Presentación ClimaCheck (Spanish)

REFRIGERACIร N y/o AA SE ENCUENTRA EN TODAS PARTES!

Del consumo global de electricidad estรก estimado que ref y a/a representan un 15-20% del total

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Preguntas para meditar • Los sistemas de Refrigeración y/o aire acondicionado realmente funcionan de acuerdo a su diseño?

– SÍ NO – Por cual razón?

• Se requiere dificultad y costes para documentar el rendimiento?

• Qué pasos se pueden mejorar en el rendimiento “actual”?

– Si los dueños revisan si recibieron los equipos por los cuales pagaron.

– Si hay un encargo de análisis realizado correctamente que este bien documentado.

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Análisis de Rendimiento de un proceso de Refrigeración • Las mediciones y documentaciones sobre el rendimiento son clave

para mejorar!

• Por qué es poco frecuente documentar el rendimiento en encargos, servicios y solución de problemas?

– Es posible?

– Es costoso?

– Si asumimos que para ambas la respuesta es OK - OK?

• Los sistemas de refrigeración y/o AA funcionan como deberían?

– NO – con poco frecuencia!

• Existe dinero que podamos ahorrar?

– SÍ – y el medio ambiente!

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“NUEVO” enfoque – cambio climático eficiencia • Calentamiento Global > enfocado en emisiones CO2 (Kyoto) – Refrigeración/AA/Bombas de calor consumen grandes cantidades de electricidad • Requerimientos en la industria HVAC para mejorar – Directrices, Certificaciones y estándares » EU – Rendimiento energético en edificios inteligentes (EPBD) Requerimiento en el “Desarrollo de inspecciones”

• Falta de demanda de Energía – Precios de la energía van incrementando al igual que los costes de implementar mayores capacidades – “Apagones”, corriente alterna causada por sobre cargas en redes de transmisión

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Rendimientos de Energía en Edificios Inteligentes (EPBD) Requieren “Inspecciones de Rendimiento” en todos los sistemas de A/A con capacidad mayor a 12 kw La inspección debe incluir “una evaluación de la eficiencia del aire acondicionado y selección adecuada y comparada con los requerimientos de enfriamiento del edificio”.

También deben ser previstos consejos al usuario en “posibles mejoras o reemplazos en el sistema de aire acondicionado y/o soluciones alternativas”.

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Existe la necesidad!

En una Tesis de Grado realizaron inspecciones a 164 instalaciones • Realizada por el Real Instituto de Tecnología de Suecia (La universidad técnica más avanzada en este campo) • Ahorros de los 164 analizados con Inspecciones de Rendimiento • Ahorros anuales del 10% tomando acciones de bajo coste • Promover potenciales/requerimientos para una optimización del sistema y controles identificados • Casos individuales con ahorros del 40% y se identificaron problemas críticos que hubiesen causado mayores complicaciones

• Todos los sistemas documentados habían sido reportados por los diferentes contratistas “LISTOS” para la inspección

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13% de los 164 sistemas se encontraron OK! Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, , KTH Stockholm 2006

Number of systems

Representation of faults for all the sectors 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

78 51 27 3

20

4

Las inspecciones fueron planeadas por los contratistas Enormes diferencias entre la teorĂ­a y la practica!

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Enormes variaciones en el COP Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, , KTH Stockholm 2006

% Variation in COP (vs.) Nominal capacity kW

% variation in COP

10 0 -10 -20 -30 -40 0

200

400

600

Nominal capacity kW

10

800

1000

Variaciones de Capacidad % Variation in capacity (vs.) Nominal capacity kW

% variation in capacity

40 20 0 -20 -40 -60 -80 0

200

400

600

800

1000

Nominal capacity kW

65% sistemas bajos debido a la insuficiencia de caudal consiguiendo cargas parciales 11

Resumen del estudio, sobre las 164 inspecciones mostraron • 87 % de los sistemas no estaban optimizados • 10% de ahorro energético realizando “optimizaciones” simples • Los sistemas informaron que estaban preparados para las inspecciones Fuente: Master Thesis by John Arul Mike Prakash, KTH Stockholm 2006

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Potencial significativo para el ahorro energético Rendimiento Energético en Edificios Inteligentes (EPBD) Requieren análisis de rendimiento en todos los sistemas de AA por encima de capacidades frigoríficas de 12 Kw.

En caso de ahorrar el 10% en Energía consumida en Europa de la demanda de Refrigeración y A/A

≈

Consumo Eléctrico de Dinamarca o Portugal O igual a

La generación eólica producida en EU25.

Esto es posible soportándose por Información recolectada de Master Thesis at the Royal Institute of technology in Stockholm Energy Optimisation Potential through Improved Onsite Analysing Methods in Refrigeration Master Thesis by John Arul Mike Prakash, 13

El método convencional es difícil de utilizar en el campo • Las condiciones de ambiente y uso varían continuamente, por lo cual el seguimiento de la energía es complejo.

• Indicaciones de altos consumos sin una causa obvia – donde comenzar • Caudalímetro y diferencias de temperatura – Complicadas de conectar

costosas

– Poco precisas en campo

ΔT pequeños, humedad, caudal

– No hay detalles de la causa del problema

requieren análisis luego

– Estabilidad insuficiente en el campo

retrasos de tiempo crean problemas

• La Información debe ser recolectada con el tiempo para conocer el comportamiento

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Para el rendimiento de análisis el “Método Interno” realza la eficiencia energética en labores de encargos – servicios - supervisión

Unidad sobre carril DIN para instalaciones fijas. Con conexión GSM/GPRS

Unidad para Inspección en Campo

El “Método Interno” está alcanzando una aceptación internacional • Mas de 30 fabricantes en 10 países y 3 continentes – Fabricantes de compresores de ultima tecnología a nivel mundial como Copeland, Bitzer, Carrier están utilizando el método interno en diferentes aplicaciones.

– Fabricantes de Suecia, Alemania, UK, Italia, Eslovenia, Republica Checa, Tailandia, Corea, Finlandia y Australianos utilizan el método en desarrollo de

productos, pruebas de prototipos y solución de problemas

• Instaladores – Contratistas de mantenimiento • Todas las cadenas lideres de supermercados en Suecia requieren encargos documentados de supermercados y cámaras de frigoríficas • TESCO en UK actualmente esta invirtiendo en evaluar una generación de los futuros sistemas de refrigeración

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Comprobado por mas de 20 años • Experimentado desde el 1986 cuando el método fue patentado • Validado en 1989 por SP - Swedish National Testing and Research Institute (El Instituto nacional y Desarrollo Sueco) • Cientos de sistemas para medición en uso • Método utilizado en educación y desarrollo – 6 Universidades Europeas utilizan el método interno en busca de desarrollo para la eficiencia – Suecia, Alemania, Eslovenia, UK, Instituto de entrenamiento, Sevilla (España)

• Utilizado por 30 fabricantes de bombas de calor, deshumificadores, equipos de Refrigeración y aire acondicionado – Laboratorios de Desarrollo – reduce el proceso de detalle en línea – Controles fabricación en líneas de producción – documentación mejorada y detallada – Encargos, solución de problemas, inspecciones de garantías y mercado de recambios

• Integración del análisis de rendimiento en – Sistema de control de OEM’s – Edificios Inteligentes. Building Management system (BMS) 17

- Presentación del Paquete ClimaCheck • Software basado en el Método Interno – Descrito a continuación

• Hardware – Basado en CLIMACHECK el cual es un controlador de datos a medida – Sensores seleccionados/adaptados • Temperatura • Presión • Potencia Eléctrica

• Servicios de Web – Instalaciones fijas, bancos de pruebas, análisis de problemas 18

Análisis en base al proceso “Estándar” Compresión Ideal

Presión

1. Presión de baja y temp. de succión.

Heat cap.

P HP

2. Presión de Alta y temp. de descarga.

3

2

P LP

1

Cool cap.

3. Alta presión y temp.de líquido.

Power in

Flujo masivo = energía de entrada – pérdidas de calor /entalpía diferencia sobre el compresor COP = capacidad de Enfriamiento / Energía de entrada

Utilizar la teoría al uso práctico en la industria 19

Entalpía

Teoría del Análisis de rendimiento utilizando el compresor como una “CAJA NEGRA” Incremento de Entalpía en el refrigerante

Pérdidas por calor (relativamente pequeñas y predecibles)

Consumo Eléctrico de entrada Potencia consumida = incremento entalpía x flujo másico + perdidas de calor de la carcasa

El compresor puede ser utilizado para medir caudal 20

Pérdidas de calor son reducidas y predecibles • Investigaciones Extensas y validas muestran que

– Pérdidas térmicas de calor de los compresores son relativamente pequeñas con la potencia consumida y predecibles

T = diferencia entalpía del refrigerante * flujo másico / Potencia consumida • Pérdidas rondan 3-10% en estudio realizado y experiencia T es 90 al 97% a pesar de diferentes diseños y condiciones de operación T = 93% como predeterminado (peor caso el error será del + 3 to - 4%)

• ASERCOM reporta las pérdidas de calor por transmisión alrededor 2-8% • Para el caso de compresores abiertos o compresores con enfriamiento adicional la información es suministrada manualmente

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Resultados claves del Método Interno • • • • • • •

Capacidad Frigorífica (± 7% precisión) Capacidad Calorífica (± 7% precisión) COP (± 5% precisión) Eficiencia del Compresor Recalentamiento y Sub enfriamiento Función habilidad de Control Toda la información en línea después de 30 minutos en campo.

Esto puede ser comparado con el fabricante y diseño del sistema

Listados se encuentran información clave – análisis detallado de cada componente es posible sin más datos - tiempo 22

Análisis de Rendimiento es posible Temporal o Fijo - Local o remoto

DIN-mounted Instilación fija

PC y/o conexión on-line a través de la web (o manual si se desea):      23

Encargos – minimiza costes de garantías Inspecciones de Rendimiento – optimización mantenimiento preventivo Solución de problemas Soporte para decisiones – expansiones, estimados de cargas, retrofit

Aplicaciones del “Método Interno” • Tamaño no hace diferencia – Desde Deshumificadores de 300 Watt hasta Bombas de Calor de 27 MW.

• OEM’s (“Fabricante de Equipos Originales”) – 15+ producción de bancos de pruebas 15+ desarrollos de bancos de pruebas – Pruebas prototipo en el campo – Mercado de Recambios – Solución de problemas – Integración de soluciones de control. Hardware y Software

• Encargos, inspecciones y solución de problemas – Aprox. 400 en Escandinavia, España, Italia, UK y Alemania – Inspecciones bajo encargo y finalizaciones de garantías – Inspecciones de acuerdo a normativas EPBD

• Servicio – Contratistas pueden documentar los encargos + trabajo = CALIDAD – Usuarios finales pueden especificar encargos y servicios de documentación

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Experiencia de los OEM’s Deshumificadores - Telecom – Bombas de Calor – Enfriadoras - Escaparates

Desarrollo – Producción – Mercado Recambios 25

Medidas en campo desde reducidas a industriales Inspecciones, solventar problemas, optimizaci贸n, servicio preventivo

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Tama単o NO importa 4 unidades de doble etapa 20 MW enfriamiento

Se detectaron problemas serios en el evaporador 27

Aplicación de sondas de un sistema estándar (usualmente se tarda en colocar unos 20-30 minutos)

• 2 presiones • 7 temperaturas • 1 entrada de potencia 29

Configuración estándar del PA Pro • 8 entradas de temperatura • 7 requeridas para sistemas estándar

• 8 entradas análogas (0-10 V /0-20 mA) – 2 tomas de presión utilizadas para sistemas estándar •

10 y 35 Bar(g) estándar

•

50 y 150 Bar(g) bajo pedido

– 6 entradas adicionales gratis para ser configuradas

• Medidor de Potencia RS485/Modbus,

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•

Pinza transformadora estándar de 100 amp

•

Bajo pedido pinzas transformadoras de 250/500/1000 Amp

Fácil de aplicar – a los puntos de servicio estándar

Entrada Eléctrica

7 superficies de temperatura

2 puertos de servicio para presión

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Cuando se requieren plantillas especiales?

• Economizador • Sistemas Doble etapa • Enfriamiento de aceite • CO2 supercrítico • Evaluación simultanea de una central de multicompresores • Evaluación simultanea de sistemas de soble circuito 32

Economizador

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El MĂŠtodo tiene pocas Limitaciones

(Sistemas complejos pueden ser presentados de manera amigable) Planta industrial de amonĂ­aco con comp. tornillos + enfriamiento de aceite

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An谩lisis y presentaci贸n de resultados

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Presentaci贸n de los Datos son clave para el an谩lisis

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Comp. eff

Arranque

Carga Parcial

Carga Total

Carga Parcial Carga Total

Arranque

Diff. de Temp. 9.3 K Fluido Secundario OUT – Evaporación Aceptable ≈ 3-5 K Ultima información en primera línea A plena carga por encima de la linea Carga parcial por debajo de la linea

Diff. De Temp.

9.3 K Fluido secundario OUT – condensación

COP +10% carga total

Aceptable ≈ 1-4 K Eficiencia Compresor 48% a 64% De carga parcial a carga completa Re calentamiento. 0.8 K a cargas parciales - critico

8 compresores no necesitan carga parcial > ahorrando más de 8000 €/año

Los Controles con poca frecuencia se adaptan al lugar

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Pocas limitaciones • Plantillas de flujo gramas predefinidos que permiten fácil utilización y análisis precisos en la mayoría de los sistema de refrigeración incluso con configuraciones complejas.

• Precisión en los resultados requeridos:

– Subenfriamiento (fácil indicar si no es cumplido) – Recalentamiento (fácil indicar si no es cumplido)

• Compresores abiertos requieren la entrada de la eficiencia del motor eléctrico.

• Compresores con enfriamiento externo requieren introducir los datos – Enfriados mediante Inyección de líquido, aire, aceite y agua requieren la entrada de datos.

– El desempeño de la mayoría de los sistemas puede ser analizados precisamente.

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