Estudio experimental de las estrategias de control On-Off y control continuo en un sistema de refrigeración
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Description
This paper presents an experimental study, in several scenarios of energy consumption in a vapor compression refrigeration system when it operates using ON-OFF, linear and fuzzy logic control schemes. The proposed study scenarios pretend to emulate real operation conditions in refrigeration systems such as a disturbance produced by the door opening. In the test bench used in this study the ON-OFF, PID and fuzzy logic control strategies were implemented via Labview® and National Instruments® hardware. The system provides the energy consumption in each control strategy for a given set of conditions. In addition, the vapor temperature tuning is observed. The results reveal larger energy savings, near 25% , via linear control and fuzzy logic and a satisfactory tracking of the reference compared with ON-OFF. The results of this study can be used as support information when determining a control scheme for a large refrigeration system.
Este artículo presenta un estudio experimental del consumo de energía de un sistema de refrigeración por compresión de vapor operando bajo los esquemas de control ON-OFF y continuo en varios escenarios de prueba. Los escenarios de estudio propuestos pretenden emular condiciones reales de operación en un sistema de refrigeración como la carga impuesta cuando la puerta de un cuarto frio es abierta. El banco de prueba usado en este estudio permite la implementación del control ON-OFF, PID y lógica difusa usando Labview® y un sistema de adquisición y procesamiento de datos de National Instruments®. El sistema proporciona el consumo de energía para cada estrategia de control implementada para un escenario de prueba dado. Adicionalmente se observa el ajuste de la temperatura de evaporación del refrigerante con respecto a la temperatura de referencia. Los resultados experimentales obtenidos revelan mayores ahorros energéticos, cercanos al 25% y un comportamiento satisfactorio del control de la temperatura de evaporación en los esquemas de control continuo comparados con el ON-OFF. Los resultados obtenidos pueden utilizarse como información de soporte en la determinación del esquema de control en sistemas de refrigeración de gran tamaño donde los costos de operación son considerables.
Este artículo presenta un estudio experimental del consumo de energía de un sistema de refrigeración por compresión de vapor operando bajo los esquemas de control ON-OFF y continuo en varios escenarios de prueba. Los escenarios de estudio propuestos pretenden emular condiciones reales de operación en un sistema de refrigeración como la carga impuesta cuando la puerta de un cuarto frio es abierta. El banco de prueba usado en este estudio permite la implementación del control ON-OFF, PID y lógica difusa usando Labview® y un sistema de adquisición y procesamiento de datos de National Instruments®. El sistema proporciona el consumo de energía para cada estrategia de control implementada para un escenario de prueba dado. Adicionalmente se observa el ajuste de la temperatura de evaporación del refrigerante con respecto a la temperatura de referencia. Los resultados experimentales obtenidos revelan mayores ahorros energéticos, cercanos al 25% y un comportamiento satisfactorio del control de la temperatura de evaporación en los esquemas de control continuo comparados con el ON-OFF. Los resultados obtenidos pueden utilizarse como información de soporte en la determinación del esquema de control en sistemas de refrigeración de gran tamaño donde los costos de operación son considerables.
Keywords
Cooling, energy consumption, ON-OFF, PID, fuzzy logic, partial load, Refrigeración, consumo energético, control ON-OFF, PID, lógica difusa, carga parcial