1. CONTROL DE POTENCIA DEL COMPRESOR SCROLL
Para adaptar la potencia frigorífica producida, a la carga térmica, lo aconsejable es actuar sobre la potencia suministrada por el compresor, variando el caudal del refrigerante que bombea, procedimiento denominado control de capacidad, que se puede realizar de varias formas empleando para ello distintas técnicas de control. En los compresores Scroll hay varios métodos para lograr la modulación de la capacidad del compresor, ellas son: velocidad variable, modulación mecánica y succión variable
a)
La modulación de velocidad variable requiere entre otros del uso de un motor trifásico de inducción de velocidad variable y un regulador electrónico que pueda ajustar la velocidad del motor con precisión para alcanzar los requerimientos de capacidad (demanda del sistema), puesto que la capacidad es directamente proporcional a la velocidad del motor.
b) La modulación mecánica se lograr separando el scroll fijo y el orbitante en dirección axial. Esto genera un patrón de fuga que disminuye la capacidad del compresor, la disminución de capacidad es proporcional a la duración de la separación, esto es, si se quiere una potencia frigorífica baja, permanecerá mas tiempo la separación de los scroll. O sea, los scroll solo tienen dos posiciones, juntos o separados. Esta separación se logra físicamente con el uso de un pistón de elevación dentro de una tapa sobre el puerto de descarga (alta presión). La modulación mecánica se consigue en los compresores Scroll de Copeland mediante el control de capacidad Digital. Durante el tiempo en que los scrolls estén separados, no hay ninguna compresión de gas y el consumo de corriente disminuye aproximadamente al 10%. Variando el tiempo en que los scrolls estén separados, se puede conseguir un control de la capacidad del 10 al 100%. La separación se obtiene derivando una cantidad controlada de gas de descarga al lado de succión a través de una válvula solenoide (ver figura 1). La disminución de la presión en la cámara de modulación permite que los scrolls se separen, resultando un efecto de bombeo nulo. La posición de los elementos del scroll durante los modos de operación con y sin carga se indica en la figura 2.
Fig. 1: Compresor Digital Scroll (Copeland)
Fig. 2: Control digital de la capacidad en compresor Scroll (Doc. Copeland)
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Para llevar a cabo este control digital se requieren dos entradas y una salida para controlar la modulación de un compresor Scroll Digital:
Entradas: Se requiere un termistor para registrar la temperatura de descarga en todos los compresores. La temperatura de desconexión debe ajustarse a 138°C. El control de capacidad puede llevarse a cabo por medio de cualquier parámetro de control normal (por ejemplo, presión de aspiración, temperatura ambiente, humedad, etc.) Salidas: Se debe contar con una salida con una capacidad mínima de 15 W, a la tensión de trabajo de la bobina de la válvula solenoide elegida. Control: La modulación de la capacidad se obtiene activando y desactivando la válvula solenoide. Cuando la válvula solenoide se encuentra desactivada, la capacidad del compresor es del 100%. Cuando la válvula solenoide está activada, la capacidad del compresor es cero. Por lo tanto, la capacidad obtenida es la capacidad promedio de tiempo, que es una variable que va del 10 al 100%. Por ejemplo, si la válvula está trabajando en un ciclo de 20 segundos, en los cuales la válvula solenoide es desactivada por 16 segundos y luego activada por 4 segundos, la capacidad resultante será del 80% (16 : 20 = 0,8).
c)
El método de aspiración variable es similar en concepto al esquema de modulación mecánica. En este caso, sin embargo, en lugar de crear una separación forzada entre las espirales para disminuir el flujo de masa y la capacidad, la masa de aspiración inicial se disminuye liberando o dando salida a un porcentaje del gas del bolsillo inicial de succión. Esta liberación es controlada por una válvula de solenoide y un pasadizo que va hacia el bolsillo de succión. El efecto global de la eliminación de un porcentaje del gas del bolsillo inicial de succión es una reducción en la capacidad.
