ES2988494T3

ES2988494T3 - Sistemas y métodos para el control de presión en un sistema de refrigeración por CO2

Info

Publication number: ES2988494T3
Application number: ES18156889T
Authority: ES
Inventors: Kim G Christensen; Jeffrey Newel; John D Bittner
Original assignee: Hill Phoenix Inc
Current assignee: Hill Phoenix Inc
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2024-11-20
Anticipated expiration: 2034-04-30
Also published as: EP3339769A1; PL2999932T3; AU2014259950A1; EP3339769B1; AU2014259950B2; CA2911099A1; US11029068B2; EP2999932A4; BR112015027590B1; WO2014179442A1; ES2741024T3; EP2999932B1; AU2018201196A1; MX367946B; US20160102901A1; US20210364210A1; US11852391B2; DK2999932T3; MX2015015237A; NZ714420A

Abstract

Se proporcionan sistemas y métodos para controlar la presión en un sistema de refrigeración de CO2. El sistema de control de presión incluye un sensor de presión, una válvula de derivación de gas, un compresor paralelo y un controlador. El sensor de presión está configurado para medir una presión dentro de un tanque receptor del sistema de refrigeración de CO2. La válvula de derivación de gas está conectada de manera fluida con una salida del tanque receptor y dispuesta en serie con un compresor del sistema de refrigeración de CO2. El compresor paralelo está conectado de manera fluida con la salida del tanque receptor y dispuesto en paralelo tanto con la válvula de derivación de gas como con el compresor del sistema de refrigeración de CO2. El controlador está configurado para recibir una medición de presión del sensor de presión y operar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo, en respuesta a la medición de presión, para controlar la presión dentro del tanque receptor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y métodos para el control de presión en un sistema de refrigeración por CO2

Antecedentes

Esta sección pretende proporcionar un antecedente o contexto de la invención mencionada en las reivindicaciones. La descripción en el presente documento puede incluir conceptos que podrían aplicarse, pero no son necesariamente conceptos que hayan sido concebidos o desarrollados previamente. Por lo tanto, a menos que se indique lo contrario en el presente documento, lo que se describe en esta sección no es la técnica anterior a la descripción y a las reivindicaciones en esta aplicación y no se admite como técnica anterior mediante su inclusión en esta sección.

La presente descripción se refiere generalmente a un sistema de refrigeración que usa principalmente dióxido de carbono (es decir, CO2) como refrigerante. La presente descripción se refiere más particularmente a sistemas y métodos para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO2 usando una válvula de derivación de gas y un compresor paralelo.

Los sistemas de refrigeración se usan a menudo para proporcionar refrigeración a dispositivos de exhibición con temperatura controlada (por ejemplo, vitrinas, mostradores, etc.) en supermercados y otras instalaciones similares. Los sistemas de refrigeración por compresión de vapor son un tipo de sistema de refrigeración que proporciona dicho enfriamiento haciendo circular un refrigerante fluido (por ejemplo, un líquido y/o vapor) a través de un ciclo termodinámico de compresión de vapor. En un ciclo de compresión de vapor, el refrigerante normalmente (1) se comprime a un estado de temperatura/presión alta (por ejemplo, mediante un compresor del sistema de refrigeración), (2) se enfría/condensa a un estado de temperatura más baja (por ejemplo, en un ciclo de enfriador o condensador de gas que absorbe calor del refrigerante), (3) se expande a una presión más baja (por ejemplo, a través de una válvula de expansión) y (4) se evapora para proporcionar enfriamiento absorbiendo calor en el refrigerante.

Algunos sistemas de refrigeración proporcionan un mecanismo para controlar la presión del refrigerante a medida que circula y/o se almacena dentro del sistema de refrigeración. Por ejemplo, se puede usar una válvula de alivio de presión para ventilar o liberar el exceso de vapor de refrigerante si la presión dentro del sistema de refrigeración (o en un componente del mismo) excede un valor de presión umbral. Sin embargo, los mecanismos típicos de control de presión pueden ser ineficientes y, a menudo, provocan un desperdicio de energía o un rendimiento subóptimo del sistema.

El Documento de Patente de los EE.UU. de Número US 2008/196420 A1 describe un circuito de refrigeración para hacer circular un refrigerante en una dirección de flujo predeterminada, que comprende en la dirección de flujo un intercambiador de calor de rechazo de calor, una válvula de estrangulación intermedia, un receptor, una válvula de estrangulación del evaporador, un evaporador, un compresor y un línea de extracción de gas de evaporación súbita conectada al receptor, en donde la línea de extracción de gas de evaporación súbita está además conectada al compresor.

Sumario

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO2, como se define en la reivindicación 1. Las características preferidas y/u opcionales se establecen en las reivindicaciones dependientes.

En algunas realizaciones, el controlador se configura además para determinar una presión dentro del tanque receptor basado en una medición de un sensor de presión y comparar la presión dentro del tanque receptor tanto con una primera presión umbral como con una segunda presión umbral. En algunas realizaciones, la segunda presión umbral es mayor que la primera presión umbral. En algunas realizaciones, el controlador se configura para controlar la presión dentro del tanque receptor usando solo la válvula de derivación de gas en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor está entre la primera presión umbral y la segunda presión umbral. En algunas realizaciones, el controlador se configura para controlar la presión dentro del tanque receptor usando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor excede la segunda presión umbral.

En algunas realizaciones, el controlador se configura además para ajustar la primera presión umbral y la segunda presión umbral en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor excede la segunda presión umbral. En algunas realizaciones, ajustar la primera presión umbral implica aumentar la primera presión umbral a un primer valor umbral de presión ajustado. En algunas realizaciones, ajustar la segunda presión umbral implica disminuir la segunda presión umbral a un segundo valor umbral de presión ajustado inferior al primer valor umbral de presión ajustado.

En algunas realizaciones, después de ajustar la primera presión umbral y la segunda presión umbral, el controlador se configura para controlar la presión dentro del tanque receptor usando solo el compresor paralelo en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor está entre la primera presión umbral ajustada y la segunda presión umbral ajustada. En algunas realizaciones, el controlador se configura además para desactivar el compresor paralelo en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor es menor que la segunda presión umbral ajustada.

En algunas realizaciones, el controlador se configura además para restablecer la primera presión umbral y la segunda presión umbral a valores umbral de presión no ajustados en respuesta a una determinación de que la presión dentro del tanque receptor es menor que la segunda presión umbral ajustada. .

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un método para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO<2>como se define en la reivindicación 10. Las características preferidas y/u opcionales se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Otros aspectos, características inventivas y ventajas de los dispositivos y/o procesos descritos en la presente invención, tal como se definen únicamente en las reivindicaciones, resultarán evidentes en la descripción detallada expuesta en la presente invención y tomada junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una representación esquemática de un sistema de refrigeración porCO<2>con un circuito de refrigeración por CO<2>, un tanque receptor para contener una mezcla de refrigerante de CO<2>líquido y vapor, y una válvula de derivación de gas conectada de manera fluida con el tanque receptor para controlar una presión dentro del tanque receptor, según un ejemplo de realización que no es según la presente invención.

La Figura 2 es una representación esquemática del sistema de refrigeración por CO<2>de la Figura 1 con un compresor paralelo conectado de manera fluida con el tanque receptor y dispuesto en paralelo con otros compresores del sistema de refrigeración por CO<2>, reemplazando el compresor paralelo a la válvula de derivación de gas para controlar la presión dentro del tanque receptor, según una realización ejemplar que no es según la presente invención.

La Figura 3 es una representación esquemática del sistema de refrigeración por CO<2>de la Figura 1 con el compresor paralelo de la Figura 2, la válvula de derivación de gas de la Figura 1 dispuesta en paralelo con el compresor paralelo, y un controlador configurado para proporcionar señales de control al compresor paralelo y a la válvula de derivación de gas para controlar la presión dentro del tanque receptor usando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor en paralelo, según una realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 4 es una representación esquemática del sistema de refrigeración por CO<2>de la Figura 3 con un módulo de AA flexible para integrar refrigeración por cargas de aire acondicionado en la instalación, según una realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 5 es una representación esquemática del sistema de refrigeración por CO<2>de la Figura 3 con otro módulo de AA flexible para integrar refrigeración por cargas de aire acondicionado en la instalación, según otra realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 6 es una representación esquemática del sistema de refrigeración por CO<2>de la Figura 3 con aún otro módulo de AA flexible para integrar refrigeración por cargas de aire acondicionado en la instalación, según otra realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra el controlador de la Figura 3 con mayor detalle, según una realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 8 es un diagrama de flujo de un proceso para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO<2>operando tanto una válvula de derivación de gas como un compresor paralelo, según una realización ejemplar que no es según la presente invención.

La Figura 9 es un diagrama de flujo de un proceso para operar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO<2>basado en una propiedad extensiva del refrigerante de CO<2>, según una realización ejemplar de la presente invención.

La Figura 10 es un diagrama de flujo de un proceso para operar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo para controlar la presión en un sistema de refrigeración porCO<2>basado en una propiedad intensiva del refrigerante de CO<2>, según una realización ejemplar que no es según la presente invención.

La Figura 11 es un diagrama de flujo de otro proceso para operar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO<2>, según una realización ejemplar de la presente invención.

Descripción detallada

Con referencia general a las Figuras, se muestran un sistema de refrigeración por CO<2>y sus componentes, según diversas realizaciones ejemplares, algunas que son y otras que no son según la presente invención. El sistema de refrigeración por CO<2>puede ser un sistema de refrigeración por compresión de vapor que usa principalmente dióxido de carbono (es decir, CO<2>) como refrigerante. En algunas implementaciones, el sistema de refrigeración por CO<2>se puede usar para proporcionar refrigeración a dispositivos de exhibición con temperatura controlada en un supermercado o en otra instalación similar.

El sistema de refrigeración por CO<2>incluye un tanque receptor (por ejemplo, un tanque de evaporación súbita, un depósito de refrigerante, etc.) que contiene una mezcla de CO<2>líquido y vapor de CO<2>, un compresor y un refrigerador o condensador de gas, mientras que, según la invención, un sistema para controlar la presión en el sistema de refrigeración por CO<2>comprende un controlador, una válvula de derivación de gas y un compresor paralelo. La válvula de derivación de gas está configurada para estar dispuesta en serie con uno o más compresores del sistema de refrigeración por CO<2>. La válvula de derivación de gas proporciona un mecanismo para controlar la presión del refrigerante de CO<2>dentro del tanque receptor ventilando el exceso de vapor de CO<2>al lado de succión de los compresores del sistema de refrigeración por CO<2>. El compresor paralelo se configura para disponerse en paralelo tanto con la válvula de derivación de gas como con otros compresores del sistema de refrigeración por CO<2>. El compresor paralelo proporciona un medio alternativo o suplementario para controlar la presión dentro del tanque receptor.

El sistema de refrigeración por CO<2>incluye un controlador para monitorizar y controlar la presión, la temperatura y/o el flujo del refrigerante de CO<2>en todo el sistema de refrigeración por CO<2>. El controlador puede operar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo (por ejemplo, según los diversos procesos de control descritos en la presente invención) para regular eficientemente la presión del refrigerante de CO<2>dentro del tanque receptor. Además, el controlador puede interactuar con otra instrumentación asociada con el sistema de refrigeración por CO<2>(por ejemplo, dispositivos de medición, dispositivos de tiempo, sensores de presión, sensores de temperatura, etc.) y proporcionar señales de control apropiadas a una variedad de componentes operables del sistema de refrigeración por CO<2>(por ejemplo, compresores, válvulas, fuentes de alimentación, desviadores de flujo, etc.) para regular la presión, la temperatura y/o el flujo en otras ubicaciones dentro del sistema de refrigeración por CO<2>. Ventajosamente, el controlador se puede usar para facilitar el funcionamiento eficiente del sistema de refrigeración por CO<2>, reducir el consumo de energía y mejorar el rendimiento del sistema.

En algunas realizaciones, el sistema de refrigeración por CO<2>puede incluir uno o más módulos de aire acondicionado flexibles (es decir, "módulos de AA"). Los módulos de AA se pueden usar para integrar cargas de aire acondicionado (es decir, "cargas de AA") u otras cargas asociadas con la refrigeración de una instalación en donde se implementa el sistema de refrigeración por CO<2>. Los módulos de AA pueden ser deseables cuando la instalación está ubicada en climas más cálidos o en lugares con variaciones de temperatura diarias o estacionales que hacen deseable el aire acondicionado dentro de la instalación. Los módulos de AA flexibles son "flexibles" en el sentido de que pueden tener cualquiera de una amplia variedad de capacidades variando el tamaño, la capacidad y el número de intercambiadores de calor y/o compresores proporcionados dentro de los módulos de AA. Ventajosamente, los módulos de AA pueden mejorar o aumentar la eficiencia de los sistemas (por ejemplo, el sistema de refrigeración por CO<2>, el sistema de AA, el sistema combinado, etc.) mediante efectos sinérgicos de combinar la fuente de enfriamiento para ambos sistemas en una disposición de compresión en paralelo.

Antes de discutir detalles adicionales del sistema de refrigeración por CO<2>y/o los componentes del mismo, se debe tener en cuenta que las referencias a "delantero", "detrás", "trasero", "arriba", "abajo", "interior", "exterior", "derecha" e "izquierda" en esta descripción se usan simplemente para identificar los diversos elementos tal como están orientados en las Figuras. Estos términos no pretenden limitar el elemento que describen, ya que los diversos elementos se pueden orientar de manera diferente en diversas aplicaciones.

Cabe señalar además que para los fines de esta descripción, el término "acoplado" significa la unión de dos miembros directa o indirectamente entre sí. Dicha unión puede ser de naturaleza estacionaria o móvil y/o dicha unión puede permitir el flujo de fluidos, la transmisión de fuerzas, de señales eléctricas u otros tipos de señales o de comunicación entre los dos miembros. Tal unión se puede lograr con los dos miembros o con los dos miembros y cualquier miembro intermedio adicional conformados integralmente como un solo cuerpo unitario entre sí o con los dos miembros, o los dos miembros y cualquier miembro intermedio adicional unidos entre sí. Dicha unión puede ser de naturaleza permanente o, alternativamente, puede ser de naturaleza removible o liberable.

Con referencia ahora a la Figura 1, se muestra un sistema 100 de refrigeración por CO<2>según una realización ejemplar que no es según la presente invención. El sistema 100 de refrigeración por CO<2>puede ser un sistema de refrigeración por compresión de vapor que usa principalmente dióxido de carbono como refrigerante. Se muestra que el sistema 100 de refrigeración por CO<2>incluye un sistema de tuberías, conductos u otros canales de fluidos (por ejemplo, conductos 1, 3, 5, 7 y 9 de fluidos) para transportar el dióxido de carbono entre varios componentes termodinámicos del sistema de refrigeración. Se muestra los componentes termodinámicos del sistema 100 de refrigeración por CO<2>que incluyen un refrigerador/condensador 2 de gas, una válvula 4 de alta presión, un tanque 6 receptor, una válvula 8 de derivación de gas, una parte de sistema de temperatura media ("MT", por sus siglas en inglés) 10, y una parte 20 de sistema de temperatura baja ("LT", por sus siglas en inglés).

El enfriador/condensador 2 de gas puede ser un intercambiador de calor u otro dispositivo similar para eliminar calor del refrigerante de CO<2>. Se muestra el enfriador/condensador 2 de gas que recibe vapor de CO<2>desde el conducto 1 de fluidos. En algunas realizaciones, el vapor de CO<2>en el conducto 1 de fluidos puede tener una presión dentro de un intervalo de aproximadamente 45 bar a aproximadamente 100 bar (es decir, aproximadamente 640 psig a aproximadamente 1420 psig), dependiendo de la temperatura ambiente y de otras condiciones de funcionamiento. En algunas realizaciones, el enfriador/condensador 2 de gas puede condensar parcial o totalmente el vapor de CO<2>en CO<2>líquido (por ejemplo, si el funcionamiento del sistema está en una región subcrítica). El proceso de condensación puede dar como resultado un líquido de CO<2>completamente saturado o una mezcla de líquido y vapor (por ejemplo, con una calidad termodinámica entre 0 y 1). En otras realizaciones, el enfriador/condensador 2 de gas puede enfriar vapor de CO<2>(por ejemplo, eliminando el sobrecalentamiento) sin condensar el vapor de CO<2>en CO<2>líquido (por ejemplo, si el funcionamiento del sistema está en una región supercrítica). En algunas realizaciones, el proceso de enfriamiento/condensación es un proceso isobárico. Se muestra el enfriador/condensador 2 de gas que envía el refrigerante de CO<2>enfriado y/o condensado al conducto 3 de fluidos.

La válvula 4 de alta presión recibe el CO<2>enfriado y/o condensado desde el conducto 3 de fluidos y envía el refrigerante de CO<2>al conducto 5 de fluidos. La válvula 4 de alta presión puede controlar la presión del refrigerante de CO<2>en el enfriador/condensador 2 de gas controlando una cantidad de refrigerante de CO<2>que se permite pasar a través de la válvula 4 de alta presión. En algunas realizaciones, la válvula 4 de alta presión es una válvula de expansión térmica de alta presión (por ejemplo, si la presión en el conducto 3 de fluidos es mayor que la presión en el conducto 5 de fluidos). En tales realizaciones, la válvula 4 de alta presión puede permitir que el refrigerante de CO<2>se expanda a un estado de presión más baja. El proceso de expansión puede ser un proceso de expansión isoentálpico y/o adiabático, dando como resultado una evaporación instantánea del refrigerante de CO<2>de alta presión a un estado de menor presión y menor temperatura. El proceso de expansión puede producir una mezcla de líquido/vapor (por ejemplo, con una calidad termodinámica entre 0 y 1). En algunas realizaciones, el refrigerante de CO<2>se expande a una presión de aproximadamente 38 bar (por ejemplo, aproximadamente 540 psig), que corresponde a una temperatura de aproximadamente 2,8°C (37°F). El refrigerante de CO<2>fluye entonces desde el conducto 5 de fluidos al tanque 6 receptor.

El tanque 6 receptor recoge el refrigerante de CO<2>del conducto 5 de fluidos. En algunas realizaciones, el tanque 6 receptor puede ser un tanque de evaporación súbita u otro depósito de fluidos. El tanque 6 receptor incluye una porción de CO<2>líquido y una porción de vapor de CO<2>y puede contener una mezcla parcialmente saturada de CO<2>líquido y vapor de CO<2>. En algunas realizaciones, el tanque 6 receptor separa el CO<2>líquido del vapor de CO<2>. El CO<2>líquido puede salir del tanque 6 receptor a través de los conductos 9 de fluidos. Los conductos 9 de fluidos pueden ser cabezales de líquido que conducen a la parte del sistema 10 de MT o a la parte del sistema 20 LT. El vapor de CO<2>puede salir del tanque 6 receptor a través del conducto 7 de fluidos. Se muestra el conducto 7 de fluidos que conduce el vapor de CO<2>a la válvula 8 de derivación de gas.

Se muestra la válvula 8 de derivación de gas que recibe el vapor de CO<2>del conducto 7 de fluidos y sacando el refrigerante de CO<2>a la parte del sistema 10 de MT. En algunas realizaciones, la válvula 8 de derivación de gas se puede operar para regular o controlar la presión dentro del tanque 6 receptor (por ejemplo, ajustando la cantidad de refrigerante de CO<2>que se permite pasar a través de la válvula 8 de derivación de gas). Por ejemplo, la válvula 8 de derivación de gas se puede ajustar (por ejemplo, abierta o cerrada de forma variable) para ajustar el caudal másico, el caudal volumétrico u otros caudales del refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas. La válvula 8 de derivación de gas puede estar abierta y cerrada (por ejemplo, manualmente, automáticamente, mediante un controlador, etc.) según sea necesario para regular la presión dentro del tanque 6 receptor.

En algunas realizaciones, la válvula 8 de derivación de gas incluye un sensor para medir un caudal (por ejemplo, flujo másico, flujo volumétrico, etc.) del refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas. En otras realizaciones, la válvula 8 de derivación de gas incluye un indicador (por ejemplo, un manómetro, un dial, etc.) a partir del cual se puede determinar la posición de la válvula 8 de derivación de gas. Esta posición se puede usar para determinar el caudal de refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas, ya que tales cantidades pueden ser proporcionales o estar relacionadas de otro modo.

En algunas realizaciones, la válvula 8 de derivación de gas puede ser una válvula de expansión térmica (por ejemplo, si la presión en el lado aguas abajo de la válvula 8 de derivación de gas es menor que la presión en el conducto 7 de fluidos). Según una realización, la presión dentro del tanque 6 receptor se regula mediante la válvula 8 de derivación de gas a una presión de aproximadamente 38 bar, que corresponde a aproximadamente 2,8°C (37°F). Ventajosamente, este estado de presión/temperatura (es decir, aproximadamente 38 bar, aproximadamente 2,8°C (37°F) puede facilitar el uso de tubos/tuberías de cobre para las líneas de CO<2>aguas abajo del sistema. Además, este estado de presión/temperatura puede permitir que dichos tubos de cobre funcionen de manera sustancialmente libre de escarcha.

Siguiendo con referencia a la Figura 1, se muestra la parte del sistema 10 de MT que incluye una o más válvulas 11 de expansión, uno o más evaporadores 12 de MT y uno o más compresores 14 de MT. En diversas realizaciones, pueden estar presentes cualquier número de válvulas 11 de expansión, evaporadores 12 de MT y compresores 14 de MT. Las válvulas 11 de expansión pueden ser válvulas de expansión electrónicas u otras válvulas de expansión similares. Se muestran válvulas 11 de expansión que reciben refrigerante de CO<2>líquido desde el conducto 9 de fluidos y sacando el refrigerante de CO<2>a los evaporadores 12 de MT. Las válvulas 11 de expansión pueden hacer que el refrigerante de CO<2>sufra una rápida caída de presión, expandiendo así el refrigerante de CO<2>a un estado de menor presión y menor temperatura. En algunas realizaciones, las válvulas 11 de expansión pueden expandir el refrigerante de CO<2>hasta una presión de aproximadamente 30 bar. El proceso de expansión puede ser un proceso de expansión isoentálpico y/o adiabático.

Se muestran los evaporadores 12 de MT que reciben el refrigerante CO<2>enfriado y expandido desde válvulas 11 de expansión. En algunas realizaciones, los evaporadores de MT pueden estar asociados con dispositivos/vitrinas (por ejemplo, si el sistema 100 de refrigeración porCO<2>se implementa en un entorno de supermercado). Los evaporadores 12 de MT se pueden configurar para facilitar la transferencia de calor desde los dispositivos/vitrinas al refrigerante de CO<2>. El calor añadido puede hacer que el refrigerante de CO<2>se evapore parcial o completamente. Según una realización, el refrigerante de CO<2>se evapora completamente en los evaporadores 12 de MT. En algunas realizaciones, el proceso de evaporación puede ser un proceso isobárico. Se muestran los evaporadores 12 de MT que sacan el refrigerante de CO<2>a través de conductos 13 de fluidos, que lo conducen a los compresores 14 de MT.

Los compresores 14 de MT comprimen el refrigerante de CO<2>a un vapor sobrecalentado con una presión dentro de un intervalo de aproximadamente 45 bar a aproximadamente 100 bar. La presión de salida de los compresores 14 de MT puede variar dependiendo de la temperatura ambiente y de otras condiciones operativas. En algunas realizaciones, los compresores 14 de MT funcionan en modo transcrítico. En funcionamiento, el gas de descarga de CO<2>sale de los compresores 14 de MT y fluye a través del conducto 1 de fluidos hacia el refrigerador/condensador 2 de gas.

Siguiendo con referencia a la Figura 1, se muestra la parte del sistema 20 de LT que incluye una o más válvulas 21 de expansión, uno o más evaporadores 22 de LT y uno o más compresores 24 de LT. En diversas realizaciones, pueden estar presentes cualquier número de válvulas 21 de expansión, de evaporadores 22 de LT y de compresores 24 de LT. En algunas realizaciones, se puede omitir la parte del sistema 20 de LT y el sistema 100 de refrigeración por CO<2>puede funcionar con un módulo de AA que interactúa solo con el sistema 10 de MT.

Las válvulas 21 de expansión pueden ser válvulas de expansión electrónicas u otras válvulas de expansión similares. Se muestran los válvulas 21 de expansión que reciben el refrigerante de CO<2>líquido desde el conducto 9 de fluidos y que sacan el refrigerante de CO<2>hacia los evaporadores 22 de LT. Las válvulas 21 de expansión pueden hacer que el refrigerante de CO<2>sufra una rápida caída de presión, expandiendo así el refrigerante de CO<2>a un estado de menor presión y menor temperatura. El proceso de expansión puede ser un proceso de expansión isoentálpico y/o adiabático. En algunas realizaciones, las válvulas 21 de expansión pueden expandir el refrigerante de CO<2>a una presión más baja que las válvulas 11 de expansión, dando como resultado así un refrigerante de CO<2>de temperatura más baja. Por consiguiente, la parte del sistema 20 de LT se puede usar junto con un sistema congelador u otras vitrinas de temperatura más baja.

Se muestran los evaporadores 22 de LT que reciben el refrigerante de CO<2>enfriado y expandido desde las válvulas 21 de expansión. En algunas realizaciones, los evaporadores de LT pueden estar asociados con vitrinas/dispositivos (por ejemplo, si el sistema 100 de refrigeración por CO<2>se implementa en un entorno de supermercado). Los evaporadores 22 de LT se pueden configurar para facilitar la transferencia de calor desde las vitrinas/dispositivos al refrigerante de CO<2>. El calor añadido puede hacer que el refrigerante CO<2>se evapore parcial o completamente. En algunas realizaciones, el proceso de evaporación puede ser un proceso isobárico. Se muestran los evaporadores 22 de LT que sacan el refrigerante de CO<2>a través del conducto 23 de fluidos, que lo conduce a los compresores 24 de LT.

Los compresores 24 de LT comprimen el refrigerante de CO<2>. En algunas realizaciones, los compresores 24 de LT pueden comprimir el refrigerante de CO<2>a una presión de aproximadamente 30 bar (por ejemplo, aproximadamente 425 psig) con una temperatura de saturación de aproximadamente -5°C (por ejemplo, aproximadamente 23°F). Se muestran los compresores 24 de LT que sacan el refrigerante de CO<2>a través del conducto 25 de fluidos. El conducto 25 de fluidos puede estar conectado de manera fluida con el lado de succión (por ejemplo, aguas arriba) de los compresores 14 de MT.

En algunas realizaciones, el vapor de CO<2>que se desvía a través de la válvula 8 de derivación de gas se mezcla con el gas refrigerante de CO<2>que sale de los evaporadores 12 de MT (por ejemplo, a través del conducto 13 de fluidos). El vapor de CO<2>desviado también se puede mezclar con el gas refrigerante de CO<2>de descarga que sale de los compresores 24 de LT (por ejemplo, a través del conducto 25 de fluidos). El gas refrigerante de CO<2>combinado se puede proporcionar al lado de succión de los compresores 14 de MT.

Con referencia ahora a la Figura 2, se muestra el sistema 100 de refrigeración por CO<2>, según otra realización ejemplar que no es según la presente invención. La realización ilustrada en la Figura 2 incluye muchos de los mismos componentes descritos previamente con referencia a la Figura 1. Por ejemplo, la realización mostrada en la Figura 2 se muestra que incluye un refrigerador/condensador 2 de gas, una válvula 4 de alta presión, un tanque 6 receptor, una parte del sistema 10 de MT y una parte del sistema 20 de LT. Sin embargo, la realización mostrada en la Figura 2 difiere de la realización mostrada en la Figura 1 en que se ha retirado la válvula 8 de derivación de gas y se ha reemplazado por un compresor 36 paralelo.

El compresor 36 paralelo puede disponerse en paralelo con otros compresores del sistema 100 de refrigeración por CO<2>(por ejemplo, compresores 14 de MT, compresores 24 de LT, etc.). Aunque sólo se muestra un compresor 36 paralelo, puede estar presente cualquier número de compresores en paralelo. El compresor 36 paralelo puede estar conectado de manera fluida con el tanque 6 receptor y/o con el conducto 7 de fluidos a través de una línea 40 de conexión. El compresor 36 paralelo se puede usar para extraer vapor de CO<2>no condensado del tanque 6 receptor como un medio para el control y regulación de la presión. Ventajosamente, el uso del compresor 36 paralelo para efectuar el control y la regulación de la presión puede proporcionar una alternativa más eficiente a las técnicas tradicionales de regulación de la presión, tales como derivar el vapor de CO<2>a través de la válvula de derivación 8 al lado de succión de menor presión de los compresores 14 de MT.

En algunas realizaciones, el compresor 36 paralelo se puede operar (por ejemplo, mediante un controlador) para lograr una presión deseada dentro del tanque 6 receptor. Por ejemplo, el controlador puede recibir mediciones de presión desde un sensor de presión que monitoriza la presión dentro del tanque 6 receptor y activar o desactivar el compresor 36 paralelo basándose en las mediciones de presión. Cuando está activo, el compresor 36 paralelo comprime el vapor de CO<2>recibido a través de la línea 40 de conexión y descarga el vapor comprimido en la línea 42 de conexión. La línea 42 de conexión puede estar conectada de manera fluida con el conducto 1 de fluidos. En consecuencia, el compresor 36 paralelo puede funcionar en paralelo con los compresores 14 de MT descargando el vapor de CO<2>comprimido en un conducto de fluidos compartido (por ejemplo, el conducto 1 de fluidos).

Con referencia ahora a la Figura 3, se muestra el sistema 100 de refrigeración por CO<2>, según una realización ejemplar de la presente invención. Se muestra la realización ilustrada en la Figura 3 que incluye todos los mismos componentes descritos previamente con referencia a la Figura 1. Por ejemplo, la realización mostrada en la Figura 3 incluye el enfriador/condensador 2 de gas, la válvula 4 de alta presión, el tanque 6 receptor, la válvula 8 de derivación de gas, la parte del sistema 10 de MT y la parte del sistema 20 de LT. Además, se muestra la realización mostrada en la Figura 3 que incluye el compresor 36 paralelo, la línea 40 de conexión y la línea 42 de conexión, como se describe con referencia a la Figura 2.

Como se ilustra en la Figura 3, la válvula 8 de derivación de gas está dispuesta en serie con los compresores 14 de MT. En otras palabras, el vapor de CO<2>del tanque 6 receptor puede pasar a través de la válvula 8 de derivación de gas y de los compresores 14 de MT. Los compresores 14 de m T pueden comprimir el vapor de CO<2>que pasa a través de la válvula 8 de derivación de gas desde un estado de baja presión (por ejemplo, aproximadamente 30 bar o menos) a un estado de alta presión (por ejemplo, 45-100 bar). En algunas realizaciones, la presión inmediatamente aguas abajo de la válvula 8 de derivación de gas (es decir, en el conducto 13 de fluidos) es menor que la presión inmediatamente aguas arriba de la válvula 8 de derivación de gas (es decir, en el conducto 7 de fluidos). Por lo tanto, el vapor de CO<2>que pasa a través de la válvula 8 de derivación de gas y de los compresores 14 de MT se puede expandir (por ejemplo, al pasar a través de la válvula 8 de derivación de gas) y posteriormente recomprimir (por ejemplo, mediante los compresores 14 de MT). Esta expansión y recompresión puede ocurrir sin ninguna transferencia intermedia de calor hacia o desde el refrigerante de CO<2>, lo que se puede caracterizar como un uso ineficiente de energía.

Según la invención, el compresor 36 paralelo está dispuesto en paralelo tanto con la válvula 8 de derivación de gas como con los compresores 14 de MT. En otras palabras, el vapor de CO<2>que sale del tanque 6 receptor puede pasar a través del compresor 36 paralelo o de la combinación en serie de la válvula 8 de derivación de gas y de los compresores 14 de MT. El compresor 36 paralelo puede recibir el vapor de CO<2>a una presión relativamente más alta (por ejemplo, desde el conducto 7 de fluidos) que el vapor de CO<2>recibido por los compresores 14 de MT (por ejemplo, desde el conducto 13 de fluidos). Este diferencial de presión puede corresponder al diferencial de presión a través de la válvula 8 de derivación de gas. En algunas realizaciones, el compresor 36 paralelo puede requerir menos energía para comprimir una cantidad equivalente de vapor de CO<2>al estado de alta presión (por ejemplo, en el conducto 1 de fluidos) como un resultado de la mayor presión del vapor de CO<2>que entra al compresor 36 paralelo. Por lo tanto, la ruta paralela que incluye el compresor 36 paralelo puede ser una alternativa más eficiente a la ruta que incluye la válvula 8 de derivación de gas y los compresores 14 de MT.

Siguiendo con referencia a la Figura 3, según la invención, el sistema 100 de refrigeración por CO<2>incluye un controlador 106. El controlador 106 puede recibir señales de datos electrónicos procedentes de diversos instrumentos o dispositivos dentro del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. Por ejemplo, el controlador 106 puede recibir entrada de datos desde dispositivos de tiempo, dispositivos de medición (por ejemplo, sensores de presión, sensores de temperatura, sensores de flujo, etc.) y dispositivos de entrada de usuario (por ejemplo, un terminal de usuario, una interfaz de usuario local o remota, etc.). El controlador 106 puede usar la entrada para determinar acciones de control apropiadas para uno o más dispositivos del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. Por ejemplo, el controlador 106 puede proporcionar señales de salida a componentes operables (por ejemplo, válvulas, fuentes de alimentación, desviadores de flujo, compresores, etc.) para controlar un estado o condición (por ejemplo, temperatura, presión, caudal, uso de energía, etc.) del sistema 100.

En alguna realización según la presente invención, el controlador 106 se puede configurar para operar la válvula 8 de derivación de gas y/o el compresor 36 paralelo para mantener la presión de CO<2>dentro del tanque receptor en un punto de consigna deseado o dentro de un intervalo deseado. En algunas realizaciones, el controlador 106 puede regular o controlar la presión del refrigerante de CO<2>dentro del enfriador/condensador 2 de gas operando la válvula 4 de alta presión. Ventajosamente, el controlador 106 puede operar la válvula 4 de alta presión en coordinación con la válvula 8 de derivación de gas y/o con otros componentes operables del sistema 100 para facilitar una funcionalidad de control mejorada y mantener un equilibrio adecuado de presiones, temperaturas, caudales u otras cantidades de CO<2>(por ejemplo, medidas o calculadas) en varias ubicaciones a lo largo del sistema 100 (por ejemplo, en los conductos 1, 3, 5, 7, 9, 13 o 25 de fluidos, en el refrigerador/condensador 2 de gas, en el tanque 6 receptor, en las líneas de conexión 40 y 42, etc.). El controlador 106 y varios procesos de control ejemplares se describen con mayor detalle con referencia a las Figuras 7-11.

Con referencia ahora a las Figuras 4-6, en alguna realización según la presente invención, el sistema 100 de refrigeración por CO<2>incluye un módulo de aire acondicionado (AA) integrado 30, 130 o 230. Haciendo referencia específicamente a la Figura 4, se muestra el módulo 30 de AA que incluye un evaporador 32 de AA (por ejemplo, un enfriador de líquido, una unidad ventiloconvertor, un intercambiador de calor, etc.), un dispositivo 34 de expansión (por ejemplo, una válvula de expansión electrónica) y al menos un compresor de AA 36. En algunas realizaciones, el módulo de AA flexible 30 incluye además un intercambiador de calor de línea de succión 37 y un acumulador de CO<2>líquido 39. El tamaño y la capacidad del módulo 30 de AA se pueden variar para adaptarse a cualquier carga o aplicación prevista variando el número y/o tamaño de los evaporadores, de los intercambiadores de calor y/o de los compresores dentro del módulo 30 de<A a .>

Ventajosamente, el módulo 30 de AA se puede conectar fácilmente al sistema 100 de refrigeración por CO<2>usando un número relativamente pequeño (por ejemplo, un número mínimo) de puntos de conexión. Según una realización ejemplar, el módulo 30 de AA se puede conectar al sistema 100 de refrigeración por CO<2>en tres puntos de conexión: una conexión de línea de CO<2>líquido de alta presión 38, una conexión de línea de vapor de CO<2>de baja presión (derivación de gas) 40, y una tubería de descarga de CO<2>42 (al refrigerador/condensador 2 de gas). Cada una de las conexiones 38, 40 y 42 se puede facilitar fácilmente usando mangueras flexibles, accesorios de desconexión rápida, válvulas altamente compatibles y/u otros componentes fijos convenientes de "instalación automática". En algunas realizaciones, algunas o todas las conexiones 38, 40 y 42 se pueden disponer para aprovechar el diferencial de presión entre el enfriador/condensador 2 de gas y el tanque 6 receptor.

Como se muestra en la Figura 4, cuando se instala el módulo 30 de AA en el sistema 100 de refrigeración por CO<2>, el compresor de AA 36 puede funcionar en paralelo con los compresores 14 de MT. Por ejemplo, una porción del refrigerante de CO<2>de alta presión descargado desde el enfriador/condensador 2 de gas (por ejemplo, en el conducto 3 de fluidos) se puede dirigir a través de la conexión 38 de la línea de CO<2>líquido y a través del dispositivo 34 de expansión. El dispositivo 34 de expansión puede permitir que el refrigerante de CO<2>de alta presión se expanda a un estado de menor presión y menor temperatura. El proceso de expansión puede ser un proceso de expansión isoentálpico y/o adiabático. El refrigerante de CO<2>expandido se puede entonces dirigir al evaporador 32 de AA. En algunas realizaciones, el dispositivo 34 de expansión ajusta la cantidad de CO<2>proporcionada al evaporador 32 de AA para mantener una temperatura de sobrecalentamiento deseada en (o cerca de) la salida del evaporador 32 de AA. Después de pasar a través del evaporador 32 de AA, el refrigerante de CO<2>se puede dirigir a través del intercambiador de calor 37 de la línea de succión y el acumulador 39 de CO<2>líquido al lado de la succión (es decir, aguas arriba) del compresor de AA 36.

En algunas realizaciones, el evaporador 32 de AA actúa como un enfriador para proporcionar una fuente de enfriamiento (por ejemplo, enfriamiento de la zona del edificio, enfriamiento del aire ambiente, etc.) para la instalación en donde se implementa el sistema 100 de refrigeración por CO<2>. En algunas realizaciones, el evaporador 32 de AA absorbe calor de un refrigerante de AA que circula hacia las cargas de AA en la instalación. En otras realizaciones, el evaporador 32 de AA se puede usar para proporcionar enfriamiento directamente al aire en la instalación.

Según una realización ejemplar, el evaporador 32 de AA se opera para mantener una temperatura del refrigerante de CO<2>de aproximadamente 2,8°C (37°F; por ejemplo, correspondiente a una presión de aproximadamente 38 bar). El evaporador 32 de AA puede mantener esta temperatura y/o presión en una entrada del evaporador 32 de AA, en una salida del evaporador 32 de AA o en otra ubicación dentro del módulo 30 de AA. En otras realizaciones, el dispositivo 34 de expansión puede mantener una temperatura de refrigerante de CO<2>deseada. La temperatura del refrigerante de CO<2>mantenida por el evaporador 32 de AA o por el dispositivo 34 de expansión (por ejemplo, aproximadamente 2,8°C (37°F)) puede ser adecuada en la mayoría de las aplicaciones para enfriar un suministro de refrigerante de AA (por ejemplo, agua, agua/glicol u otro refrigerante de AA que expulsa calor al refrigerante de CO<2>). El refrigerante de<A a>se puede enfriar a una temperatura de aproximadamente 7,2°C (45°F) u otra temperatura deseable para aplicaciones de enfriamiento de<a A>en muchos tipos de instalaciones.

Ventajosamente, integrar el módulo 30 de AA con el sistema 100 de refrigeración por CO<2>puede aumentar la eficiencia del sistema 100 de refrigeración porCO<2>. Por ejemplo, durante períodos más cálidos (por ejemplo, meses de verano, mediodía, etc.) la presión del refrigerante de CO<2>dentro del refrigerador de gas/condensador 2 tiende a aumentar. Estos períodos más cálidos también pueden dar lugar a una mayor carga de refrigeración de AA necesaria para enfriar la instalación. Al integrar el módulo 30 de AA con el sistema 100 de refrigeración, la capacidad adicional de CO<2>(por ejemplo, presión más alta en el enfriador/condensador 2 de gas) se puede usar ventajosamente para proporcionar enfriamiento a la instalación. Los efectos duales de temperaturas ambientales más cálidas (por ejemplo, mayor presión de refrigerante de CO<2>y un mayor requisito de carga de enfriamiento) se pueden abordar y resolver de una manera eficiente y sinérgica integrando el módulo 30 de AA con el sistema 100 de refrigeración por CO<2>.

Además, el módulo 30 de AA se puede usar para regular más eficientemente la presión de CO<2>en el tanque 6 receptor. Tal regulación de la presión se puede lograr extrayendo vapor de CO<2>directamente del tanque 6 receptor, evitando así (o minimizando) la necesidad para derivar vapor de CO<2>desde el tanque 6 receptor al lado de succión de menor presión de los compresores 14 de MT (por ejemplo, a través de la válvula 8 de derivación de gas). Cuando el módulo 30 de AA se integra con el sistema 100 de refrigeración por CO<2>, el vapor de CO<2>del tanque 6 receptor se proporciona a través de la conexión de línea 40 de vapor de CO<2>al lado aguas abajo del evaporador 32 de AA y al lado de la succión del compresor de AA 36. Tal integración puede establecer un camino alternativo (o suplementario) para desviar el vapor de CO<2>del tanque 6 receptor, según pueda ser necesario para mantener la presión deseada (por ejemplo, aproximadamente 38 bar) dentro del tanque 6 receptor.

En algunas realizaciones, el módulo 30 de AA extrae su suministro de refrigerante de CO<2>de la línea 38, reduciendo así la cantidad de CO<2>que se recibe dentro del tanque 6 receptor. En el caso de que la presión en el tanque 6 receptor aumente por encima del nivel deseado presión (por ejemplo, 38 bar, etc.), se puede extraer el vapor de CO<2>por el compresor de AA 36 a través de la línea 40 de vapor de CO<2>en una cantidad suficiente para mantener la presión deseada dentro del tanque 6 receptor. La capacidad de usar la línea 40 de vapor de CO<2>y el compresor 36 de AA como ruta de derivación suplementaria para el vapor de CO<2>desde el tanque 6 receptor proporciona una manera más eficiente de mantener la presión deseada en el tanque 6 receptor y evita o minimiza la necesidad de derivar directamente el varpo de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas hacia el lado de succión de baja presión de los compresores 14 de MT.

Siguiendo con referencia a la Figura 4, en la intersección 41, el vapor de CO<2>descargado del evaporador 32 de AA se puede mezclar con la salida de vapor de CO<2>del tanque 6 receptor (por ejemplo, a través del conducto 7 de fluidos y la línea 40 de vapor, según sea necesario para la regulación de la presión). El vapor de CO<2>r mezclado se puede luego dirigir a través del intercambiador de calor de la línea de succión 37 y del acumulador 39 de CO<2>líquido al lado de la succión (por ejemplo, aguas arriba) del compresor de AA 36. El compresor 36 de AA comprime el vapor de CO<2>mezclado y descarga el refrigerante de CO<2>comprimido en la línea 42 de conexión. La línea 42 de conexión puede estar conectada de manera fluida al conducto 1 de fluidos, formando así un cabezal de descarga común con los compresores 14 de MT. Se muestra el cabezal de descarga común que conduce al enfriador/condensador 2 de gas para completar el ciclo.

El intercambiador de calor de la línea de succión 37 se puede usar para transferir calor desde el refrigerante de CO<2>de alta presión que sale del enfriador/condensador 2 de gas (por ejemplo, a través del conducto 3 de fluidos) al refrigerante de CO<2>mezclado en o cerca de la intersección 41. El intercambiador de calor de la línea de succión 37 puede ayudar a enfriar/subenfriar el refrigerante de CO<2>de alta presión en el conducto 3 de fluidos. El intercambiador de calor de la línea de succión 37 también puede ayudar a garantizar que el refrigerante de CO<2>que se acerca a la succión del compresor de AA 36 esté suficientemente sobrecalentado (por ejemplo, teniendo un sobrecalentamiento o temperatura que exceda un valor umbral) para evitar la condensación o la formación de líquido en el lado aguas arriba del compresor de AA 36. En algunas realizaciones, el acumulador de CO<2>líquido 39 también se puede incluir para evitar aún más que cualquier CO<2>líquido entre en el compresor de AA 36.

Siguiendo con referencia a la Figura 4, el módulo 30 de AA se puede integrar con el sistema 100 de refrigeración por CO<2>de modo que el sistema integrado se pueda adaptar a una pérdida del compresor de AA 36 (por ejemplo, debido a un mal funcionamiento del equipo, mantenimiento, etc.), mientras se mantiene la refrigeración para las cargas de AC y aún proporcionar control de presión de CO<2>para el tanque 6 receptor. Por ejemplo, en el caso de que el compresor de AA 36 deje de funcionar, el vapor de CO<2>descargado del evaporador 32 de AA se puede dirigir automáticamente (es decir, tras la pérdida de succión del compresor de AC) hacia atrás a través de la conexión de la línea 40 de vapor de CO<2>hacia el conducto 7 de fluidos. A medida que la presión del refrigerante de CO<2>aumenta en el tanque 6 receptor por encima del punto de consigna deseado (por ejemplo, 38 bar), se puede derivar el vapor de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas y comprimir mediante los compresores 14 de MT. La disposición de compresores en paralelo con el compresor de<A a>36 y de los compresores 14 de MT permite el funcionamiento continuo del módulo 30 de AA en caso de que no funcione un compresor de AA 36.

Con referencia ahora a la Figura 5, se muestra otro módulo de AA flexible 130 para integrar cargas de refrigeración de AA en una instalación con sistema 100 de refrigeración por CO<2>, según otra realización ejemplar. Se muestra el módulo de AA 130 que incluye un evaporador de AA 132 (por ejemplo, un enfriador de líquido, una unidad ventiloconvertor, un intercambiador de calor, etc.), un dispositivo de expansión 134 (por ejemplo, una válvula de expansión electrónica) y al menos un compresor de AA 136. En algunas realizaciones, el módulo de AA flexible 30 incluye además un intercambiador de calor de línea de succión 137 y un acumulador de CO<2>líquido 139. El evaporador de<a A>132, el dispositivo de expansión 134, el compresor de AA 136, el intercambiador de calor de línea de succión 137 y el acumulador de CO<2>líquido 139 pueden ser iguales o similares a componentes análogos (por ejemplo, evaporador 32 de AA, dispositivo 34 de expansión, compresor de AA 36, intercambiador de calor de la línea de succión 37 y acumulador de CO<2>líquido 39) del módulo 30 de<A a .>El tamaño y la capacidad del módulo de AA 130 se pueden variar para adaptarse a cualquier carga o aplicación prevista (por ejemplo, variando el número y/o tamaño de los evaporadores, de los intercambiadores de calor y/o de los compresores dentro del módulo de AA 130).

En algunas realizaciones, el módulo de AA 130 se puede conectar fácilmente al sistema 100 de refrigeración porCO<2>mediante un número relativamente pequeño (por ejemplo, un número mínimo) de puntos de conexión. Según una realización ejemplar, el módulo de<a A>130 se puede conectar al sistema 100 de refrigeración por CO<2>en tres puntos de conexión: una conexión de línea de CO<2>líquido 138, una conexión de línea 140 de vapor de CO<2>y una línea 142 de descarga de CO<2>. Se muestra la conexión de línea de CO<2>líquido 138 que conecta el conducto 9 de fluidos y puede recibir refrigerante de CO<2>líquido desde el tanque 6 receptor. Se muestra la conexión de línea 140 de vapor de CO<2>que conecta el conducto 7 de fluidos y puede recibir gas de derivación de CO<2>desde el tanque 6 receptor. Se muestra la línea de descarga de CO<2>142 que conecta la salida (por ejemplo, el lado aguas abajo) del compresor de AA 136 al conducto 1 de fluidos, que conduce al enfriador/condensador 2 de gas. Cada una de las conexiones 138, 140 y 142 se puede facilitar fácilmente usando mangueras flexibles, accesorios de desconexión rápida, válvulas altamente compatibles y/u otros componentes fijos convenientes "instalación automática".

En operación, una porción del refrigerante de CO<2>líquido que sale del tanque 6 receptor (por ejemplo, a través del conducto 9 de fluidos) se puede dirigir a través de la conexión de línea de CO<2>líquido 138 y a través del dispositivo de expansión 134. El dispositivo 34 de expansión puede permitir que el refrigerante de CO<2>líquido se expanda a un estado de menor presión y menor temperatura. El proceso de expansión puede ser un proceso de expansión isoentálpico y/o adiabático. El refrigerante de CO<2>expandido se puede luego dirigir al evaporador de AA 132. En algunas realizaciones, el dispositivo de expansión 134 ajusta la cantidad de CO<2>proporcionada al evaporador de AA 132 para mantener una temperatura de sobrecalentamiento deseada en (o cerca de) la salida del evaporador de AA 132. Después de pasar a través del evaporador de AA 132, el refrigerante de CO<2>se puede dirigir a través del intercambiador de calor 137 de la línea de succión y del acumulador de CO<2>líquido 139 al lado de succión (es decir, aguas arriba) del compresor de AA 136.

Siguiendo con referencia a la Figura 5, una diferencia principal entre el módulo 30 de AA y el módulo de AA 130 es que el módulo de AA 130 evita la entrada de CO<2>de alta presión (por ejemplo, desde el conducto 3 de fluidos) como fuente de CO<2>. En su lugar, el módulo de AA 130 usa una fuente de suministro de refrigerante de CO<2>de menor presión (por ejemplo, desde el conducto 9 de fluidos). El conducto 9 de fluidos puede estar conectado de manera fluida con el tanque 6 receptor y puede operar a una presión equivalente o sustancialmente equivalente a la presión dentro del tanque 6 receptor. En algunas realizaciones, el conducto 9 de fluidos proporciona refrigerante de CO<2>líquido con una presión de aproximadamente 38 bar.

En algunas implementaciones, el módulo de AA 130 se puede usar como una alternativa o complemento al módulo 30 de AA. La configuración proporcionada por el módulo de AA 130 puede ser deseable para implementaciones en donde el evaporador de AA 132 no está montado en un bastidor de refrigeración con los componentes del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. El módulo de AA 130 se puede usar para implementaciones en donde el evaporador de AA 132 está ubicado en otra parte de la instalación (por ejemplo, cerca de las cargas de AA). Además, el refrigerante de CO<2>líquido de menor presión proporcionado al módulo de AA 130 (por ejemplo, desde el conducto 9 de fluidos en lugar del conducto 3 de fluidos) puede facilitar el uso de componentes de menor presión para conducir el refrigerante de CO<2>(por ejemplo, tubos/tuberías de cobre, etc.).

En algunas realizaciones, el módulo de AA 130 puede incluir un dispositivo reductor de presión 135. El dispositivo reductor de presión 135 puede ser una válvula operada por motor, una válvula de expansión manual, una válvula de expansión electrónica u otro elemento capaz de efectuar una reducción de presión en el flujo de un fluido. El dispositivo reductor de presión 135 se puede colocar en línea con la conexión de la línea de vapor 140 (por ejemplo, entre el conducto 7 de fluidos y la intersección 141). En algunas realizaciones, el dispositivo reductor de presión 135 puede reducir la presión en la salida del evaporador de AA 132. En algunas realizaciones, el proceso de absorción de calor que ocurre dentro del evaporador de AA 132 es un proceso sustancialmente isobárico. En otras palabras, la presión de CO<2>tanto en la entrada como en la salida del evaporador de AA 132 pueden ser sustancialmente iguales. Además, el vapor de CO<2>en el conducto 7 de fluidos y el CO<2>líquido en el conducto 9 de fluidos pueden tener sustancialmente la misma presión ya que ambos conductos 7 y 9 de fluidos extraen refrigerante de CO<2>del tanque 6 receptor. Por lo tanto, el dispositivo reductor de presión puede proporcionar una caída de presión sustancialmente equivalente a la caída de presión causada por el dispositivo de expansión 134.

En algunas realizaciones, la conexión de línea 140 se puede usar como una ruta alternativa (o suplementaria) para dirigir el vapor de CO<2>desde el tanque 6 receptor a la succión del compresor de AA 136. La conexión de línea 140 y el compresor de AA 136 pueden proporcionar un mecanismo más eficiente para controlar la presión en el tanque 6 receptor (por ejemplo, en lugar de desviar el vapor de CO<2>al lado de succión de los compresores 14 de MT, como se describe con referencia al módulo 30 de AA), aumentando así la eficiencia del sistema 100 de refrigeración por CO<2>.

Con referencia ahora a la Figura 6, se muestra otro módulo de AA flexible 230 para integrar cargas de enfriamiento en una instalación con un sistema 100 de refrigeración por CO<2>, según aún otra realización ejemplar. Se muestra el módulo 230 de AA que incluye un evaporador 232 de AA (por ejemplo, un enfriador de líquido, una unidad ventiloconvertor, un intercambiador de calor, etc.) y al menos un compresor de AA 236. En algunas realizaciones, el módulo de AA flexible 30 incluye además un intercambiador de calor de la línea de succión 237 y un acumulador de CO<2>líquido 239. El evaporador 232 de AA, el compresor de AA 236, el intercambiador de calor de la línea de succión 237 y el acumulador de CO<2>líquido 239 pueden ser iguales o similares a los componentes análogos (por ejemplo, evaporador 32 de AA, compresor de AA 36, intercambiador de calor de línea de succión 37 y acumulador de CO<2>líquido 39) del módulo 30 de AA. El módulo 230 de AA no requiere un dispositivo de expansión como se describió anteriormente con referencia a los módulos de AA 30 y 130 (por ejemplo, dispositivos de expansión 34 y 134). El tamaño y la capacidad del módulo 230 de AA se pueden variar para adaptarse a cualquier carga o aplicación prevista variando el número y/o tamaño de los evaporadores, de los intercambiadores de calor y/o de los compresores dentro del módulo 230 de AA.

Ventajosamente, el módulo 230 de AA se puede conectar fácilmente al sistema 100 de refrigeración por CO<2>usando un número relativamente pequeño (por ejemplo, un número mínimo) de puntos de conexión. Según una realización ejemplar, el módulo 30 de AA se puede conectar al sistema 100 de refrigeración por CO<2>en dos puntos de conexión: una conexión 240 de línea de vapor de CO<2>y una línea 242 de descarga de CO<2>. Se muestra la conexión de la línea 240 de vapor de CO<2>que conecta el conducto 7 de fluidos y puede recibir (si es necesario) gas de derivación de CO<2>desde el tanque 6 receptor. Se muestra la línea 242 de descarga de CO<2>que conecta la salida 236 del compresor de AA al conducto 1 de fluidos, que conduce al enfriador/condensador 2 de gas. Ambas conexiones 240 y 242 se pueden facilitar fácilmente usando mangueras flexibles, accesorios de desconexión rápida, válvulas altamente compatibles y/u otros componentes fijos convenientes de "instalación automática".

En algunas realizaciones, el módulo 230 de AA tiene una conexión 244 de entrada y una conexión 246 de salida. Tanto la conexión 244 de entrada como la conexión 246 de salida se pueden conectar (por ejemplo, directa o indirectamente) a los respectivos puertos de entrada y salida del evaporador 232 de AA. El evaporador 232 de AA se puede colocar en línea con el conducto 5 de fluidos entre la válvula 4 de alta presión y el tanque 6 receptor. Se muestra el evaporador 232 de AA que recibe un flujo másico completo de refrigerante de CO<2>desde el enfriador/condensador 2 de gas y la válvula 4 de alta presión. El evaporador 232 de AA puede recibir el refrigerante de CO<2>como una mezcla de líquido-vapor desde la válvula 4 de alta presión. En algunas realizaciones, la mezcla de CO<2>líquido-vapor se suministra al evaporador 232 de AA a una temperatura de aproximadamente 3°C. En otras realizaciones, la mezcla de CO<2>líquido-vapor puede tener una temperatura diferente (por ejemplo, mayor de 3°C, menor de 3°C) o una temperatura dentro de un intervalo (por ejemplo, incluyendo 3°C o sin incluir 3°C).

Dentro del evaporador 232 de AA, una porción del CO<2>líquido en la mezcla se evapora para enfriar un refrigerante de AA en circulación (por ejemplo, agua, agua/glicol u otro refrigerante de AA que expulsa calor al refrigerante de CO<2>). En algunas realizaciones, el refrigerante de AA se puede enfriar desde aproximadamente 12°C a aproximadamente 7°C. En otras realizaciones, se pueden usar otras temperaturas o intervalos de temperatura. La cantidad de CO<2>líquido que se evapora puede depender de la carga de enfriamiento (por ejemplo, velocidad de transferencia de calor, enfriamiento requerido para alcanzar un punto de consigna, etc.). Después de enfriar el refrigerante de AA, todo el flujo másico de la mezcla líquido-vapor de CO<2>puede salir del evaporador 232 de AA y del módulo 230 de AA (por ejemplo, a través de la conexión 246 de salida) y se puede dirigir al tanque 6 receptor.

El vapor de CO<2>refrigerante en el tanque 6 receptor puede salir del tanque 6 receptor a través del conducto 7 de fluidos. Se muestra el conducto 7 de fluidos que conecta de manera fluida con el lado de succión del compresor de AA 236 (por ejemplo, mediante la conexión de la línea 240 de vapor). En algunas realizaciones, el vapor de CO<2>del tanque 6 receptor viaja a través del conducto 7 de fluidos y la conexión de la línea 240 de vapor y se comprime por el compresor de AA 236. El compresor de AA 236 se puede controlar para regular la presión del refrigerante de CO<2>dentro del tanque 6 receptor. Este método de regulación de presión puede proporcionar una alternativa más eficiente que derivar el vapor de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas.

Ventajosamente, el módulo 230 de AA proporciona un evaporador de AA que funciona "en línea" (por ejemplo, en serie, a través de una ruta de conexión lineal, etc.) para usar toda la mezcla líquido-vapor de CO<2>proporcionada por la válvula 4 de alta presión para enfriar las cargas de AC. Este enfriamiento puede evaporar parte o todo el líquido de la mezcla de CO<2>. Después de salir del módulo 230 de AA, el refrigerante de CO<2>(que ahora tiene un mayor contenido de vapor) se dirige al tanque 6 receptor. Desde el tanque 6 receptor, el refrigerante de CO<2>puede ser aspirado fácilmente por el compresor de AA 236 para controlar y/o mantener un presión deseada en el tanque 6 receptor.

Con referencia general a las Figuras 4-6, se muestra que cada una de las realizaciones ilustradas incluye el controlador 106. El controlador 106 puede recibir señales de datos electrónicos desde uno o más dispositivos de medición (por ejemplo, sensores de presión, sensores de temperatura, sensores de flujo, etc.) ubicados dentro de los módulos 30, 130 o 230 de AA o en otro lugar dentro del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. El controlador 106 puede usar las señales de entrada para determinar acciones de control apropiadas para los dispositivos de control del sistema 100 de refrigeración por CO<2 1 0 0>(por ejemplo, compresores, válvulas, desviadores de flujo, fuentes de alimentación, etc.).

En algunas realizaciones de la presente invención, el controlador 106 se puede configurar para operar la válvula 8 de derivación de gas y/o los compresores 36, 136 o 236 paralelos para mantener la presión de CO<2>dentro del tanque 6 receptor en un punto de consigna deseado o dentro de un intervalo deseado. En algunas realizaciones que no están según la presente invención, el controlador 106 opera la válvula 8 de derivación de gas y los compresores 36, 136 o 236 paralelos basándose en la temperatura del refrigerante de CO<2>en la salida del enfriador/condensador 2 de gas. En otras realizaciones de la presente invención, el controlador 106 opera la válvula 8 de derivación de gas y los compresores 36, 136 o 236 paralelos basándose en un caudal (por ejemplo, flujo másico, flujo volumétrico, etc.) de refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas. El controlador 106 puede usar una posición de la válvula 8 de derivación de gas como indicador del caudal de refrigerante de CO<2>.

El controlador 106 puede incluir una funcionalidad de control de retroalimentación para operar de forma adaptativa la válvula 8 de derivación de gas y los compresores 36, 136 o 236 paralelos. Por ejemplo, el controlador 106 puede recibir un punto de consigna (por ejemplo, un punto de consigna de temperatura, un punto de consigna de presión, un punto de consigna de caudal, un punto de consigna de uso de energía, etc.) y operar uno o más componentes del sistema 100 para alcanzar el punto de consigna. El punto de consigna se puede especificar por un usuario (por ejemplo, a través de un dispositivo de entrada de usuario, una interfaz gráfica de usuario, una interfaz local, una interfaz remota, etc.) o determinar automáticamente por el controlador 106 basándose en un historial de mediciones de datos.

El controlador 106 puede ser un controlador proporcional-integral (PI, por sus siglas en ingles), un controlador proporcional-integral-derivado (PID, por sus siglas en ingles), un controlador adaptativo de reconocimiento de patrones (PRAC, por sus siglas en inglés), un controlador adaptativo de reconocimiento de modelos (MRAC, por sus siglas en inglés), un controlador predictivo de modelos (MPC, por sus siglas en inglés), o cualquier otro tipo de controlador que emplee cualquier tipo de funcionalidad de control. En algunas realizaciones, el controlador 106 es un controlador local para el sistema 100 de refrigeración por CO2. En otras realizaciones, el controlador 106 es un controlador de supervisión para una pluralidad de subsistemas controlados (por ejemplo, un sistema de refrigeración, un sistema de aire acondicionado, un sistema de iluminación, un sistema de seguridad, etc.). Por ejemplo, el controlador 106 puede ser un controlador para un sistema integral de gestión de edificios que incorpora el sistema 100 de refrigeración por CO2. El controlador 106 se puede implementar de forma local, remota o como parte de un conjunto de aplicaciones de gestión de edificios alojadas en la nube.

Con referencia ahora a la Figura 7, se muestra un diagrama de bloques del controlador 106, según una realización ejemplar de la presente invención. Se muestra el controlador 106 que incluye una interfaz 150 de comunicaciones y un circuito 160 de procesamiento. La interfaz 150 de comunicaciones puede ser o incluir interfaces cableadas o inalámbricas (por ejemplo, conectores, antenas, transmisores, receptores, transceptores, terminales de cables, etc.) para realizar comunicaciones de datos electrónicos. Por ejemplo, la interfaz 150 de comunicaciones se puede usar para realizar comunicaciones de datos con la válvula 8 de derivación de gas, con los compresores paralelos 36, 136 o 236, con el condensador/enfriador de gas 2, con los diversos dispositivos de adquisición de datos dentro del sistema 100 de refrigeración por CO2 (por ejemplo, sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de flujo, etc.) y/o con otros dispositivos externos o fuentes de datos. Las comunicaciones de datos se pueden realizar a través de una conexión directa (por ejemplo, una conexión por cable, una conexión inalámbrica ad hoc, etc.) o una conexión de red (por ejemplo, una conexión a Internet, una conexión LAN, WAN o WLAN, etc.). Por ejemplo, la interfaz 150 de comunicaciones puede incluir una tarjeta Ethernet y un puerto para enviar y recibir datos a través de un enlace o red de comunicaciones basada en Ethernet. En otro ejemplo, la interfaz 150 de comunicaciones puede incluir un transceptor WiFi o un transceptor de teléfono celular o móvil para comunicarse a través de una red de comunicaciones inalámbrica.

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra el circuito 160 de procesamiento que incluye un procesador 162 y una memoria 170. El procesador 162 se puede implementar como un procesador de propósito general, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC, por sus siglas en inglés), una o más matrices de puertas programables en campo (FPGA, por sus siglas en inglés), un grupo de componentes de procesamiento, un microcontrolador u otros componentes de procesamiento electrónico adecuados. La memoria 170 (por ejemplo, dispositivo de memoria, unidad de memoria, dispositivo de almacenamiento, etc.) puede ser uno o más dispositivos (por ejemplo, RAM, ROM, memoria de estado sólido, almacenamiento en disco duro, etc.) para almacenar datos y/o código informático para completar o facilitar los diversos procesos, capas y módulos descritos en la presente solicitud.

La memoria 170 puede ser o incluir memoria volátil o memoria no volátil. La memoria 170 puede incluir componentes de base de datos, componentes de código objeto, componentes de secuencia de comandos o cualquier otro tipo de estructura de información para soportar las diversas actividades y estructuras de información descritas en la presente solicitud. Según una realización ejemplar, la memoria 170 está conectada de manera comunicable al procesador 162 a través del circuito 160 de procesamiento e incluye código de computadora para ejecutar (por ejemplo, mediante el circuito 160 de procesamiento y/o el procesador 162) uno o más procesos descritos en la presente invención. Se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 171 de adquisición de datos, un módulo 172 de salida de señal de control y un módulo 173 de almacenamiento de parámetros. Se muestra además la memoria 170 que incluye una pluralidad de módulos de control que incluyen un módulo 174 de control extensivo, un módulo 175 de control intensivo, un módulo de control de sobrecalentamiento 176 y un módulo 177 de control de descongelación.

El módulo 171 de adquisición de datos puede incluir instrucciones para recibir (por ejemplo, a través de la interfaz 150 de comunicaciones) información de presión, información de temperatura, información de caudal u otras mediciones (es decir, "información de medición" o "datos de medición") de uno o más dispositivos de medición del sistema 100 de refrigeración porCO2. En algunas realizaciones, las mediciones se pueden recibir como una señal de datos analógica. El módulo 171 de adquisición de datos puede incluir un convertidor de analógico a digital para traducir la señal analógica en un valor de datos digitales. El módulo de adquisición de datos puede segmentar una señal de datos continua en valores de medición discretos muestreando la señal de datos recibida periódicamente (por ejemplo, una vez por segundo, una vez por milisegundo, una vez por minuto, etc.). En algunas realizaciones, los datos de medición se pueden recibir como un voltaje medido desde uno o más dispositivos de medición. El módulo 171 de adquisición de datos puede convertir los valores de voltaje en valores de presión, valores de temperatura, valores de caudal u otros tipos de valores de datos digitales usando una fórmula de conversión, una tabla de traducción u otros criterios de conversión.

En algunas realizaciones, el módulo 171 de adquisición de datos puede convertir los valores de datos recibidos en una cantidad o formato para su posterior procesamiento por el controlador 106. Por ejemplo, el módulo 171 de adquisición de datos puede recibir valores de datos que indican una posición operativa de la válvula 8 de derivación de gas. Esta posición se puede usar para determinar el caudal de refrigerante de CO2 a través de la válvula 8 de derivación de gas, ya que tales cantidades pueden ser proporcionales o estar relacionadas de otro modo. El módulo 171 de adquisición de datos puede incluir una funcionalidad para convertir una medición de la posición de la válvula en un caudal del refrigerante de CO2 a través de la válvula 8 de derivación de gas.

En algunas realizaciones, el módulo 171 de adquisición de datos genera valores de datos actuales para la presión dentro del tanque 6 receptor, para la temperatura en la salida del condensador enfriador de gas 2, para la posición de la válvula o para el caudal a través de la válvula 8 de derivación de gas, o para otros valores de datos correspondientes a otros dispositivos de medición del sistema 100 de refrigeración por CO2. En algunas realizaciones, el módulo de adquisición de datos almacena los valores de datos procesados y/o convertidos en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota de manera que los datos se puedan recuperar y usar mediante los módulos de control 174-177.

En algunas realizaciones, el módulo 171 de adquisición de datos puede adjuntar una marca de tiempo a los datos de medición recibidos para organizar los datos por tiempo. Si se usan múltiples dispositivos de medición para obtener los datos de medición, el módulo 171 puede asignar un identificador (por ejemplo, una etiqueta, rótulo, etc.) a cada medición para organizar los datos por fuente. Por ejemplo, el identificador puede indicar si la información de medición se recibe desde un sensor de temperatura ubicado en una salida del enfriador/condensador 2 de gas, desde un sensor de temperatura o presión ubicado dentro del tanque 6 receptor, desde un sensor de flujo ubicado en línea con la válvula 8 de derivación de gas, o desde la propia válvula 8 de derivación de gas. El módulo 171 de adquisición de datos puede etiquetar o clasificar además cada medición por tipo (por ejemplo, temperatura, presión, caudal, etc.) y asignar unidades apropiadas a cada medición (por ejemplo, grados Celsius (°C), Kelvin (K), bar, kiloPascal (kPa), libras fuerza por pulgada cuadrada (psi), etc.).

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 172 de salida de señal de control. El módulo 172 de salida de señal de control puede ser responsable de formatear y proporcionar una señal de control (por ejemplo, a través de la interfaz 150 de comunicaciones) a diversos componentes operables del sistema 100 de refrigeración por CO2. Por ejemplo, el módulo 172 de salida de señal de control puede proporcionar una señal de control a la válvula 8 de derivación de gas indicando a la válvula 8 de derivación de gas que se abra, se cierre o alcance una posición operativa intermedia (por ejemplo, entre una posición completamente abierta y una completamente cerrada). El módulo 172 de salida de señal de control puede proporcionar una señal de control a los compresores paralelos 36, 136 o 236, a los compresores 14 de MT, o a los compresores 24 de LT indicando a los compresores que se activen o desactiven. El módulo 172 de salida de señal de control puede proporcionar una señal de control a las válvulas 11 de expansión, 21, 34 y 134 o a la válvula 4 de alta presión ordenando a dichas válvulas que se abran, se cierren o alcancen una posición operativa deseada. En algunas realizaciones, el módulo de salida de señal de control puede formatear la señal de salida en un formato adecuado (por ejemplo, lenguaje adecuado, sintaxis adecuada, etc.) de modo que pueda ser interpretado y aplicado por los diversos componentes operables del sistema 100 de refrigeración por CO2.

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El módulo 173 de almacenamiento de parámetros puede almacenar información de parámetros de umbral usada por los módulos de control 174-177 en la realización de los diversos procesos de control descritos en la presente invención. Por ejemplo, el módulo 173 de almacenamiento de parámetros puede almacenar un valor umbral de posición de la válvula "posara" para la válvula 8 de derivación de gas. El módulo 174 de control extensivo puede comparar una posición actual de la válvula "de la válvula 8 de derivación de gas (por ejemplo, según lo determinado por los datos módulo de adquisición 171) con el valor umbral de posición de la válvula para determinar si activar o desactivar los compresores paralelos 36, 136 o 236. Como otro ejemplo, el módulo 173 de almacenamiento de parámetros puede almacenar un valor umbral de temperatura de salida<"T u m b ra ">para el enfriador/condensador de gas. 2. El módulo 175 de control intensivo y el módulo de control de recalentamiento 176 pueden comparar una temperatura de salida actual<"T sa iid a ">del refrigerante de CO2 que sale del enfriador/condensador 2 de gas (por ejemplo, según lo determinado por el módulo 171 de adquisición de datos) con el valor umbral de temperatura de salida<Tsaiida>para determinar si activar o desactivar los compresores 36, 136 o 236 paralelos. En algunas realizaciones, el módulo 173 de almacenamiento de parámetros puede almacenar un conjunto de valores umbral alternativos o de respaldo que se pueden usar durante un proceso de descongelación con gas caliente (por ejemplo, controlado por el módulo de control de deshielo 177).

En algunas realizaciones, el módulo 173 de almacenamiento de parámetros puede almacenar ajustes de configuración para el sistema 100 de refrigeración por CO2. Dichos ajustes de configuración pueden incluir parámetros de control usados por el controlador 106 (por ejemplo, parámetros de ganancia proporcional, parámetros de tiempo integral, parámetros de punto de consigna, etc.), parámetros de traducción para convertir los valores de datos recibidos en valores de temperatura o presión, parámetros de sistema para un modelo de sistema almacenado del sistema 100 de refrigeración por CO2 (por ejemplo, como se puede usar para implementaciones en donde el controlador 106 usa una metodología de control predictivo de modelo), u otros parámetros a los que pueden hacer referencia los módulos 171 177 de memoria en el desarrollo de los diversos procesos de control descritos en la presente invención.

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 174 de control extensivo. Según el controlador 106 de la invención, por ejemplo, el módulo 174 de control extensivo puede incluir instrucciones para controlar la presión dentro del tanque 6 receptor basándose en una propiedad extensiva del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. Por ejemplo, según la invención, el módulo 174 de control extensivo puede usar el caudal volumétrico o el caudal másico de refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas como base para activar o desactivar los compresores paralelos 36, 136 o 236 o para abrir o cerrar la válvula 8 de derivación de gas. El caudal másico o el caudal volumétrico del refrigerante de CO<2>a través de la válvula 8 de derivación de gas es una propiedad extensiva porque depende de la cantidad de refrigerante de CO<2>que pasa a través de la válvula 8 de derivación de gas. En algunas realizaciones, según la invención, el módulo 174 de control extensivo usa la posición de la válvula 8 de derivación de gas (por ejemplo, 10 % abierta, 15 % abierta, 40 % abierta, etc.) como una indicación del caudal másico o del caudal volumétrico pudiendo tales cantidades ser proporcionales o estar relacionadas de otro modo.

En alguna realización según la invención, el módulo 174 de control extensivo monitoriza una posición actual<posd eriva c ión>de la válvula 8 de derivación de gas. La posición actualse puede determinar mediante el módulo 171 de adquisición de datos y almacenarse en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106. El módulo 174 de control extensivo puede comparar la posición actual<posd eriva c ión>con un valor umbral de posición de válvulaalmacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. En una realización ejemplar,puede ser una posición de válvula de aproximadamente el 15 % abierta. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar otras posiciones de válvula o intervalos de posición de válvula para(por ejemplo, 10 % abierta, 20 % abierta, entre 5 % abierta y 30 % abierta, etc.). En alguna realización según la invención, el módulo 174 de control extensivo activa el compresor 36, 136 o 236 paralelo en respuesta a unaque excedeUna vez que se ha activado el compresor 36, 136 o 236 paralelo, el módulo 174 de control extensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se cierre.

En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo determina una duración<"texceso">durante la cual la posición actual<posd eriva c ión>ha excedidoPor ejemplo, el módulo 174 de control extensivo puede usar las marcas de tiempo registradas por el módulo 171 de adquisición de datos para determinar el momento<to>más reciente para el cualno superóEl módulo 174 de control extensivo puede calcular<texceso>restando un tiempo<t 1>inmediatamente después de t<ü ( p o r>ejemplo, un momento en dondesuperó por primera vezun tiempo de la siguiente medición de datos después de, etc.) del tiempo actual<tk>(por ejemplo,<texceso = tk>- 11). El módulo 174 de control extensivo puede comparar la duración<texceso>con un valor de tiempo umbral<" tu m b ra ">almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. Si<texceso>excede<tumbral>(por ejemplo,<texceso>><tumbra>l), el módulo 174 de control extensivo puede activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo. En una realización ejemplar, el<tumbral>puede ser aproximadamente 120 segundos. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar otros valores para<tumbral>(por ejemplo, 30 segundos, 60 segundos, 180 segundos, etc.). En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo activa el compresor 36, 136 o 236 paralelo solo si ambos>y<texceso>><tumbra i.>

En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo monitoriza una temperatura actual<"T sa iid a ">del refrigerante de CO<2>que sale del enfriador/condensador 2 de gas. El módulo 174 de control extensivo puede garantizar que el refrigerante de CO<2>que sale del enfriador/condensador 2 de gas tenga la capacidad de proporcionar suficiente sobrecalentamiento (por ejemplo, a través del intercambiador de calor 37, 137, 237) al refrigerante de CO<2>que fluye hacia el compresor 36, 136 o 236 paralelo. La temperatura actual<Tsaiida>se puede determinar mediante el módulo 171 de adquisición de datos y almacenarse en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106. El módulo 174 de control extensivo puede comparar la temperatura actual<Tsaiida>con un valor umbral de temperatura<"Tumbrai_sauda>almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El valor umbral de temperatura<Tumbrai_saiida>se puede basar en la temperatura<Tcondensacón>a la que el refrigerante CO<2>comienza a condensarse en una mezcla líquido-vapor. En algunas realizaciones, el valor umbral de temperatura<Tumbrai_saiida>se puede basar en una cantidad de calor que se prevé transferir a través del intercambiador de calor 37, 137 o 237. En una realización ejemplar,<Tumbrai_saiida>puede ser aproximadamente 4,4°C (40°F). En otras realizaciones,<Tumbral_salida>puede tener otros valores (por ejemplo, aproximadamente 1,7°C (35°F), aproximadamente 7,2°C (45°F), dentro de un intervalo entre -1,1°C (30°F) y 10°C. (50°F), etc.). En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo activa el compresor 36, 136 o 236 paralelo solo si p o s u m b ra l, texceso>><tumbral>y<Tsaiida > Tumbral_salida.>El módulo 174 de control extensivo puede monitorizar estos estados y desactivar el compresor paralelo si una o más de estas condiciones ya no se cumplen.

En algunas realizaciones según la invención, el módulo 174 de control extensivo controla la presión dentro del tanque 6 receptor proporcionando señales de control a la válvula 8 de derivación de gas y/o al compresor 36, 136 o 236 paralelo. Las señales de control se pueden basar en la presión<"P re c ">dentro del tanque 6 receptor. Por ejemplo, el módulo 174 de control extensivo puede comparar<"P re c ">con un valor umbral de presión<"P u m b ra ">almacenada en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El módulo 174 de control extensivo puede operar el compresor 36, 136 o 236 paralelo y la válvula 8 de derivación de gas basado en un resultado de comparación.

En algunas realizaciones según la invención, el módulo 174 de control extensivo usa una pluralidad de valores umbral de presión para determinar si activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo y/o abrir la válvula 8 de derivación de gas. Por ejemplo, el compresor paralelo puede tener un valor umbral de presión de<"P um brai_com preso">y la válvula 8 de derivación de gas puede tener un valor umbral de presión de<"Pum brai_véivuia". Pumbrai_váivuia>se puede fijar inicialmente a un valor relativamente inferior<"P b a ja ">(por ejemplo,<Pumbm i_véivua = P b a ja)>y<Pumbra_com presor>se puede fijar inicialmente a un valor relativamente más alto<" P a ta ">(por ejemplo,<Pumbrai_compresor = P a ita ).>En algunas implementaciones,<Pbaja>puede ser de aproximadamente 40 bar ypuede ser de aproximadamente 42 bares. Estos valores numéricos están destinados a ser ilustrativos y no limitantes. En otras implementaciones, se pueden usar valores de presión más altos o más bajos<Pbaja>y/o(por ejemplo, distinto de 40 bar y 42 bar). En algunas realizaciones,<Pumbral_vélvula>puede tener un valor inicial de aproximadamente 30 bares. El valor inicial de<Pumbrai_véivuia>puede ser igual a la presión de consigna<Prec_consgna>para el depósito de recepción 6 o basado en la presión de punto de consigna para el depósito de recepción 6 (por ejemplo,<Prec_ consigna>+ 10 bar,<Prec_ consigna>+ 30 bar, etc.). En algunas realizaciones,<Pumbra l_vé ivula>puede tener un valor inicial en un intervalo de 30 bar a 50 bar.

En algunas realizaciones, siempre queel módulo 174 de control extensivo puede controlarmediante la apertura y el cierre variable de la válvula 8 de derivación de gas. Sin embargo, si<posd eriva c ión > p o s u m b ra l, texceso > tumbral o Tsaiida > Tumbral_salida>el módulo 174 de control extensivo puede activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo. La activación del compresor paralelo puede ser gradual y suave (por ejemplo, un aumento de rampa en la relación de compresión, etc.).

En algunas realizaciones, según la invención, el módulo 174 de control extensivo ajusta de forma adaptativa los valores para<Pumbrai_vélvula>y/o<Pumbral_compresor.>Tal ajuste se puede basar en las condiciones operativas actuales del sistema 100 de refrigeración por CO2 (por ejemplo, si la válvula 8 de derivación de gas está actualmente abierta, si el compresor 36, 136 o 236 paralelo está actualmente activo, etc.). Ventajosamente, el ajuste adaptativo de<Pumbral_vélvula>ypuede evitar que el compresor 36, 136 o 236 paralelo se active y desactive rápidamente, reduciendo así el consumo de energía y prolongando la vida útil de los compresores paralelos. En algunas realizaciones, se ajustan los valores tanto para<Pumbrai_véivuia>como para<Pumbrai_compresor.>En otras realizaciones, solo se ajusta uno de los valores para<Pumbra _ vélvula>o<Pumbral_compresor.>

En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo ajusta los valores para<Pumbrai_véivuia>y<Pumbrai_compresor>al activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo. El módulo 174 de control extensivo puede ajustar los valores umbral de presión intercambiando los valores para<Pum bra_ vélvula>y<Pumbral_compresor.>En otras palabras, al activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo,<Pumbrai_véivuia>se puede establecer eny<Pumbrai_compresor>se puede establecer en<Pbaja.>En otras realizaciones,y<Pumbral_compresor>se pueden establecer en otros valores (por ejemplo, distintos dey P b aja).

En algunas realizaciones, según la invención,<Pumbral_vélvula y Pumbral_compresor>se pueden ajustar de modo que<Pumbral_compresor><<Pumbral_vélvula.>Al activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo, el módulo 174 de control extensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se cierre. La válvula 8 de derivación de gas se puede cerrar lenta y suavemente. El módulo 174 de control extensivo puede continuar regulando la presión dentro del tanque 6 receptor usando solo el compresor 36, 136 o 236 paralelo siempre que<Pum bra_ compresor El módulo 174 de control extensivo puede aumentar o disminuir la velocidad del compresor paralelo para manteneren un punto de consigna.

En algunas realizaciones, sialcanza un valor por encima de<Pumbrai_véivuia,>el módulo 174 de control extensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se abra, usando así tanto el compresor 36, 136 o 236 paralelo como la válvula 8 de derivación de gas para controlar<Prec.>En algunas realizaciones, si el compresor paralelo se daña, pierde potencia o de otro modo deja de funcionar, se puede usar la válvula 8 de derivación de gas en lugar del compresor 36 paralelo, 136, 236, independientemente de la presión dentro<d e Prec.>Ventajosamente, la válvula 8 de derivación de gas puede funcionar como mecanismo regulador de presión de respaldo o de seguridad en el caso de un fallo del compresor paralelo. En algunas realizaciones, sireduce por debajo de<Pumbra_compresor,>el módulo 174 de control extensivo puede ordenar al compresor paralelo que se detenga.

En algunas realizaciones, el módulo 174 de control extensivo ajusta los valores para<Pumbrai_véivuia>y<Pumbrai_compresor>al desactivar el compresor 36, 136 o 236 paralelo (por ejemplo, cuando<<Pumbrai_compresor).>El módulo 174 de control extensivo puede ajustar los valores umbral de presión intercambiando los valores para<Pum bra_ vélvula>y<Pumbral_compresor.>En otras palabras, al desactivar el compresor 36, 136 o 236 paralelo,<Pumbrai_véivuia>se puede establecer una vez más en<Pbaja>y<Pum bra _ compresor>se puede establecer una vez más en<Pa ita .>En otras realizaciones,<Pumbral_vélvula>y<Pumbral_compresor>se pueden establecer en otros valores (por ejemplo, distintos de<Pbaja>y

En algunas realizaciones, según la invención, la presión dentro del tanque 6 receptor pasa desde por debajo de<Pumbral_vélvula>a por encima de<Pumbral_vélvula>(por ejemplo,<Pumbral_vélvula <<Pumbral_compresor),>el módulo 174 de control extensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se abra. El módulo 174 de control extensivo puede continuar regulando la presión dentro del tanque 6 receptor usando solo la válvula 8 de derivación de gas. Sin embargo, si<posd eriva c ión>>><tumbral>y<Tsaiida>><Tumbrai_saiida,>el módulo 174 de control extensivo puede activar nuevamente el compresor 36, 136 o 236 paralelo y el ciclo se puede repetir.

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 175 de control intensivo. El módulo 175 de control intensivo puede incluir instrucciones para controlar la presión dentro del tanque 6 receptor basándose en una propiedad intensiva del sistema 100 de refrigeración por CO2. Por ejemplo, el módulo 175 de control intensivo puede usar la temperatura del refrigerante de CO2 a la salida del enfriador/condensador 2 de gas como base para activar o desactivar los compresores 36, 136 o 236 paralelos o para abrir o cerrar la válvula 8 de derivación de gas. La temperatura del refrigerante de CO2 a la salida del enfriador/condensador 2 de gas es una propiedad intensiva porque no depende de la cantidad de refrigerante de CO2 que pasa por el enfriador/condensador 2 de gas. En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo usa otras propiedades intensivas (por ejemplo, entalpía, presión, energía interna, etc.) del refrigerante CO2 en lugar de o además de la temperatura. La propiedad intensiva se puede medir o calcular a partir de una o más cantidades medidas.

En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo monitoriza la temperatura actual<Tsaiida>del refrigerante CO2 en la salida del enfriador/condensador 2 de gas. La temperatura actual<Tsaiida>se puede determinar mediante el módulo 171 de adquisición de datos y almacenarse en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106. El módulo 175 de control intensivo puede comparar la temperatura actual<Tsaiida>con un valor umbral de temperatura<T u m b a l>almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. En una realización ejemplar,<T u m b a l>puede ser aproximadamente 13°C. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar otros valores o intervalos de valores para<T u m b a l>(por ejemplo, 0°C, 5°C, 20°C, entre 10°C y 20°C, etc.). En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo activa el compresor 36, 136 o 236 paralelo en respuesta a que<Tsaiida>exceda<T um ba l.>Una vez que se ha activado el compresor 36, 136 o 236 paralelo, el módulo 175 de control intensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se cierre.

En algunas realizaciones, el refrigerante de CO2 que sale del enfriador/condensador 2 de gas puede ser una mezcla parcialmente condensada de vapor de CO2 y CO2 líquido. En tales realizaciones, el módulo 175 de control intensivo puede determinar una calidad termodinámica<"X s a M a ">de la mezcla de refrigerante de CO2 en la salida del enfriador/condensador 2 de gas. La calidad de salida<Xsaiida>puede ser una fracción en masa de la mezcla que sale del enfriador/condensador de gas que es vapor de CO2 (por ejemplo,<X s a iid a = m vav° r>). El módulo 175 de control intensivom total

puede comparar la calidad de salida actual<Xsaiida>con un valor umbral de calidad<"X u m b a ">almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo activa el compresor 36, 136 o 236 paralelo en respuesta a<Xsaiida>que excede<X u m b a l>y/o<Tsaiida>que excede<T um bal.>

En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo determina una duración<texceso>durante la cual la temperatura actual<Tsaiida>y/o la calidad de salida<Xsaiida>ha excedido<T u m b a l>y/o<Xumbrai.>Por ejemplo, el módulo 175 de control intensivo puede usar las marcas de tiempo registradas por el módulo 171 de adquisición de datos para determinar el momento más reciente tü para el cual<Tsaiida>y/o<Xsaiida>no excedieron<T u m b a l>y/o<X u m b a .>El módulo 175 de control intensivo puede calcular<texceso>restando un tiempo<t i>inmediatamente después de to (por ejemplo, un momento en donde<Tsaiida>y/o<Xsaiida>excedieron por primera vez<T u m b a l>y/o<X u m b a i,>un tiempo de la siguiente medición de datos después to, etc.) desde el momento actual<tk>(por ejemplo,<texceso = t k ->t-i). El módulo 175 de control intensivo puede comparar la duración<texceso>con un valor de tiempo umbral<tu m b a l>almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. Si<texceso>excede<tu m b a l>(por ejemplo,<texceso>><tu m b a l),>el módulo 175 de control intensivo puede activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo.

Al activar el compresor paralelo, el módulo 175 de control intensivo puede operar la válvula 8 de derivación de gas y el compresor 36, 136 o 236 paralelo sustancialmente como se describe con referencia al módulo 174 de control extensivo. Por ejemplo, el módulo 175 de control intensivo puede usar una pluralidad de valores umbral de presión (por ejemplo,para determinar si activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo y/o abrir la válvula 8 de derivación de gas. En algunas realizaciones,puede ser inicialmente menor que<Pum ba i_ compresor,>lo que da como resultado la regulación de la presión usando solo la válvula 8 de derivación de gas cuando<Pumbrai_véivuia>< P re c < Pumbral_compresor.

En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo ajusta de forma adaptativa los valores para<Pumbrai_véivuia>y<Pumbral_compresor.>Tal ajuste se puede basar en las condiciones operativas actuales del sistema 100 de refrigeración por CO2 (por ejemplo, si el compresor paralelo está activo, si la válvula de derivación de gas está abierta, la presión dentro del tanque 6 receptor, etc.). Por ejemplo, el módulo 175 de control intensivo puede ajustar los valores para<Pumbrai_véivuia>y<Pum bra_com presor>al activar el compresor 36, 136 o 236 paralelo (por ejemplo, en respuesta a que<Tsaiida>excede<T um ba l, texceso>excede<tum b al, Xsaiida>excede<Xumbrai,>etc.). Los valores se pueden ajustar de manera que<Pumbral_compresor>es mayor que Pumbral_compresor, lo que da como resultado una regulación de la presión usando solo el compresor paralelo siempre que<Pumbrai_ compresor><<<Pumbral_vélvula.>

En algunas realizaciones, sialcanza un valor por encima de<Pumbrai_véivuia,>el módulo 175 de control intensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se abra, usando así tanto el compresor 36, 136 o 236 paralelo como la válvula 8 de derivación de gas para controlar<Prec.>En algunas realizaciones, si el compresor paralelo se daña, pierde potencia o de otro modo deja de funcionar, se puede usar la válvula 8 de derivación de gas en lugar del compresor 36 paralelo, 136, 236, independientemente de la presión dentro<d e Prec.>Ventajosamente, la válvula 8 de derivación de gas puede funcionar como mecanismo regulador de presión de respaldo o de seguridad en el caso de un fallo del compresor paralelo. En algunas realizaciones, sireduce por debajo de<Pumbra_compresor,>el módulo 175 de control intensivo puede ordenar al compresor paralelo que se detenga.

En algunas realizaciones, el módulo 175 de control intensivo ajusta los valores para<Pumbrai_véivuia>y<Pumbrai_compresor>al desactivar el compresor 36, 136 o 236 paralelo (por ejemplo, cuando<<Pumbrai_compresor).>El módulo 175 de control intensivo puede ajustar los valores umbral de presión intercambiando los valores para<Pum bra_ vélvula>y<Pumbral_compresor>o ajustando de otro modo los valores de umbral de manera que<Pumbrai_ válvula><<Pumbral_compresor.>En consecuencia, una vez que la presión dentro del tanque 6 receptor aumenta por encima de(por ejemplo,, el módulo 175 de control intensivo puede ordenar a la válvula 8 de derivación de gas que se abra. El módulo 175 de control intensivo puede continuar regulando la presión dentro del tanque 6 receptor usando solo la válvula 8 de derivación de gas. Sin embargo, si<Tsalida>><Tumbral, texceso>><tumbral,>y/o<Xsalida>><Xumbral,>el módulo 175 de control intensivo puede activar nuevamente el compresor 36, 136 o 236 paralelo y el ciclo se podrá repetir.

Siguiendo con referencia a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo de control de sobrecalentamiento 176. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede garantizar que el refrigerante de CO<2>fluya hacia un compresor (por ejemplo, compresores paralelos 36, 136, 236, compresores 14 de MT, compresores 24 de LT, etc.) sin contener líquido de CO<2>condensado, ya que la presencia de líquido condensado que fluye hacia un compresor podría ser perjudicial para el rendimiento del sistema. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede garantizar que el refrigerante de CO<2>que fluye hacia el compresor (por ejemplo, desde el lado de succión aguas arriba del mismo) tenga un sobrecalentamiento suficiente (por ejemplo, grados por encima de la temperatura a la que el refrigerante de CO<2>comienza a condensarse) para garantizar que no hay CO<2>líquido presente. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 se puede usar en combinación con el módulo 174 de control extensivo, con el módulo 175 de control intensivo o como un módulo de control independiente.

En algunas realizaciones, el módulo de control de sobrecalentamiento 176 monitoriza una temperatura actual<"Tsucción">y/o la presión<"P su cción">del refrigerante de CO<2>que fluye hacia un compresor. La temperatura actual<Tsucción>y/o la presión<Psucción>se pueden determinar mediante el módulo 171 de adquisición de datos y almacenarse en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede comparar la temperatura actual<Tsucción>con un valor umbral de temperatura<"T u m b ra ">almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El valor umbral de temperatura<Tumbral>se puede basar en una temperatura<"Tcondensación">a la que el refrigerante CO<2>comienza a condensarse en una mezcla de líquidovapor a la presión actual<Psucción.>Por ejemplo,<Tumbral>puede ser un número fijo de grados "T<sobrecalentamiento>' por encima de<Tcondensación>(por ejemplo,<Tumbral>=<Tcondensación>+ T<sobrecalentamiento>). En una realización ejemplar,<Tsobrecalentamiento>puede ser de aproximadamente 10 K (Kelvin) o 10°C. En otras realizaciones,<T sobrecalentamiento>puede ser aproximadamente 5 K, aproximadamente 15 K, aproximadamente 20 K, o dentro de un intervalo entre 5 K y 20 K. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede impedir la activación del compresor asociado con la medición de temperatura si<Tsucción>es menor que<Tumbral.>

En algunas realizaciones, el módulo de control de sobrecalentamiento 176 monitoriza una temperatura actual<"T sa lida">del refrigerante de CO<2>que sale del enfriador/condensador 2 de gas. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede garantizar que el refrigerante de CO<2>que sale del enfriador/condensador 2 de gas tenga la capacidad de proporcionar suficiente sobrecalentamiento (por ejemplo, a través del intercambiador de calor 37, 137, 237) al refrigerante de CO<2>que fluye hacia el compresor 36, 136 o 236 paralelo. La temperatura actual<Tsarna>se puede determinar mediante el módulo 171 de adquisición de datos y almacenarse en un memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106. El módulo de control de sobrecalentamiento 176 puede comparar la temperatura actual<Tsarna>con un valor umbral de temperatura<"Tum bral_salida">almacenado en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El valor umbral de temperatura<Tumbral_salida>se puede basar en la temperatura<Tcondensación>a la que el refrigerante de CO<2>comienza a condensarse en una mezcla líquido-vapor a la presión de succión actual<Psucción>para el compresor 36, 136 o 236 paralelo. En algunas realizaciones, el valor umbral de temperatura<Tumbral>se puede basar en una cantidad de calor que se prevé transferir a través del intercambiador de calor 37, 137 o 237 (por ejemplo, usando una eficiencia del intercambiador de calor, un diferencial de temperatura entre<Tsarna>y<Tsucción,>etc.). El módulo de control de recalentamiento 176 puede impedir la activación del compresor 36, 136 o 236 paralelo si<Tsarna>es menor que<Tumbral.>

Con referencia todavía a la Figura 7, se muestra la memoria 170 que incluye un módulo 177 de control de descongelación. El módulo 177 de control de descongelación puede incluir funcionalidad para descongelar uno o más evaporadores, conductos de fluidos u otros componentes del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. En algunas realizaciones, la descongelación se puede lograr haciendo circular un gas caliente a través del sistema 100 de refrigeración por CO<2>. El gas caliente puede ser el refrigerante de CO<2>que ya circula a través del sistema 100 de refrigeración por CO2 si se le permite alcanzar una temperatura suficiente para descongelar. Procesos ejemplares de descongelación por gas caliente se describen en detalle en el Documento de Patente de los EE.UU. de número 8.011.192 titulada "METHOD FOR DEFROSTING AN EVAPORATOR IN A REFRIGERATION CIRCUIT" y la solicitud provisional de los EE.UU. de número 61/562162 titulada "CO<2>REFRIGERATION SYSTEM WITH HOT GAS DEFROST". Tanto el Documento de Patente de los EE.UU. de Número 8.011.192 como la Solicitud Provisional de los EE.UU. de Número 61/562162 se incorporan en la presente invención como referencia por sus descripciones de dichos procesos.

El módulo 177 de control de descongelación puede controlar la presióndentro del tanque 6 receptor durante el proceso de descongelación. En algunas realizaciones, el módulo 177 de control de descongelación puede reducirdesde una presión de funcionamiento normal (por ejemplo, de aproximadamente 38 bar) a una presión de descongelación<"Pree_descongeiación">inferior a la presión de funcionamiento normal. En algunas realizaciones,<Prec_descongelación>puede ser de aproximadamente 34 bar. En otras realizaciones, se pueden usar presiones de descongelación más altas o más bajas.

Durante el proceso de descongelación con gas caliente, el módulo 177 de control de descongelación puede ajustar los valores para<Pumbrai_véivuia y Pumbmi_compresor>usados por el módulo 174 de control extensivo y el módulo 175 de control intensivo. El módulo 177 de control de descongelación puede ajustar los valores umbral de presión estableciendo<Pumbral_vélvula>a una presión de descongelación de la válvula<"Pvélvula_descongelación">y estableciendo<Pumbral_compresor>a una presión de descongelación del compresor<"Pcompresor_descongeiación".>En algunas realizaciones,<Pvéivuia_descongeiación>y<Pcompresor_descongeiación>pueden ser menores que<Pumbrai_véivuia>y<Pumbrai_compresor,>respectivamente. Los valores umbral establecidos por el módulo 177 de control de descongelación pueden anular los valores umbral establecidos por el módulo 174 de control extensivo y el módulo 175 de control intensivo.

En algunas realizaciones,<Pvéivuia_descongeiación>y<Pcompresor_descongeiación>se pueden basar en los umbrales de presión de no descongelación (por ejemplo,y<Pumbrai_compresor)>establecidos por el módulo 174 de control extensivo y el módulo 175 de control intensivo. Por ejemplo, el módulo 177 de control de descongelación puede determinar<Pvéivuia_descongeiación>restando una compensación de presión fija<"Pcom pensación">de<Pumbrai_véivuia ( p o r>ejemplo,<Pvéivuia_descongeiación = Pumbra_véivuia - Pcompensación).>De manera similar, el módulo 177 de control de descongelación puede determinar<Pcompresor_desconge ación>restando una compensación de presión fija (por ejemplo,<Pcompensación>o una compensación de presión diferente) de<Pcompresor_descongelación>(por ejemplo,<Pcompresor_descongelación = Pumbral_compresor -Pcompensación).>Los umbrales de presión establecidos por el módulo de control de descongelación se pueden almacenar en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros y usarse en lugar de<Pumbrai_ vé vu a>y<Pum bra _compresor>por el módulo 174 de control extensivo y el módulo 175 de control intensivo.

Con referencia ahora a la Figura 8, se muestra un diagrama de flujo de un proceso 200 para controlar la presión en un sistema de refrigeración porCO<2>, según una realización ejemplar que no es según la presente invención. El proceso 200 se puede realizar por el controlador 106 para controlar la presión del refrigerante de CO<2>dentro del tanque 6 receptor.

Se muestra el proceso 200 que incluye recibir, en un controlador, una medición que indica una presióndentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO<2>(etapa 202). En algunas realizaciones, la medición es una medición de presión obtenida mediante un sensor de presión que mide directamente la presión dentro del tanque receptor. En otras realizaciones, la medición puede ser una medición de voltaje, una medición de posición o cualquier otro tipo de medición a partir de la cual se puede determinar la presióndentro del tanque receptor (por ejemplo, usando un medidor de tensión piezoeléctrico, un sensor de presión de efecto Hall, etc.).

En algunas realizaciones, el proceso 200 incluye determinar la presióndentro del tanque receptor usando la medición (etapa 204). La etapa 204 se puede realizar para realizaciones en donde la medición recibida en la etapa 202 no es un valor de presión. La etapa 204 puede incluir convertir la medición en un valor de presión. La conversión se puede lograr usando una fórmula de conversión (por ejemplo, voltaje a presión), una tabla de consulta, mediante interpolación gráfica o cualquier otro proceso de conversión. La etapa 202 puede incluir convertir una medición analógica en un valor de presión digital. El valor de la presión digital se puede almacenar en una memoria local (por ejemplo, disco magnético, memoria flash, RAM, etc.) del controlador 106 o en una base de datos remota accesible desde mi controlador 106.

Siguiendo con referencia a la Figura 8, se muestra el proceso 200 que incluye operar una válvula de derivación de gas conectada de manera fluida con una salida del tanque receptor, en respuesta a la medición, para controlar la presióndentro del tanque receptor (etapa 206). En algunas realizaciones, la válvula de derivación de gas está dispuesta en serie con uno o más compresores del sistema de refrigeración por CO<2>(por ejemplo, compresores 14 de MT, compresores 24 de LT, etc.).

Operar la válvula de derivación de gas puede incluir enviar señales de control a la válvula de derivación de gas (por ejemplo, desde un controlador que realiza el proceso 200). Al recibir una señal de entrada desde el controlador, la válvula de derivación de gas se puede mover a una posición abierta, cerrada o parcialmente abierta. La posición de la válvula de derivación de gas puede corresponder a un caudal másico o un caudal volumétrico de refrigerante de CO<2>a través de la válvula de derivación de gas. En otras palabras, el caudal del refrigerante de CO<2>a través de la válvula de derivación de gas puede ser función de la posición de la válvula. En algunas realizaciones, la válvula de derivación de gas se puede abrir y cerrar suavemente (por ejemplo, de forma gradual, lenta, etc.). La válvula de derivación de gas se puede abrir o cerrar usando un actuador (por ejemplo, eléctrico, neumático, magnético, etc.) configurado para recibir una entrada desde el controlador.

Siguiendo con referencia a la Figura 8, se muestra el proceso 200 que incluye operar un compresor paralelo conectado de forma fluida con una salida del tanque receptor, en respuesta a la medición, para controlar la presióndentro del tanque receptor (etapa 208). El compresor paralelo puede disponerse en paralelo tanto con la válvula de derivación de gas como con uno o más compresores del sistema de refrigeración porCO<2>. En algunas realizaciones, el compresor paralelo puede ser parte de un módulo de AA flexible (por ejemplo, módulos de AA flexibles 30, 130, 230) que integra la funcionalidad de aire acondicionado con el sistema de refrigeración por CO<2>. Una entrada del compresor paralelo (por ejemplo, el lado de succión aguas arriba) puede estar conectada de manera fluida con una salida de un evaporador de AA. Una salida del compresor paralelo puede estar conectada de manera fluida con una línea de descarga (por ejemplo, conducto 1 de fluidos) compartida tanto por el compresor paralelo como por otros compresores del sistema de refrigeración por CO<2>.

Operar el compresor en paralelo puede incluir enviar señales de control al compresor en paralelo. Las señales de control pueden indicar al compresor paralelo que se active o desactive. En algunas realizaciones, las señales de control pueden indicar al compresor paralelo que funcione a una relación, velocidad o ajuste de potencia específicos. En algunas realizaciones, el compresor paralelo puede funcionar proporcionando energía a un circuito de compresión que alimenta el compresor paralelo. En algunas realizaciones, pueden estar presentes múltiples compresores en paralelo y controlar los compresores en paralelo puede incluir la activación de un subconjunto de los mismos. En otras realizaciones, puede estar presente un único compresor en paralelo. El compresor paralelo y la válvula de derivación de gas se pueden operar (por ejemplo, activar, desactivar, abrir, cerrar, etc.) en respuesta a la presióndentro del tanque receptor según las reglas proporcionadas en las etapas 206-218.

Ventajosamente, tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo pueden estar conectados de manera fluida con una salida del tanque receptor. La válvula de derivación de gas y el compresor paralelo pueden proporcionar rutas paralelas para liberar el exceso de vapor de CO2 del tanque receptor. Cada uno de la válvula de derivación de gas y del compresor paralelo se pueden operar para controlar la presión del refrigerante de CO2 dentro del tanque receptor. En algunas realizaciones, la válvula de derivación de gas y el compresor paralelo se pueden operar usando un proceso de control de retroalimentación (por ejemplo, control Pl, control PID, control predictivo de modelo, control adaptativo de reconocimiento de patrones, etc.). La válvula de derivación de gas y el compresor paralelo se pueden operar para lograr una presión deseada (por ejemplo, un punto de consigna de presión) dentro del tanque receptor o para mantener la presióndentro del tanque receptor dentro de un intervalo deseado. Los procesos detallados para operar la válvula de derivación de gas y el compresor paralelo se describen con referencia a las Figuras 9-11.

Con referencia ahora a la Figura 9, se muestra un diagrama de flujo de un proceso 300 para operar una válvula de derivación de gas y un compresor paralelo para controlar la presión en un sistema de refrigeración por CO2, según una realización ejemplar de la presente invención. El proceso 300 se puede realizar mediante un módulo 174 de control extensivo para controlar la presión del refrigerante de CO2 dentro del tanque 6 receptor. En algunas realizaciones, el proceso 300 usa una propiedad extensiva del sistema 100 de refrigeración por CO2100 como base para el control de la presión. Por ejemplo, el proceso 300 puede usar el caudal volumétrico o el caudal másico de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gas (por ejemplo, la válvula 8 de derivación de gas) como base para activar o desactivar el compresor paralelo (por ejemplo, el compresor 36 paralelo, 136, o 236) o para abrir o cerrar la válvula de derivación de gas.

Se muestra el proceso 300 que incluye recibir una indicación de un caudal de refrigerante de CO2 a través de una válvula de derivación de gas (etapa 302). En algunas realizaciones, el proceso 300 usa la posición de la válvula de derivación de gas(por ejemplo, 10 % abierta, 40 % abierta, etc.) como una indicación del caudal másico o caudal volumétrico, ya que tales cantidades pueden ser proporcionales o estar relacionadas de otro modo. Por ejemplo, la etapa 302 puede incluir monitorizar o recibir una posición actualde la válvula de derivación de gas. La posición actualse puede recibirse desde un módulo de adquisición de datos (por ejemplo, el módulo 171) del sistema de control, recuperar de una base de datos local o remota, o recibir desde cualquier otra fuente.

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye comparar la indicación del caudal de refrigerante de CO2con un valor umbral(etapa 304). En algunas realizaciones, el valor umbrales una posición umbral para la válvula de derivación de gas. El valor umbralse puede almacenar en una memoria local del sistema de control (por ejemplo, el módulo 173 de almacenamiento de parámetros) y recuperar durante la etapa 304. El valor umbralse puede especificar por un usuario, recibir de otro proceso automatizado o determinar automáticamente basándose en un historial de mediciones de datos anteriores. En una realización ejemplar,puede ser una posición de la válvula de aproximadamente un 15 % abierta. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar otras posiciones de válvula o intervalos de posición de válvula para(por ejemplo, 10 % abierta, 20 % abierta, entre 5 % abierta y 30 % abierta, etc.).

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye controlar la presióndentro del tanque receptor usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 308). La etapa 308 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 304) de que la indicación del caudal de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gas no exceda el valor umbral (por ejemplo,áControlarusando solo la válvula de derivación de gas puede incluir desactivar el compresor paralelo, evitar que se active el compresor paralelo o no activarlo. En la etapa 308, sólo uno de los dos posibles caminos paralelos (por ejemplo, el camino que incluye la válvula de derivación de gas) puede estar abierto para el flujo de vapor de CO2 desde el tanque receptor. El otro camino paralelo (por ejemplo, el camino que incluye el compresor paralelo) puede estar cerrado. Las etapas 302, 304 y 308 se pueden repetir cada vez que se reciba una nueva indicación del caudal de refrigerante de CO2

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye la determinación de una duración<texceso>durante la cual la posición actualha excedido(etapa 306). La etapa 306 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 304) de que la indicación del caudal de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gas excede el valor umbral (por ejemplo, p o s u m b ra l) .>En algunas realizaciones, la etapa 306 se puede lograr determinando un momento tü más reciente para el cualno excede(por ejemplo, usando marcas de tiempo registradas con cada valor de datos por el módulo 171 de adquisición de datos). El<texceso>se puede calcular restando un tiempo ti inmediatamente después de fo del tiempo actual<tk>(por ejemplo,<texceso = t k - t i ) .>El tiempo ti puede ser un momento en donde<posd eriva c ión>superó por primera vez<e l p o s u m b ra l>después de tü, un momento del siguiente valor de datos después de tü, etc.

Se muestra el proceso 300 que incluye además comparar la duración<texceso>con un valor de tiempo umbral<tumbrai>(etapa 310). El valor umbral de tiempo<tumbrai>puede ser un umbral superior en la duración<texceso.>El valor umbral de tiempo<tumbrai>puede definir un tiempo máximo en donde la indicación de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gaspuede exceder el valor umbralantes de cesar de controlarusando únicamente la válvula de derivación de gas. En algunas realizaciones, el parámetro de tiempo umbral se puede almacenar en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. Si la comparación realizada en la etapa 310 revela que la duración del exceso<texceso>no coincide con el valor umbral de tiempo (por ejemplo,<texceso>á<tumbrai),>el proceso 300 puede implicar controlarusando solo la válvula de derivación de gas (etapa 308). Sin embargo, si la comparación revela que<texcede > tumbrai,>el proceso 300 puede continuar realizando la etapa 312.

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye recibir una presióndentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO2 (etapa 312). La etapa 312 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 310) de que la duración del tiempo de exceso excede el umbral de tiempo (por ejemplo,<texceso>><tumbrai).>La presiónse puede recibir de un sensor de presión que mide directamente la presión dentro del tanque receptor o calcular a partir de uno o más valores medidos, como se describió previamente con referencia a la Figura 8

Se muestra el proceso 300 que incluye además valores consigna para una presión umbral P de la válvula de derivación de gas,<Pumbrai_véivuia>y una presión umbral de compresor paralelo,("etapa 314).<Pumbra_véivuia>ypueden definir presiones umbral para la válvula de derivación de gas y del compresor paralelo, respectivamente. En algunas realizaciones,<Pum bra _vé vu a>puede tener un valor inicial menor que(por ejemplo,<Pum bra _vé vu a < Pumbrai_compresor)>durante la duración de las etapas 302-312. Por ejemplo,<Pum bra _vé vu a>puede tener inicialmente un valor de aproximadamente 40 bar ypuede tener inicialmente un valor de aproximadamente 42 bar a lo largo de las etapas 302-312. Sin embargo, estos valores numéricos pretenden ser ilustrativos y no limitativos. En otras realizaciones,<Pum bra_ véivuia>y<Pumbrai_compresor>pueden tener valores iniciales mayores o menores. En algunas realizaciones,<Pum bra _vé vu a>puede tener un valor inicial de aproximadamente 30 bar. En algunas realizaciones,<Pum bra_véivuia>puede tener un valor inicial dentro de un intervalo de 30 bar a 40 bar. El valor inicial de<Pum bra _vé vu a>puede ser igual a un punto de consigna de presión P para el tanque 6 receptor o basarse en el punto de consigna de presión (por ejemplo,<Pconsgna>+ 10 bar,<Pconsgna>+ 30 bar, etc.).

En algunas realizaciones, establecer los valores umbral de presión en la etapa 314 incluye establecer<Pumbrai_véivuia>a una presión umbral altay establecer<Pumbrai_compresor>a una presión umbral baja<Pbaja,>en donde<Pa ita>es mayor que<Pbaja.>En algunas realizaciones, la etapa 314 se puede lograr intercambiando los valores para<Pum bra _vé vu a>y(por ejemplo, de manera que<Pumbrai_véivuia>se ajuste a aproximadamente 42 bar y<Pum ba_com presor>se ajuste a aproximadamente 40 bar). Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar valores diferentes paray<Pbaja.>En algunas realizaciones, se pueden ajustar tanto lacomo<Pcompensación.>En otras realizaciones, solo se puede ajustar una de<Pum bra_ véivuia>y<Pumbrai_compresor.>

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye comparar la presióndentro del tanque receptor con la presión umbral de la válvula de derivación de gas<Pumbrai_véivuia>y con la presión umbral del compresor paralelo(etapa 316). Si el resultado de la comparación revela que Pumbrai_véivuia,>la presión dentro del tanque receptor se puede controlar usando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo (por ejemplo, etapa 318). Las etapas 316-318 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queno exceda el valor ajustado (por ejemplo,para<Pumbrai_véivuia.>

Se muestra el proceso 300 que incluye además el control<d e P re c>usando solo el compresor paralelo (etapa 320). La etapa 320 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 316) de que la presión dentro del tanque receptor está entre la presión umbral del compresor paralelo y la presión umbral de la válvula de derivación de gas (por ejemplo,). Controlarusando solo el compresor paralelo puede ser una alternativa más eficiente desde el punto de vista energético que usar solo la válvula de derivación de gas que se usa para controlar<Prec.>Las etapas 316 y 320 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queya no esté dentro del intervalo entre<Pumbrai_ compresor>y<Pumbrai_véivuia.>

Siguiendo con referencia a la Figura 9, se muestra el proceso 300 que incluye desactivar el compresor paralelo y restablecer las presiones umbral a sus valores originales (etapa 322). La etapa 322 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 316) de que la presión dentro del tanque receptor es menor que la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo,Restablecer las presiones umbral puede hacer que<Pum bra _vé vu a>y<Pum bra _compresor>vuelvan a sus valores originales (por ejemplo, aproximadamente 40 bar y aproximadamente 42 bar, respectivamente).

Después de restablecer las presiones umbral, se muestra el proceso 300 que incluye controlaruna vez más usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 308). Ventajosamente, usar solo la válvula de derivación de gas para controlarpuede evitar que el compresor paralelo se active y desactive rápidamente, conservando así energía y prolongando la vida útil del compresor paralelo. Las etapas 302, 304 y 308 se pueden repetir cada vez que se reciba una nueva indicación del caudal de refrigerante de CO2<posderivac ión.>

En algunas realizaciones, el proceso 300 puede implicar monitorizar una temperatura actual<Tsucción>y/o una presión<Psucción>del refrigerante de CO2 que fluye hacia un compresor. La<Tsucción>y/o la<Psucción>se pueden monitorizar para asegurar que el refrigerante de CO2 que fluye hacia un compresor (por ejemplo, compresores paralelos 36, 136, 236, compresores 14 de MT, compresores 24 de LT, etc.) no contenga CO2 líquido condensado.

El proceso 300 puede incluir comparar la temperatura actual<Tsucción>con un valor umbral de temperatura<Tumbral.>En algunas realizaciones, el valor umbral de temperatura<T u m b a l>se puede almacenaren el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. El valor umbral de temperatura<T u m b a l>se puede basar en una temperatura<Tcondensación>a la que el refrigerante de CO2 comienza a condensarse en una mezcla de líquido-vapor a la presión actual<Psucción.>Por ejemplo,<T u m b a l>puede ser un número fijo de grados de<Tsobrecalentamiento>por encima de<Tcondensación>(por ejemplo,<Tumbral = Tcondensación Tsobrecalentamiento).>En una realización ejemplar,<Tsobrecalentamiento>puede ser aproximadamente 10 K (Kelvin) o 10°C. En otras realizaciones,<Tsobrecalentamiento>puede ser aproximadamente 5 K, aproximadamente 15 K, aproximadamente 20 K, dentro de un intervalo entre 5 K y 20 K, o tener cualquier otro valor de temperatura. En algunas realizaciones, el compresor paralelo se puede desactivar o no activar (por ejemplo, en las etapas 318 y 320) si<Tsucción>es menor que<T u m b a i.>

En algunas realizaciones, el proceso 300 incluye monitorizar una temperatura actual<Tsarna>del refrigerante de CO2 que sale del enfriador/condensador 2 de gas. La temperatura<Tsalida>se puede monitorizar para asegurar que el refrigerante de CO2 que sale del enfriador/condensador 2 de gas tiene la capacidad de proporcionar suficiente sobrecalentamiento (por ejemplo, a través del intercambiador de calor 37, 137, 237) al refrigerante de CO2 que fluye hacia el compresor paralelo. La temperatura actual<Tsalida>se puede determinar por el módulo 171 de adquisición de datos y almacenar en una memoria 170 local del controlador 106 o en una base de datos remota accesible por el controlador 106.

El proceso 300 puede implicar comparar la temperatura actual<Tsalida>con un valor umbral de temperatura<Tum bai_salida.>El valor de umbral temperatura<Tum bal_salida>se puede basar en la temperatura<Tcondensación>a la que el refrigerante CO2 comienza a condensarse en una mezcla de líquido-vapor a la presión de succión actual<Psucción>para el compresor paralelo. En algunas realizaciones, el valor umbral de temperatura<T u m b a l>se puede basar en una cantidad de calor que se prevé transferir a través del intercambiador de calor 37, 137 o 237 (por ejemplo, usando una eficiencia del intercambiador de calor, un diferencial de temperatura entre<Tsarna>y<Tsucción,>etc.). En algunas realizaciones, el compresor paralelo se puede desactivar o no activar (por ejemplo, en las etapas 318 y 320) si<Tsarna>es menor que Tumbral.

Con referencia ahora a la Figura 10, se muestra un diagrama de flujo de un proceso 400 para operar una válvula de derivación de gas y un compresor paralelo para controlar una presión dentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO2, según otra realización ejemplar que no es según la presente invención. El proceso 400 se puede realizar en el módulo 175 de control intensivo para controlar una presióndentro del tanque 6 receptor. El proceso 400 se puede definir como un proceso de control "intensivo" porque se puede usar una propiedad intensiva del refrigerante de CO2 (por ejemplo, temperatura, entalpía, presión, energía interna, etc.) como base para activar o desactivar el compresor paralelo o para abrir o cerrar la válvula de derivación de gas. La propiedad intensiva se puede medir o calcular a partir de una o más cantidades medidas.

Se muestra el proceso 400 que incluye recibir una indicación de la temperatura del refrigerante de CO2 (etapa 402). En algunas realizaciones, la indicación de la temperatura del refrigerante de CO2 es una temperatura actual<Tsalda>del refrigerante de CO2 en la salida del enfriador/condensador 2 de gas. En algunas realizaciones, el refrigerante de CO2 que sale del gas del enfriador/condensador puede ser una mezcla parcialmente condensada de vapor de CO2 y CO2 líquido. En tales realizaciones, la etapa 402 puede incluir determinar o recibir una calidad termodinámica<X s a ld a>de la mezcla de refrigerante de CO2 en la salida del enfriador/condensador de gas. La calidad de salida<X sa M a>puede ser una fracción en masa de la mezcla que sale del enfriador/condensador de gas que es vapor de CO2 (por ejemplo,<X s a iid a =>mvapor). La temperatura actual<Tsalida>y la calidad actual<Xsaiida>se pueden recibir desde un módulo de adquisición dem total

datos (por ejemplo, el módulo 171) del sistema de control, recuperar de una base de datos local o remota, o recibir desde cualquier otra fuente.

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye comparar la indicación de la temperatura del refrigerante de CO2<Tsalida>con un valor umbral<Tumbral>(etapa 404). En algunas realizaciones, el valor umbral<T u m b a l>puede ser una temperatura umbral para el refrigerante de CO2 en la salida del enfriador/condensador 2 de gas. El valor umbral<T u m b a l>se puede almacenar en una memoria local del sistema de control (por ejemplo, módulo 173 de almacenamiento de parámetros) y recuperar durante la etapa 404. El valor umbral<T u m b a l>se puede especificar por un usuario, recibir de otro proceso automatizado o determinar automáticamente basándose en un historial de mediciones de datos pasadas. En una realización ejemplar,<T u m b a l>puede ser una temperatura de aproximadamente 13°C. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar otros valores o intervalos de valores para<T u m b a l>(por ejemplo, 0°C, 5°C, 20°C, entre 10°C y 20°C, etc.). En algunas realizaciones, la etapa 404 puede incluir comparar la calidad de salida actual<Xsaiida>con un valor umbral de calidad<X u m b a 1.>En una realización ejemplar, el umbral de calidad<Xum bral>puede ser aproximadamente el 30 %. En otras realizaciones, se pueden usar valores más altos o más bajos para<X u m b a i>(por ejemplo, 10 %, 20 %, 40 %, 50 %, etc.)

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye controlar la presióndentro del tanque receptor usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 408). La etapa 408 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 404) de que la indicación de la temperatura del refrigerante de CO2 no excede el valor umbral (por ejemplo,<Tsaiida>á<T u m b a ) .>En algunas realizaciones, la etapa 408 se puede realizar en respuesta a una determinación de que la calidad de salida no excede el umbral de calidad (por ejemplo,<Xsaiida>á<Xum brai).>

Controlarusando solo la válvula de derivación de gas puede incluir desactivar el compresor paralelo, evitar que el compresor paralelo se active o no activar el compresor paralelo. En la etapa 408, sólo uno de los dos posibles caminos paralelos (por ejemplo, el camino que incluye la válvula de derivación de gas) puede estar abierto para el flujo de vapor de CO2 desde el tanque receptor. El otro camino paralelo (por ejemplo, el camino que incluye el compresor paralelo) puede estar cerrado. Las etapas 402, 404 y 408 se pueden repetir cada vez que se reciba una nueva indicación de la temperatura<Tsaiida>del refrigerante de CO2.

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye la determinación de una duración<texceso>durante la cual la temperatura actual<Tsaiida>ha excedido el valor umbral<Tumbrai>(etapa 406). En algunas realizaciones, la etapa 406 incluye determinar una duración durante la cual la calidad de salida actual<Xsaiida>ha excedido el umbral de salida<Xumbrai.>La etapa 406 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 404) de que la temperatura y/o calidad actual excede la temperatura y/o calidad umbral (por ejemplo,<Tsaiida > Tumbrai, Xsaiida > Xum brai).>En algunas realizaciones, la etapa 406 se puede lograr determinando un tiempo<to>más reciente para el cual<Tsaiida>y/o<Xsaiida>no excedieron<Tumbrai>y/o<Xum brai>(por ejemplo, usando marcas de tiempo registradas con cada valor de datos mediante el módulo 171 de adquisición de datos). El<texceso>se puede calcular restando un tiempo<t i>inmediatamente después de fe<( p o r>ejemplo, un momento en donde<Tsaiida>y/o<Xsaiida>excedieron por primera vez<Tumbrai>y/o<Xumbrai,>un tiempo del siguiente valor de datos después de fe, etc.) desde el momento actual<tk>(por ejemplo,<texceso>= t k - t 1 ) .

Se muestra el proceso 400 que incluye además comparar la duración<texceso>con un valor de tiempo umbral<tumbrai>(etapa 410). El valor de tiempo umbral<tumbrai>puede ser un umbral superior en la duración<texceso.>El valor umbral de tiempo<tumbrai>puede definir un tiempo máximo en donde la indicación de la temperatura del refrigerante de CO2<Tsaiida>puede exceder el valor umbral<Tumbrai>antes de cesar de controlarusando únicamente la válvula de derivación de gas. En algunas realizaciones, el parámetro del tiempo umbral se puede almacenar en el módulo 173 de almacenamiento de parámetros. Si la comparación realizada en la etapa 410 revela que<texceso><<tumbrai,>el proceso 400 puede implicar controlar Prec usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 408). Sin embargo, si la comparación revela que<texceso > tumbrai,>el proceso 400 puede continuar realizando la etapa 412.

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye recibir una presióndentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO2 (etapa 412). La etapa 412 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 410) de que la duración del tiempo de exceso excede el umbral de tiempo (por ejemplo,<texceso>><tumbrai).>La presiónse puede recibir desde un sensor de presión que mide directamente la presión dentro del tanque receptor o calcular a partir de uno o más valores medidos, como se describió previamente con referencia a la Figura 8

Se muestra el proceso 400 que incluye además valores de consigna para una presión umbral de la válvula de derivación de gas<Pumbrai_véivuia>y una presión umbral del compresor paralelo<Pumbrai_compresor>(etapa 414).<Pumbrai_véivuia>y<Pumbral_compresor>pueden definir presiones umbral para la válvula de derivación de gas y para el compresor paralelo, respectivamente. En algunas realizaciones,<Pumbral_vélvula>puede tener un valor inicial menor que<Pumbral_compresor>(por ejemplo,<Pumbrai_véivuia < Pumbrai_compresor)>durante la duración de las etapas 402-412. Por ejemplo,<Pumbral_vélvula>puede tener un valor inicial de aproximadamente 40 bar y<Pumbral_compresor>puede tener un valor inicial de aproximadamente 42 bar a lo largo de las etapas 402-412. Sin embargo, estos valores numéricos pretenden ser ilustrativos y no limitativos. En otras realizaciones,<Pum bra_ vélvula>y<Pumbral_compresor>pueden tener valores iniciales mayores o menores.

En algunas realizaciones, establecer los valores umbral de presión en la etapa 414 incluye establecer<Pumbrai_véivuia>a una presión de umbral alta<Pa ita>y establecer<Pumbra_com presor>a una presión de umbral baja<Pbaja,>en dondees mayor que<Pbaja.>En algunas realizaciones, la etapa 414 se puede lograr intercambiando los valores para<Pum bra _vé vu a>y<Pum bra _compresor>(por ejemplo, de manera que<Pumbrai_véivuia>se ajuste a aproximadamente 42 bar y<Pumbra_com presor>se ajuste a aproximadamente 40 bar). Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar valores diferentes paray<Pbaja.>

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye compararcon<Pumbrai_véivuia>y<Pum bra _compresor>(etapa 416). Si el resultado de la comparación revela que Pumbra_véivuia,>la presión dentro del tanque receptor se puede controlar usando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo (por ejemplo, etapa 418). Las etapas 416-418 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queno exceda el valor ajustado (por ejemplo,para<Pumbra_véivuia.>

Se muestra el proceso 400 que incluye además el control deusando solo el compresor paralelo (etapa 420). La etapa 420 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 416) de que la presión dentro del tanque receptor está entre la presión umbral del compresor paralelo y la presión umbral de la válvula de derivación de gas (por ejemplo,<Pum bra _compresor><Controlarusando solo el compresor paralelo puede ser una alternativa más eficiente desde el punto de vista energético que usar solo la válvula de derivación de gas que se usa para controlar<Prec.>Las etapas 416 y 420 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queya no esté dentro del intervalo entre<Pumbrai_ compresor>y<Pumbral_válvula.>

Siguiendo con referencia a la Figura 10, se muestra el proceso 400 que incluye desactivar el compresor paralelo y restablecer las presiones umbral a sus valores originales (etapa 422). La etapa 422 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 416) de que la presión dentro del tanque receptor es menor que la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo,Pumbral_compresor). Restablecer las presiones umbral puede hacer queyvuelvan a sus valores originales (por ejemplo, aproximadamente 40 bar y aproximadamente 42 bar respectivamente).

Después de restablecer las presiones umbral, se muestra el proceso 400 que incluye controlaruna vez más usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 408). Ventajosamente, usar solo la válvula de derivación de gas para controlarpuede evitar que el compresor paralelo se active y desactive rápidamente, conservando así energía y prolongando la vida útil del compresor paralelo. Las etapas 402, 404 y 408 se pueden repetir cada vez que se reciba una nueva indicación de la temperatura del refrigerante de CO2<Tsaiida.>

Con referencia ahora a la Figura 11, se muestra un diagrama de flujo de otro proceso 500 para operar una válvula de derivación de gas y un compresor paralelo para controlar una presión dentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO2, según una realización ejemplar según la presente invención. El proceso 500 se puede realizar por el controlador 106 para controlar la presión dentro del tanque 6 receptor.

Se muestra el proceso 500 que incluye recibir una presióndentro de un tanque receptor de un sistema de refrigeración por CO2 (etapa 502). La presiónse puede recibir desde un sensor de presión que mide directamente la presión dentro del tanque receptor o calcular a partir de uno o más valores medidos, como se describió previamente con referencia a la Figura 8.

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye compararcon una presión umbral de la válvula<Pumbrai_váivuia>y con una presión umbral del compresor<Pum bra _compresor>(etapa 504).<Pumbral_válvula>y<Pum bra _compresor>pueden definir presiones umbral para la válvula de derivación de gas y para el compresor paralelo, respectivamente. En algunas realizaciones,<Pumbral_válvula>puede ser inicialmente menor que<Pumbral_ compresor>(por ejemplo,<Pumbral_válvula><<Pumbrai_compresor).>Por ejemplo,<Pumbral_válvula>se puede ajustar a una presión de aproximadamente 40 bar y<Pumbral_compresor>se puede ajustar a una presión de aproximadamente 42 bar. Sin embargo, estos valores numéricos pretenden ser ilustrativos y no limitativos. En otras realizaciones,<Pumbral_válvula>y<Pumbral_compresor>pueden tener valores iniciales mayores o menores.

Las presiones umbral<Pumbral_ válvula>y<Pumbral_compresor>pueden definir presiones a las cuales la válvula de derivación de gas y el compresor paralelo se abren y/o activan para controlar la presióndentro del tanque receptor. En algunas realizaciones,<Pum bra_ válvula>y<Pumbral_compresor>definen presiones umbral superiores. Por ejemplo, sies menor que<Pumbral_válvula>y<Pumbral_compresor,>el controlador puede indicar a la válvula de derivación de gas que se cierre y/o indicar al compresor paralelo que se desactive. Cerrar la válvula de derivación de gas y desactivar el compresor paralelo puede cerrar cada uno de los caminos paralelos por los cuales se puede liberar el exceso de vapor de CO2 desde el tanque receptor. Cerrar dichos caminos puede hacer que la presiónaumente como resultado del funcionamiento continuo de los otros compresores del sistema de refrigeración por CO2 (por ejemplo, compresores 14 de MT, compresores 24 de LT, etc.). Sin embargo, si la comparación realizada en la etapa 506 determina queno es menor que<Pumbrai_váivuia y Pumbrai_compresor,>se pueden tomar diferentes acciones de control (por ejemplo, la etapa 506 o la etapa 508).

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye el control deusando solo la válvula de derivación de gas (etapa 506). La etapa 506 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 504) de que la presión dentro del tanque receptor está entre la presión umbral de la válvula y la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo,<Pum bra _vá vu a><Cuando se determina queestá dentro de este intervalo, la válvula de derivación de gas se puede abrir y cerrar según sea necesario para mantenera la presión deseada porqueexcede<Pumbrai_váivuia.>Sin embargo, el compresor paralelo puede permanecer inactivo porqueno excede<Pumbrai_compresor.>Las etapas 504 y<5 0 6>se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presión(hasta queexceda<Pumbral_compresor).>

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye el control deusando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo (etapa 508). La etapa 508 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 504) de que la presión dentro del tanque receptor excede la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo,>Pumbral_compresor). Cuando se determina queexcede<Pum bra _compresor,>el compresor paralelo se puede activar para controlar la presióndentro del tanque receptor. En algunas realizaciones,<Pum bra _vá vu a>puede ser inicialmente menor que<Pum bra _compresor>(por ejemplo,<Pumbral_válvula < Pumbrai_compresor).>Por lo tanto, cuandoexcede<Pumbrai_compresor, P re c>también puede exceder<Pumbrai_váivuia>(por ejemplo,<Pumbral_válvula><<Pumbral_compresor><Cuando la presión dentro del tanque receptor excede tanto la presión umbral de la válvula como la presión umbral del compresor paralelo, se pueden usar tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo para controlar<Prec.>

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye el ajuste de los valores umbral para la presión de la válvula de derivación de gas<Pumbra_véivuia>y para la presión del compresor paralelo<Pumbmi_compresor>(etapa 510). La etapa 510 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 504) de que la presión dentro del tanque receptor excede la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo, Pumbrai_compresor).>En algunas realizaciones, ajustar los valores umbral de la presión incluye establecer<Pumbrai_véivuia>a una presión umbral altay establecer<Pumbrai_compresor>a una presión umbral baja<Pbaja,>en donde<Pa ita>es mayor que<Pbaja.>En algunas realizaciones, la etapa 510 se puede lograr intercambiando los valores para<Pumbral_vélvula>y(por ejemplo, de manera que<Pumbrai_véivuia>se ajuste a aproximadamente 42 bar y<Pumbra_com presor>se ajuste a aproximadamente 40 bar). Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden usar valores diferentes paray<Pbaja.>Ventajosamente, el ajuste de las presiones umbral puede reconfigurar el sistema de control de manera que<Pumbrai_véivuia>sea mayor que<Pumbrai_ compresor.>

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye compararcon<Pumbrai_véivuia>y(etapa 512). La etapa 512 puede ser sustancialmente equivalente a la etapa 504. Sin embargo, en la etapa<5 1 2 , Pumbra_véivuia>es mayor que<Pumbrai_compresor>como resultado del ajuste realizado en la etapa 510. Si el resultado de la comparación en la etapa 512 revela que><Pumbra_véivuia,>la presióndentro del tanque receptor se puede controlar usando tanto la válvula de derivación de gas como el compresor paralelo (por ejemplo, etapa 508). Las etapas 508-512 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queno exceda el valor ajustado (por ejemplo, más alto) para<Pumbrai_véivuia.>

Se muestra el proceso 500 que incluye controlarusando solo el compresor paralelo (etapa 516). La etapa 516 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 512) de que la presión dentro del tanque receptor está entre la presión umbral del compresor paralelo y la presión umbral de la válvula de derivación de gas (por ejemplo,<Pumbrai_compresor><<<Pumbrai_véivuia).>Controlarusando solo el compresor paralelo puede ser una alternativa más eficiente desde el punto de vista energético que usar solo la válvula de derivación de gas que se usa para controlar<Prec.>Las etapas 516 y 512 se pueden repetir (por ejemplo, cada vez que se recibe una nueva medición de presiónhasta queya no esté dentro del intervalo entre<Pumbrai_ compresor>y<Pumbrai_véivuia.>

Siguiendo con referencia a la Figura 11, se muestra el proceso 500 que incluye desactivar el compresor paralelo y restablecer las presiones umbral a sus valores originales (etapa 514). La etapa 514 se puede realizar en respuesta a una determinación (por ejemplo, en la etapa 512) de que la presión dentro del tanque receptor es menor que la presión umbral del compresor paralelo (por ejemplo,Restablecer las presiones umbral puede hacer queyvuelvan a sus valores originales (por ejemplo, aproximadamente 40 bar y aproximadamente 42 bar, respectivamente).

Después de restablecer las presiones umbral, el proceso 500 se puede repetir iterativamente, comenzando con la etapa 504. Debido a que<Pumbrai_véivuia>ahora es menor que<Pumbrai_compresor,>una vez que la presión dentro del tanque receptor aumenta por encima de<Pumbrai_véivuia, P re c>se puede controlar una vez más usando solo la válvula de derivación de gas (etapa 506). Ventajosamente, usar solo la válvula de derivación de gas para controlarpuede evitar que el compresor paralelo se active y desactive rápidamente, conservando así energía y prolongando la vida útil del compresor paralelo.

La construcción y disposición de los elementos del sistema de refrigeración por CO2 y del sistema de control de presión como se muestran en las realizaciones ejemplares son solo ilustrativas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para controlar la presión en un sistema (100) de refrigeración por CO2 con un tanque receptor (6), un compresor (14) y un enfriador o condensador de gas (2), comprendiendo el sistema para controlar la presión:

una válvula de derivación de gas (8) configurada para conectarse de manera fluida con una salida del tanque receptor (6) y estar dispuesta en serie con el compresor (14);

un compresor paralelo (36) configurado para conectarse de manera fluida con la salida del tanque receptor (6) y disponerse en paralelo tanto con la válvula de derivación de gas (8) como con el compresor (14); y

un controlador (106), caracterizado por que el controlador (106) se configura para:

recibir (302) una indicación de un caudal de refrigerante de CO2<(p o s d e riva c ió n )>a través de la válvula de derivación de gas (8);

comparar (304) la indicación del caudal de refrigerante de CO2<(p o s d e riva c ió n )>con un valor umbral<(p o s u m b ra i)>que indica un caudal umbral a través de la válvula de derivación de gas (8); y

activar el compresor paralelo (36) en respuesta a la indicación de que el caudal de refrigerante de CO2<(pOSderivación>) supera el valor umbral<(p o s u m b ra l).>

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el controlador (106) se configura para hacer que la válvula de derivación de gas (8) se cierre al activar el compresor paralelo (36).

3. El sistema de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la indicación del caudal de refrigerante de CO2 es uno de una posición de la válvula de derivación de gas (8), un caudal volumétrico de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gas (8), o un caudal másico de refrigerante de CO2 a través de la válvula de derivación de gas (8).

4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un sensor de presión configurado para medir una presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6),

en donde el controlador (106) se configura para operar al menos uno de la válvula de derivación de gas (8) y del compresor paralelo (36) para controlar la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6).

5. El sistema de la reivindicación 4, en donde el controlador (106) se configura para:

comparar (504) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) con una primera presión umbral<(P um bra_vé vu ia )>asociada con la válvula de derivación de gas (8) y una segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor)>asociada con el compresor paralelo (36), en donde la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor)>es mayor que la primera presión umbral<(Pum brai_véivuia);>y

controlar (506) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) usando únicamente la válvula de derivación de gas (8) en respuesta a una determinación de que la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) está entre la primera presión umbral<(P um brai_vévuia)>y la segunda presión umbral<(Pum bra_com presor).>

6. El sistema de la reivindicación 5, en donde el controlador (106) se configura para:

controlar (508) la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) usando tanto la válvula de derivación de gas (8) como el compresor paralelo (36) en respuesta a una determinación de que la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) excede la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor).>

7. El sistema de la reivindicación 5 o 6, en donde el controlador (106) se configura para:

ajustar (510) los valores para la primera presión umbral<(P um bra_vé vu ia )>y la segunda presión umbral<( Pumbrai_compresor)>de modo que la primera presión umbral<( P a ta )>sea mayor que la segunda presión umbral<( Pumbrai_compresor)>en respuesta a una determinación de que la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) excede la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor).>

8. El sistema de la reivindicación 7, en donde después de ajustar los valores de las presiones umbral primera y segunda (P<umbrai_véivuia, Pumbrai_compresor),>el controlador (106) se configura para:

comparar (512) la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) con la primera presión umbral<(P um bra_vé v u ia )>y la segunda presión umbral<(Pum bra_com presor);>y

cerrar la válvula de derivación de gas (8) y controlar (516) la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) usando únicamente el compresor paralelo (36) en respuesta a una determinación de que la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) está entre la segunda presión umbral<(Pum bra_com presor)>y la primera presión umbral (<Pumbrai_véivuia>).

9. El sistema de la reivindicación 8, en donde el controlador (106) se configura para desactivar (514) el compresor paralelo (36) y restablecer las presiones umbral primera y segunda<(Pumbrai_véivuia, Pumbmi_compresor)>de modo que la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor)>es mayor que la primera presión umbral<(Pum brai_véivuia)>en respuesta a una determinación de que la presión<(P re c )>dentro del tanque receptor (6) es menor que la segunda presión umbral (P<umbral_compresor).>

10. Un método para controlar la presión en el sistema de la reivindicación 1, comprendiendo el método:

recibir (302), en un controlador (106), una indicación de un caudal de refrigerante de CO2<(p o s d e riv a c ió n )>a través de la válvula de derivación de gas (8);

comparar (304), en el controlador (106), la indicación del caudal de refrigerante de CO2<(p o s d e riva c ió n )>con un valor umbral<(p o s u m b ra l)>que indica un caudal umbral a través de la válvula de derivación de gas (8); y activar, por el controlador (106), el compresor paralelo (36) en respuesta a la indicación del caudal de refrigerante de CO2<(p o s d e riva c ió n )>que excede el valor umbral<(p o s u m b ra l).>

11. El método de la reivindicación 10, que comprende además hacer que la válvula de derivación de gas (8) se cierre al activar el compresor paralelo (36).

12. El método de la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en donde la indicación del caudal de refrigerante CO2 es uno de una posición de la válvula de derivación de gas (8), un caudal volumétrico del refrigerante CO2 a través de la válvula de derivación de gas (8), o un caudal másico del refrigerante CO2 a través de la válvula de derivación de gas (8).

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende además:

comparar (504) una presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) con una primera presión umbral<(Pum brai_véivuia)>asociada con el valor de la derivación de gas (8) y una segunda presión umbral<(Pum bra_com presor)>asociada con el compresor paralelo (36), en donde la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor)>es mayor que la primera presión umbral<(Pum brai_véivuia);>y

controlar (506) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) usando solo la válvula de derivación de gas (8) en respuesta a una determinación de que la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) está entre la primera presión umbral<(Pum bral_véivuia)>y la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor).>

14. El método de la reivindicación 13, que comprende además controlar (508) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) usando tanto la válvula de derivación de gas (8) como el compresor paralelo (36) en respuesta a una determinación de que la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) excede la segunda presión umbral (P<umbrai_compresor).>

15. El método de la reivindicación 13, que comprende además:

ajustar (510) los valores para la primera presión umbral<(Pum brai_véivuia)>y para la segunda presión umbral<( Pumbrai_compresor)>de manera que la primera presión umbral<(P a ita )>sea mayor que la segunda presión umbral<( Pumbrai_compresor)>en respuesta a una determinación que la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) excede la segunda presión umbral<(Pum bra_com presor);>y

después de ajustar los valores de las presiones umbral primera y segunda<(Pumbrai_véivuia, Pumbra_com presor):>comparar (512) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) con la primera presión umbral (P<umbrai_véivuia)>y la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor);>y

cerrar la válvula de derivación de gas (8) y controlar (516) la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) usando únicamente el compresor paralelo (36) en respuesta a una determinación de que la presión (Prec) dentro del tanque receptor (6) está entre la segunda presión umbral<(Pumbrai_compresor)>y la primera presión umbral<(Pum brai_véivuia).>