Emerson Climate Technologies: Soluciones de Modulación Digital de la Capacidad

Propuesta de Agenda

Solución Copeland Discus Digital

Concepto, Modulación, Beneficios

Aplicación en Tiendas Medianas y Grandes

Solución Copeland Scroll Digital

Concepto, Modulación, Beneficios

Aplicación en Tiendas Pequeñas

La Carga Frigorífica Varia a Través del Tiempo, Debido a Diversos Factores

El Desafío es Hacer que la Capacidad del Sistema se Ajuste a la Demanda Frigorífica

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Azul: Demanda Frigorífica

Rojo: Capacidad del Sistema

Tiempo

Ca

rga

Fri

go

rífi

ca

¿Porqué la Modulación es Necesaria?

Hace que la Capacidad se

Ajuste a la Demanda

Beneficios

– Presión de Succión Mas

Estable

– Mejor Control de la

Temperatura

– Mayor Eficiencia

Energética

70 80 90 100 110 120

Temperatura Ambiente (o F)

Ciclado de

Compresores

4

Estrategias de Modulación Mas Comunes

Arranque y Parada, Compresor Único

Sistemas Paralelos, Dos o Mas Compresores, Iguales o Distintos

Descargadores Por Succión Bloqueada

“By Pass” de Gas Caliente

Variación de la Velocidad (“Inverters”)

Modulación Digital

Combinaciones de las Anteriores

Copeland DISCUS DigitalTM

Modulación

10%...100%

Concepto

Simplicidad

Comprime

No Comprime

Beneficios

Menor Costo Operativo

Control Mas Preciso de la Presión

– Mejora la Eficiencia Estacional

del Sistema

– Ahorros Considerables en

Consumo Energético

Control Mas Preciso de la

Temperatura

– Mejora la Conservación del

Producto Refrigerado

– Aumenta la Vida del Producto

Fresco Exhibido

Reduce los Ciclos de Arranque y

Parada

– Extiende la Vida Útil del

Compresor

– Reduce los Costos Por

Mantenimiento

Copeland DISCUS DigitalTM

Tiempo (seg)

10

20 40 60

Tiempo

Tem

pera

tura

IDCM

Ejemplo: 50% de Capacidad

Aplica el Concepto de Modulación Digital

Modulación Continua de 10....100%

Propiedad Intelectual de Copeland

10 10 10 10 10 10 10

80

Control Ajustado de la

Temperatura y la Presión

4AO

Board

Modulo de Control Digital

Funciones del Modulo

• Control

• Contactor del Compresor

• Solenoide de Modulación

• Solenoide de Inyección

• Protecciones

• Alta Temperatura de Descarga

• Operación Fuera de Rango

• Diagnósticos

• 8 Códigos Indicadores de Falla

• El Módulo se Puede Instalar Dentro del Tablero

Modulación DigitalSeñal de Entrada Requerida

Aplicable en Combinación con

Compresores de Capacidad Fija o Con

Control de Capacidad Convencional

Un Compresor Digital Por Grupo de

Succión

– Pueden Efectuarse Optimizaciones en

Sistemas Existentes

Significativas Ventajas vs. “Inverters”

– Mucho Mas Simple de Aplicar

– Menor Costo Aplicado

– Modulación Mas Amplia

– Sin Limitaciones de Lubricación

– Sin Resonancia

– Sin Interferencias Electromagnéticas

Modulación DigitalConceptos, Características, Ventajas

Capacidad

Fija

#2

Capacidad

Fija

#3

Digital

#1

Digital

#1

Digital

#1

Cap

acid

ad

Amplia Capacidad de Modulación

Copeland Discus Digital™

Selección de Compresores (Cont.)

Para un Control Optimo de la Presión de Succión:

– D ≥ C1

– C2 ≤ D + C1

– C3 ≤ D + C1 + C2

– ……

– CN ≤ D + C1 + C2 + ….+ CN-1

Esto es,

– D : Capacidad Nominal del Compresor Digital

– C1, …CN-1 Capacidad Nominal o Etapas de Modulación de los

Compresores Convencionales en el Mismo Grupo de

Succión

Nota : Para un Optimo Resultado, el Digital Debe Ser el Primer Compresor en

Arrancar y el Ultimo en Apagarse en la Lógica de Control del Sistema

Ejemplo de Optimización de un Sistema

4D 4D 4D 3D

Sistema Convencional

Todos Los Compresores Forman Parte de un Mismo Grupo de Succión

180,000

Btu180,000

Btu

180,000

Btu100,000

Btu

Desc

4D 4D 4D 3D

Sistema con Digital

180,000

Btu180,000

Btu

90,000

90,000 100,000 a

10,000

Modulación

Modulación

Beneficio:

• Control Mas Ajustado de la Presión de Succión

• Control Mas Preciso de la Temperatura

• Potencial Aumento en Promedio de la Presión de Succión

• Menos Ciclos de Arranque y Parada

Mayor Confiabilidad y Eficiencia

Ejemplo de Aplicación DigitalMenor Rango de Variación en la Presión de Succión del Sistema

Degradación del Producto

Excesivo Costo de Operación

39 p

si

6 p

si

Presión de Succión

85% de

Mejora

Antes Después

Ejemplo de Aplicación Con Digital

Presión de Succión Promedio:

3-4 psi Mas Alta

Reducción

Significativa de

los Arranques

Digital Discus Activado

Ejemplo de Aplicación en una Vitrina de LácteosMejora Significativa en el Control de la Temperatura

Degradación del Producto

Costo de Operación Excesivo

15°F

1.2

5°F

Temperatura:

92% de

Mejora

Antes Después

Ejemplo

Modelos Estándar Modelos Digitales

Alta/Media 3DS3R17ME-TFD-200 3DSDR17ME-TFD-200

Media 3DS4S12ME-TFD-200 3DSDS12ME-TFD-200

Baja 3DS3F46KE-TFD-200 3DSDF46KE-TFD-200

4to Dígito es “D” Para el Digital

6to, 7mo, 8vo Dígito es La Capacidad en ARI

Multiplicador K = 1,000

M = 10,000

Nomenclatura Discus Digital

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

3D

AD

R1

0M

3D

FD

S11M

3D

SD

S12M

3D

BD

R1

2M

3D

FD

R15M

3D

SD

R17M

4D

AD

S13M

4D

BD

R2

0M

4D

HD

R2

2M

4D

JD

R2

8M

6D

HD

R3

5M

6D

GD

R37

M

6D

JD

R4

0M

Capacidad Nominal en Btu/Hr al 100% R404A @ 60Hz

De 10 a 100%

Copeland Discus Digital

Disponibilidad de Modelos en AT/MT

Ahora Octubre 2010

De 50 a 100% De 33 a 100%

Disponibilidad

Modulación

Condición Nominal @ 20 /120 F

0

50,000

100,000

150,000

3D

AD

F28K

3D

BD

F33K

3D

FD

F40K

3D

SD

F46K

4D

AD

F47K

4D

LD

F63K

4D

TD

F78K

6D

LD

F93K

6D

TD

F11M

Capacidad Nominal en Btu/Hr al 100% R404A @ 60Hz

De 10 a 100%

Copeland Discus Digital

Disponibilidad de Modelos en LT

Ahora Octubre 2010

De 50 a 100% De 33 a 100%

Disponibilidad

Modulación

Condición Nominal @ -25 /105 F

Se Define Como:

EER = (Capacidad, Btu/Hr) ÷ (Potencia, Watts)

EER se Basa en una Condición ARI Especifica

– 20/120 F Media Temperatura

– -25/105 F Baja Temperatura

Es Útil Bajo el Punto de Vista Comparativo

EER “No Muestra la Historia Completa”

– La Temperatura Ambiente Varía

– La Eficiencia del Sistema Fluctúa con la Temperatura Ambiente

– Esta Variación Debe Ser Tenida en Cuenta Para Estimar el Consumo Energético

EER No Debe Ser Empleado Para Estimar Consumo Energético Anual

Eficiencia Energética

Mexico City, Mexico

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110

Temperatura de Condensación / Ambiente en °F (DT 10°F)

Po

rce

nta

je d

e T

iem

po

(%

) Mexico City, Mexico

Distribución Anual de Temperaturas Ambiente

Baja

Temperatura

Media

Temperatura

Los Sistemas Raramente Operan en Condiciones de Diseño

¿Que Significa AEER?

Annual Energy Efficiency Ratio (AEER)

AEER = 1 ÷ ∑ (% tiempo ÷ EER)

Tiene en Cuenta la Variación de Temperaturas Ambiente a lo Largo

del año

Consumo Energético ($/Año.) = Carga (Btu/hr.) x (8.76) x ($)/KWHr x 1/AEER

Permite Efectuar una Estimación Comparativa Mas Aproximada a

las Condiciones Reales de Funcionamiento a lo Largo del Año

AEER es un Mejor Indicador del desempeño del Sistema

Copeland Scroll DigitalTM

Modulación

10%...100%

Beneficios

Menor Costo Operativo

Control Mas Preciso de la Presión

– Mejora la Eficiencia Estacional del

Sistema

– Ahorros Considerables en

Consumo Energético

Control Mas Preciso de la

Temperatura

– Mejora la Conservación del

Producto Refrigerado

– Aumenta la Vida del Producto

Fresco Exhibido

Reduce los Ciclos de Arranque y

Parada

– Extiende la Vida Útil del Compresor

– Reduce los Costos Por

Mantenimiento

Concepto

Simplicidad

Refrigeration Digital Range Expansion, July 2009, Page 23

3-6 Hp

ZBD21/30/38/45; ZFD18KVE

8 & 10 Hp

ZBD58/76

Cavidad Intermedia

Copeland Scroll Digital™Plataformas de Diseño

Pistón de Modulación

Refrigeration Digital Range Expansion, July 2009, Page 24

Copeland Scroll Digital TM

Mecanismo de Modulación

Cámara de

Modulación

Válvula

Solenoide de

Modulación

Resorte

Espiral Fija

Espiral Móvil

Pistón

Sello Flotante

Cámara de Modulación:Conectada a la Presión de Descarga Mediante un Orificio de 0.6 mm

Orificio Válvula SolenoideConecta la Cámara de

Modulación con la Succión

Pistón / ResorteFijo al Scroll Superior

Pistón y Espiral se Mueven Juntos (Arriba y Abajo)

Refrigeration Digital Range Expansion, July 2009, Page 25

Copeland Scroll Digital TM

Mecanismo de Modulación

Protección

Contra

Temperatura de

Descarga

Pistón

Válvula Dinámica

de Descarga

Sin “Check Valve”

Resorte

Sello Sintético

Pared del Cilindro

Refrigeration Digital Range Expansion, July 2009, Page 26

Mecanismo de ModulaciónZBD58 & ZBD76

Válvula

SolenoidePuerto

Maquinado en

el Scroll Fijo

Válvula

Solenoide

Abierta

Sello Flotante Descargado

Copeland Scroll DigitalTM

Tiempo (seg)

10

20 40 60

Tiempo

Tem

pera

tura

IDCM

Ejemplo: 50% de Capacidad

Aplica el Concepto de Modulación Digital

Modulación Continua de 10....100%

Propiedad Intelectual de Copeland

10 10 10 10 10 10 10

80

Control Ajustado de la

Temperatura y la Presión

4AO

Board

Controlador EC2-552

Controlador EC2-552

VSD

TC/IP

0

20

40

60

80

100

120

140

ZB10 ZB15 ZB19 ZB21 ZB26 ZB30 ZB38 ZB45 ZB50 ZB58 ZB66 ZB76 ZB95 ZB114

Copeland Scroll DigitalLínea de Productos

SupermercadosC

ap

ac

ida

d N

om

ina

l e

n M

T (

BT

U)

Capacidad Fija

Modulación Digital & Capacidad Fija

Bebidas

2 2.5 3 3.5 4 5 6 7 8 9 10 13 151.5HP

Modelo

Cuartos Fríos

Nuevos Modelos

Aplicación Copeland Scroll DigitalTiendas Pequeñas

Soluciones de Modulación de la Capacidad

Copeland Scroll Digital

Solución del Competidor

La Solución Copeland Scroll Digital es la de

Menor Costo Operativo

Comparación Entre Estrategias de Modulación de la Capacidad Más Comunes

Descargadores Digital Inverters

Modulación Fija Por Pasos Continua Continua

Rango Saltos Fijos De 10 a 100% De 50 a 100%

Control de PSucción OK Mejor Buen

Reducción del Ciclado OK Mejor Buena

Eficiencia del Sistema OK Mejor (4-12%) Buena

Instalación Simple Simple Compleja

Interferencia EM No No Requiere Filtros

Facilidad Para “Puentear” Rara Rara Frecuente

Costo Inicial Bajo Moderado Muy Alto

Retorno de la Inversión < 6 Meses 8-12 Meses 21-36 Meses

Copeland Discus Digital™Website (Inglés Solamente)

www.EmersonClimate.com/CopelandDiscusDigital

Información Disponible

1. Presentación

2. Boletines de Marketing

3. Noticias

4. Folletos

5. Animación

6. Videos

7. Preguntas Frecuentes

8. Boletines de Aplicación

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