Cansino,no creo que por una parada por recogida de refrigerante por mas baja temperatura a la que se pueda llegar alcance el tiempo dedicado a esa tarea a que CONGELE algo, hay un calor latente que superar para ello y eso requiere TIEMPO a esa temperatura para conseguirlo.

Pero en caso de avería o fuga de gas, si el presostato esta muy bajo si que puede generar hielo.

Referente a la presión, normalmente hablamos de relativas de forma coloquial. Dejando las absolutas para equipos de vacío o cálculos, ejemplo en las gráficas de molier.

Bonito proyecto Mmr, ya los compañeros han dejado el listón muy alto y te han dado unas grandes pautas. Veo que dominas la automatización pero debes de profundizar más en el sistema de refrigeración, veo que la VEE la estas utilizando como todo o nada y debes de jugar con ella para obtener un recalentamiento útil adecuado, para empezar a jugar yo empezaría con 5k. Otro tema la resistencia que comentas es una seguridad, es un antihielo. Para realizar el control del compresor debes de considerar temperatura setpoint, temperatura de retorno de fluido e impulsion. Una gran mejora en cuanto a rendimiento se refiere es la condensación flotante, ajustar la presión-temperatura según temperaturas exteriores, bajara el consumo electrico y conseguirás una temperatura más baja en el refrigerante en estado liquido para expansionar, mayor rendimiento y mejor eficiencia energética.
Un saludo

frigotron escribió:
en un intercambiador de placas yo no me arriesgaría

rodrigomigel@gmail.com escribió:
Yo creo que esa resistencia es para generar la carga térmica. Ten en cuenta que esto es un banco de pruebas.

SAludos.

Hombre, si no paras la bomba ni creo que tengas problemas....

Pero mejor prevenir que curar...

Upss...

No me había dado cuenta de que el compresor es Scroll...

Bueno. Estos también tienen sus limitaciones mecánicas...

Gracias a todos por vuestros interesantes comentarios, de los cuales aprendo. Lo primero de todo decir que el compresor es semihermético de pistón, dije por error que era de tipo scroll (ya está corregido en el post). Voy a entrar un poco más en detalle explicando la instalación y también intentando seguir el hilo de vuestros comentarios:
- Francisco Morcillo, me interesa mucho los dos mensajes que has escrito. Voy a bajar la velocidad mínima del compresor hasta 30 Hz, y mantendré como máximo la nominal. Los variadores que utilizamos son los SINAMICS G120c. Un dato curioso es que al configurarlos, entiendo que las rpm se refieren a la velocidad enviada por el variador en Hz convertidas en rpm (valga la redundancia). Me explico, si tengo una bomba cuya velocidad nominal es de 2880 rpm, al configurar el variador (mediante un procedimiento estándar, introduciendo como velocidad máxima 2880, corriente máxima, etc), el setpoint máximo que me configura el variador es de 3000. Entiendo que esto es así debido a la fórmula de un motor asíncrono nsinc = 60 * f / p, donde p es el número de polos, f la frecuencia enviada por el variador y nsinc la velocidad del campo magnético, que no es la velocidad de giro de la bomba. En definitiva, por ahora voy a configurar los variadores de la bomba de agua y de la turbina para que puedan trabajar en un rango de 10-50 Hz. La duda que aquí me queda es respecto al compresor, el cual ya sé que puede trabajar entre 30 y 70 Hz. Lo limitaré seguro a 30 Hz como límite inferior, aunque no sé si debería permitir que pueda trabajar hasta 70 Hz. Es más, en este caso no sé como configurar el variador para que suministre una frecuencia de 70 Hz. Por ahora está a 50 Hz.
- Respecto a los PIDs, lo que comentas me interesa mucho. Aquí también hay que comentar que la válvula de expansión está funcionando controlando el sobrecalentamiento de forma independiente. Por ahora hay dos PIDs:
* PID 1: la variable controlada es la temperatura del depósito. La acción de control (también llamada variable manipulada) son las revoluciones del compresor. Si mi set de temperatura es por ejemplo de 10 ºC y el depósito está a 12, la velocidad del compresor aumentará. De lo contrario, disminuirá.Lo que aquí comento es que se pueden dar casos en los cuales la presión de aspiración baja tanto que salta una alarma que tengo programada. Esto ocurre cuando tengo poca carga térmica y la presión de aspiración baja más rápido de la cuenta. Además, observo fluctuaciones importantes en el sobrecalentamiento, no sé si quizás debido a que el circuito a enfriar y el evaporador son (o al menos eso creo) pequeños. Nuestro objetivo sería controlar el sobrecalentamiento también, como tú comentas. Actualmente esto lo hace el control de la válvula de expansión, pero creo que de manera pobre. No sé cómo lo planterías tú, me interesa tu opinión al respecto, sobre todo el hecho de combinar el funcionamiento de la válvula de expansión con las rpm del compresor.
* PID2: controlar la presión de condensación mediante la velocidad de la turbina. Aquí comentas utilizar también el subenfriamiento, también es interesante. ¿Dices de utilizar una variable que combine subenfriamiento y presión de condensación?
-Como he comentado, la válvula de expansión se controla por un regulador propio, pero es de tipo todo/nada con un tiempo de ciclo, configurable de 1 a 16 s. Actualmente la he configurado a 1 s, lo que quiere decir que una apertura del 40 % abrirá la válvula 400 ms. He hecho esto porque veo que el sobrecalentamiento fluctúa menos. Actualmente lo tenemos en 10 K. No obstante, creo que vamos a cambiar a una válvula de tipo proporcional para mantener la circulación de refrigerante más estable. Además, al arrancar, el controlador de la válvula tiene una función "start" activa, que deja la válvula de expansión abierta durante un tiempo determinado, esto no me gusta ya que observo que el sobrecalentamiento se hace negativo. ¿Por qué se hace esto, es normal? Entiendo que quizás se pueda hacer en grandes instalaciones para permitir "llenar" el evaporador de refrigerante. En nuestro caso no sé si desactivar dicha función, ya que el evaporador es pequeño y además vamos a encender y apagar el equipo diariamente. Aún así, me gustaría saber qué opináis sobre esto.
- Efectivamente, la resistencia es para modelar una carga térmica. Es de 5.5 kW y diría que está sobredimensionada. El intercambiador de placas (donde el fluido a enfriar es agua con glicol que va a un depósito pequeño con una resistencia, y el otro fluido es el refrigerante r134a) como digo es pequeño, y además tenemos una bomba controlada con un variador. Creo que no hay riesgo de congelación.

Saludos

Buenas Mrr.

Perdona por la tardanza en la respuesta, pero llevo una semana de las guapas....

Por pasos:

·Sinamics g120... Odio ese variador. Si no recuerdo mal, ese tipo de variador de Siemens, es un variador modular. Es decir, según el tipo de modulo de electrónica que le montes, se conportara como lineal o vectorial. Hace un tiempo estuve peleando con un par de ellos, y al final acabe por cambiarlos. No había manera de que trabajara en aplicación de alto par a bajos Hz....
Respecto a los datos de Hz-rpm, son genéricos. El hecho de que la turbina te marque 2880 y el variador solo te de 3000 rpm, no cambia nada. Lo importante es que la cifra sea aproximada, ya que lo que realmente importa es el numero de polos del motor. De hecho, otros fabricantes lo que te piden es que les digas si el motor es de 2,4, 6, 8 o los polos que sea, ya que esto es lo que te determina las rpm nominales del motor. En tu caso, 2 polos corresponden a un motor de aproximadamente 3000 rpm.
Respecto a la limitación de Hz, seguro que lo puedes variar. Todo esta en los parámetros. Normalmente los variadores vienen programados de casa con una salida de máxima de 50 o 60 Hz, pero como standard casi todos puedes llevarlos hasta los 400 Hz. Es cuestión de que lo trastees un poco.

Respecto a los PID:

·En PID 1 lo que has hecho es un PID simple de control proporcinal ( como es que se utiliza por ejemplo para una valvula proporcional de vapor u otra clase de fluido ). Esto en refrigeración funciona hasta cierto punto, pero ya te digo que es demasiado simple para lo que pretendes.

Luego tienes muy mal regulado el controlador de recalentamiento. 10K es una barbaridad. Igualmente el tiempo de ciclo de 1 Segundo para control de recalentamiento es demasiado corto. Por el foro hay información de ese tipo de VEE. Danfoss que fabrica ese tipo de VEE recomienda ciclos de control mas largos. En torno a los 5 o 6 segundos. El motivo es que aunque en principio parace que la VEE es menos precisa en el control, resulta que el recalentamiento ( que es lo que interesa ) es mas estable y eficiente.

Lo de que la maquina se te baje mucho de presión ante cargas térmicas bajas, es lo mas normal del mundo. Vamos a ver. Si tu tienes un compresor que rinde a 30 Hz 1500W ( es lun ejemplo ), y tienes una carga térmica de 500W, llegara un momento que la VEE para evitar el retorno de liquido al compresor, cierre casi por completo el paso de refrigerante. Ese es el motivo por el que se te baja la presión de baja. Un equipo, aunque sea invertir, ante ciertas condiciones de carga y set point de temperatura, tiene que parar, aunque no sea lo ideal por el tema de ahorro energético.
A parte de esto, si el compresor es demasiado grande para la carga térmica, también se te cerrara la VEE. Por ello, hay que calcular muy bien las potencias frigoríficas a la hora de elegir el equipo frigorífico, o elegir un equipo con mayor rango de utilización ( como el digital Scroll, que aunque no es invertir, es capaz de modular entre el 10 y el 100% de la capacidad nominal del compresor ).
Asi que ante ciertas situaciones, no tienes mas remedio que parar compresor para que la baja no se te valla de madre, lo cual te crearía otros problemas. Vamos, que cuando la temperatura del glicol este a 0ºC y la presión de baja te baje de 1BAR con r134a ( estaras expansionando a -10ºC aproximadamente ), yo pararía el compresor y esperaría hasta que la temperatura y subiese. Repito que esto ocurre en todos los equipos de frio, incluidos invertir. Y al final, con una buena programación del variador, lograras que los picos de consumo eléctrico no te roben demasiada eficiencia ( aunque lógicamente, algo perderas ).

·Respecto al PID2 que tienes para el control de condensación, es el típico de una unidad sencilla ( lo cual no quiere decir que no sea eficiente, aunque como bien dicen los compañeros, se puede mejorar )

Bueno. Esto para contestarte. Ahora te escribo otro post comentándote lo que yo haría.

Saludos

Bueno.
De entrada, que conste que hay muchas formas de integrar un control PID para manejar un equipo inverter, asi que lo que yo intento explicarte aquí no significa que sea el mejor. Solo es un tipo mas....

·Para controlar el inverter y no complicarte mucho la vida, yo dejaría el controlador de la VEE por su cuenta. Que sea este el que te controle el recalentamiento del evaporador. Lo único es que has de entender que para que te funcione bien y sea capaz de realizarte un buen control, necesita TIEMPO. Quiero decir: que no puedes cambiar constantemente los Hz del compresor, si no que has de dejarle tiempo de reacción para que el controlador de la VEE sea capaz de estabilizar el recalentamiento. Un método sencillo de hacer esto, es que temporices los cambios, de modo que de una variación de Hz a otra te pase un tiempo. Yo probaría con un minimo de 10 minutos, pero esto depende de la instalación, con lo que te tocara aplicar el método de ensayo de pueba-error hasta que logres un buen compromiso.

A partir de ahí, si lo que buscas es eficiencia energética, lo primero que haría será hablar con el fabricante del evaporador-intercambiador. Le pediría que me diera datos de eficiencia energética respecto al salto de temperatura. Normalmente, un intercambiador de placas te da la máxima eficiencia cuando tienes un salto térmico entre la entrada y la salida del liquido a enfriar de 5K, pero el fabricante es el que mejor te puede orientar, ya que dependiendo de las temperaturas de entrada y de salida, pudiera ser que necesitaras ajustar ese rango de salto de temperatura.

Asi que le algoritmo de PID que yo haría funcionaria asi::

· Mido diferencial respecto al SET POINT deseado
·Si este diferencial es superior a 5ºC, pongo a trabajar el compresor al máximo.
·Si después de un tiempo de 10 minutos el diferencial de entrada-salida de temperatura del fluido a refrigerar es superior a lo recomendado por el fabricante, meto una variable de corrección de por ejemplo el 10% de disminución de Hz.
·Después de 5 minutos, vuelvo a medir el diferencial de entrada-salida del fluido, y hago que el algoritmo actue en consecuencia, corrigiendo ese 10% o añadiendo otra reducción extra de otro 10%.
·Cuando logro un diferencial respecto al SET POINT inferior a 5K, aplico el control PID que tienes ahora, pero con un factor de tiempo que no me haga variaciones continuas en la temperatura ( por ejemplo, le bloqueo 10 minutos entre variación y variación, para que el modulo de la VEE me trabaje bien )
·Como seguridad, cuando me acerco a la temperatura de congelación del fluido, incluyo un modo en el que me haga 2 funciones:
Partiendo de una temperatura de congelación de 0ºC para el fluido, tengo presente que no puedo bajar de 3ºC por motivos de seguridad, asi que, cuando llego por ejemplo a 5ºC, aplico un modo de reducción Hz de emergencia, con lo que bajo drásticamente los Hz y miro lo que pasa cada poco tiempo. Si la temperatura empieza a subir, hago correcciones del 10% cada 2 o 3 minutos, hasta que consigo estabilizar temperatura y hacer que esta empiece a bajar poco a poco hasta la temperatura de 3ºC.

Si la temperatura del fluido me llega a los 3ºC, paro si o si el equipo frigorífico ( que no la bomba de recirculación ), y usando un diferencial de 2K, espero que me suba la temperatura para volver a empezar.

Básicamente tienes 2 PID. Uno para cuando tienes una temperatura mas alta de fluido que busca la eficiencia energética del intercambiador ( y por consiguiente del equipo ) y otro para hacer un ajuste fino de la temperatura cuando te acercas al SET POINT.

Respecto al PID2 o de control de condensación, lo haría asi:

Lo que tienes ahora, supongo que será un PID inverso ( ìntentas mantener una presión de alta jugando con las rpm de la turbina ).

Yo le añadiría un control de subenfriamiento. Con una sonda de temperatura poco antes de la VEE, y comparando con la lectura del transductor de presión de alta, puedes calcular el subenfriamiento. Tienes que integrar la tabla de presión temperatura del r134a y comparar temperaturas de la tabla con la temperatura de la sonda antes de la VEE. De este modo calculas el subenfriamiento, y como ya te han dicho, cuando mayor sea este, mejor rendimiento. Lo importante es mantener el subenfriamiento entre 5 y 8K. Añadiendo esta variable al PID de condensación, puedes garantizar el rendimiento máximo del equipo. O sea, que aunque tengas la presión de condensación deseada por el PID, si no logras un subenfriamiento superior a 5K, aumentas Hz de la turbina.

Bueno. Espero que te aclares con lo que te digo.

Pero de todos modos, y aunque tiene mucho merito lo que intentas hacer, ¿ sabes que lo que buscas es comercial y ya esta mas que desarrollado ???. Mirate esto:

www.carel.com/machine/-/journal_content/...ljut2ly/10191/112702

Saludos

Después de leer los comentarios del compañero lo único que a mi se me ocurre añadir al post es...... Ole y ole! QUE GRANDE ERES FRANCIS!
Un saludo a todos