ➀. La válvula solenoide GPLX ➂ en la línea de succión se mantiene abierta y la válvula solenoide de descongelamiento ICFE en ICF ➄ se mantiene cerrada. La válvula servoaccionada ICS ➈ es mantenida abierta por su válvula piloto solenoide EVM. Ciclo de descongelamiento Después del inicio del ciclo de descongelamiento, La solenoide de suministro de líquido ICFE en ICF ➀ es cerrado. El ventilador es mantenido en operación por 120 a 600 segundos, dependiendo del tamaño del evaporador con el fin de bombear debajo del evaporador del líquido. Los ventiladores son detenidos y el GPLX es cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para cerrar la Válvula solenoide accionada por gas GPLX ➂ dependiendo del tamaño de la válvula, del refrigerante y de la temperatura de evaporación. Además, se requiere un atraso de 10 a 20 segundos para que el líquido en el evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de vapor. La válvula solenoide ICFE en ICF ➄ luego es abierta y suministra gas caliente al evaporador. Durante el ciclo de descongelamiento, la válvula piloto solenoide EVM para la válvula servoaccionada ICS ➈ es cerrada a fin de que ICS ➈ sea controlado por el piloto de presión diferencial CVPP. ICS ➈ luego crea una presión diferencial Δp entre presión de gas caliente y presión del recibidor. Esta caída de presión garantiza que el líquido el cual está condensado durante el descongelamiento, sea forzado fuera en la línea del líquido a través de la válvula de retención NRVA ➆. Cuando la temperatura en el evaporador (medida por AKS 21 ) alcanza el valor del sistema, termina el descongelación, la válvula solenoide ICFE en ICF ➄ es cerrada, el piloto EVM de la Válvula solenoide para ICS ➈ es abierta y la Válvula solenoide GPLX es abierta. Debido a la alta presión diferencial entre el evaporador y la línea de succión, es necesario usar una válvula solenoide de dos etapas como Danfoss GPLX ➂ o PMLX. GPLX ➂/PMLX tendrán sólo una capacidad de 10 % en alta presión diferencial, permitiendo que la presión sea ecualizada antes de abrirse completamente, para garantizar una buena operación y evitar flujo intermitente de líquido en la línea de succión. Después que GPLX ➂ se abre completamente, la Válvula solenoide de suministro de líquido ICFE en ICF ➀ es abierta para iniciar el ciclo de refrigeración. El ventilador es iniciado después de atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas líquidas que quedaron en la superficie del evaporador. M Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP)
  • 49. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 47 Ejemplodeaplicación5.4.1: Evaporadordecirculaciónde líquidobombeado,consistemade descongelamientodegascaliente Del separador de líquido Al separador de líquido De la línea de descarga � SVA � SVA � FIA � REG� ICS EVM � NRVA � SVA � SVA � GPLX NRVA 14 OFV 15 Controlador16 Evaporador AKS 2117 AKS 2118 AKS 2119 EVM SVA FIA ICS12 SVA13 Danfoss Tapp_0069_05 11-2006 Línea de líquido ➀ Entrada de líquido en la válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de retención ➄ Válvula de Expansión ➅ Válvula de retención entrada evaporador Línea de Succión ➆ Válvula de retención entrada evaporador ➇ Válvula solenoide de dos tiempos ➈ Válvula de retención línea de succión Línea de gas caliente Válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Válvula de cierre Válvula de retención Línea de descarga Válvula de cierre de retención en línea de descarga Controles Controlador Sensor de temperatura Sensor de temperatura Sensor de temperatura 5.4 Descongelamiento por gas caliente para circulación de líquido bombeado en difusores enfriados por aire El ejemplo de aplicación 5.4.1 muestra una instalación típica para evaporador de circulación de líquido bombeado con descongelamiento por gas caliente. Ciclo de refrigeración La válvula solenoide ICS ➂ en la línea de líquido se mantiene abierta. La inyección líquida es controlada por la válvula de regulación manual REG ➄. La válvula solenoide GPLX ➇ en la línea de succión se mantiene abierta y la válvula solenoide de descongelamiento ICS se mantiene cerrada. is kept closed. Ciclo de descongelamiento Después del inicio del ciclo de descongelamiento, la solenoide de suministro líquido ICS ➂ es cerrado. El ventilador es mantenido en operación por 120 a 600 segundos, dependiendo del tamaño del evaporador con el fin de bombear debajo del evaporador del líquido. Los ventiladores son detenidos y el GPLX es cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para cerrar la válvula solenoide GPLX ➇ accionada por gas, dependiendo del tamaño de la válvula, del refrigerante y de la temperatura de evaporación. Además, se requiere un atraso de 10 a 20 segundos para que el líquido en el evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de vapor. La válvula solenoide ICS luego es abierta y suministra gas caliente al evaporador. Durante el ciclo de descongelamiento, la válvula de descarga OFV se abre automáticamente conforme la presión diferencial. La válvula de descarga permite que el gas caliente condensado del evaporador sea liberado en la línea de succión húmeda. El OFV también puede ser reemplazado con un regulador de presión ICS+CVP dependiendo de la capacidad o una válvula de flotador de alta presión SV1/3 la cual sólo drena en el lado de baja presión. Cuando la temperatura en el evaporador (medida por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el descongelamiento termina, la válvula solenoide ICS es cerrada y la Válvula solenoide de dos tiempos GPLX ➇ es abierta. Después que GPLX se abre completamente, la válvula solenoide de suministro de líquido ICS ➂ es abierta para iniciar el ciclo de refrigeración. El ventilador es iniciado después de atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas líquidas que quedaron en la superficie del evaporador. Datos técnicos Válvula de descarga - OFV Materiales Cuerpo: Acero Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rango de temperatura media [°C] –50 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 20/25 Abriendorangodepresióndiferencial[bar] 2 a 8 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 50. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 48 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 5.4.2: Evaporador de circulación por por bomba, con sistema de descongelamiento de gas caliente usando válvula ICF central y válvula flotador SV 1/3 Del separador de líquido � SVA Al separador de líquido Evaporador De la línea de descarga � ICF � ICF � GPLX � Controlador � AKS 21 � SV 1 � NRVA AKS 21 AKS 21 � SVA ICFS ICFS ICFE ICFF ICFS ICFR ICFSICFF ICFC ICFE Danfoss Tapp_0070_05 11-2006 ➀ Línea de líquido ICF con: Entrada de líquido en la válvula de cierre Filtro Válvula solenoide Válvula de retención Válvula de expansión manual Válvula de retención entrada evaporador ➁ Válvula de cierre de salida del evaporador ➂ Válvula solenoide de dos etapas ➃ Válvula de retención línea de succión ➄ Línea de gas caliente ICF con: Válvula de Cierre Filtro Válvula solenoide Válvula de cierre ➅ Válvula de retención ➆ Válvula de flotador ➇ Controlador ➈ Sensores de temperatura Sensores de temperatura Sensores de temperatura El ejemplo de aplicación 5.4.2 muestra una instalación para evaporadores de circulación de líquido bombeado con descongelamiento de gas caliente usando la nueva solución de control ICF y la válvula de flotador SV 1/3. El ICF acomodará hasta seis diferentes módulos montados en la misma cubierta ofreciendo una solución de control compacta y fácil de instalar. Ciclo de refrigeración La válvula solenoide ICFE en ICF ➀ en la línea de líquido, se mantiene abierta. La inyección líquida es controlada por la válvula de regulación manual ICFR en ICF ➀. La Válvula solenoide GPLX ➂ en la línea de succión se mantiene abierta y la válvula de solenoide de descongelamiento ICFE en ICF ➄ se mantiene cerrada. Ciclo de descongelamiento Después del inicio del ciclo de descongelamiento, la solenoide de suministro líquido módulo ICFE de la ICF es cerrado. El ventilador es mantenido en operación por 120 a 600 segundos, dependiendo del tamaño del evaporador con el fin de bombear debajo del evaporador del líquido. Los ventiladores son detenidos y el GPLX es cerrado. Esto toma de 45 a 700 segundos para cerrar la Válvula solenoide GPLX ➂ accionada por gas, dependiendo del tamaño de la válvula, del refrigerante y de la temperatura de evaporación. Además, se requiere un atraso de 10 a 20 segundos para que el líquido en el evaporador se asiente en el fondo sin burbujas de vapor. La válvula solenoide ICFE en ICF ➄ luego es abierta y suministra gas caliente al evaporador. Durante el ciclo de descongelamiento, el gas caliente condensado del evaporador es inyectado dentro del lado de baja presión. La inyección es controlada por la válvula flotador de alta presión SV 1 o 3 ➆ completa con un kit interno especial. Comparado a la válvula de descarga OFV en la solución 5.4.1, esta válvula flotador controla la descarga de acuerdo con el nivel de líquido en el cuerpo del flotador. El uso de una válvula de flotador asegura que el gas caliente no abandone el evaporador hasta que se haya licuado, lo que produce un aumento del rendimiento general. Además, la válvula de flotador está diseñada específicamente para control de modulación, proporcionando una solución de control muy estable. Cuando la temperatura en el evaporador (medida por AKS 21 ) alcanza el valor deseado, el descongelamiento termina, la válvula de solenoide ICFE en ICF ➄ es cerrada y después de un breve atraso la Válvula solenoide GPLX ➂ (ID es abierta). Después que GPLX se abre completamente, la Válvula solenoide de suministro de líquido ICFE en ICF ➀ es abierta para iniciar el ciclo de refrigeración. El ventilador es iniciado después de atrasarse, con el fin de refrigerar las gotitas líquidas que quedaron en la superficie del evaporador. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 51. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 49 5.5 Convertidor de multi-temperatura En los procesos industrales, es muy común usar un evaporador para diferentes temperaturas. Cuando la operación de un evaporador es requerida para dos diferentes presiones de evaporación fijadas, esto puede ser alcanzado al usar una válvula servoaccionada ICS con dos pilotos de presión constante. Ejemplo de aplicación 5.5.1: Control de presión de evaporación, convertidor entre dos presiones Del separador de líquido FA+EVRA REG SVASVA SVA Evaporador � ICS � P:CVP � S1:EVM � S2:CVP Al separador de líquido Danfoss Tapp_0071_05 11-2006 El ejemplo de aplicación 5.5.1 muestra una solución para controlar dos presiones de evaporación en evaporadores. Esta solución puede ser usada para DX o evaporadores de circulación líquida bombeados con cualquier tipo de sistema de descongelamiento. La válvula servoaccionada ICS es equipada con un piloto de Válvula solenoide EVM (NC) en el puerto S1 y dos pilotos de presión constante CVP en los puertos S2 y P respectivamente. La CVP I puerto S2 es ajustada en la función de presión más baja y el CVP en el puerto P es ajustada a la función de presión más alta. Cuando el solenoide en el puerto S1 es energizado, la presión del evaporador seguirá la configuración del piloto CVP en el puerto S1. Cuando el solenoide es desenergizado, la presión del evaporador seguirá la configuración del piloto CVP en el puerto P. Ejemplo: I II Salida de temperatura del aire +3°C +8°C Temperatura de evaporación –2°C +2°C Cambio de temperatura 5K 6K Refrigerante R22 R22 Presión de temperatura 3,6 bar 4,4 bar S2: CVP es programado a 3.6 bar y P: CVP es programado a 4,4 bar. I: El piloto EVM se abre. Por lo tanto, la presión de evaporación es controlada por S2: CVP. II: El piloto EVM se cierra. Por lo tanto, la presión de evaporación es controlada por P: CVP ➀ Válvula de regulación de presión ➁ Válvula piloto de regulación de presión ➂ Válvula piloto de regulación de presión ➃ Válvula piloto solenoide Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 52. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 50 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 5.6 Control de temperatura precisa Las soluciones son suministradas donde hay requisitos estrictos para el control de temperatura exacta en plantas de refrigeración. Por ej.: Cámara frigorífica para frutas y productos alimenticios Areas de proceso en la industria alimenticia Enfriadores de liquido Ejemplo de aplicación 5.6.1: Control de temperatura precisa usando válvula operada por piloto ICS � ICS � S1:CVQ � S2:CVP � P:A+B SVA Evaporador � AKS 21 � EKC 361 Del separador de líquido � FA+EVRA SVA REG SVA Al separador de líquido Danfoss Tapp_0072_05 11-2006 Ejemplo de aplicación 5.6.1 muestra una solución para el control exacto de temperatura media. Además, hay una necesidad de proteger el evaporador de presión demasiado baja para evitar congelar los productos en uso. Esta solución puede ser usada para DX o evaporadores de circulación líquida bombeados con cualquier tipo de sistema de descongelamiento. El tipo de válvula de control ICS 3 con CVQ en el puerto S2, controlada por un controlador medio de temperatura EKC 361 y CVP en el puerto S1. El puerto P es aislado, usando el tapón obturador A+B. El CVP es ajustado de acuerdo con la presión más baja, dejada para la aplicación. El controlador de temperatura media EKC 361 controlará la temperatura en la aplicación al nivel deseado, al controlar la abertura de la válvula piloto CVQ y por esa razón, controlando la presión de evaporización para igualar la carga de enfriamiento requerida y la temperatura. Esta solución controlará la temperatura con una precisión de +/- 0.25°C. Si la temperatura falla por debajo de este rango, el controlador EKC puede cerrar la válvula solenoide en la línea de líquido. El controlador de temperatura EKC 361 controlará todas las funciones del evaporador, incluyendo termostato y alarmas. Para más detalles, vea el manual del controlador EKC 361. ➀ Válvula de regulación de presión ➁ Válvula piloto de regulación de presión ➂ Válvula de piloto electrónico ➃ Tapón ➄ Controlador ➅ Válvula solenoide con filtro ➆ Sensor de temperatura Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 53. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 51 Ejemplo de aplicación 5.6.2: Control de temperatura media usando válvula operada directa Al separador de líquido � ICM � EKC 361 SVA AKS 21 Evaporador Del separador de líquido SVAREGSVA � FA+EVRA Danfoss Tapp_0073_05 11-2006 Ejemplo de aplicación 5.6.2 muestra una solución para el control exacto de temperatura media sin control de ON/OFF. Este diseño puede ser usado para DX o evaporadores de circulación líquida bombeados con cualquier tipo de sistema de descongelamiento. Es seleccionado el tipo de válvula motorizada ICM controlada por el controlador de temperatura medio EKC 361. El controlador de temperatura media EKC 361 controlará la temperatura en la aplicación al nivel deseado, al controlar el grado de abertura de la válvula motorizada ICM y por esa razón, controlando la presión de evaporización para igualar la carga de enfriamiento requerida y la temperatura. Esta solución controlará la temperatura con una precisión de +/- 0.25°C. Si la temperatura falla por debajo de este rango, el controlador EKC puede cerrar la Válvula solenoide en la línea de líquido. El controlador de temperatura EKC 361 controlará todas las funciones del evaporador, incluyendo termostato y alarmas. Para más detalles, vea el manual del folleto del controlador EKC 361. ➀ Regulador de presión (válvula motorizada) ➁ Controlador ➂ Válvula solenoide con filtro Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 54. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 52 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Control de expansión directa Evaporador DX. Control de expansión termostática con TEA, EVRA y EKC 202 Evaporador TC Todos los sistemas DX Instalación simple sin separador y sistema de bomba. Capacidad más baja y eficiencia de sistemas circulados; No adecuado para refrigerantes inflamables. Evaporador DX, control de expansión electrónica con ICM/ICF, EVRA y EKC 315A M Evaporador Todos los sistemas DX Recalentamiento optimizado; Respuesta rápida; Posible para controlar remotamente; Rango de capacidad amplio. No adecuado para refrigerante inflamable. Control de circulación de líquido bombeado Evaporador de circulación líquida bombeada, control de expansión con REG, EVRA y EKC 202 Evaporador Sistemas de circulación de bomba Alta capacidad y evaporador eficiente Fluctuaciones y alta carga de refrigerante Control de descongelamiento de gas caliente DX eEvaporador enfriado por aire Evaporador DX con sistema de descongelamiento de gas caliente EVM Evaporador GPLX TC EVM CVPP ICS Todos los sistemas DX Descongelamiento rápido; El gas caliente puede sacar el aceite dejado en el evaporador de baja temperatura. No apto para sistemas con menos de 3 evaporadores. Descongelamiento de gas caliente por refrigeradores bombeados de aire de circulación líquida Evaporador de circulación líquida bombeado, con descongelamiento de gas caliente Evaporador OFV EVM GPLX Todos los sistemas circulados por bomba Descongelamiento rápido; el gas caliente puede sacar el aceite dejado en el evaporador de baja temperatura Not suitable for systems with less than 3 evaporators. Evaporador de circulación de líquido bombeado con descongelamiento de gas caliente controlado por SV1/3 Evaporador EVM GPLX Todos los sistemas circulados por bomba Descongelamiento rápido; el gas caliente puede sacar el aceite dejado en el evaporador de baja temperatura; la válvula flotador es eficiente y estable en regular el flujo del gas caliente. No adecuado para sistemas con menos de 3 evaporadores. Convertidor de multi-temperatura Control de multitemperatura con ICS y CVP ICS CVP EVM Evaporator CVP PC PC Evaporadores que necesitan trabajar en niveles de temperatura diferente El evaporador puede cambiar entre dos niveles de temperatura diferente. Caída de presión en la línea de succión Control de temperatura precisa Control de temperatura media con ICS, CVQ y CVP Evaporador CVP ICS CVQ EKC 361 E PC Control de temperatura muy exacto, combinado con protección de presión mínima (Helada) El CVQ precisamente controlará la temperatura; CVP puede mantener la presión anterior al nivel requerido más bajo. Caída de presión en la línea de succión Control de temperatura media con válvula motorizada ICM Evaporador M ICM EKC 361 Control de temperatura muy exacta El ICM controlará la temperatura muy exacta, al ajustar el grado de abertura Capacidad máxima es ICM 65. 5.7 Resumen
  • 55. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 53 5.8 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura AKS 21 ED.SA0.A AKS 32R RD.5G.J AKS 33 RD.5G.H AKVA PD.VA1.B CVP PD.HN0.A CVQ PD.HN0.A EVM PD.HN0.A EKC 202 RS.8D.Z EKC 315A RS.8C.S EKC 361 RS.8A.E EVRA(T) RD.3C.B FA PD.FM0.A Tipo N° Literatura FIA PD.FN0.A GPLX PD.BO0.A ICF PD.FT0.A ICM PD.HT0.A ICS PD.HS0.A NRVA RD.6H.A OFV PD.HQ0.A PMLX PD.BR0.A REG PD.KM0.A SV 1-3 RD.2C.B SVA PD.KD0.A TEA RD.1E.A Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura AKS 21 RI.14.D AKS 32R PI.SB0.A AKS 33 PI.SB0.A AKVA PI.VA1.C PI.VA1.B CVP RI.4X.D CVQ PI.VH1.A EVM RI.3X.J EKC 202 RI.8J.V EKC 315A RI.8G.T EKC 361 RI.8B.F EVRA(T) RI.3D.A FA RI.6C.A Tipo N° Literatura FIA PI.FN0.A GPLX RI.7C.A ICF PI.FT0.A ICM PI.HT0.A ICS PI.HS0.A NRVA RI.6H.B OFV PI.HX0.B PMLX RI.3F.D RI.3F.C REG PI.KM0.A SV 1-3 RI.2B.F SVA PI.KD0.B TEA PI.AJ0.A Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 56. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 54 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 6. Enfriamiento de aceite Generalmente los compresores de refrigeración industrial son lubricados con aceite, el cual es forzado por la bomba de aceite o debido a la diferencia de presión entre las zonas de alta y baja presión a las piezas movibles de los compresores (cojinetes, rotores, paredes de los cilindros, etc.) Con el propósito de garantizar una operación confiable y eficiente del compresor, se deben controlar los siguientes parámetros del aceite: Temperatura de aceite. Éste debe ser mantenido dentro de los límites especificados por el fabricante. El aceite debe tener la viscosidad correcta y la temperatura se debe mantener por debajo del punto de combustión. Presión de aceite. La diferencia de presión de aceite se debe mantener por encima del nivel mínimo aceptable. Generalmente existen algunos componentes de soporte y equipo de sistemas de refrigeración para limpieza de aceite, separación del aceite del refrigerante, retorno de aceite de baja presurización, ecualización del nivel de aceite en sistemas con varios compresores de pistón y puntos de drenaje de aceite. La mayor parte de estos, son suministrados por el fabricante del compresor. El diseño del sistema de aceite de una planta de refrigeración industrial, depende del tipo de compresor (tornillo o pistón) y del refrigerante (amoníaco, HFC/HCFC o CO2). Generalmente, el tipo aceite inmiscible, es usado para el amoníaco y para los refrigerantes Fluorados. Como los sistemas de aceite son muy relacionados al compresor, algunos de los puntos mencionados anteriormente han sido descritos en controles de compresor (sección 2) y en sistemas de seguridad (sección 7). 6.1 Enfriamiento de aceite Los compresores de refrigeración (incluyendo todos los compresores de tornillo y algunos compresores de pistón) requieren generalmente, refrigeración de aceite. Las temperaturas demasiado altas pueden dañar el aceite, lo cual provocará daños en el compresor. También es importante que el aceite tenga la viscosidad correcta, lo cual depende en gran parte del nivel de temperatura. Esto no es suficiente para mantener la temperatura por debajo del límite crítico, también es necesario controlarlo. Normalmente, la temperatura del aceite la cual es especificada por el fabricante del compresor. Existen diversos tipos de sistemas de enfriamiento de aceite, usados en refrigeración. Los tipos más comunes son: enfriamiento por agua enfriamiento por aire enfriamiento por termosifón El aceite también puede ser enfriado por medio de inyección de refrigerante líquido, directamente en el puerto intermedia del compresor. Para los compresores de pistón, es absolutamente común no tener ningún sistema de enfriamiento especial de aceite en todos, porque la temperatura es menos crítica que para los compresores de tornillo, con el aceite siendo enfriado en el cárter.
  • 57. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 55 Ejemplo de aplicación 6.1.1: Refrigeración de aceite con agua Refrigerador de aceite Salida agua enfriada �WVTS Entrada agua enfriada Salida de aceite frío � SVA SNV Entrada aceite caliente � SVA Danfoss Tapp_0083_05 09-2007 ➀ Válvula de agua ➁ Válvula de cierre ➂ Válvula de cierre Estos tipos de sistemas son normalmente usados en plantas donde es posible conseguir fuentes de agua barata. Por otra parte, es necesario instalar una torre de enfriamiento para enfriar el agua. Los enfriadores de aceite refrigerados por agua, son absolutamente comunes para las plantas de refrigeración marina. El flujo de agua es controlado por la válvula de agua tipo WVTS ➀, el cual controla el fluido de agua de acuerdo con la temperatura del aceite. Datos técnicos Aceite Por favor, entre en contacto con su compañía local de ventas Danfoss para verificar la conveniencia de los componentes a ser usados con salmuera, como medio de enfriamiento. Válvula de agua –WVTS Materiales Cuerpo de la válvula: Hierro fundido Medio Agua potable, salmuera neutra Máx. presión de trabajo [bar] 10 Rango de temperatura de funcionamiento [°C] Bulbo: 0 a 90 Líquido: -25 a 90 DN [mm] 32 a 100 Valor Kv [m3 /h] 12,5 a 125 Válvula de agua - AVTA Medio Agua potable, salmuera neutra Máx. presión de trabajo [bar] 16 Rango de temperatura de funcionamiento [°C] Bulbo: 0 a 90 Líquido: -25 a 130 DN [mm] 10 a 25 Valor Kv [m3 /h] 1,4 a 5.5 Agua
  • 58. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 56 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 6.1.2: Refrigeración de aceite con termosifón Del separador/ evaporador de líquido SVA Compresor RT 1A RT 5A SCA Separadordeaceite Al separador de líquidor SFA SFA LLG � SVA SNV Receiver SNV DSV SVA SVA SVA Condensador � SVA � ORV Refrigerador de aceite SNV � REG* � MLI � FIA � MLI Danfoss Tapp_0084_05 11-2006 ➀ Válvula de regulación de aceite ➁ Filtro ➂ Indicador visual ➃ Válvula de cierre ➄ Válvula de regulación manual ➅ Indicador visual ➆ Válvula de cierre Estos tipos de sistemas son muy convenientes, ya que el aceite consigue enfriarse en el interior del sistema. Sólo es necesario aumentar el tamaño del condensador para la cantidad de calor tomado del enfriador de aceite. De otro modo, el enfriamiento de aceite con termosifón, requiere un sistema de tuberías adicional en el local y algunas veces es necesario para instalar un recipiente adicional de prioridad (en el caso de que el recibidor de líquido HP está colocado demasiado bajo o no está instalado). El refrigerante líquido de alta presión, fluye desde el recibidor, debido a la fuerza de gravedad dentro del enfriador de aceite cuando éste se evapora y enfría el aceite. El vapor refrigerante vuelve alrecibidor o en ciertos casos, a la entrada del condensador. Es crítico que la caída de presión en el alimentador y la tubería de retorno, sea mínima. Datos técnicos Por otra parte, el refrigerante no retornará del enfriador de aceite y el sistema no funcionará. Debe ser instalada, sólo una cantidad mínima de válvulas de cierre SVA. No se permiten válvulas solenoides dependientes de presión. Se recomienda instalar en la tubería de retorno, un indicador visual MLI ➅. La temperatura del aceite es mantenida en el nivel correcto por la válvula de tres vías ORV ➀ El ORV mantiene la temperatura de aceite dentro de los límites definidos por su elemento termostático. Si la temperatura del aceite se eleva demasiado, entonces todo el aceite retorna al enfriador de aceite. Si es demasiado bajo, entonces todo el flujo de aceite es derivado alrededor del enfriador de aceite. * La válvula de regulación REG puede ser útil principalmente, en caso de que el enfriador del aceite sea demasiado grande. Válvula de regulación de aceite ORV Materiales Cuerpo de la válvula: acero resistente al frío Medio Todos los aceites de refrigeración y refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Max. presión de trabajo [bar] 40 Rango de temperatura [°C] Operación continua: -10 a 85 Funcionamiento breve: -10 a 120 DN [mm] 25 a 80 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 59. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 57 Ejemplo de aplicación 6.1.3: Enfriamiento de aceite con aire Del separador/ evaporador SVA Compresor RT 1A RT 5A SCA � ORV Refrigerador de aceite � MLI � FIA Al condensador Separadordeaceite Danfoss Tapp_0085_05 11-2006 ➀ Válvula de regulación de aceite ➁ Tamiz ➂ Indicador visual Es muy común utilizar enfriadores de aceite enfriados por aire en los compresores con paquetes de refrigeración de compresor de tornillo semi-herméticos. La válvula de temperatura del aceite es controlada por la válvula de regulación de aceite ORV ➀. En este caso la ORV divide el flujo del separador del aceite y los controles, de acuerdo con el cambio de temperatura de descarga del aceite. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 60. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 58 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 6.2 Control de presión diferencial de aceite Durante el funcionamiento normal del compresor de refrigeración, el aceite es distribuido por la bomba de aceite y/ o por la diferencia entre los lados HP y LP. La fase más crítica es durante el arranque. Es vital para tener una circulación rápida y presión de aceite de lo contrario, el compresor puede ser dañado. Existen dos formas básicas para acumular rápidamente presión diferencial de aceite en el compresor de refrigeración. Primero, utilizar una Ejemplo de aplicación 6.2.1: Control de presión diferencial de aceite con ICS y CVPP Del separador/ evaporador SVA Compresor RT 1A RT 5A SCA Separadordeaceite Al condensador Del enfriador de aceite Al enfriador de aceite CVPP � ICS Danfoss Tapp_0086_05 11-2006 En esta aplicación, debe ser usado una válvula servoaccionada ICS ➀ con piloto diferencial CVPP. La línea piloto de la válvula CVPP está conectada a la línea de succión antes del compresor. La ICS ➀ es cerrada en el momento que el compresor es puesto en marcha. La ventaja principal de esta solución es su flexibilidad, ambas presión diferencial debe ser reajustada en el lugar y la ICS también puede servir para otras funciones, usando otros pilotos. Como la tubería entre el compresor y la válvula es muy corta, la presión de descarga aumenta rápidamente. Esto requiere de tiempo muy reducido, antes de que la válvula se abra completamente y el compresor funcione en condiciones normales. bomba externa del aceite y en segundo lugar instalar una válvula de control en la línea de descarga del compresor después del separador de aceite. Para este método , es necesario verificar si el fabricante del compresor permite algunos segundos de funcionamiento en seco. Normalmente, esto es posible para compresores de tornillo con cojinetes de bola, pero no es posible para aquellos con cojinetes de deslizamiento ➀ Regulador de presión diferencial Technical data Válvula servoaccionada piloto - ICS Materiales Cuerpo: Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerante comunes, incluso R717 y R744 Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Capacidad nominal* [kW] 20,9 a 864 * Condiciones: R717, línea de gas caliente,, Tliq = 30°C, Pdisch. = 12bar, ΔP = 0,2bar, Tdisch. = 80°C, Te = –10°C Piloto de presión diferencial - CVPP (HP) Materiales Cuerpo: Acero inoxidable Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717 Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] CVPP(HP): 28 Rango regulación [bar] 0 a 7, o 4 a 22 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 61. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 59 Ejemplo de aplicación 6.2.2: Control de presión diferencial de aceite con KDC Del separador/ evaporador SVA Compresor RT 1A RT 5A � KDC Separadordeaceite Al condensador Del enfriador de aceite Al enfriador de aceite � Válvula de retención Danfoss Tapp_0087_05 11-2006 El principio de la operación para este ejemplo, es el mismo que el ejemplo 6.2.1. La válvula la válvula multifuncional del compresor KDC ➀, se abre hasta que la diferencia de presión entre el separador de aceite y la línea de succión exceda el valor de ajuste y al mismo tiempo la presión en el separador del aceite es mayor que la presión de condensación. La válvula KDC ➀ tiene algunas ventajas, ya que puede también funcionar, como una válvula de retención (esta no puede estar abierta para la presión de retorno) y esto proporciona una caída de presión más reducida, cuando se abre. Sin embargo, la KDC ➀ también tiene algunas limitaciones. La válvula no es ajustable y existe un número limitado de ajustes de presión diferencial disponibles y es necesario tener una válvula de retención ➁ en la línea de succión. Si esta válvula de retención no está instalada, podrá haber un flujo inverso muy extenso a través del compresor desde el separador de aceite. Ni uno ni otro está permitido de tener una válvula de retención entre el compresor y el separador de aceite, por otro lado esto puede requerir mucho tiempo para que la válvula KDC se cierre. ➀ Regulador de presión diferencial ➁ Válvula de retención (Normalmente integrado en el compresor) Datos técnicos * Condiciones: R717, +35°C/–15°C, ΔP = 0,05bar Válvula de compresor multifuncional - KDC Materiales Acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, incluyendo el R717 Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 DN [mm] 65 a 200 Capacidad nominal* [kW] 435 a 4207 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 62. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 60 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 6.2.3: Control de presión diferencial de aceite con KDC y pilotos EVM Del separador/ evaporador SVA Compresor RT 1A RT 5A � KDC Separadordeaceite Al condensador Del enfriador de aceite Al enfriador de aceite CVHCVH � EVM (NC) � EVM (NO) Danfoss Tapp_0088_05 11-2006 Cuando no hay posibilidad de instalar una válvula de retención en la línea de succión o hay una válvula de retención entre el compresor y el separador de aceite, es posible usar una KDC ➀ equipado con válvulas piloto EVM. Esos pilotos EVM son instalados en líneas externas usando cuerpos CVH, como ilustrado. Durante el inicio del compresor, el sistema trabaja como en el ejemplo anterior (6.2.2). Cuando el compresor se detiene, el EVM NC ➁ debe cerrarse y el EVM NO ➂ abierta. Esto ecualiza la presión sobre el resorte del KDC y se cierra. Por favor, vea la dirección de instalación de la CVH y de las válvulas piloto EVM. ➀ Válvula de compresor multifuncional ➁ Piloto solenoide (normalmente cerrado ➂ Piloto solenoide (normalmente abierto) Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 63. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 61 6.3 Sistema de recuperación de aceite Los compresores de los sistemas industriales de refrigeración de amoníaco suelen ser los únicos componentes que requieren lubricación por aceite. Por lo tanto, la función del separador de aceite del compresor es impedir que parte del lubricante pase al sistema de refrigeración. Sin embargo, el aceite puede pasar a través del separador de aceite al sistema de refrigeración y a menudo se acumula en la parte de baja presión, en separadores y evaporadores de líquidos, disminuyendo su eficacia. Si pasa demasiado aceite desde el compresor al sistema, disminuirá la cantidad de aceite en el compresor y hay riesgo de que el nivel de aceite caiga por debajo del límite mínimo ajustado por Ejemplo de aplicación 6.3.1: Drenaje de aceite de sistemas de amoniaco AKS 38 SNV DSV Separador de líquido Al compresor línea de succión Del evaporador LLG SFASFA Del recibidor SVA SVA SVASVA AKS 38 SVASVASNV � SVA � QDV A la bomba de refrigeración Recibidor del aceite � SVA � BSV� SVA Entrada gas caliente � REG SVA AKS 41 Danfoss Tapp_0089_05 11-2006 En los sistemas de amoníaco, es utilizado el aceite inmiscible. Como el aceite es más espeso que el amoníaco líquido, éste permanece en la parte más baja del separador líquido y no es capaz de volver al compresor, vía línea de succión. Por consiguiente, el aceite en los sistemas de amoníaco es drenado normalmente del separador de líquido dentro del depósito de aceite. Esto hace que sea más fácil, la separación del aceite del amoníaco. Cuando drene el aceite, cierre la válvula de cierre ➀ y ➁, abra la línea de gas calentado, permitiendo que el gas aumente la presión y caliente al aceite frío. Luego drene el aceite usando la válvula de purga de aceite de cierre rápido QDV ➃, el cual puede cerrarse rápidamente después de la evacuación del aceite y cuando el amoníaco empieza a salir. Debe ser instalada la válvula de cierre SVA ➂ entre la QDV y el recibidor. Esta válvula es abierta antes de la evacuación del aceite y posteriormente cerrada. Deben tomarse precauciones necesariamente durante el drenaje del aceite del amoníaco. el fabricante del mismo. Los sistemas de retorno de aceite se usan principalmente junto con refrigerantes que pueden mezclarse con el aceite, como los sistemas HFC/HCFC. Los sistemas de retorno de aceite pueden, por lo tanto, tener dos funciones: Eliminar el aceite en la parte de baja presión Devolver el aceite al compresor. Sin embargo, es extremadamente importante saber que el aceite eliminado de la parte de baja presión del sistema de refrigeración de amoníaco no es adecuado para su uso posterior con el compresor y debe ser eliminado del sistema de refrigeración y desechado. ➀ Válvula de cierre ➁ Válvula de cierre ➂ Válvula de cierre ➃ Válvula de drenaje de aceite y cierre rápido ➄ Válvula de regulación ➅ Válvula de alivio de seguridad Datos técnicos Válvula de drenaje y cierre rápido - QDV Materiales Carcasa: Acero Refrigerantes Usado comúnmente con el gas R717; aplicable a todos los refrigerantes comunes no inflamables. Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150 Máx. presión de trabajo [bar] 25 DN [mm] 15 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 64. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 62 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 6.3.2: Drenaje de aceite de sistemas fluorados Del Evaporador SVA RT 1A SVA � SVA Al separador de aceite � SVA � EVRA+FA SNV DSV SFASFA Del recibidor AKS 41 SVA SVA ICMSVA EVM ICS FIA SVA AKS 38 SVA Separador de líquidoLLG SNV AKS 38 � MLI � HE SVA A la bomba refrigerante � SVA � REG � REG � EVRA+FA SVA Danfoss Tapp_0090_05 09-2007 En los sistemas fluorados es usado predominantemente el aceite miscible. En sistemas con tuberías bien diseñadas (pendientes, circuitos de aceite, etc.), no es necesario recuperar el aceite, porque vuelve con el vapor del refrigerante. Sin embargo, en las plantas de baja temperatura, el aceite puede permanecer en recipientes de baja presión. El aceite es más ligero que los refrigerantes fluorados usados comúnmente, siendo imposible drenarlo de forma simple como en los sistemas de amoníaco. El aceite permanece en la parte superior del refrigerante y el nivel fluctúa junto con el nivel del refrigerante. En este sistema el refrigerante se mueve del separador de líquido dentro del intercambiador de calor ➃, debido a la gravedad. El refrigerante de baja presión es calentado por el refrigerante líquido de alta presión y se evapora. El vapor de refrigerante mezclado con el aceite, retorna a la línea de succión. El refrigerante del separador líquido es tomado del nivel de trabajo. La válvula de regulación REG ➄ es ajustada de tal manera que no exista gotas de refrigerante líquido vistas en el indicador visual Ml 1 ➄. El intercambiador de calor Danfoss tipo HE, puede ser usado para recuperar el aceite. El refrigerante también puede ser tomado de las líneas de descarga de la bomba. En este caso, realmente no hay problema si el refrigerante sea tomado del nivel de trabajo o no. ➀ Válvula de cierre ➁ Válvula solenoide ➂ Válvula de regulación ➃ Intercambiador de calor ➄ Indicador visual ➅ Válvula de cierre ➆ Válvula de cierre ➇ Válvula solenoide ➈ Válvula de regulación Válvula de cierre Datos técnicos Intercambiador de calor - HE Refrigerantes Todos los refrigerantes fluorados Rangotemperaturamedia[°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] HE0,5:, 1,0, 1.5,4,0: 28 HE8,0: 21,5 DN [mm] Línea de líquido: 6 a 16 Línea de succión: 12 a 42 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 65. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 63 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Sistemas de enfriamiento de aceite Enfriamiento por agua, válvula de agua WVTS Aceite caliente interno (de entrada) Agua resfriada interna (de entrada) Agua resfriada externa (de salida)Refrigerador de aceite Aceite frío externo (de salida) WVTS TC Instalaciones marinas, plantas donde la fuente de agua fría es economica y está disponible. Simple y eficiente. Puede ser caro, requiere tubería de separador de agua. Enfriamiento del termosifón, ORV Refrigerador de aceite Separador deaceite Compresor Recibidor Condensador TC Todos los tipos de plantas de refrigeración. El aceite es enfriado por el refrigerante sin perder la eficiencia en la instalación. Requiere tubería adicional y depósito de líquido HP instalado en una altura determinada. Enfriamiento de aire, ORV Compresor Separador deaceite TC Refrigerador de aceite Sistemas de refrigeración “Comercial pesado”con RACs. Simple, no se requiere de ninguna tubería o agua adicional. Capacidad más baja y eficiencia de sistemas circulados; No adecuado para refrigerantes inflamables. Control de presión diferencial de aceite ICS + CVPP Compresor Separador deaceite Del refrigerador de aceite Al refrigerador e aceite PDC Compresores de tornillo (deben ser confirmados por el fabricantes del compresor). Posibles ajustes flexibles y diferentes. Requiere instalación de la válvula de retención. KDC PDC Compresor Separador deaceite Del refrigerador de aceite Al refrigerador e aceite No requiere válvula de retención de descarga, caída de presión menor que la solución ICS. Es necesario instalar la válvula de retención en la línea de succión, sin ningún cambio de configuración. KDC+EVM NC NO PDC Compresor Separador deaceite Del refrigerador de aceite Al refrigerador e aceite Como lo anterior, pero la instalación de la válvula de retención en la línea de succión no es necesaria. Requiere tubería externa, sin cambio de posible configuración. Sistema de recuperación de aceite Recuperación de aceite de sistemas de amoníaco, QDV Recibidor de aceite A recipientes LP QDV Separador de líquido Todas las plantas de amoníaco. Simple y seguro. Requiere accionamiento manual. Recuperación de aceite de sistemas fluorados, HE Separador de líquido Compresor Sistemas fluorados de baja temperatura. No requiere accionamiento manual. El ajuste puede ser complicado. 6.4 Resumen
  • 66. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 64 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 6.5 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura BSV RD.7F.B CVPP PD.HN0.A EVM PD.HN0.A FIA PD.FN0.A HE RD.6K.A ICS PD.HS0.A KDC PD.FQ0.A Tipo N° Literatura MLI PD.GH0.A ORV PD.HP0.A QDV PD.KL0.A REG PD.KM0.A SVA PD.KD0.A WVTS RD.4C.A Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura BSV RI.7F.A CVPP RI.4X.D EVM RI.3X.J FIA PI.FN0.A HE RI.6K.A ICS PI.HS0.A KDC PI.FQ0.A Tipo N° Literatura ORV RI.7J.A QDV PI.KL0.A REG PI.KM0.A SVA PI.KD0.B WVTS RI.4D.A Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 67. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 65 7. Sistemas de seguridad Todos los sistemas de refrigeración industrial son diseñados con diferentes sistemas de seguridad para protegerlos de condiciones poco seguras, como presión excesiva. Cualquier presión interna previsible y excesiva, debe ser prevenida o aliviada con riesgo mínimo para las instalaciones, las personas y el medio ambiente. Los requisitos sobre los sistemas de seguridad, son fuertemente controlados por autoridades y por lo tanto, siempre que es necesario verifique los requisitos en la legislación local en el pais de origen. Los dispositivos de alivio de presión, por ejemplo, las válvulas de alivio de presión, están destinadas para aliviar la presión excesiva automáticamente en una presión que no exceda el límite permitido y para después rectificar la presión que ha caído por debajo del límite permitido. El dispositivo de límite de temperatura o el limitador de temperatura es un dispositivo de activación de temperatura que está destinado a permitir temperaturas poco seguras con el fin de que el sistema pueda detenerse en parte o completamente, en caso de un defecto o por mal funcionamiento.. El Presostato es un dispositivo que protege contra altas o bajas presiones con reajuste automático. Corte de presión de seguridad Los interruptores de seguridad son designados para limitar la presión con restablecimiento manual. El interruptor de nivel del líquido, es un dispositivo de activación de nivel líquido designado para prevenir contra niveles de líquidos poco seguros. El detector de refrigerante, es un dispositivo sensorial el cual responde a una concentración preestablecida de gas refrigerante en el medio ambiente. Danfoss produce detectores de refrigerantes tipo GD. Para mayores informaciones, vea la guía de aplicación específica. 7.1 Dispositivos de liberación de presión Las válvulas de seguridad son instaladas con el propósito de prevenir que la presión en el sistema se eleve sobre la presión máxima permitida de cualquier componente y del sistema de forma general. En caso de presión excesiva, las válvulas de seguridad alivian el refrigerante del sistema de refrigeración. Los principales parámetros para las válvulas de seguridad son la presión de ajuste y la presión de apertura. Normalmente la presión de ajuste no debe exceder más del 10% de las presiones del sistema. Además, si la válvula no desfoga o desfoga en presión muy baja, puede haber una pérdida significativa de refrigerante del sistema.
  • 68. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 66 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 7.1.1: Válvula de seguridad SFA + DSV Al separador de líquidoAl enfriador de aceite Del condensador De la línea de descarga SNV SVA SNV � SFA � DSV � SFA LLG Recibidor SVASVA SVA SVA � MLI NINGÚN PERSONAL, DEBE TRABAJAR EN EL ÁREA DE SALIDA DE LA TUBERÍA DE ALIVIO AKS 38 NIVEL DE ACEITE Danfoss Tapp_0099_05 09-2007 Los dispositivos de alivio de presión deben ser instalados en todos los recipientes en los sistemas, así como en los compresores. Generalmente, las válvulas de seguridad de alivio (SFA) dependientes de la presión del recipiente, son usadas normalmente. Las válvulas de seguridad deben ser instaladas con una válvula de tres vias DSV ➀, para facilitar el servicio de una válvula mientras que la otra está todavía en operación. Los dispositivos de alivio de presión, deben ser montados en la parte del sistema que están protegiendo. Con la finalidad de verificar si la válvula de alivio ha descargado en el ambiente un sifón en“U”, llenado con aceite y con un indicador visual MLI ➃ montado, puede ser instalado después de la válvula. Por favor observe: Algunos países no permiten instalación de sifón en U. Las tuberías de descarga de la válvula de seguridad, deben ser diseñadas, de tal manera que las personas no están expuestas al peligro, en el caso que el refrigerante sea descargado. Es importante la caída de presión en la tubería de descarga a las válvulas de seguridad, para el funcionamiento de las válvulas. Se recomienda verificar los estándares relativos a las recomendaciones sobre como dimensionar estas tuberías. ➀ Válvula de cierre doble ➁ Válvula de alivio de seguridad ➂ Válvula de alivio de seguridad ➃ Indicador visual Datos técnicos Válvula de alivio de seguridad SFA Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes R717, HFC, HCFC, otros refrigerantes (dependiendo de la compatibilidad del material de sellado) Rangotemperaturamedia[°C] –30 a 100 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 43 Prueba de fuga: 25 Presión determinada [bar] 10 a 40 Válvula de tres vías - DSV 1 / 2 Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717 Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 100 Presiónmáx.deoperación[bar] 40 Valor Kv [m3 /h] DSV1: 17,5 DSV2: 30 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP)
  • 69. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 67 Ejemplo de aplicación 7.1.2 Válvulas de seguridad internas-BSV y POV Al condensador SVA EVRAT+FA SVA Compresor SCA Del evaporador � BSV � POV � SFA � SFA � MLI NINGÚN PERSONAL, DEBE TRABAJAR EN EL ÁREA DE SALIDA DE LA TUBERÍA DE ALIVIO Separadordeaceite � DSV Danfoss Tapp_0100_05 11-2006 Para descargar el refrigerante del lado de alta presión para el lado de baja presión, solamente deben utilizarse las válvulas de alivio independiente (BSV/ POV). La BSV ➁ tampoco puede actuar como una válvula de descarga directa con baja capacidad o como una válvula piloto para la válvula principal POV ➀ Cuando la presión de la descarga excede la presión determinada, BSV abrirá el POV para descargar el vapor de alta presión dentro del lado de baja presión. Las válvulas de alivio independiente de presión de retorno, son instaladas sin válvula de paso. En el caso que sea necesario reemplazar o reajustar las válvulas, el compresor tiene que ser parado. Si es montada una válvula de cierre en la línea de descarga del separador de aceite, es necesario proteger el separador de aceite y el compresor contra la presión excesiva causada por calentamiento externo o calentamiento por compresión. Esta protección puede obtenerse con válvulas de seguridad de alivio SFA ➄ estándar combinadas con una válvula de paso DSV ➂. ➀ Válvula de seguridad interna, accionado por piloto ➁ Válvula de seguridad interna ➂ Válvula de cierre doble ➃ Indicador visual ➄ Válvula de alivio de seguridad Datos técnicos Válvula de alivio de seguridad - BSV Materiales Carcasa: Acero especial aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre) Rangotemperaturamedia[°C] –30 a 100 como una válvula de alivio de seguridad externa –50 a 100 como una válvula piloto para POV Presión determinada [bar] 10 a 25 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 43 Pruebas de fuga: 25 Válvula de seguridad Interna accionada por piloto - POV Materiales Carcasa: Acero Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre) Rangotemperaturamedia[°C] –50 a 150 como una válvula piloto para POV Presión determinada [bar] 15 a 25 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 5O Prueba de fuga: 25 DN [mm] 40/50/80 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 70. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 68 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 7.2.1: Interruptor de presión / temperatura para compresores Compresor Al separador de aceite Del separador/ evaporador de líquido Del enfriador de aceite SVA FIA � RT 1A � RT 5A � MP 55A � RT 107 Danfoss Tapp_0101_05 09-2007 Para proteger el compresor de la temperatura y presión de descarga demasiado alta o también de presión de succión demasiado baja, se utilizan interruptores KP/RT. RT1 A ➀ es un control de baja presión, un RT 5A ➃ es un control de alta presión y un RT 107 ➂ es un termostato. El ajuste de los controles de alta presión deben estar por debajo del ajuste de las configuraciones de la válvula de seguridad en el lado de alta presión. La configuración en el interruptor de baja presión es especificado por el fabricante del compresor. Para los compresores de pistón, con interruptor diferencial de aceite MP 54/55 ➁ es utilizado para detener el compresor en el caso que la presión de aceite demasiado baja. El interruptor diferencial de aceite, para automáticamente el compresor, si no acumula suficiente presión diferencial durante la puesta en marcha, después de definido el período de tiempo (0-120 s). ➀ Interruptor de baja presión ➁ Interruptor de presión diferencial baja ➂ Interruptor de alta temperatura ➃ Interruptor de alta presión Datos técnicos 7.2 Presión y dispositivos limitantes de temperatura Termostato - RT Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados Protección IP 66/54 Temperaturamáx,delbulbo[°C] 65 a 300, Temperatura ambiente [°C] –50 a 70 Rango de regulación [°C] -60 a 150 Diferencial Δt [°C] 1,0 a 25,0 Control de presión diferencial- MP 54/55/55A Refrigerantes MP 54/55: refrigerantes fluorados MP 55A: R717 Protección IP 20 Rango de regulación ΔP [bar] MP 54: 0.65/0.9 MP 55/55A: 0,3 a 4,5 Máx. presión de trabajo [bar] 17 Presiónmáximadeprueba[bar] 22 Rango de operación en el lado LP [bar] –1 a 12 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 71. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 69 Ejemplo de aplicación 7.3.1: Controles de nivel alto / bajo para el separador líquido SNV SVA DSV Separador de líquido Al compresor línea de succión Del evaporador Al evaporador LLG SFASFA Del recibidor AKS 41 SVA SVA SVA SVA SVA SVA SNV � AKS 38 � AKS 38 QDV Danfoss Tapp_0102_05 09-2007 Recipientes en el lado de alta presión y lado de baja presión tienen interruptores de nivel líquido diferentes. Los recibidores de alta presión, sólo necesitan tener un interruptor de nivel bajo (AKS 38) con la finalidad de garantizar un nivel de refrigerante mínimo para alimentar los dispositivos expansión. También puede ser instalado el indicador visual LLG para inspección visual del nivel de líquido. Los recipientes de baja presión, normalmente tienen ambos interruptores de nivel alto y bajo. El interruptor de nivel bajo es instalado para cerciorarse de que existe suficiente carga del refrigerante para evitar la cavitación de las bombas. Un interruptor de nivel alto, es instalado para proteger los compresores contra el regreso de líquido. También debe ser instalado un indicador visual de nivel de líquido LLG, para indicación visual del nivel. Los indicadores de nivel de líquido LLG para recipientes de baja presión pueden requerir que se monte un adaptador visual que posibilita observar el nivel, incluso aunque pueda haber una cierta cantidad de escarcha en el indicador de nivel de líquido. ➀ Interruptor de nivel alto ➁ Interruptor de nivel bajo Datos técnicos 7.3 Dispositivos de nivel líquido Interruptor de nivel - AKS 38 Materiales Carcasa: Hierro fundido cromato de zinc Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluyendo el gas R717. Rango Temp media [ºC] –50 a +65 Máx. presión de trabajo [bar] 28 Rango de medida [mm] 12,5 a 50 Indicador visual - LLG Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluyendo el gas R717. Rango Temp media [ºC] –- 10 a 100 ou –50 a 30 Máx. presión de trabajo [bar] 25 Largo [mm] 185 a 1550 Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 72. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 70 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Solución Aplicación Válvulas de seguridad Válvulas de seguridad SFA + válvula de paso DSV Recibidor Protección de recipientes, compresores e intercambiadores de calor contra presión excesiva Válvula de descarga BSV + válvula de descarga accionada por piloto POV Protección de compresores y bombas contra presión excesiva Controles de interruptor de presión Interruptor de presión RT PZHPZL PDZ TZH Protección de compresores contra descarga demasiado alta y presión de succión demasiado baja Interruptor de presión diferencial MP 55 Protección de compresores alternativos contra presión de aceite demasiado baja Termostato RT Protección de compresores contra temperatura de descarga demasiado alta Dispositivos de nivel de líquido Interruptor de nivel de líquido - AKS 38 LI LS LS Separador de líquido Protección del sistema contra nivel de refrigerante demasiado alto/bajo en los recipientes Visor de nivel de líquido, LLG Inspección visual del nivel de refrigerante líquido en los recipientes 7.4 Resumen 7.5 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm Tipo N° Literatura AKS 38 RD.5M.A BSV RD.7F.B DSV PD.IE0.A LLG PD.GG0.A MLI PD.GH0.A MP 55 A RD.5C.B Tipo N° Literatura POV PD.ID0.A RT 1A PD.CB0.A RT 107 RD.5E.A RT 5A PD.CB0.A SFA PD.IF0.A Folleto técnico / Manual Instrucción del producto Tipo N° Literatura AKS 38 RI.5M.A BSV RI.7F.A DSV PI.IE0.A / RI.7D.A LLG RI.6D.D MP 55 A RI.5C.E Tipo N° Literatura POV PI.ID0.A RT 1A RI.5B.C RT 5A RI.5B.C SFA RI.7F.F
  • 73. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 71 Fig. 8.2 Una curva típica Q-H para bombas 8. Controles de bomba de refrigerante Generalmente, los sistemas de refrigeración industrial, tienen bombas de circulación de refrigerante líquido. Existen pocas ventajas de las bombas de circulación, comparada con los sistemas de tipo DX: Las bombas proporcionan distribución eficiente del refrigerante líquido a los evaporadores y retornan de la mezcla del vapor líquido al separador de la bomba; Es posible disminuir el recalentamiento a más o menos 0 K, por esa razón aumenta la eficiencia de los evaporadores, sin riesgo de regreso de líquido en el compresor. Cuando instale la bomba, debe tomar cuidado para prevenir cavitación. La cavitación puede ocurrir sólo si la presión estática del líquido refrigerante en la entrada de la bomba, es más baja que la presión de saturación correspondiente a la temperatura del líquido en este punto. Por lo tanto la altura del liquido H sobre la bomba, debe ser por lo menos capaz de compensar la pérdida de la presión de fricción ΔHf a través de la tubería y de las válvulas, la pérdida de entrada de la tubería ΔHd, y la aceleración del líquido dentro de la bomba Impellor ΔHp (carga de succión positiva neta de la bomba o NPSH), como se muestra en la fig. 8.1. Bomba de refrigeración Separador de líquido H-∆Hf - ∆Hd >NPSH H Danfoss Tapp_0107_05 11-2006 Fig. 8.1 Colocando la bomba Refrigerante líquido de baja presión (LP) Para mantener la bomba de refrigerante en operación sin dificultades, debe mantenerse el flujo a través de la bomba dentro del rango de operación permitido, fig. 8.2. Si el caudal es demasiado bajo, el calor del motor puede evaporar parte del refrigerante y producir funcionamiento en seco o cavitación de la bomba. Cuando el flujo es demasiado alto, la características de la NPSH (Carga de succión Positiva Neta) de la bomba, deteriora para un grado que la carga de succión positiva disponible llega a ser demasiado baja para prevenir la cavitación. Por consiguiente, los sistemas deben ser diseñados para que la bomba refrigerante mantenga este flujo dentro del rango de operación. H Q0 Q min Q max Rango de operación permitido H1 NPSH Q - H H2 Danfoss Tapp_0108_05 09-2007 8.1 Protección de la bomba con control de presión diferencial Las bombas son fácilmente dañadas por la cavitación. Para evitar la cavitación, es importante mantener suficiente carga de succión positiva para la bomba. Para lograr una carga de succión suficiente, se instala en el separador de líquido, un interruptor de bajo nivel AKS 38. Sin embargo, aunque sea instalado el interruptor de bajo nivel en el separador de líquido, es mantenido por encima del nivel mínimo aceptable, puede ocurrir aún la cavitación. Por ejemplo, operaciones incorrectas en los evaporadores, pueden causar incremento de flujo a través de la bomba, el interruptor de nivel bajo, puede fallar y el filtro, antes de la bomba, puede ser bloqueada, etc. Todo esto puede dar como resultado en la cavitación. Por consiguiente, es necesario cerrar la bomba para protección, cuando la presión diferencial cae por debajo de H2 en la fig. 8.2 (equivalentes a Qmáx).
  • 74. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 72 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 8.1.1: Protección de la bomba con control de presión diferencial RT260A SVA � RT 260A � RT 260A � SVA Bomba de refrigeración Separador de líquido REG � FIA SVA � SVA SNV LLG SVA � FIA SVA � SVA AKS 38 AKS 38 Al compresor línea de succión SFA SVA SFA DSV SVA SNV AKS 41 Al evaporador REG SVA Del evaporadorSVA SVA Del recibidor � NRVA BSV BSV � NRVA QDV Danfoss Tapp_0109_05 09-2007 Los controles de presión diferencial son usados para protección contra la diferencia de presión demasiado baja. El RT 260A ➂ y ➇ son suministrados sin un relé temporizado y causa una interrupción momentánea cuando la presión diferencial cae por debajo de la configuración de los controles de presión. Los filtros FIA ➁ y ➆ son instalados en la línea de la bomba para retirar partículas y proteger las válvulas de control automáticas y las bombas de daños, obstrucciones y desgaste. El filtro puede ser instalado en cualquier línea de succión o línea de descarga de la bomba. Si el filtro es instalado en la línea de succión antes de la bomba, éste protegerá principalmente la bomba contra las partículas. Esto es particularmente importante, durante la limpieza inicial en el transcurso de la puesta en marcha. Debido a que la caída de presión, puede inducir a la cavitación, se recomienda instalar un tamiz 500µ. Se pueden utilizar tamizes más finos durante la limpieza, pero cerciórese de tener en cuenta la caída de presión cuando diseñe la tubería. Adicionalmente, es necesario reemplazar el tamiz después de un periodo de tiempo. Si un filtro es instalado en la línea de descarga, la caída de presión no es tan crucial y puede ser usado un filtro 150-200µ. Es importante observar que en esta Instalación, las partículas todavía puedan entrar en la bomba antes de ser retirado del sistema. Las válvulas de retención NRVA ➃ y ➈ son instaladas en las líneas de descarga de las bombas para proteger las bombas contra flujo invertido (presión) durante el congelamiento. ➀ Válvula de cierre ➁ Filtro ➂ Interruptor de presión diferencial ➃ Válvula de retención ➄ Válvula de cierre ➅ Válvula de cierre ➆ Filtro ➇ Interruptor de presión diferencial ➈ Válvula de retención Válvula de cierre Datos técnicos Control de presión diferencial - RT 260A/252A/265A/260AL Refrigerantes R717 y refrigerantes fluorados Protección IP 66/54 Rango de temperatura [°C] –50 a 70 Rango regulación [bar] 0,1 a 11 Max. presión de trabajo [bar] 22/42 Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 75. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 73 Ejemplo de aplicación 8.2.1: Control de flujo de la desviación de la bomba con REG Bomba de refrigeración Separador de líquido � REG � SVA SNV LLG SVA SVA AKS 38 AKS 38 Al compresor línea de succión SFA SVA SFA DSV SVA SNV AKS 41 Al evaporador � REG � SVA Del evaporador SVA SVA Del recibidor � BSV � BSV SVA SVA FIAFIA RT 260A RT 260A NRVANRVA SVA SVA QDV Danfoss Tapp_0110_05 09-2007 La línea de paso es diseñada para cada bomba con válvula de regulación REG. La válvula de descarga interna BSV es diseñada para el alivio de seguridad cuando existe presión excesiva. Por ejemplo, cuando las válvulas de cierre están cerradas, el refrigerante líquido atrapado en las tuberías, puede calentarse por la excesiva alta presión. ➀ Válvula de regulación manual ➁ Válvula de cierre ➂ Válvula de regulación manual ➃ Válvula de cierre ➄ Válvula interna de descompresión de seguridad ➅ Válvula interna de descompresión de seguridad Datos técnicos 8.2 Control de flujo con bypass de la bomba La manera más común de mantener el flujo a través de la bomba, sobre el valor mínimo permitido (Qmín en la fig. 8.2) es para diseñar un flujo de desvío para la bomba. La línea de paso (bypass), puede ser diseñada con válvula de regulación REG, válvula de descarga OFV de presión diferencial o incluso un orificio exacto. Incluso si el suministro de líquido para todos los evaporadores en el sistema es suspendido, la línea de paso puede mantener incluso un flujo mínimo a través de la bomba. Válvula de regulación - REG Materiales Acero especial resistente al frío, aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables, incluyendo el R717 Rangodetemperaturamedia[°C] –50 a +150 Máx. presión de trabajo [bar] 40 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia 80 Prueba de fuga: 40 Valor Kv [m3 /h] 0,17 a 81,4 para válvulas abiertas completamente Válvula de alivio de seguridad - BSV Materiales Carcasa: acero especial, aprobado para operación en baja temperatura Refrigerantes R717, HFC, HCFC y otros refrigerantes (dependiendo de la compatiblidad del material de cierre) Rangodetemperaturamedia[°C] –30 a 100 como una válvula de alivio de seguridad externa –50 a 100 como una válvula piloto para POV Presión determinada [bar] 10 a 25 Presión de prueba [bar] Prueba de resistencia: 43 Prueba de fuga: 25 Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 76. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 74 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 8.3.1: Control de presión diferencial de la bomba con ICS y CVPP Al compresor línea de succión SVA SFA SFA DSV SVA SNV AKS 41 Del evaporadorSVA SVA Del recibidor Separador de líquido SNV LLG SVA SVA AKS 38 AKS 38 SVA SVA FIAFIA � ICS � SVA � SVA CVPP Bomba de refrigeración Al evaporador BSV BSV RT 260A RT 260A NRVANRVA SVA SVA QDV Danfoss Tapp_0111_05 09-2007 ➀ Válvula de cierre ➁ Regulador de presión diferencial ➂ Válvula de cierre Datos técnicos 8.3 Control de presión de la bomba Es de gran importancia para algunos tipos de sistemas de circulación de bombas, que puede mantenerse una presión diferencial constante a través de la válvula de estrangulación permanentemente fijada antes del evaporador. Al usar la válvula servoaccionada ICS controlada con el piloto CVPP, es posible mantener una presión diferencial constante a través de la bomba y por consiguiente, una presión diferencial constante a través de la válvula de estrangulación. Válvula servoaccionada - ICS accionada por piloto Materiales Cuerpo: acero de baja temperatura Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes, Inclusive el R717 y R744 Rango de temperatura media [°C] –60 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] 52 DN [mm] 20 a 80 Válvula piloto de presión diferencial - CVPP Materiales Cuerpo: Acero inoxidable Refrigerantes Todos los refrigerantes comunes no inflamables incluso el R717 Rango de temperatura media [°C] –50 a 120 Máx. presión de trabajo [bar] CVPP(HP): 28 CVPP(LP): 17 Rango regulación [bar] 0 a 7, o 4 a 22 Valor Kv [m3 /h] 0,4 Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 77. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 75 Solución Aplicación Beneficios Limitaciones Protección de la bomba con control de presión diferencial La protección de la bomba con control de presión diferencial RT 260A Separador de líquido Aplicable para todos los sistemas de circulación de bomba. Simple. Eficaz en la protección de la bomba contra presión diferencial baja (correspondiente a flujo alto). No se aplica para refrigerantes inflamables. Filtro y válvula de retención Filtro FIA y válvula de retención NRVA en la línea de la bomba Separador de líquido Aplicable para todos los sistemas de circulación de bomba. Simple. Eficaz en la protección de la bomba contra reflujo y partículas. El Filtro en la línea de succión puede inducir a la cavitación cuando está bloqueado. El Filtro en la línea de descarga, permite que las partículas ingresen a la bomba. Control de flujo con baypass de la bomba Control del flujo del tubo de desviación de la bomba con REG y protección con válvula de alivio de seguridad BSV Separador de líquido Aplicable para todos los sistemas de circulación de bomba. Simple. Eficaz y confiable en mantener el flujo mínimo para la bomba. La válvula de seguridad puede evitar, efectivamente presión excesiva. Parte de la energía de la bomba perdida. Control de presión de la bomba Control de presión de la bomba con ICS y CVPP PC Separador de líquido Aplicable a los sistemas de circulación de la bomba que requieren presión diferencial constante a través de las válvulas regulables antes de los evaporadores. Proporciona una presión diferencial constante y relación de circulación para los evaporadores Parte de la energía de la bomba perdida. 8.4 Resumen 8.5 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura BSV RD.7F.B CVPP PD.HN0.A FIA PD.FN0.A ICS PD.HS0.A Tipo N° Literatura NRVA RD.6H.A REG PD.KM0.A RT 260A PD.CB0.A SVA PD.KD0.A Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura BSV RI.7F.A CVPP RI.4X.D FIA PI.FN0.A ICS PI.HS0.A Tipo N° Literatura NRVA RI.6H.B REG PI.KM0.A RT 260A RI.5B.B SVA PI.KD0.B Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 78. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 76 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 9. Otros Agua, ácidos y partículas aparecen naturalmente en sistemas de refrigeración fluorados. El agua puede entrar al sistema como resultado de la instalación, servicio, filtración, etc.; los Ácidos son generados por descomposición de refrigerantes y aceites; y las partículas usualmente son de soldadura, desechos de soldadura, reacción entre refrigerantes y aceite, etc. Se forma ácido como resultado de la descomposición del refrigerante y el aceite. Las partículas suelen ser resultado de residuos de soldadura, de la reacción entre el refrigerante y el aceite, etc. Falla al almacenar los contenidos de los ácidos, agua y partículas dentro de los límites aceptables, reducirá significativamente de por vida el sistema de refrigeración e incluso pueden quemar el compresor. Demasiada humedad en los sistemas con temperaturas de evaporación por debajo de 0ºC pueden formar hielo, el cual puede bloquear las válvulas de control, válvulas solenoide, filtros y así sucesivamente. Las partículas aumentan el desgaste natural del compresor y las válvulas, así como la posibilidad de crear una obstrucción. Los ácidos no son corrosivos, si no existe agua. Pero en la solución de agua, los ácidos pueden corroer las tuberías y placas de las superficies de los cojinetes calientes en el compresor. Este recubrimiento fortalece las superficies de los cojinetes calientes, incluyendo la bomba de aceite, cigüeñal, bielas, anillos para pistón, varilla de válvula de descarga y succión, etc. Este recubrimiento provoca que los cojinetes funcionen más calientes, mientras que el intervalo de la lubricación en los cojinetes se reduce a medida que el recubrimiento llega a ser más denso. El enfriamiento de los cojinetes es reducido debido a la menor circulación de aceite a través del intervalo del cojinete. Esto provoca que esos componentes lleguen a calentarse cada vez más. Las placas de revestimientos de la válvula comienzan a filtrar causando efecto de recalentamiento de una descarga más alta. Como los problemas aumentan, la falla del compresor es inminente. Los filtros deshidratadores están diseñados para evitar todas las circunstancias anteriores. Los filtros deshidratadores sirven para dos funciones: función de secado y función de filtrado. La función de secado, constituye la protección química e incluye la absorción del agua y ácidos. El propósito es prevenir la corrosión de la superficie de metal, descomposición del aceite y refrigerante y evitar quemar los motores. La función de filtro constituye la protección física e incluye retención de las partículas e impurezas de cualquier tipo. Esto minimiza el desgaste del compresor, lo protege contra daños y prolonga su vida significativamente. 9.1 Filtros deshidratadores en sistemas fluorados
  • 79. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 77 Ejemplo de aplicación 9.1.1: Los filtros deshidratadores en sistemas fluorados Compresor Separador deaceite Condensador Recibidor Evaporador TE � DCR � SVA SVA � SGRI � DCR � SVA SVA � SGRI SNV SNV � DCR � SVA SVA � SGRI SNV 12 Danfoss Tapp_0116_05 11-2006 Para sistemas fluorados, los filtros deshidratadores son normalmente instalados en la línea del líquido antes de la válvula de expansión. En esta línea, sólo existe flujo de líquido a través del filtro deshidratador (diferente del flujo de doble fase, después de la válvula de expansión). La caída de presión a través de filtro deshidratador es menor y la caída de presión en esta línea tiene poca influencia en el desempeño del sistema. La instalación del filtro deshidratador también puede prevenir la formación de hielo en la válvula de expansión. En las instalaciones industriales, la capacidad de un filtro deshidratador no es normalmente suficiente para secar todo el sistema, por consiguiente los filtros deshidratadores pueden ser instalados en paralelo. El DCR es una piedra desecante con núcleos macizos intercambiables. Existe tres tipos de núcleos macizos: DM. DC y DA. DM - 100% de núcleo macizo de adecuado tamiz molecular para refrigerantes HFC y CO2; DC - 80% de tamiz molecular y 20% de núcleo macizo de alúmina activada para refrigerantes CFC & HCFC y compatible con refrigerantes HFC; Datos técnicos DA - 30% de tamiz molecular y 70% núcleo macizo de alúmina activada, limpiar después de la quema del compresor y compatible con refrigerantes CFC / HCFC / HFC. Además de los núcleos macizos comunes, citados anteriormente, Danfoss también proporciona otros núcleos hechos a la medida para el cliente. Y Danfoss también proporciona filtro deshidratador con núcleos macizos determinados. Para mayor información, vea el catálogo del producto o entre en contacto con sus compañía de venta local. El indicador de liquido, con indicador para HCFC/CFC, tipo SGRI. es instalado después del filtro deshidratador para indicar el contenido del agua después de secarse. También puede proporcionarse el indicador visual con indicador para otros tipos de refrigerantes. Para mayor información, por favor, vea el catálogo del producto Danfoss. Piedras desecantes - DCR Refrigerantes CFC/HFC/HCFC/R744 Materiales Carcasa: Acero Máx. presión de trabajo [bar] HP:46 Rango temperatura operacional [°C] –40 a 70 Núcleos macizos DM/DC/DA ➀ Filtros deshidratadores ➁ Filtros deshidratadores ➂ Filtros deshidratadores ➃ Válvula de cierre ➄ Válvula de cierre ➅ Válvula de cierre ➆ Indicador visual ➇ Indicador visual ➈ Indicador visual Válvula de cierre Válvula de cierre Válvula de cierre Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 80. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 78 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 En muchos aspectos el CO2 es un refrigerante mucho menos complicado, pero tiene algunas características únicas, comparadas con otros refrigerantes comunes. Una característica, es la solubilidad del agua en CO2. Tal como se muestra en la siguiente figura, existe una pequeña diferencia entre la solubilidad en ambos, el líquido y las fases del vapor de R134a. Sin embargo, con el CO2, esta diferencia es muy significativa. Lo que sucede en el sistema fluorado también puede ocurrir en los sistemas de CO2 cuando el agua, los ácidos y las partículas están presentes en el sistema, por ejemplo bloqueo por partículas y corrosión por ácidos. Además, la única solubilidad del agua de CO2 aumentará el riesgo de congelamiento en los sistemas de CO2. En el evaporador, cuando el líquido CO2 se evapora, la solubilidad del agua en el refrigerante disminuye significativamente cuando la relación de circulación está cerca de uno. Esto causa un riesgo de crear agua residual. Si esto ocurre y la temperatura está por debajo de 0°C, el agua residual se congelará y los cristales de hielo podrán bloquear las válvulas de control, válvulas solenoide, filtros y otro equipo. La instalación de los filtros deshidratadores, aun es el método más eficiente para evitar el congelamiento mencionado anteriormente, bloqueos y reacciones químicas. Y los filtros deshidratadores tipo mineral comúnmente usados en sistemas fluorados hay demostrado ser efectivo para los sistemas CO2. Para instalar los filtros deshidratadores en un sistema CO2, la única solubilidad de agua también debe ser tomada en consideración. 9.2 Filtros deshidratadores en sistemas CO2 Solubilidad del agua en CO2 1 10 100 1000 -50 -30 -10 10 Líquido Vapor Solubilidadmáxima[ppm] (mg/kg) [°C] R134a Danfoss Tapp_0117_05 11-2006
  • 81. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 79 Ejemplo de aplicación 9.2.1: Filtros deshidratadores en CO2 sistemas de circulación de líquido bombeados Compresor Separador deaceite Condensador Recibidor Evaporador � SVA � SVA � SGRN Entrada NH3 Salida NH3 Válvula de expansión 1 Separador de Líquido � DCR SNV Danfoss Tapp_0118_05 11-2006 Para instalar un filtros deshidratadores en un sistema CO2, debe considerarse el siguiente criterio: Humedad relativa Como se muestra en la siguiente figura, cuando el RH es demasiado bajo, la capacidad del filtros deshidratadores disminuye rápidamente. Caída de presión La caída de presión a través de filtros deshidratadores debe ser pequeña. Y el desempeño de los sistemas no deben ser sensibles a esta caída de presión. Flujo de doble fase Debe ser evitado el flujo de doble fase a través del filtro deshidratador, el cual trae riesgo de congelamiento y bloqueo debido a las únicas características de solubilidad de agua. En sistemas de circulación de líquido bombeado CO2, son recomendados los filtros deshidratadores para ser instalados en las líneas líquidas antes de los evaporadores. Sobre estas líneas el RH es alto, no existe dos fases de flujo y no es sensible a la caída de presión. No es recomendable la instalación en otras posiciones por las siguientes razones: 1. En el circuito de la válvula de expansión del condensador del compresor, el RH es bajo. En el líquido separador, existe más del 90% de agua, en la fase de líquido debido a menos solubilidad del vapor CO2 comparado con el líquido. Por consiguiente, es transformada poca agua dentro del circuito del compresor por el vapor de succión. Si los filtros deshidratadores son instalados en el circuito, el secador tendrá capacidad muy pequeña. 2. En la línea de succión existe un riesgo de “congelamiento”debido al flujo de dos fases como lo mencionado. 3. En la línea de líquido antes de las bombas del refrigerante, la caída de presión aumenta el riesgo de cavitación en las bombas. Si la capacidad de un filtro deshidratadore no es suficiente, varios filtros deshidratadores pueden ser considerados en paralelo. Humedad Relativa - RH [%] Capacidad relativa del secador Tamices Moleculares Capacidadrelativa[%] 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100Danfoss Tapp_0119_05 11-2006 ➀ Válvula de cierre ➁ Filtros deshidratadores ➂ Indicador visual ➃ Válvula de cierre Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 82. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 80 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 9.2.2: Sistemas de filtros deshidratadores DX en CO2 Compresor Separador deaceite Condensador Recibidor Evaporador TE � DCR � SVA � SGRI � DCR � SVA � SGRI SNV SNV � DCR � SVA � SGRI SNV Entrada NH3 Salida NH3 SVA SVA SVA 12 Danfoss Tapp_0120_05 11-2006 En un sistema CO2 DX, la concentración de agua es la misma es a través del sistema, de esta manera el RH esta sólo hasta la solubilidad del agua del refrigerante. A pesar que el RH en la línea de líquido antes de la válvula de expansión es relativamente pequeña, debido a la alta solubilidad del agua de líquido de alta temperatura CO2 . Incluso, es recomendable que los filtros deshidratadores sean instalados en esta línea (misma posición como sistema fluorados) por las siguientes razones: 1. En la línea de succión y descarga, esta es sensible a la caída de presión, así como el alto riesgo de congelamiento de la línea de succión. Los filtros deshidratadores no son recomendados para ser instalados aquí, a pesar que los RH son altos. 2. En la línea de líquido después de la válvula de expansión, la instalación de los filtros deshidratadores también debe ser evitada debido al flujo de doble fase. ➀ Filtros deshidratadores ➁ Filtros deshidratadores ➂ Filtros deshidratadores ➃ Válvula de cierre ➄ Válvula de cierre ➅ Válvula de cierre ➆ Indicador visual ➇ Indicador visual ➈ Indicador visual Válvula de cierre Válvula de cierre Válvula de cierre Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 83. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 81 El asunto del agua en sistemas de amoníaco es único, comparado con sistemas fluorados y sistemas CO2: La estructura molecular del amoníaco y el agua son similares, ambos pequeños y opuestos y como un resultado de ambos, el amoníaco y el agua son completamente solubles. Como resultado de la semejanza del amoníaco y del agua molecular, no han existido filtros deshidratadores eficientes para el amoníaco. Además, debido a la alta solubilidad del agua en el amoniaco, el agua residual es difícil para extraer de la solución. El agua y el amoníaco coexistirán y actuarán como un tipo de refrigerante mineral, la relación P-T saturada no es igual como el amoníaco anhidro. Éstos son factores respecto al por qué los sistemas de amoníaco son diseñados raramente como sistemas DX: Por otro lado, el amoníaco líquido es fuerte al evaporarse completamente cuando el agua está presente, lo cual inducirá al golpe de ariete; por otro lado, ¿Cómo puede funcionar correctamente una válvula de expansión termostática, cuando cambia la relación P-T saturada? Los sistemas de circulación del líquido bombeados pueden evitar adecuadamente los daños potenciales del agua en los compresores. Con la entrada solamente del vapor, en la línea de succión, se evita el golpe de ariete y con la condición de que no exista demasiada agua en el líquido, el vapor no contendrá casi nada de agua (máximo recomendable de 0.3%), el cual podrá evitar efectivamente la contaminación del aceite por el agua. Mientras que los sistemas de circulación líquida bombeados evitarán efectivamente daños en los compresores, esto también mantiene desapercibidas las otras penalidades del agua: El COP del sistema es reducido Cuando hay contenido de agua, la relación P-T saturada del refrigerante será diferente del amoníaco puro. Específicamente, el refrigerante se evaporará a una temperatura más alta por presión determinada. Esto disminuirá la capacidad de refrigeración del sistema y aumentará el consumo de energía. Corrosión El amoniaco llega a ser corrosivo con el agua presente y comienza a corroer la tubería, válvulas, recipientes, etc Problemas del compresor Si el agua es incorporada dentro de los compresores, por ejemplo, debido a la ineficacia de los separadores de líquido, esto también inducirá a problemas de aceite y corrosión en los compresores. Por consiguiente, para mantener el sistema de manera eficiente y sin problemas, es recomendable observar regularmente el agua y emplear algún método de eliminación de agua, cuando el contenido del agua se encuentra por encima del nivel aceptable. Básicamente, existen tres maneras de tratar la contaminación del agua: Cambie la carga Esto es adecuado para sistemas con pocas cargas (por ejemplo, enfriadores con evaporadores tipo placa) y debe cumplir con la legislación local. Recuperación de algunos evaporadores Esto es adecuado para algunos sistemas de gravedad conducidos sin descongelamiento de gas caliente. En estos sistemas, el agua permanece en el líquido cuando el amoníaco se evapora y se acumula en los evaporadores. Rectificador de agua Parte del amoniaco contaminado es drenado dentro del rectificador, donde es calentado con la evaporación del amoníaco y el agua drenada. Para sistemas de circulación de líquido bombeado, Ésta es la única manera de retirar agua. Para mayor información sobre contaminación y eliminación de agua en sistemas de refrigeración, vea folleto IIAR 108. Es necesario mencionar que existe una desventaja en el contenido de agua demasiado baja - la posibilidad de un tipo especial de corrosión de acero. Sin embargo, esto no está probablemente en una planta real. 9.3 Eliminacion de agua en sistemas de amoníaco
  • 84. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 82 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 9.3.1: rectificador de agua calentado por gas caliente controlado por válvulas de flotador � SV4 � SV1 SVA SVA SVA SVA SVA SVA SVA � EVRA+FA � EVRA � EVRA+FA � REG � BSV � QDV Entrada amoniaco contaminado Al Separador de líquido Entrada gas caliente Al separador de líquido Indicador visual Indicador visual � SVA Danfoss Tapp_0121_05 09-2007 Procedimiento para retirar el agua: 1. Energice la válvula solenoide EVRA ➀ y ➂. El amoniaco contaminado es drenado dentro del recipiente de rectificación. La válvula flotador SV4 ➁ se cerrará cuando el nivel del líquido en el recipiente alcance el nivel determinado. 2. Energice la válvula solenoide EVRA ➃. El gas caliente es alimentado para el interior del serpentín del recipiente y empieza a calentar el amoníaco contaminado. El amoniaco comienza a evaporarse y el agua permanece en el líquido. La válvula flotador SV1/3 ➅ completa con un kit especial en el interior (mostrado en la línea de punto) controla el flujo del gas calentado de acuerdo con la carga de calentamiento y mantiene la temperatura de calentamiento en la temperatura de condensación del gas calentado. Cuando el amoniaco se evapora en el recipiente y el nivel líquido cae, la válvula flotador SV4 ➁ se abrirá y drenará más amoníaco contaminado dentro del recipiente. ➀ Válvula solenoide ➁ Válvula de flotador de baja presión ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula solenoide ➄ Válvula de regulación manual ➅ Válvula flotador de alta presión ➆ Válvula de alivio de seguridad interna ➇ Válvula de drenaje rápido ➈ Válvula de cierre 3. Cuando la rectificación es completada, los niveles en ambos, el recipiente y el serpentín detendrán la carga y la válvula flotador ➁ y ➅ se cerrará. Desenergice la válvula solenoide ➀ y ➃, luego abra la válvula de cierre SVA y la válvula de drenaje QDV ➇, y drene el agua que queda en el recipiente. 4. Cierre la válvula de drenaje QDV ➇ y la válvula de cierre SVA ➈. Luego desenergice la válvula ➂ de solenoide para detener el proceso de retirada del agua o si es necesario, repita el paso 1 para continuar el proceso. Para consideraciones de seguridad, la válvula de descarga de seguridad BSV ➆ es instalada en el recipiente para evitar presión excesiva acumulada. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 85. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 83 Ejemplo de aplicación 9.3.2: El rectificador de agua, calentado por gas caliente, equipado con válvula flotador y válvula de bola SVA SVA � Válvula de bola � EVRA QDV Entrada amoniaco contaminado A la línea de succión � NRVA � REG Para intermediar el separador refrigerador/líquido SVA � ICS CVP � REG BSV � SV1 SVA SVA SVA � EVRA+FA � REG Al separador de líquido Entrada gas caliente Indicador visual Indicador visual SVA Danfoss Tapp_0122_05 09-2007 Éste es el proceso manual de retirada de agua. Éste es el proceso manual de retirada de agua. 1. Energice la válvula solenoide EVRA , luego abra la válvula ➀ de bola . Amoniaco contaminado del lado de baja presión, es drenado dentro del rectificador de agua. Cuando el amoníaco en el recipiente alcanza el nivel requerido (verifique a través del indicador visual), cierre la válvula de bola y desenergice la válvula ➀ solenoide EVRA ➃. 2. Energice la válvula solenoide EVRA ➆. El gas caliente es alimentado en el interior del serpentín en el recipiente y empieza a calentar el amoniaco contaminado, con la evaporación del amoníaco y el agua que queda en el líquido. La válvula flotador SV1/3 ➈ completa con un kit especial dentro (mostrado en la línea de punto) controla el flujo del gas caliente de acuerdo con la carga de calentamiento y mantiene la temperatura de calentamiento en la temperatura de condensación del gas caliente. ➀ Válvula de bola ➁ Válvula de retención ➂ Válvula de regulación manual ➃ Válvula solenoide ➄ Válvula de regulación manual ➅ Válvula de regulación de presión ➆ Válvula solenoide ➇ Válvula de regulación manual ➈ Válvula flotador de alta presión Válvula de alivio de seguridad interna Válvula de drenaje rápido Válvula de cierre 3. Cuando se detenga la ebullición en el recipiente (controlar a través de los indicadores de nivel), quite la alimentación a la Válvula solenoide EVRA ➆, abra la válvula de cierre SVA . Utilice la válvula de drenaje QDV para vaciar la Mezcla agua/amoniaco del recipiente. Durante la destilación, es importante mantener la presión correcta y la temperatura en el recipiente. La temperatura no debe ser muy alta, de lo contrario el agua se evaporará. Adicionalmente la temperatura no debe ser muy baja, de lo contrario quedará demasiado amoníaco en el recipiente así como el líquido y será desperdiciado cuando drene. Esto es garantizado por la válvula servoaccionada ICS ➅ con la válvula piloto de presión constante CVP, la cual mantiene la presión en el recipiente a un nivel óptimo. Para consideraciones seguras, la válvula de descarga de seguridad BSV es instalada en el recipiente para evitar presión excesiva acumulada. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 86. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 84 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 9.3.3: rectificador de agua calentado por agua caliente SVA SVA SVA SVA � BSV QDVSalida agua caliente SVA CVP � EVRA Entrada amoniaco contaminado A la línea de succión � NRVA � REG Para intermediar el separador refrigerador/líquido � ICS � REG � EVRA+FA � REG Entrada agua caliente Indicador visual Indicador visual � Válvula de bola Danfoss Tapp_0123_05 09-2007SVA ➀ Válvula de bola ➁ Válvula de retención ➂ Válvula de regulación manual ➃ Válvula solenoide ➄ Válvula de regulación manual ➅ Válvula de regulación de presión ➆ Válvula solenoide ➇ Válvula de regulación manual ➈ Válvula de alivio de seguridad interna Válvula de drenaje rápido Válvula de cierre Éste es un proceso manual de retirada de agua con agua caliente como fuente de calor. El agua caliente suministrada mediante recuperación del calor. Pasos para retirada del agua: 1. Energice la válvula solenoide EVRA ➃, luego abra la válvula ➀ de bola . Amoniaco contaminado del lado de baja presión, es drenado dentro del rectificador de agua. Cuando el amoníaco en el recipiente alcanza el nivel requerido (verifique a través del indicador visual), cierre la válvula de bola y desenergice la válvula ➀ solenoide EVRA ➃. 2. Abra la válvula solenoide EVRA ➆. El agua caliente es alimentada en el interior del serpentín en el recipiente y empieza a calentar el amoniaco contaminado, con la evaporación del amoníaco y el agua que queda en el líquido. 3. Cuando se detenga la ebullición en el recipiente (controlar a través de los indicadores de nivel), quite la alimentación a la Válvula solenoide EVRA ➆, abra la válvula de cierre . Utilice la válvula de drenaje QDV ➉ para vaciar el agua del recipiente. Durante la destilación, es importante mantener la presión correcta y la temperatura en el recipiente. La temperatura no debe ser muy alta, de lo contrario el agua se evaporará. Adicionalmente la temperatura no debe ser muy baja, de lo contrario quedará demasiado amoníaco en el recipiente así como el líquido y será desperdiciado cuando drene. Esto es garantizado por la válvula servoaccionada ICS ➅ con la válvula piloto de presión constante CVP, el cual mantiene la presión en el recipiente a un óptimo nivel. Para consideraciones seguras, la válvula de descarga de seguridad BSV ➈ es instalada en el recipiente para evitar presión excesiva acumulada. Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite Agua
  • 87. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 85 Presencia de gases no condensables Los gases no condensables están presentes en los sistemas de refrigeración en el inicio del proceso de la instalación, en las tuberías y conexiones estando llenos de aire. Por consiguiente, si un tratamiento al vacío no es realizado, el aire puede quedar dentro del sistema. Adicionalmente, el aire entra al sistema como resultado de fugas del sistema, cuando el sistema es abierto para mantenimiento, la penetración a través de los componentes del sistema, fugas en conexiones soldadas donde la presión del amoníaco es más bajo que la presión atmosférica (inferior a –34°C de temperatura de evaporación), cuando se agrega aceite, etc. Además, impurezas en el refrigerante y/o descomposición del refrigerante o el aceite de engrase debido a las altas temperaturas de descarga que pueden generar gases no condensables (por ejemplo el Amoníaco se descompone dentro del nitrógeno e hidrógeno). Ubicación y detección Los gases no condensables están contenidos dentro del lado de alta presión del sistema de refrigeración, principalmente en los puntos más fríos y menos agitados en el condensador. Una manera sencilla de verificar la presencia de gases no condensables en el sistema, es comparar la diferencia de presión entre la presión de condensación actual, leer en el manómetro del depósito y la presión saturada correspondiente a la temperatura medida en la salida del condensador. Por ejemplo, si 30°C es medido en la salida del condensador en un sistema de amoníaco, la temperatura saturada relativa es 10.7 bar g y si la lectura del manómetro es 11.7 bar g, entonces existe 1 bar de diferencia y esto se debe a la presencia de gases no condensables. Problemas generados El aire tiende a formar una película sobre las tuberías del condensador, aislando la superficie de transferencia de calor del refrigerante en el condensador. El resultado es una reducción de la capacidad del condensador y de esta manera un aumento en la presión de condensación. La eficiencia de energía luego declinará y dependiendo de la presión de condensación, el potencial para problemas relacionados al aceite, aumentará. La capacidad reducida en el condensador es una realidad, pero es muy dificultoso determinar. Los fabricantes de purgadores de aire han suministrado algunos datos, los cuales indican una capacidad de 9-10 % de reducción para cada bar de presión de condensación aumentada. Si se requiere un cálculo más exacto, la ASHRAE proporciona algunas pautas de cómo evaluarlo así como algunos ejemplos de investigaciones emprendidas con resultados alcanzados. (Sistemas HVAC y Equipo Manual, Gases No Condensable). Otros fabricantes estiman los riesgos y los altos costos asociados del lado del compresor. Tal como la presión de condensación y el aumento de temperatura de descarga, habrá más riesgos en los cojinetes debido a problemas en el aceite, así como un aumento en el costo de utilización de un compresor. La estimación del costo está relacionada con el tipo de compresor y tamaño de la planta. En definitiva, la presencia de gases no condensables es tan indeseable como inevitable y el equipo de purga de aire, es usado a menudo. Sistemas de purga de aire El aire o los gases no condensables pueden ser purgados fuera del sistema manualmente. Esto es realizado por el personal de mantenimiento y puede conducir a pérdidas excesivas de refrigerante. Otra forma de purgado es llamada de purgado refrigerado: Los gases que vienen de los puntos de muestra son enfriados dentro de una cámara con aceite enfriado, con el propósito de condensar el refrigerante y devolverlo al sistema. Los gases que quedaron en la cámara deben ser purgados fuera a la atmósfera. La idea de refrigeración y condensación, es reducir la cantidad del refrigerante liberado. El refrigerante usado para enfriamiento puede ser el mismo de la planta de refrigeración; esto también puede ser otro refrigerante diferente. La ubicación para la conexión de purga es bastante difícil y depende del sistema y tipo de condensador. A continuación, están algunos ejemplos de puntos de purga. En el diseño, las flechas en las serpentines del condensador y los recipientes representan las velocidades del flujo. El largo de la flecha disminuye como disminuye la velocidad. La acumulación de aire es mostrada por los puntos negros. Éstos lugares con alto contenido de aire están donde deben ser tomadas las muestras para la purga. 9.4 Sistemas de purga de aire � Recibidor � Condensador evaporativo � Condensador de casco y tubo horizontal � Condensador de casco y tubo verticalDanfoss Tapp_0124_05 11-2006
  • 88. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 86 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 9.4.1: Sistema de purgado de aire automático, usando el refrigerante de la planta � SV1 SVA SVA SVA SVA SVA SVA SVA SVA � FA+EVRA � EVRAT+ FA � FA+EVRAT REG REG REG � RT 280A � EVRA Condensador Recibidor De la bomba de refrigerante Al separador de líquido Tanque de agua De la línea de descarga Danfoss Tapp_0125_05 09-2007 ➀ Válvula solenoide ➁ Válvula solenoide ➂ Válvula solenoide ➃ Válvula de flotador ➄ Interruptor de presión ➅ Válvula solenoide Pasos para la purga de aire: 1. Energice la Válvula solenoide EVRA ➀, con la finalidad que el refrigerante líquido de baja presión entre a el serpentín del refrigerante contenido en el recipiente. 2. Energice la Válvula solenoide EVRAT ➁ o ➂. Gas refrigerante con aire acumulado, está involucrado en el recipiente, dentro del cual el vapor refrigerante se condensa y el aire sube a la parte superior del recipiente. La válvula de flotador SV1 ➃ drena el refrigerante líquido condensado automáticamente. 3. Con el aire que se acumula en la parte superior del recipiente, la presión total dentro del recipiente comparado con la presión saturada del refrigerante líquido aumenta. Cuando esta presión alcanza la configuración en el interruptor de presión RT 280A ➄, abre la Válvula solenoide EVRA ➅ y recupera un poco de aire del recipiente. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aire
  • 89. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 87 El calor libre de recalentamiento y/o condensación en el condensador puede ser exigido si hay requerimientos para calentamiento en la planta. Éstos incluyen calentamiento de aire en oficinas o tiendas, calentamiento de agua para lavado o procesamiento, agua de alimentación de la caldera de precalentamiento, etc. Para hacer de la recuperación del calor, una solución económica, es importante cerciorarse de que el calor liberado y los requisitos de calentamiento, corresponden a los términos de coordinación, nivel de temperatura y flujo de calor. Por ejemplo, para producción de agua caliente, es decir, cuando es requerido calor en alta temperatura, el calor de recalentamiento puede ser recuperado; mientras que para el calentamiento de la oficina, usualmente puede ser considerada la recuperación de todo el calor del condensador. Un sistema de control bien diseñado, es de gran importancia para operación sin problemas y operación eficiente de sistemas de refrigeración con recuperación de calor. El propósito del control es coordinar la recuperación del calor y la refrigeración: 1. La función básica de refrigeración debe ser garantizada si la recuperación de calor está funcionando o no. La presión de condensación no debe ser muy alta cuando se detiene la recuperación del calor. Además para sistemas DX, la presión de condensación, tampoco debe ser tan baja (Vea la sección 3). 2. Los requisitos para recuperación de calor, por ejemplo, la temperatura y el flujo de calor, deben ser cumplidos. 3. Control del circuito de recuperación de calor on/off sin problemas, de acuerdo con lo establecido. El control de recuperación de calor necesita diseño muy sofisticado, el cual puede variar de planta a planta. Lo siguiente, son algunos ejemplos: 9.5 Sistema de recuperación de calor Ejemplo de aplicación 9.5.1: Control para disposición en serie de intercambiador de calor de recuperación y condensador Condensador Al recibidor SVA Entra agua SVASVA SVA SVASalida de agua De la línea de descarga � EVRAT+FA Condensador de recuperación de calor A la línea de succión SVA � REG � ICS � ICS EVM CVP � NRVA Danfoss Tapp_0126_05 09-2007 ➀ Regulador de presión ➁ Válvula solenoide ➂ Válvula de retención ➃ Válvula solenoide ➄ Válvula de regulación manual El sistema de recuperación de calor es aplicable al aire tal como al agua. Ciclo del refrigerante sin recuperación de calor El gas caliente de la línea de descarga es llevado directamente al condensador principal a través de la válvula servoaccionada operada por piloto ICS ➀ con piloto de presión constante CVP (HP). La válvula de retención NRVA ➂ previene la circulación de retorno al condensador de recuperación de calor. Ciclo de recuperación de calor La válvula servoaccionada operada por piloto ICS ➁ es controlada por el interruptor on/off de la Válvula solenoide del piloto EVM, a través de un reloj, termostato etc. El gas caliente entra al condensador de recuperación. ICS ➀ se cerrará normalmente debido a la capacidad de condensación aumentada y presión de descarga disminuida. Si la presión de descarga aumenta, el piloto de presión constante CVP (HP) abrirá la válvula servoaccionada ICS ➀, aun así, parte del gas caliente puede fluir hacia el condensador principal. En época de verano el condensador de recuperación de calor está inactivo por periodos extensos de tiempo. Para evitar el riesgo de acumulación de líquido en el condensador, una Válvula solenoide EVRA ➃ ay una válvula regulable REG ➄ aseguran el periodo de evaporación de cualquier condensado en el condensador de recuperación. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Agua
  • 90. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 88 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Ejemplo de aplicación 9.5.2: Control para disposición en serie de intercambiador de calor de recuperación y condensador Condensador Al recibidor SVA Entra agua � RT 107 SVASVA SVA SVASalida de agua � ICS � NRVA De la línea de descarga Condensador de recuperación de calor EVMCVPP Danfoss Tapp_0127_05 09-2007 ➀ Regulador de presión diferencial ➁ Termostato ➂ Válvula de retención Este sistema de recuperación de calor, es aplicable en plantas de refrigeración centralizada con varios compresores. Con la condición de que sólo una proporción pequeña de capacidad del compresor sea usado, todo el gas de descarga pasará a través del condensador de recuperación y después al condensador principal. Cuanto mayor es la capacidad del compresor usado, mayor llega a ser la caída de presión en el condensador de recuperación. Cuando esta caída de presión excede la configuración del piloto de presión diferencial CVPP(HP) en la válvula servoaccionada ICS ➀ parcialmente y se abre en exceso el gas de presión que está conducido directo dentro del condensador principal. Cuando el agua deseable o la temperatura del aire ha sido alcanzada por los medios del condensador de recuperación de calor, el termostato RT 107 ➁ activa el piloto on/off EVM y la válvula servoaccionada ICS ➀ abrirá completamente. Ejemplo de aplicación 9.5.3: Control para disposición paralela del intercambiador de calor de recuperación y condensador SVASVASVA SVA SVA EVMCVP Condensador Al recibidor Entra agua � RT 107 Salida de agua � ICS � NRVA De la línea de descarga Condensador de recuperación de calor Al recibidor Danfoss Tapp_0128_05 09-2007 ➀ Regulador de presión y válvula solenoide ➁ Termostato ➂ Válvula de retención Este sistema de recuperación de calor es aplicable a sistemas con varios compresores - por ejemplo para calentamiento central de agua. En operación normal la válvula servoaccionada ICS ➀ se mantiene abierta por el interruptor on/off de la válvula piloto de solenoide EVM, activado por un control externo conectada al termostato RT 107. En época de invierno, cuando la demanda de calor necesita recuperación de calor, la válvula piloto de solenoide EVM es cerrada, el cual hace que la válvula servoaccionada ICS ➀ se cierre alternadamente. Si la presión de condensación excede la configuración del piloto de presión constante CVP (HP), la válvula servoaccionada ICS 3 se abrirá y el gas de presión excedente será conducido al condensador principal. La válvula de retención NRVA previene la circulación de retorno del refrigerante al condensador de recuperación. Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Agua
  • 91. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 89 9.6 Literatura de referencia Para una descripción alfabética de toda la literatura de referencia, por favor vea la página 104 Tipo N° Literatura BSV RD.7F.B CVP PD.HN0.A DCR PD.EJ0.A EVM PD.HN0.A EVRA(T) RD.3C.B ICS PD.HS0.A NRVA RD.6H.A Tipo N° Literatura REG PD.KM0.A RT 107 RD.5E.A SGR PD.EK0.A SNV PD.KB0.A SVA PD.KD0.A SV 1-3 RD.2C.B SV 4-6 RD.2C.B Folleto técnico / Manual Tipo N° Literatura BSV RI.7F.A CVP RI.4X.D DCR PI.EJ0.B EVM RI.3X.J EVRA(T) RI.3D.A ICS PI.HS0.A NRVA RI.6H.B Tipo N° Literatura REG PI.KM0.A SGR PI.EK0.A SNV PI.KB0.A SVA PI.KD0.B SV 1-3 RI.2B.F SV 4-6 RI.2B.B Instrucción del producto Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 92. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 90 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 10. Apéndice Los sistemas de refrigeración típicos están caracterizados básicamente por el ciclo de refrigeración y la manera de suministrar refrigerante al evaporador. Para el ciclo de refrigeración, los sistemas de refrigeración industrial son clasificados en tres tipos: Sistema de una etapa Éste es el ciclo más básico Compresión- condensación-expansión-evaporación. Sistema de dos etapas En esta clase de sistema la compresión es asumida en dos etapas, normalmente por dos compresores. El enfriamiento inmediato se utiliza a menudo para optimizar el rendimiento del sistema. Sistema cascada Este sistema es actualmente de dos ciclos básicos en cascada. El evaporador en ciclo de alta temperatura actúa también como condensador deciclo de baja temperatura. Por cierto, el suministro de refrigerante a los evaporadores, a los sistemas pueden ser clasificados en dos tipos básicos: Sistema de expansión directa La mezcla de líquido/vapor del refrigerante después de que la expansión es directamente alimentada en los evaporadores. Sistema circulado El líquido y el vapor del refrigerante, después de la expansión, son separados en un separador de líquido y sólo el líquido es alimentado en los evaporadores. La circulación de líquido puede ser cualquier circulación de gravedad o circulación de la bomba. Estos tipos de sistemas de refrigeración serán ilustrados por algunos ejemplos: 10.1 Sistemas de refrigeración típicos
  • 93. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 91 Sistema de una etapa con expansión directa (DX) ➀ Zona de control del compresor ➁ Zona de control del aceite ➂ Zona de control del condensador ➃ Zona de control del evaporador Sistema de refrigeración de una etapa con expansión directa es el sistema más básico de refrigeración, el cual es muy popular en aire acondicionado y sistemas pequeños de refrigeración, fig. 10.1. El ciclo de refrigeración es: El refrigerante de vapor de baja presión es comprimido por el compresor y dentro del condensador, donde el vapor de alta presión se condensa el líquido de alta presión. El líquido de alta presión luego se expande a través de la válvula de expansión termostatica dentro del evaporador, donde el líquido de baja presión se evapora dentro del vapor de baja presión y será succionado por el compresor otra vez. El separador de aceite y el recibidor no tienen nada que hacer en el ciclo de refrigeración, pero ellos son importantes para el control: El separador de aceite separa y colecta el aceite del refrigerante, luego envía el aceite de vuelta al compresor. Este circuito de aceite es importante garantizar la seguridad y eficiencia del funcionamiento del compresor, por ejemplo buena lubricación, y el control del aceite (Sección 6) es esencial para mantener la temperatura del aceite y la presión a un nivel aceptable. El recibidor puede absorber/liberar refrigerante cuando los contenidos del refrigerante en diferente componentes varían con la carga o algunos componentes bloqueados para el servicio. El recibidor también puede mantener un suministro de refrigerante líquido en constante presión en la válvula de expansión. La válvula de expansión termostatica es controlada por el recalentamiento. Esto es de gran importancia para las funciones de ambos, el evaporador y el compresor: Al mantener un recalentamiento constante en la salida del evaporador, la válvula de expansion termostatica suministra el flujo correcto del refrigerante líquido en el evaporador de acuerdo a la carga. Un pequeño recalentamiento puede garantizar que sólo el vapor entra en la succión del compresor. Las gotitas de líquido en la succión pueden causar golpe de ariete, el cual equivale a dañar el motor. Por favor, verifique que la válvula de expansión termostatica sólo puede mantener un recalentamiento constante, en vez de una temperatura de evaporación constante. Específicamente, si no ocurre otro control, la temperatura de evaporación aumentará con el aumento de carga y caerá con la disminución de carga. Dado que una temperatura de evaporación constante es el objetivo de la refrigeración, otros controles también son necesarios, por ejemplo el control del compresor y control del evaporador. El control del compresor puede ajustar la capacidad de refrigeración del sistema y el control del evaporador puede garantizar un flujo correcto del refrigerante al evaporador. Los detalles de estos dos tipos de controles están introducidos en la Sección 2 y en la Sección 5, respectivamente. Teóricamente,mientras mas baja sea la temperatura de condensación mas eficiente es el sitema . Pero en un sistema de expansión directa, si la presión en el depósito es demasiado bajo, la diferencia de presión a través de la válvula de expansión será demasiado baja para suministrar flujo suficiente de refrigerante. Por consiguiente, los controles deben ser designados para prevenir una presión de condensación demasiado baja, si la capacidad de condensación de un sistema de expansión directo es posible para variar demasiado. Esto es discutido en controles de condensador (Sección 3). El principal inconveniente de la expansión directa es la baja eficiencia. Dado que tiene que ser mantenido un cierto recalentamiento: Parte del área de transferencia de calor en el evaporador, es ocupado por vapor y la eficiencia de transferencia de calor es más baja. El compresor consume más energía para comprimir el vapor de recalentamiento que el vapor saturado. Este inconveniente llega a ser especialmente problemático en una planta de refrigeración de baja temperatura o en una planta de refrigeración amplia. En estos sistemas de refrigeración, el sistema circulado con circulación de bomba o circulación natural es designado con el fin de economizar energía. Fig. 10.1 Sistema de refrigeración de una etapa con expansión directa TC Compresor Separador deaceite Condensador Recibidor Evaporador Válvula de expansión termostática 1 2 3 4 Danfoss Tapp_0129_05 11-2006 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Aceite
  • 94. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 92 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Sistema de una etapa con recirculación por bomba de refrigerante ➀ Zona de control del compresor ➁ Zona de control del aceite ➂ Zona de control del condensador ➃ Zona de control de nivel líquido ➄ Zona de control del evaporador El circuito para un sistema de refrigeración de una sola etapa, como se muestra en la figura 10.2, tiene muchas similitudes con el sistema DX mostrado en la figura 10.1. La principal diferencia es que en este sistema el vapor refrigerante que entra a la succión del compresor es vapor saturado en lugar de vapor recalentado. Esto es producido por la instalación de un separador de líquido entre el evaporador y el compresor. En el separador de líquido, el líquido procedente de la mezcla líquido/vapor proviene en parte del evaporador y en parte de la válvula de expansión 1. Sólo vapor saturado pasará a la succión del compresor, mientras que las bombas de refrigerante sólo envían líquido al refrigerador. Como el vapor de succión no está recalentado, la temperatura de evaporación será inferior que en un sistema DX. Debido a la inferior temperatura de evaporación el rendimiento del compresor será mayor. El evaporador proporcionará más capacidad porque su superficie se utiliza en su totalidad para enfriar y no parcialmente para recalentar el refrigerante. Por lo tanto, un sistema de circulación presenta un rendimiento mayor que un sistema DX equivalente. La línea entre la entrada del condensador y el depósito está dedicada a la compensación de presión, para asegurar que el líquido del condensador puede fluir hacia el depósito sin problemas. En sistemas de circulación de la bomba, es importante mantener la bomba funcionando, es decir, que el funcionamiento de la misma no sea interrumpido de forma no intencionada. Por lo tanto, el control de la bomba es importante para asegurar que tiene la diferencia de presión correcta, que está asegurado un suministro constante de líquido y que su estado no sea puesto en peligro. Este tema se explica en la Sección 7. En sistemas de circulación no hay recalentamiento que pueda utilizarse como variable de control para el funcionamiento de una válvula de expansión termostática. La válvula de expansión 1 suele estar controlada por el nivel en el separador de líquido o, a veces, por el nivel en el depósito/condensador. A esto se le llama, en ocasiones, control de nivel de líquido, que se explica en la Sección 4. Si los evaporadores son del tipo de tubo y aletas y se utilizan con aire y si la temperatura de evaporación es inferior a 0 ºC, se forma una capa de escarcha/hielo sobre la superficie del evaporador debido a la humedad presente en el aire. Esta capa debe eliminarse regularmente, puesto que en caso contrario reducirá el flujo de aire del evaporador, con lo que disminuirá su capacidad de evaporación. Los métodos de desescarche posibles son gas caliente, calor eléctrico, aire y agua. En la figura 10.2 se utiliza gas caliente para la descongelación. Parte del gas caliente del compresor se deriva hacia el evaporador para su descongelación. El gas caliente calienta el evaporador y derrite la capa de hielo sobre él y, simultáneamente, el gas caliente se condensa y se convierte en líquido a alta presión. Utilizando una válvula de descarga, este líquido a alta presión puede devolverse al separador de líquido del conducto de succión. El desescarche por gas caliente sólo puede utilizarse en sistemas que presenten al menos tres evaporadores paralelos. Durante el desescarche, al menos dos de los evaporadores (por capacidad) deben estar enfriando y, como máximo, un evaporador debe estar desescarchando. En caso contrario, el gas disponible para el proceso de desesecarche será insuficiente. El método para cambiar entre los ciclos de refrigeración y desesecarche se explica en la sección de control del evaporador (Sección 5). Fig.10.2Sistemaderefrigeraciónmonofásicoconcirculacióndebombaydescongelamientodegascaliente Compresor Separador deaceite Condensador Recibidor Evaporador 1 2 3 Válvula de Expansión1 Refrigerador de aceite Bomba de refrigeración Válvulade Expansión2 5 4 Separadorde líquido Danfoss Tapp_0130_05 11-2006 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Aceite
  • 95. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 93 Sistema de dos etapas En la figura 10.3 se muestra un sistema típico de dos etapas. Parte del líquido refrigerante del depósito, primero se expande dentro de la presión intermedia y se evapora para enfriar la otra parte del refrigerante líquido en el enfriador intermedio. El vapor de la presión intermedia es luego conducida dentro de la línea de descarga de la presión de baja etapa, enfría el vapor de descarga de baja etapa y entra al compresor de alta etapa. La energía usada para comprimir esta parte del vapor de la presión de succión dentro de la presión intermedia es ahorrada y la temperatura de descarga del compresor de alta etapa que es más baja. De esta manera, el sistema de dos etapas es especialmente adecuado para sistema de refrigeración de baja temperatura, por el alto rendimiento y temperatura de baja descarga. El enfriador intermedio también puede suministrar refrigerante en los evaporadores de temperatura intermedios. En la figura 10.3, el refrigerante de suministro intermedio en el evaporador tipo placa por circulación de gravedad. Comparado con la circulación de la bomba, la circulación de la gravedad es conducida por el efecto del termosifón en el evaporador, en vez de la bomba. La circulación natural es sencilla y más confiable (en falla de la bomba), pero la transferencia de calor no es generalmente tan buena como la circulación de la bomba. El sistema de dos etapas puede ser teóricamente efectivo. Sin embargo, es difícil encontrar un tipo de refrigerante que sea adecuado para ambos, la alta temperatura y la baja temperatura en sistemas de refrigeración de baja temperatura. En altas temperaturas, la presión del refrigerante será muy alta, presentando alta demanda en el compresor. En bajas temperaturas, la presión del refrigerante puede ser al vacío, lo cual induce a más fuga de aire dentro del sistema (el aire en el sistema reducirá la transferencia de calor del condensador, vea la Sección 9.4). Por consiguiente, el sistema de cascada puede ser una elección mejor para sistema de refrigeración. Fig. 10.3 Sistema de refrigeración de dos etapas Recibidor Evaporador Separador de líquido Válvula de expansión Refrigerador de aceite Enfriador intermedio Evaporador Enfriador intermedio Válvula de expansión Separador deaceite Condensador Separador deaceite Compresor de propulsión/ baja etapa Compresor de alta etapa Danfoss Tapp_0131_05 09-2007 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Refrigerante líquido de presión intermedia Refrigerante de vapor de presión intermedia Otros medios (aceite, agua, etc.)
  • 96. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 94 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Sistema cascada Un sistema de cascada consiste en dos circuitos de refrigeración separados, como se muestran en la figura 10.4. Un condensador de cascada interconectará los dos circuitos actuando como ambos, el condensador de circuito de alta temperatura y el evaporador de circuito de baja temperatura. El refrigerante para los dos circuitos puede ser diferente y optimizado para cada circuito. Por ejemplo, el refrigerante puede ser NH3 para circuito de alta temperatura y CO2 para circuito de baja temperatura. Este sistema CO2 /NH3 necesita menos carga de amoniaco y demuestra ser más eficiente en refrigeración de baja temperatura que un sistema de dos etapas de amoníaco similar. Fig. 10.4 Sistema de refrigeración de cascada Condensador Recibidor Evaporador Separador de líquido Bomba de refrigerante Condensador de cascada Compresor Separador deaceite Válvula de expansión Bomba de refrigerante Compresor Refrigerador de aceite Recibidor Separador deaceite Válvula de expansión Separador de líquido Danfoss Tapp_0132_05 11-2006 Refrigerante de vapor de alta presión (HP) Refrigerante líquido de alta presión (HP) Mezcla de líquido/vapor de refrigerante Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP) Otros medios (aceite, agua, etc.)
  • 97. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 95 Este documento describirá una teoría muy básica para ON y OFF y el control de la modulación. Su finalidad es proporcionar un entendimiento básico sobre la teoría do control, sin que por eso sea necesario tener un nivel académico teórico de educación, dentro de la ingeniaría de control. Aún, se brindarán algunas sugerencias prácticas. 10.2 ON/OFF y controles de modulación Abreviaciones y definiciones P Proporcional I Integración D Derivativo PB Banda Proporcional [%] en a p. PI o PID controlador. Número en porcentaje, que PV tiene que cambiar para que el controlador cambie la salida (y) del 0 para el 100%. Kp Factor de amplificación en un controlador P. PI o PID Ti Tiempo de integración [s] en un controlador PI o PID Td Tiempo diferencial [s] en un controlador PID PID Un controlador típico que incluye ambas funciones P. I y D SP Set point PV Proceso Variable (el parámetro controlado: temperatura, presión, nivel líquido, etc.) offset (x) Diferencia entre SP y PV y Salida calculada de un controlador dead time Si se monta el físico de la medición de PV, por lo tanto la señal está siempre atrasada en el tiempo comparada a si la medición de PV fue instalada directamente cerca / en el PV. Referencias [1] Reguleringsteknik, Thomas Heilmann / L Alfred Hansen
  • 98. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 96 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 10.2.1 Control ON/OFF En algunos casos, en práctica, la aplicación del control se puede hacer con el control ON / OFF. Esto significa que el dispositivo de regulación (válvula, termostato) puede tener solamente dos posiciones. Como totalmente abierto/cerrado o contacto cerrado (ON)/abierto (OFF). Este principio de control se llama controle ON/OFF. Históricamente el ON / OFF fue ampliamente usado en refrigeración, especialmente en refrigeradores equipados con termostatos. Sin embargo los principios ON/OFF también pueden ser usados en sistemas avanzados donde son usados principios PID. Por ejemplo es una válvula ON/OFF (es decir, tipo Danfoss AKV / A) usada para controlar recalentamiento con parámetros disponibles PID en el controlador electrónico dedicado. (tipo Danfoss EKC 315A) Un controlador ON/OFF sólo reaccionará dentro de algunos valores definidos, como por ejemplo Max y Min. Fuera de estos valores límites, un controlador ON/OFF no puede realizar ninguna acción. Normalmente ON/OFF es usado porque: Precio bajo, sistema menos complicado, ningún lazo de realimentación. Puede ser aceptado que PV varíe un poco de SP, junto con lo que el dispositivo ON / OFF está operando. El proceso tiene gran capacidad que la operación ON/OFF no tiene ninguna influencia en PV En sistemas con tiempo muerto, el control ON/ OFF puede ser ventajoso En sistemas ON/OFF usted tendrá una realimentación, como sistemas de modulación, pero, la característica de los sistemas ON/OFF es que PV varía y el sistema no es capaz de eliminar ningún offset. Un ejemplo de control ON/OFF Para controlar el nivel líquido entre un nivel mínimo y máximo, un dispositivo ON/OFF puede ser usado como tipo Danfoss AKS 38. AKS 38 es un interruptor de flotador que puede controlar el interruptor de las válvulas solenoides ON/OFF. AKS 38 Separador de líquido Del recibidor EVRA+FA Danfoss Tapp_0133_05 11-2006 Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante de vapor de baja presión (LP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 99. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 97 10.2.2 Control de modulación La diferencia principal entre los controles de modulación y los sistemas ON / OFF es que los sistemas de modulación reaccionaran constantemente cuando hay un cambio en el PV. Aún, lo normal es que el controlador electrónico ofrezca la posibilidad, a los diferentes parámetros de control fáciles de cambiar, como el P, I y D. Esto proporciona mayor flexibilidad lo que, de nuevo, es muy útil, porque el controlador puede ser ajustado en diferentes aplicaciones. Un ejemplo de control de modulación Separador de líquido Del recibidor AKS41 EKC 347: Controlador con parámetros a ser ingresados: SP P I D PV Medido ICM Danfoss Tapp_0134_05 11-2006 P básico, I y principios D En los controladores más comunes es posible ajustar los parámetros en los controladores P, PI o PID. En un controlador P es posible ajustar: PB o Kp; En un controlador PI es posible ajustar: PB o Kp y Ti; En un controlador PID es posible ajustar: PB o Kp y Ti y Td. Controlador P + x ySP PV Controlador - Danfoss Tapp_0135_05 11-2006 En la práctica, los controladores proyectados son los P, para que cuando SP = PV, el controlador pueda ofrecer la salida que corresponde a la carga normal del sistema. Normalmente, esto significa que la salida será 50 % de la salida máxima. Por ejemplo una válvula motorizada correrá con el transcurso del tiempo en 50 % abriendo grado, con el fin de mantener SP. En cada controlador, existe un componente P. En un controlador P, hay una relación linear entre entrada y salida. KP + - x y %SP % PV % Controlador + 50% + Danfoss Tapp_0136_04 11-2006 X = SP – PV → Y = Kp (PV-SP) Y = Kp (PV – SP)+50% Algunos controladores no usan PB, pero Kp,. La relación entre PB y Kp es: PB[%] = 100/Kp Por favor observe, que PB puede ser más grande de 100%, siendo propio que Kp es menor que 1. Refrigerante líquido de alta presión (HP) Refrigerante líquido de baja presión (LP)
  • 100. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 98 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 0 20 40 60 80 100 PV, % y, % 25 55 (40, 50) SP 0 50 100 Factor de amplificación Kp y banda proporcional PB Danfoss Tapp_0137_05 11-2006 Controlador P (continuación) Cuando PV = SP = 40% el regulador proporciona una salida (y) del 50%. (Esto significa que la válvula tiene un ángulo de apertura del 50%) 10.2.2 Control de modulación (Continuación) SP = 40%, PB = 30% (Kp = 3.33) Si el PV aumenta hasta el 46%, hay una desviación entre el PV y el SP del 6%. Como Kp se asume que es 3,33, una desviación del 6% significa que la salida aumenta un 6% x 3,33 = 20%, es decir, si el PV sube hasta el 46%, la salida aumenta en un 50% + 20% = 70%. La desviación del 6% es una desviación que un regulador P no puede superar. La desviación resultante procede de la función básica de un regulador P. Para conseguir una desviación mínima es importante que el dispositivo de regulación (la válvula) esté conformada de forma que la salida (y) del regulador pueda controlar el proceso para que equivalga a la carga media estándar. Entonces la desviación siempre será lo más pequeña posible y con el tiempo se aproximará a cero. Características de ajuste del controlador p P es el componente control primario. En más casos, P creará un desbalance permanente que puede ser pequeño e insignificante, pero también muy inaceptable. Sin embargo, un control P es mejor que ninguno (sin realimentación, sin circuito cerrado). El cambio de PB tiene dos efectos importantes: PB Más pequeño (amplificación más pequeña) da menos desbalance, es decir, mejor efecto contra cambios de carga, pero también tendencia incrementada a fluctuaciones. Banda P más grande (amplificación más pequeña) da más desbalance, pero menos tendencia a fluctuaciones. PB más pequeño, significa teóricamente, el control está llegando a la operación ON/OFF. El diseño presentado a continuación es de validez universal para un lazo P controlado. Esto muestra las respuestas diferentes por un lazo que tiene PB = 33% y PB = 333% cuando el lazo P controlado es influenciado por SP es cambiado por + 1 unid.
  • 101. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 99 Controlador I La característica más importante de un controlador es que éste elimina el desbalance y es muy utilizado el controlador I continua para cambiar su salida, siempre y cuando exista desbalance. Sin embargo, la capacidad de retirar completamente el desbalance, es vinculada para que en la práctica esté correctamente proporcionada. Esta buena propiedad del controlador I para retirar el desbalance, también tiene una acción negativa: Aumentará la tendencia a fluctuaciones en un lazo de control. Básicamente la tendencia de fluctuaciones es peor para un controlador I que para un controlador P. La capacidad para neutralizar sobre los cambios de carga es más lento para un controlador I que para un controlador P. 10.2.2 Control de modulación (Continuación) Controlador PI La combinación de las ventajas y desventajas para ambos, P e I, permite que sea ventajoso para combinar P e I dentro de un controlador PI. En un controlador PI, es posible ajustar: PB y Ti. Ti es normalmente ingresado en segundos o minutos. Cuando Ti tiene que ser ingresado, esto tiene que ser un término medio entre estabilidad y eliminación del desbalance. El Ti disminuido (influencia de integración más grande) significa eliminación más rápida del desbalance, pero también tendencia de aumento a fluctuaciones. Controlador D La característica más importante para un controlador D (derivativo) es que puede reaccionar en cambios. Esto también significa que si está presente un desbalance constante, un controlador D no será capaz de realizar ninguna acción para retirar el desbalance. El componente D hace que el sistema responda rápidamente ante cambios de carga. El D efecto mejora la estabilidad y permite rapidez al sistema. Esto no tiene ningún significado para el desbalance, pero trabaja para generar tendencia de fluctuaciones más pequeñas. D reacciona sobre cambios de error y el lazo reacciona más rápido contra cambios de carga sin D. La reacción rápida en cambios, significa un amortiguamiento de todas las fluctuaciones. En controladores con influencia D, el Td puede ser ajustado. Td es normalmente ingresado en segundos o minutos. Esto tiene que observarse para que el Td no sea demasiado grande, así como la influencia; cuando por ejemplo, se cambie el SP, será demasiado drástico. Durante el inicio de las fábricas, puede ser ventajoso retirar simplemente la influencia D. (Td=0) Por lo mencionado anteriormente, significa que un controlador D nunca será usado aisladamente. Es típico usar en una combinación como PD o PID su capacidad de amortiguar fluctuaciones. Controlador PID La combinación de los tres componentes dentro de un controlador PID ha llegado a ser de uso general. Las guías generales / propiedades para un controlador PID son: PB disminuido mejora el desbalance (menos desbalance), pero se perjudica la estabilidad. Componente I elimina el desbalance. I más grande (menos TI), genera eliminación rápida del desbalance. Componente I aumenta la tendencia de fluctuaciones. Componente D amortigua la tendencia a fluctuaciones y hace el control más rápido. D más grande (Td más grande) aumenta la influencia en lo mencionado anteriormente, sin embargo, hasta un límite específico. Un Td demasiado grande significa que reacciona demasiado fuertemente en cambios repentinos y el lazo de control llega a ser inestable.
  • 102. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 100 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 10.2.2 Control de modulación (Continuación) Curvas de estado transitorio típicas PID 1: configuraciones optimas PID Las configuraciones: PB Ti Td P 66,7 % - - PI 100 % 60 s - PID 41,7 % 40 s 12 s Lo mencionado anteriormente, exhibe los principios de controles diferentes, cuando es influenciado por SP es cambiado por + 1 unid. Ningún Controlador Las mismas configuraciones como las anteriores. Expuesto a cambio de carga de 1.
  • 103. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 101 10.2.2 Control de modulación (Continuación) Curvas de estado transitorio típicas PID 2: cambio de PB Lo mencionado anteriormente, muestra variación de PB para control PID cuando es influenciado por SP es cambiado por + 1 unid. De lo mencionado anteriormente, está claro cuando Las configuraciones: PB Ti Td PID-a 25,0 % 40 s 12 s PID-b 41,7 % 40 s 12 s PID-c 83,3 % 40 s 12 s Curvas de estado transitorio típicas PID 1: configuraciones i optimas PID Se muestra la variación de Ti para control PID cuando es influenciado por SP es cambiado por + 1 unid. De lo mencionado anteriormente, está claro cuando Ti es demasiado pequeño, PB es demasiado pequeño, los sistemas llegan a ser más inestables (oscilatorio). Cuando PB es demasiado grande, éste llega a ser demasiado lento. Las configuraciones: PB Ti Td PID-a 41,7 % 20 s 12 s PID-b 41,7 % 40 s 12 s PID-c 41,7 % 120 s 12 s los sistemas llegan a ser más inestables (oscilat). Cuando Ti es demasiado grande, esto toma mucho tiempo para eliminar el último desbalance.
  • 104. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 102 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 10.2.2 Control de modulación (Continuación) Curvas de estado transitorio típicas PID 4: cambio i de Ti Se muestra la variación de Ti para control PID cuando es influenciado por SP es cambiado por + 1 unid. De lo mencionado anteriormente, está claro que cuando Td es cualquiera demasiado Las configuraciones: PB Ti Td PID-a 41,7 % 40 s 24 s PID-b 41,7 % 40 s 12 s PID-c 41,7 % 40 s 6 s pequeño o demasiado grande, comparado a lo óptimo (Td= 12) los sistemas llegan a ser más inestables (oscilatorio).
  • 106. Manual de uso Controles automáticos para sistemas de refrigeración industriales 104 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Literatura de referencia - descripción alfabética Tipo Título Hoja técnica / Manual Instrucciones del producto AKD Accionamento de velocidad variable RB.8D.B EI.R1.H / EI.R1.R AKS 21 Sensor de temperatura ED.SA0.A RI.14.D AKS 32R Transmisor de presión RD.5G.J PI.SB0.A AKS 33 Transmisor de presión RD.5G.H PI.SB0.A AKS 38 Interruptor de flotador RD.5M.A RI.5M.A AKS 41 Transmisor de nivel de líquido PD.SC0.A PI.SC0.A AKVA Válvula de expansión de mando eléctrico PD.VA1.B PI.VA1.C / PI.VA1.B AMV 20 Actuador de control de tres vías ED.95.N EI.96.A BSV Válvula de alivio de seguridad RD.7F.B RI.7F.A CVC Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.L CVP Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.D CVPP Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.4X.D CVQ Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A PI.VH1.A DCR Filtro desidratador PD.EJ0.A PI.EJ0.B DSV Válvula de cierre doble (para válvula de seguridad) PD.IE0.A PI.IE0.A / RI.7D.A EKC 202 Controlador para control de temperatura RS.8D.Z RI.8J.V EKC 315A Controlador para control de evaporador industrial RS.8C.S RI.8G.T EKC 331 Controlador de capacidad RS.8A.G RI.8B.E EKC 347 Controlador de nivel de líquido RS.8A.X RI.8B.Y EKC 361 Controlador para control de temperatura de medio RS.8A.E RI.8B.F EVM Válvula piloto para válvula principal servoaccionada PD.HN0.A RI.3X.J EVRA / EVRAT Válvula solenoide RD.3C.B RI.3D.A FA Filtro PD.FM0.A RI.6C.A FIA Filtro PD.FN0.A PI.FN0.A GPLX Válvula de cierre accionada por gas PD.BO0.A RI.7C.A HE Intercambiador de calor RD.6K.A RI.6K.A ICF Solución de control PD.FT0.A PI.FT0.A ICM / ICAD Válvula motorizada PD.HT0.A PI.HT0.A ICS Válvula servoaccionada PD.HS0.A PI.HS0.A KDC Válvula de descarga del compresor PD.FQ0.A PI.FQ0.A LLG Visor de nivel de líquido PD.GG0.A RI.6D.D MLI Indicador visual PD.GH0.A MP 55 A Control de presión diferencial RD.5C.B RI.5C.E NRVA Válvula de retención para amoníaco RD.6H.A RI.6H.B OFV Válvula de descarga PD.HQ0.A PI.HX0.B ORV Válvula de regulación de aceite PD.HP0.A RI.7J.A PMFL / PMFH Regulador de nivel de líquido por modulación RD.2C.B PI.GE0.A / RI.2C.A PMLX Válvula solenoide de dos etapas on/off PD.BR0.A RI.3F.D / RI.3F.C POV Válvula de seguridad interna accionada por piloto PD.ID0.A PI.ID0.A QDV Válvula de purga de aceite de cierre rapido PD.KL0.A PI.KL0.A REG Válvula de regulación manual PD.KM0.A PI.KM0.A RT 107 Termostato diferencial RD.5E.A RT 1A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.C RT 260A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.B RT 5A Control de presión, control diferencial de presión PD.CB0.A RI.5B.C SCA Válvula de cierre de retención / válvula de retención PD.FL0.A PI.FL0.A SFA Válvula de alivio de seguridad PD.IF0.A RI.7F.F SGR Indicador visual PD.EK0.A PI.EK0.A SNV Válvula de cierre de aguja PD.KB0.A PI.KB0.A SV 1-3 Regulador de nivel de líquido por modulación RD.2C.B RI.2B.F SV 4-6 RD.2C.B RI.2B.B SVA Válvula de cierre PD.KD0.A PI.KD0.B TEA Válvula de expansión termostática RD.1E.A PI.AJ0.A TEAT RD.1F.A PI.AU0.A VM 2 Válvula de presión balanceada ED.97.K VI.HB.C WVS Válvula de agua RD.4C.A RI.4C.B WVTS RD.4C.A RI.4D.A Para descargar la más reciente versión de la literatura, por favor visite el sitio en Internet de Danfoss http://www.danfoss.com/BusinessAreas/RefrigerationAndAirConditioning/Products/Documentation.htm
  • 108. 106 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Notas
  • 109. © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 107 Notas
  • 110. 108 DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 12 - 2007 Notas
  • 112. DKRCI.PA.000.C2.05 / 520H1829 Produced by Danfoss RA Marketing/MWA. 12-2007 La gama de productos Danfoss para la industria de refrigeración y aire acondicionado Danfoss Refrigeration & Air Conditioning es líder mundial en la fabricación y el suminstro de productos y soluciones para instalaciones de refrigeración industriales, comerciales y de distribución alimentaria, así como para los sectores de aire acondicionado y climatización. Nuestro objetivo se concentra en la producción de productos, componentes y sistemas de alta calidad dentro de nuestros negocios clave, que aumenten las prestaciones y que reduzcan los costes de ciclo de vida totales - clave para mayores ahorros. Controles para Instalaciones de Refrigeración Comerciales Controles para Instalaciones de Refrigeración Industriales Industrial Automation Compresores domésticos Compresores comerciales Termostatos para aplicaciones domésticas Unidades Condensadoras Controles y Sensores Electronicos Ofrecemos un único proveedor para una de las más amplias gamas de componentes y sistemas innovadores para refrigeración y aire acondionado del mundo. También combinamos nuestras soluciones técnicas con soluciones comerciales para ayudar a su empresa a reducir costes, alinear procesos y conseguir los objetivos de su negocio. Danfoss A/S • www.danfoss.com