ES2985495T3 - Sistema y método de control de respuesta a fallos de disposición de ventiladores - Google Patents

Abstract

En un aspecto, se proporciona un sistema de control de respuesta a fallos de un conjunto de ventiladores para una torre de refrigeración. El sistema de control de respuesta a fallos de un conjunto de ventiladores incluye una interfaz de ventilador configurada para estar en comunicación con una pluralidad de ventiladores de la torre de refrigeración y un procesador acoplado operativamente a la interfaz de ventilador. El procesador está configurado para detectar al menos un ventilador no operativo de la pluralidad de ventiladores. El procesador está configurado para efectuar, en respuesta a la detección del al menos un ventilador no operativo, una velocidad reducida del ventilador de al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método de control de respuesta a fallos de disposición de ventiladores

Campo

Esta invención se refiere a un aparato de rechazo de calor y a un método para controlar un aparato de rechazo de calor.

Antecedentes

Algunos aparatos de rechazo de calor, como una torre de refrigeración de circuito cerrado, un condensador evaporativo o una torre de refrigeración evaporativa, utilizan una disposición de ventiladores para generar flujo de aire dentro del dispositivo. Cuando falla uno de los ventiladores de la disposición de ventiladores, tal como el fallo de un motor asociado con el ventilador, los ventiladores en funcionamiento continúan generando flujo de aire dentro del dispositivo. Por ejemplo, para una unidad de refrigeración evaporativa de tiro forzado con una disposición de ventiladores, uno o más de los ventiladores de la disposición de ventiladores pueden volverse no operativos. Un ventilador no operativo puede estar completamente no operativo, de modo que el ventilador no pueda funcionar en absoluto, como debido a un fallo total del motor, o parcialmente no operativo, de modo que el ventilador no pueda funcionar a la velocidad solicitada, pero pueda todavía funciona a una velocidad reducida, como debido a un fallo en el cojinete o un desequilibrio del ventilador que limite la velocidad del ventilador. El ventilador no operativo puede verse obligado a funcionar hacia atrás debido a los ventiladores en funcionamiento. Además, los ventiladores operativos crean una alta presión dentro del dispositivo de refrigeración evaporativo que puede empujar el aire hacia fuera a través de la abertura del ventilador no operativo y provocar que salpique agua a través de la abertura. El aire y el agua que escapan a través del ventilador no operativo pueden afectar negativamente al funcionamiento de la unidad de refrigeración evaporativa de tiro forzado. Además, el agua que escapa a través de la abertura del ventilador no operativo puede ser indeseable en climas bajo cero.

Para una disposición de ventiladores de tiro inducido, si uno o más de los ventiladores se volvieran no operativos, el ventilador no operativo será accionado hacia atrás por los ventiladores operativos. El ventilador no operativo empujará el aire hacia dentro provocando recirculación de aire y pérdida del flujo de aire inducido total.

Históricamente, controlar el funcionamiento de un dispositivo de refrigeración evaporativo cuando uno de los ventiladores del dispositivo falla se ha controlado con barreras físicas o rejillas de lamas entre los ventiladores individuales, lo que no es factible para dispositivos que tienen una disposición grande de ventiladores más pequeños. Esas soluciones son costosas, impiden el acceso para mantenimiento y pueden afectar negativamente al rendimiento del dispositivo.

La patente europea EP 2163768 Al describe un sistema de control de ventiladores que controla una pluralidad de ventiladores y, cuando surge un estado en donde un ventilador se sobrecarga durante el funcionamiento, elimina esa sobrecarga. El sistema de control de ventiladores comprende: un primer ventilador; un segundo ventilador, que está adyacente al primer ventilador; un primer motor, que hace girar el primer ventilador; un segundo motor, que hace girar el segundo ventilador; y una unidad de control. La unidad de control controla las velocidades de rotación del primer motor y el segundo motor y, cuando ha surgido el estado en donde se debe disminuir la velocidad de rotación del primer motor, disminuye las velocidades de rotación tanto del primer motor como del segundo motor.

La patente US 2018/224174 Al describe un sistema de recirculación de agua que opera en un modo primario para enfriar el aire evaporativamente. Cuando el modo de recirculación de agua no funciona correctamente, el controlador cambia a un modo secundario de paso único. El sistema incluye un sumidero para recoger el agua escurrida de los paneles evaporativos y una bomba en comunicación de fluido con el sumidero. La bomba transfiere humedad desde el sumidero a la disposición de distribución ubicada en la parte superior de los paneles evaporativos durante el modo de recirculación. Una válvula de agua de reposición operada automáticamente suministra agua a una disposición de distribución en los paneles evaporativos. Una disposición de distribución de humedad distribuye la humedad a los paneles evaporativos y una válvula de drenaje del sumidero operada automáticamente retiene el agua en el sumidero cuando está cerrada y drena libremente el agua del sumidero cuando está abierta. Un control de nivel de agua comunica el nivel de agua del sumidero a un sistema de control. Un mecanismo de control detecta si el sistema de recirculación de agua no ha funcionado correctamente o si funciona correctamente.

Compendio de la invención

Según un primer aspecto de la presente invención, definido por la reivindicación independiente 1, se proporciona un aparato de rechazo de calor, tal como una torre de refrigeración, que incluye un intercambiador de calor y un sistema de distribución de líquido configurado para dirigir líquido hacia el intercambiador de calor. El aparato de rechazo de calor incluye una pluralidad de ventiladores configurados para generar flujo de aire con respecto al intercambiador de calor, un sumidero y una bomba operable para bombear líquido desde el sumidero al sistema de distribución de líquido. El aparato de rechazo de calor incluye además un controlador acoplado operativamente a los ventiladores y configurado para detectar al menos un ventilador no operativo de la pluralidad de ventiladores. El controlador está configurado para efectuar una velocidad de ventilador reducida de al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores al detectar el al menos un ventilador no operativo. El controlador está acoplado operativamente a la bomba y está configurado para determinar si la bomba está funcionando. El controlador está configurado para efectuar la velocidad de ventilador reducida del al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores al detectar el al menos un ventilador no operativo y determinar que la bomba está funcionando. La velocidad de ventilador reducida del al menos un ventilador operativo puede inhibir que la presión de aire interna cerca del al menos un ventilador no operativo provoque que el al menos un ventilador no operativo extraiga aire y líquido hacia fuera desde el aparato de rechazo de calor.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para controlar un aparato de rechazo de calor, en donde este método está definido por la reivindicación independiente adjunta 8. El aparato de rechazo de calor incluye un intercambiador de calor, un sistema de distribución de líquido configurado para dirigir líquido hacia el intercambiador de calor, y una pluralidad de ventiladores configurados para generar flujo de aire con respecto al Intercambiador de calor. El método incluye determinar que al menos uno de los ventiladores no está operativo y hacer que, tras la detección del al menos un ventilador no operativo, al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores gire a una velocidad de ventilador reducida. El método proporciona que el al menos un ventilador operativo incluya una pluralidad de ventiladores operativos, y que hacer que el al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores gire a la velocidad de ventilador reducida incluya hacer que diferentes ventiladores operativos giren a diferentes velocidades basándose al menos en parte en la proximidad de cada ventilador operativo al al menos un ventilador no operativo. De este modo, el método puede proporcionar un enfoque para limitar la expulsión del líquido del aparato de rechazo de calor a través del al menos un ventilador no operativo.

Breve descripción de los dibujos

Para permitir una mejor comprensión de la presente invención y para mostrar cómo se puede llevar a la práctica la misma, se hará referencia ahora, sólo a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1A es una vista de una torre de refrigeración;

la Figura 1B es una vista esquemática de un sistema de control de respuesta a fallos de una disposición de ventiladores de la torre de refrigeración de la Figura 1A;

la Figura 2 es un diagrama de flujo de un método de funcionamiento del sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores de la Figura 1B;

la Figura 3A es una vista esquemática de una disposición de ocho ventiladores con los ventiladores operativos limitados a una velocidad de ventilador del 0% al 40%;

la Figura 3B es una vista esquemática de una disposición de ocho ventiladores con los ventiladores operativos limitados a una velocidad de ventilador del 0% al 20%;

la Figura 4A es una vista esquemática de una disposición de ocho ventiladores donde las velocidades de los ventiladores se controlan selectivamente, lo cual es ilustrativo del método inventivo tal como se define en la reivindicación independiente 8;

la Figura 4B es una vista esquemática de una disposición de ocho ventiladores donde las velocidades de los ventiladores se controlan selectivamente, lo cual es ilustrativo del método inventivo tal como se define en la reivindicación independiente 8;

la Figura 4C es una vista esquemática de una disposición de ocho ventiladores donde se permiten las velocidades operativas máximas de los ventiladores;

la Figura 4D es un esquema de una disposición de ocho ventiladores donde se permiten las velocidades operativas máximas de los ventiladores; y

la Figura 5 es un esquema de cableado de un ejemplo de un sistema de control de respuesta a fallos de una disposición de ventiladores.

Descripción detallada

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, según lo definido por la reivindicación independiente 1 adjunta, se proporciona un sistema de control de respuesta a fallos de una disposición de ventiladores como parte de un aparato de rechazo de calor tal como una torre de refrigeración. El sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores detecta y responde automáticamente a uno o más ventiladores no operativos de una serie de ventiladores del aparato de rechazo de calor por medio de al menos las características definidas en la reivindicación independiente 1 adjunta, sin intervención por parte del usuario final del dispositivo. El sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede detectar y responder a una variedad de fallos que impedirían el funcionamiento de un motor de ventilador individual. Ejemplos de situaciones que pueden causar que un ventilador se vuelva no operativo son una pérdida de la señal de control de velocidad del ventilador, un fallo del motor del ventilador, un interruptor automático que ha saltado, pérdida de fase, fallo de los cojinetes del motor, delaminación de imanes o cableado o electrónica cortocircuitados. Una o más de estas situaciones, u otras situaciones, pueden desencadenar acciones correctivas por parte del sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores.

En una realización, el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores tiene un modo de funcionamiento y responde al fallo reconfigurando a un modo seguro de funcionamiento. En el modo seguro de funcionamiento, los ventiladores se hacen funcionar para minimizar el flujo de aire invertido y la pérdida de agua a través de las aberturas de los uno o más ventiladores no operativos. El modo seguro de funcionamiento puede incluir limitar todos o algunos de los ventiladores individuales a velocidades más bajas de lo normal para reducir la presión de aire local que actúa sobre los ventiladores no operativos de modo que los ventiladores no operativos giren lentamente en la dirección inversa o no giren en absoluto. Esto evita que los ventiladores no operativos empujen aire hacia fuera del aparato de rechazo de calor. Además, algunos ventiladores operativos también pueden tener una velocidad mínima establecida para inhibir que los ventiladores operativos tengan problemas de reflujo causados por la presión de aire generada por toda la disposición de ventiladores.

Más específicamente, al detectar un fallo de uno o más ventiladores de la disposición de ventiladores, se activa una alarma. La alarma dispara un sistema de control de velocidad del motor de los ventiladores del sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores para establecer límites de velocidad para los ventiladores operativos de la disposición de ventiladores. Los límites de velocidad pueden ser los mismos para todos los ventiladores operativos o pueden ser diferentes para los ventiladores según un criterio predeterminado. Los criterios pueden incluir, por ejemplo, la ubicación de los ventiladores no operativos con respecto a los ventiladores operativos individuales, si la bomba pulverizadora está funcionando o no, o una combinación de los mismos. Los límites de velocidad de los ventiladores operativos se pueden variar para tener en cuenta el estado operativo general del aparato de rechazo de calor. La alarma puede incluir un aparato de notificación local que se activa en caso de fallo de uno de los ventiladores para ayudar al técnico de reparación a identificar la condición de fallo. Además, la alarma proporciona un anuncio a distancia de la alarma a controles del sistema de nivel superior del sistema de refrigeración asociado.

Dado que los requisitos de rendimiento pueden variar a lo largo de la vida operativa de un aparato de rechazo de calor, en ocasiones puede ser necesario anular el modo seguro de funcionamiento para los ventiladores operativos, particularmente en momentos de máxima demanda de refrigeración. En una realización, el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye una anulación que proporciona la capacidad de cambiar el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores a un modo de anulación. En el modo de anulación, el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores elimina los límites de las velocidades operativas de los ventiladores según sea necesario sin afectar a la alarma. El estado de la anulación puede anunciarse localmente y/o a distancia a controles del sistema de nivel superior del sistema de refrigeración.

Una vez que se haya solucionado la condición que disparó la alarma, el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores volverá al modo de funcionamiento y el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores devolverá los ventiladores a su funcionamiento normal. Por ejemplo, ante la pérdida de una señal de control de velocidad del ventilador en uno o más ventiladores, el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores entrará en un modo seguro y los uno o más ventiladores funcionarán a una velocidad a prueba de fallos. El sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores volverá al modo de funcionamiento y los uno o más ventiladores reanudarán automáticamente la velocidad normal al restaurarse la señal de control.

Los ventiladores pueden incluir uno o más ventiladores que tengan motores conmutados electrónicamente (EC, por sus siglas en inglés). Los motores EC están configurados para enviar una señal de alarma al sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores en caso de un fallo del ventilador.

Haciendo referencia ahora a la Figura 1A, se proporciona un aparato de rechazo de calor tal como una torre 10 de refrigeración que incluye una bomba 12, un intercambiador de calor tal como un intercambiador 14 de calor indirecto, un sistema 19 de distribución de líquido, un eliminador 20 de gotas y una disposición 29 de ventiladores que incluye una pluralidad de ventiladores 21 que tienen motores 22. La torre 10 de refrigeración tiene una carcasa 13 que soporta los ventiladores 21 y forma un compartimento interno 13A que contiene el intercambiador 14 de calor indirecto y el sistema 19 de distribución de líquido.

La torre 10 de refrigeración puede adoptar una variedad de formas. Por ejemplo, la torre 10 de refrigeración puede incluir un intercambiador de calor directo que incluya láminas de relleno que reciben líquido del sistema 19 de distribución de líquido y el flujo de aire generado por los ventiladores 21 enfría directamente el líquido. Como otro ejemplo, la torre 10 de refrigeración puede incluir un intercambiador de calor que tenga dos o más elementos de intercambio de calor diferentes, tales como serpentines para enfriar indirectamente un fluido de proceso que se desplaza a través de los serpentines y láminas de relleno que reciben el líquido pulverizado sobre los serpentines que permiten que el líquido se enfríe directamente mediante el flujo de aire dentro de la torre 10 de refrigeración.

Cada uno de los ventiladores 21 puede tener un motor 22. Como otro ejemplo, un ventilador 21 puede incluir un motor 22 que accione el ventilador 21 y uno o más ventiladores distintos 21. Con referencia momentánea a la Figura 1B, en una realización, los ventiladores 21 tienen bloqueos o retenedores 23. Los retenedores 23 están configurados para acoplarse mecánicamente a una parte de los ventiladores 21, tal como una o más aspas y/o ejes de transmisión del ventilador, para inhibir la rotación de las aspas del ventilador. El retenedor 23 asociado con cada ventilador 21 se puede accionar para inhibir la rotación de las aspas del ventilador en el ventilador 21 que se vuelve no operativo y resistir que las aspas del ventilador giren en una dirección que genere un vacío y extraiga aire de la torre 10 de refrigeración a través del ventilador no operativo 21.

Volviendo a la Figura 1A, la torre 10 de refrigeración puede funcionar en húmedo en el modo evaporativo, parcialmente en húmedo en un modo híbrido o puede funcionar en seco, con la bomba 12 de pulverización apagada cuando las condiciones ambientales o cargas más bajas lo permitan. La bomba 12 de pulverización recibe el fluido, normalmente agua, pulverizado evaporativamente enfriado más frío del sumidero 11 de agua fría y lo bombea al sistema 19 de distribución de líquido donde el agua sale de boquillas u orificios 17 para distribuir agua sobre el intercambiador 14 de calor indirecto. El sistema 19 de distribución de líquido y las boquillas 17 funcionan para distribuir uniformemente un fluido evaporativo, tal como agua, sobre la parte superior del intercambiador 14 de calor indirecto. A medida que el agua más fría se distribuye sobre la parte superior del intercambiador 14 de calor indirecto, los ventiladores 21 de la disposición 29 de ventiladores fuerzan o empujan el aire ambiente hacia dentro debajo del intercambiador 14 de calor indirecto, generalmente hacia arriba a través del intercambiador 14 de calor indirecto, luego a través de eliminadores 20 de gotas que sirven para evitar que salgan gotas de la unidad.

En la disposición 29 de ventiladores, hay seis ventiladores 21 y seis motores 22 que se muestran en este ejemplo, pero esa disposición 29 de ventiladores puede incluir cualquier número plural de ventiladores 21 y motores 22, tal como en el intervalo de dos a veinte conjuntos de ventilador 21/motor 22 como un ejemplo. Cada ventilador 21 puede incluir aspas 21A de ventilador accionadas directamente por un motor 22. Alternativamente, cada ventilador 21 puede ser un ventilador de estilo radial de accionamiento directo o puede utilizar una transmisión por correa o engranaje. Los ventiladores 21 pueden ser ventiladores electroconmutados (EC) que incluyan circuitería configurada para transmitir una señal de alarma en respuesta a un fallo del ventilador 21.

La disposición 29 de ventiladores hace que el aire fluya generalmente en dirección contracorriente con respecto al agua que cae emitida desde las boquillas 17. Aunque la Figura 1A se muestra con ventiladores axiales 21 forzando o empujando aire a través de la unidad, podría haber adicional o alternativamente una disposición de ventiladores en la parte superior de la unidad que indujera aire a través de la unidad.

El intercambiador de calor indirecto 14 se muestra con una tubería 15 de conexión de entrada conectada al cabezal 24 de entrada y una tubería 16 de conexión de salida conectada al cabezal 25 de salida. El cabezal 24 de entrada se conecta a las entradas de una pluralidad de circuitos 14A de serpentín mientras que el cabezal 25 de salida se conecta a la salida de los circuitos 14A de serpentín. Cada circuito 14A de serpentín incluye tramos 14B de recorrido conectados con secciones 18 de curva de retorno. Debe entenderse que la dirección del fluido de proceso puede invertirse para optimizar la transferencia de calor y no es una limitación a las realizaciones presentadas.

Con referencia a las Figuras 1A y 1B, la torre 10 de refrigeración tiene una caja 26 de control que incluye un controlador para un producto de serpentín evaporativo tal como un sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores suministra la energía necesaria a los motores 22 de los ventiladores a través de una interfaz 42 de ventiladores y se comunica a través de una interfaz 38 de comunicación con un control central 44 del sistema de refrigeración, que puede ser parte de un sistema HVAC de un edificio. Por ejemplo, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede incluir un circuito eléctrico que tenga una lógica proporcionada por interruptores y relés. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye un controlador lógico programable (PLC, por sus siglas en inglés) o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC, por sus siglas en inglés). El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede incluir hardware, tal como un procesador 31 y un medio no transitorio legible por ordenador, tal como una memoria 33. Como un ejemplo, la memoria 33 puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas en inglés), memoria de sólo lectura (ROM, por sus siglas en inglés), una memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM, por sus siglas en inglés), como algunos ejemplos. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores también puede incluir software. Por ejemplo, el procesador 31 del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede ejecutar instrucciones legibles por ordenador almacenadas en la memoria 33.

El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye una alarma 40 de fallo de ventilador que se comunica con los ventiladores 21 a través de una interfaz 42 de ventiladores y detecta fallos de los ventiladores 21. La alarma 40 de fallo de ventilador se enciende o se activa de otro modo a partir de una señal enviada desde el motor 22 o podría activarse desde otros métodos de detección de funcionamiento del ventilador tales como un presostato diferencial, un dispositivo de detección de corriente de amperaje o un interruptor de flujo. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores tiene un modo de funcionamiento en donde el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores permite que la interfaz 42 de ventiladores del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores envíe señales de control de velocidad de ventilador a los ventiladores 21 según las instrucciones del control central 44 del sistema de refrigeración. Las señales de control de velocidad de ventilador pueden incluir, por ejemplo, energía eléctrica que tiene un voltaje y/o un amperaje que se selecciona para proporcionar una velocidad de ventilador deseada. Como otro ejemplo, la señal de control de velocidad de ventilador puede incluir un mensaje comunicado a un procesador del ventilador 21 y el procesador basado en el ventilador dirige el motor asociado 22 para proporcionar la velocidad de ventilador deseada. En una realización, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores está instalado entre los ventiladores 21 y el control central 44 del sistema de refrigeración de manera que el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores intercepta las señales de control de velocidad enviadas desde el control central 44 del sistema de refrigeración a los ventiladores 21.

El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores también puede funcionar en un modo seguro, mediante el cual el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores ajusta la velocidad del ventilador 21 desde la velocidad solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración. El sistema 30 incluye además una anulación 36 que puede ser operada por el control central 44 del sistema de refrigeración y reconfigura el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores a un modo de anulación. En el modo de anulación, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores permite que la interfaz 42 de ventiladores envíe señales de control de velocidad de ventilador a los ventiladores 21 que producen una velocidad de ventilador solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración. El control central 44 del sistema de refrigeración puede operar la anulación 36 durante, por ejemplo, una situación de alta demanda para el sistema HVAC asociado.

La interfaz 38 de comunicación puede comunicarse con el control central 44 del sistema de refrigeración utilizando varias capas físicas diferentes. En un ejemplo, las comunicaciones pueden llevarse a cabo a través de una conexión por cable o de bus o mediante radiocomunicación inalámbrica. La interfaz 38 de comunicación recibe información de la velocidad de los ventiladores desde el control central 44 del sistema de refrigeración y comunica la información de la velocidad de los ventiladores al procesador 31. El procesador 31 está acoplado operativamente a la interfaz 42 de ventiladores del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores y provoca que la interfaz 42 de ventiladores envíe señales de control de velocidad de ventilador a los motores 22 de los ventiladores 21. La interfaz 38 de comunicación puede comunicar información desde el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores al control central 44 del sistema de refrigeración. Por ejemplo, la interfaz 38 de comunicación puede comunicar un anuncio de fallo de ventilador desde la alarma 40 de fallo de ventilador y/o un anuncio de anulación desde la anulación 36 del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores al control central 44 del sistema de refrigeración.

Con respecto a la Figura 2, se proporciona un método 100 para operar el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores. El método 100 comienza en la operación 101 en donde el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores determina el estado de la anulación 36. En una realización, la anulación 36 incluye un interruptor eléctrico o basado en software y la operación 100 implica verificar si el interruptor está encendido o apagado. El interruptor de la anulación 36 se encenderá cuando la interfaz 38 de comunicación reciba una comunicación de anulación desde el control central 44 del sistema de refrigeración. Si la anulación 36 está encendida, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores está en el modo de anulación. Por ejemplo, un usuario puede haber solicitado una anulación en un dispositivo informático portátil, p. ej., un teléfono inteligente, en comunicación con el control central 44 del sistema de refrigeración. Como otro ejemplo, el control central 44 del sistema de refrigeración puede haber enviado una solicitud de anulación sin intervención del usuario, tal como si la torre 10 de refrigeración se encuentra en una situación de alta demanda. El interruptor de la anulación 36 permanecerá encendido hasta que la interfaz 38 de comunicación reciba una solicitud para cambiar el interruptor de la anulación 36 a la posición de apagado. En una realización, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede incluir una interfaz de usuario en la torre 10 de refrigeración que permita al usuario cambiar el interruptor de la anulación 36 entre las posiciones de encendido y apagado.

Si la anulación 36 está encendida en la operación 101, el método 100 procede a establecer un anuncio de anulación en ENCENDIDA en la operación 102. Si el anuncio de anulación era previamente ENCENDIDA, el anuncio de anulación seguirá siendo ENCENDIDA. Si el anuncio de anulación era previamente APAGADA, el anuncio de anulación cambiará a ENCENDIDA. La operación 102 puede incluir realizar un anuncio local de anulación APAGADA tal como una alerta de audio o visual desde una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativa o adicionalmente, la operación 102 puede incluir un anuncio a distancia de anulación ENCENDIDA en donde la interfaz 38 de comunicación envíe una comunicación de anuncio de anulación ENCENDIDA al control central 44 del sistema de refrigeración. El control central 44 del sistema de refrigeración puede transmitir el anuncio a un usuario final, tal como el mantenimiento del edificio, tal como a través de una pantalla del sistema central 44 de refrigeración, un mensaje de texto SMS a un teléfono del trabajador de mantenimiento, o un correo electrónico a una cuenta de correo electrónico asociada con el mantenimiento del edificio.

Una vez que el anuncio de anulación se ha cambiado a ENCENDIDA en la operación 102, el anuncio de anulación seguirá siendo ENCENDIDA hasta que un usuario establezca la anulación 36 en APAGADA en la interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración o mediante una comunicación desde el control central 44 del sistema de refrigeración. En otra realización, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye un temporizador que comienza en la operación 102. Cuando el temporizador expira, la torre 10 de refrigeración restablece el anuncio de anulación en APAGADA. Esto limita la duración en la que los ventiladores 21 en funcionamiento pueden funcionar en los intervalos de velocidad normales solicitados por el control central 44 del sistema de refrigeración cuando hay uno o más ventiladores 21 no operativos. De esta manera, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores protege por defecto la torre 10 de refrigeración con un ventilador 21 no operativo.

En la operación 103, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores detecta si la alarma 40 de fallo de ventilador tiene una condición de alarma. En la condición de alarma, la alarma 40 de fallo de ventilador indica un error o fallo en uno o más de los ventiladores 21. Si la alarma 40 de fallo de ventilador no está en la condición de alarma, el método 100 procede con la operación 104 en donde un anuncio de alarma se establece en APAGADA. La operación 104 puede incluir un anuncio local de alarma APAGADA, tal como un anuncio de audio o visual, en una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativamente o además, la operación 104 puede incluir un anuncio a distancia de alarma APAGADA tal como que la circuitería 38 de control envíe una comunicación de anuncio de alerta al control central 44 del sistema de refrigeración. Si el anuncio de alarma era previamente APAGADA, el anuncio de alarma seguirá siendo APAGADA en la operación 103. Si el anuncio de alarma era previamente ENCENDIDA, el anuncio de alarma cambiará a APAGADA en la operación 103.

El método 100 procede desde la operación 104 a la operación 105 después de la operación 104. En la operación 105, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores permite que los ventiladores 21 funcionen en todo el intervalo de velocidades de los ventiladores 21. Más específicamente, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores permite que todos los ventiladores operativos 21 de la disposición 29 de ventiladores funcionen en su intervalo normal de velocidades según lo solicitado por el control central 44 del sistema de refrigeración. El método 100 luego vuelve a la operación 101 en donde el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores repite el método 100 y continúa monitorizando los ventiladores 21.

Si, en la operación 103, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores detecta una condición de alarma de la alarma 40 de fallo de ventilador, el método 100 procede a la operación 106. En la operación 106, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores establece un anuncio de alarma en ENCENDIDA. La operación 106 puede incluir un anuncio local de alarma ENCENDIDA, tal como un anuncio de audio o visual, en una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativamente o además, la operación 106 puede incluir un anuncio a distancia de alarma ENCENDIDA tal como que la circuitería 38 de control envíe una comunicación de anuncio de alarma ENCENDIDA al control central 44 del sistema de refrigeración. Si el anuncio de alarma estaba establecido previamente en ENCENDIDA, el anuncio de alarma seguirá siendo ENCENDIDA en la operación 106. Por el contrario, si el anuncio de alarma estaba establecido previamente en APAGADA, el anuncio de alarma cambiará a ENCENDIDA en la operación 106. El método 100 procede entonces a la operación 105 analizada anteriormente.

Volviendo a la operación 101, si la anulación 36 está apagada, el método 100 procede a la operación 107 en donde el anuncio de anulación se establece en APAGADA. La operación 107 puede incluir realizar un anuncio local de anulación APAGADA tal como una alerta de audio o visual desde una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativamente o además, la operación 107 puede incluir un anuncio a distancia de anulación APAGADA en donde la interfaz 38 de comunicación envía una comunicación de anuncio de anulación APAGADA al control central 44 del sistema de refrigeración. Si el anuncio de anulación era previamente APAGADA, el anuncio de anulación sigue siendo APAGADA en la operación 107. Por el contrario, si el anuncio de anulación era previamente ENCENDIDA, cambiará a APAGADA en la operación 107.

El método 100 procede desde la operación 107 a la operación 108. En la operación 108, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores detecta si la alarma 40 de fallo de ventilador tiene una condición de alarma. La alarma 40 de fallo de ventilador puede tener una condición de alarma, por ejemplo, si el motor de uno de los ventiladores 21 ha fallado. En la condición de alarma, la alarma 40 de fallo de ventilador indica un error o fallo en uno o más de los ventiladores 21. Si la alarma 40 de fallo de ventilador no está en la condición de alarma, el método 100 procede a la operación 109 en donde el anuncio de alarma se establece en APAGADA.

La operación 109 puede incluir realizar un anuncio local de alarma APAGADA, tal como en una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativamente o además, la operación 109 puede incluir un anuncio a distancia de alarma APAGADA tal como que la circuitería 38 de control envíe un anuncio de alarma APAGADA al control central 44 del sistema de refrigeración. Si el anuncio de alarma era previamente APAGADA, el anuncio de alarma seguirá siendo APAGADA en la operación 109. Si el anuncio de alarma era previamente ENCENDIDA, el anuncio de alarma cambiará a APAGADA en la operación 109. Una vez que se haya realizado el anuncio de alarma APAGADA en la operación 109, el método 100 procede a la operación 105 analizada anteriormente.

Si el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores detecta una condición de alarma en la operación 108, el método 100 procede a la operación 110. En la operación 110, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores establece el anuncio de alarma en ENCENDIDA. La operación 110 puede incluir un anuncio local de alarma ENCENDIDA, tal como en una interfaz de usuario de la torre 10 de refrigeración. Alternativamente o además, la operación 110 puede incluir un anuncio a distancia de alarma ENCENDIDA tal como que la circuitería 38 de control envíe una comunicación de anuncio de alarma ENCENDIDA al control central 44 del sistema de refrigeración. Si el anuncio de alarma estaba establecido previamente en ENCENDIDA, el anuncio de alarma seguirá siendo ENCENDIDA en la operación 110. Por el contrario, si el anuncio de alarma estaba establecido previamente en APAGADA, el anuncio de alarma cambiará a ENCENDIDA en la operación 110.

El método 100 procede de la operación 110 a la operación 111. En la operación 111, el anuncio de alarma se ha establecido en ENCENDIDA, lo que indica que hay un fallo en uno o más de los ventiladores 21 y el anuncio de anulación se ha establecido en APAGADA, lo que indica que la anulación 36 no ha sido activada por un usuario o por el control central 44 del sistema de refrigeración. Por lo tanto, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores determina si se requiere limitación de velocidad para los ventiladores 21. Puede requerirse una limitación de velocidad, por ejemplo, si el procesador 31 determina que se requiere limitación de velocidad para minimizar el flujo de aire inverso a través de ventiladores no operativos. Como ejemplo, el procesador 31 puede determinar si la bomba 12 de pulverización está energizada y bombeando agua a las boquillas 17. Esta energización de la bomba 12 de pulverización indica que la torre 10 de refrigeración está funcionando en húmedo o parcialmente en húmedo y está cayendo agua a través del interior de la torre 10 de refrigeración. El procesador 31 determina que se debe emplear limitación de velocidad para limitar la salida de agua a través de la abertura del ventilador no operativo 21. Como otro ejemplo, la torre 10 de refrigeración puede incluir un sensor de vibración integrado acoplado operativamente al procesador 31. El procesador 31 determina que se debe emplear limitación de velocidad si una parte detectada de la torre 10 de refrigeración está vibrando con una magnitud o frecuencia por encima de un umbral predeterminado. Si no se requiere limitación de velocidad en la operación 111, el método 100 procede a la operación 105 analizada anteriormente.

Si se requiere limitación de velocidad en la operación 111, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores limita el intervalo de velocidades de uno o más ventiladores operativos de la disposición 29 de ventiladores en la operación 112. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores recibe la velocidad de ventilador solicitada para uno o más de los ventiladores 21 desde el sistema central 44 de refrigeración. Debido a que hay un ventilador 21 no operativo en la disposición 29 de ventiladores, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores envía señales de control de velocidad de ventilador modificadas a los ventiladores operativos 21 para efectuar una velocidad más lenta de uno o más ventiladores operativos 21 que la solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración. Como otro ejemplo, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores y el sistema central 44 de refrigeración se comunican con el uno o más ventiladores 21 de manera paralela. Más específicamente, el control central 44 del sistema de refrigeración puede comunicar una velocidad de ventilador solicitada a uno o más ventiladores 21. El sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede comunicar una solicitud de intervalo límite de velocidades a uno o más ventiladores 21 que tenga prioridad sobre la comunicación de velocidad de ventilador solicitada desde el control central 44 del sistema de refrigeración de manera que uno o más ventiladores 21 respondan a la comunicación del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores en lugar de al control central 44 del sistema de refrigeración. La operación 112 implica limitar la velocidad de los ventiladores de una serie de maneras, y los siguientes son enfoques ejemplares que pueden usarse individualmente o en conjunto.

En primer lugar, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede limitar la velocidad de los ventiladores estableciendo que los ventiladores operativos 21 de la disposición 29 de ventiladores tengan la misma velocidad. La velocidad seleccionada se basa en la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas(input)del operador y el método de control, como algunos ejemplos. En una realización, los motores 22 son motores EC y siempre que se pierde la señal de control de velocidad de ventilador, los motores 22 pasan por defecto a una velocidad predeterminada reducida. De este modo, el procesador 31 puede limitar la velocidad de los ventiladores haciendo que la interfaz 42 de ventiladores no envíe una señal de control de velocidad de ventilador a los ventiladores operativos 21, lo que obligará a todos los motores 22 a funcionar a la misma velocidad predeterminada reducida. En otro enfoque, en lugar de no enviar ninguna señal de control de velocidad de ventilador a los ventiladores operativos 21, el procesador puede hacer que la interfaz 42 de ventiladores envíe la misma señal de control de velocidad de ventilador a los ventiladores operativos 21.

Se probó un intercambiador de calor evaporativo de tiro forzado que tenía un sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores de acuerdo con la presente invención haciendo que un ventilador de la disposición de ventiladores de la unidad no estuviera operativo. Con la bomba de pulverización del intercambiador de calor evaporativo de tiro forzado encendida, se determinó que los motores EC de los ventiladores operativos de la unidad no debían funcionar por encima de una velocidad máxima del 60% para la unidad probada. Por lo tanto, la velocidad máxima de ventilador para los ventiladores operativos se estableció en una velocidad de entre 0% y 60% de la velocidad solicitada por un control central del sistema de refrigeración. Cabe señalar que la velocidad máxima de ventilador de los ventiladores operativos depende de muchas variables, tales como la posición del ventilador no operativo, la proximidad de las unidades de refrigeración evaporativas a edificios y otras estructuras y el clima, por nombrar algunas variables. En otra prueba que involucró una unidad diferente de intercambiador de calor evaporativo de tiro forzado, un límite de velocidad de ventilador del 40% fue el límite máximo de velocidad que se pudo utilizar sin que saliera agua de los ventiladores no operativos del intercambiador de calor. En otra prueba donde se apagó la bomba de pulverización de un intercambiador de calor evaporativo de tiro forzado, los motores de los ventiladores operativos de la unidad de intercambio de calor evaporativa de tiro forzado se pudieron operar a cualquier nivel deseado entre 0% y 100% cuando hay al menos un motor de ventilador no operativo en la disposición de ventiladores de la unidad. En algunas aplicaciones, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede no estar en comunicación con la bomba 12 de pulverización. En esta aplicación, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede asumir que la bomba 12 de pulverización está encendida y limitar la velocidad de los ventiladores en caso de fallo de un ventilador 21.

En segundo lugar, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede limitar la velocidad de los ventiladores estableciendo los ventiladores operativos 21 de la disposición 29 de ventiladores a diferentes velocidades mínimas y/o máximas. Las velocidades de ventilador seleccionadas pueden basarse en la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones operativas, las entradas del operador y la posición de los ventiladores no operativos 21, como algunos ejemplos. En una realización, los motores 22 son motores EC y el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye un PLC. El PLC puede buscar valores de velocidad preprogramados para cada ventilador operativo 21 basándose en la posición de los ventiladores no operativos 21 en la disposición 29 de ventiladores. Al operar los ventiladores operativos 21 individualmente, se puede optimizar el rendimiento de la unidad cuando uno o más de los ventiladores 21 no están operativos en la disposición 29 de ventiladores.

En tercer lugar, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede limitar la velocidad de los ventiladores estableciendo el mismo intervalo de velocidades de ventilador para todos los ventiladores operativos 21, tal como estableciendo límites de velocidad mínima y/o máxima para los ventiladores operativos 21. El intervalo seleccionado de velocidades de ventilador puede basarse en la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas del operador y/o la posición de los ventiladores no operativos 21, como algunos ejemplos. Al establecer los mismos límites de velocidad mínima y/o máxima para los ventiladores operativos 21, los ventiladores operativos 21 seguirán los requisitos de velocidad de ventilador del control central 44 del sistema de refrigeración siempre que los requisitos de velocidad de ventilador del control central 44 del sistema de refrigeración estén dentro el intervalo establecido por el límite de velocidad mínima y/o máxima. Si el control central 44 del sistema de refrigeración solicita una velocidad superior a un máximo establecido por la operación 112 de limitación de velocidad, los ventiladores operativos 21 funcionarán a la velocidad máxima permitida por la operación 112 de limitación de velocidad. Si el control central 44 del sistema de refrigeración solicita una velocidad de ventilador entre el límite de velocidad máxima y un límite de velocidad mínima establecidos en la operación 112 de limitación de velocidad, los ventiladores 21 girarán a la velocidad de ventilador solicitada. Si el control central 44 del sistema de refrigeración solicita una velocidad de ventilador inferior al límite de velocidad mínima establecido en la operación 112 de limitación de velocidad, los ventiladores operativos 21 funcionarán a la velocidad mínima permitida por la operación 112 de limitación de velocidad. Como se indicó anteriormente, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede establecer un límite de velocidad mínima para limitar la salida de aire a través de las aberturas de los ventiladores operativos 21 que podría producirse si el sistema central 44 de refrigeración solicitara la parada de los ventiladores operativos 21. En otra realización, la operación 112 de limitación de velocidad incluye establecer un límite de velocidad máxima pero no incluye establecer un límite de velocidad mínima de modo que los ventiladores operativos 21 girarán a la velocidad solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración siempre que la velocidad solicitada sea menor que el límite de velocidad máxima. En otra realización, la operación 112 de limitación de velocidad incluye establecer una velocidad de ventilador mínima pero no incluye establecer un límite de velocidad máxima de modo que los ventiladores operativos 21 girarán a la velocidad solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración siempre que la velocidad solicitada sea superior al límite de velocidad mínima.

En cuarto lugar, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede limitar la velocidad de los ventiladores estableciendo un intervalo de velocidades de un ventilador individual, tal como estableciendo límites de velocidad de ventilador mínima y/o máxima para cada ventilador operativo 21. El intervalo de velocidades de ventilador para cada ventilador 21 puede basarse en la ubicación del ventilador operativo 21, las ubicaciones de los ventiladores no operativos 21, la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, la entrada del operador, como algunos ejemplos. Cada ventilador 21 seguirá los requisitos de velocidad del control central 44 del sistema de refrigeración siempre que el ventilador 21 esté dentro del intervalo de velocidades de ventilador establecido para el ventilador 21 individual. Por ejemplo, cuando el control central 44 del sistema de refrigeración solicite una velocidad mayor que el máximo individual establecido por la operación 112 de limitación de velocidad, los ventiladores operativos 21 funcionarán a la velocidad máxima individual permitida por la operación 112 de limitación de velocidad. El límite de velocidad máxima y/o el límite de velocidad mínima establecidos en la operación 112 de limitación de velocidad establecen límites para las velocidades de los ventiladores operativos 21 como se analizó anteriormente. El método 100 vuelve entonces a la operación 101.

En algunas aplicaciones, el procesador 31 está configurado para operar uno o más retenedores 23 de ventilador para inhibir la rotación de las aspas de los ventiladores asociados 21. Por ejemplo, puede ser deseable inhibir la rotación de las aspas de ventilador de un ventilador no operativo 21, las aspas de ventilador de un ventilador operativo 21, o las aspas de ventilador tanto de un ventilador no operativo 21 como de un ventilador operativo 21. Como tal, el procesador 31 puede hacer que los retenedores 23 se acoplen mecánicamente a una parte de un ventilador 21 (p. ej., aspas de ventilador y/o un eje de transmisión) para inhibir la rotación de las aspas del ventilador.

Pasando a la Figura 3A, el ventilador 21A en la disposición 29 de ventiladores no está operativo y el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores está controlando las velocidades de todos los ventiladores operativos 21 a un mínimo de 0% y un máximo de 40% de velocidad de ventilador. Este ajuste de velocidad de ventilador máxima se elige normalmente cuando la bomba pulverizadora 12 está energizada para limitar la cantidad de aire y salpicaduras de agua que de otro modo podrían salir del ventilador no operativo 21A si las velocidades de ventilador aumentaran aproximadamente un 40%. La velocidad de ventilador máxima seleccionada del 40% es ajustable dependiendo de muchos factores tales como la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas del operador, el método de control, la posición del motor no operativo 21A y otros factores.

Haciendo referencia a la Figura 3B, los ventiladores 21B de la disposición 29 de ventiladores no están operativos y el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores está controlando las velocidades de todos los motores operativos 21 a un mínimo de 0% y un máximo de 20% de velocidad de ventilador. Este ajuste de velocidad de ventilador máxima se elige normalmente cuando la bomba pulverizadora 12 está energizada para limitar la cantidad de aire y salpicaduras de agua que de otro modo podrían salir de los ventiladores no operativos 21B si las velocidades de ventilador aumentaran aproximadamente un 20%. La velocidad de ventilador máxima seleccionada del 20% es ajustable dependiendo de muchos factores tales como la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas del operador, el método de control, la posición del ventilador no operativo 21 y otros factores.

Haciendo referencia ahora a la Figura 4A, el ventilador 21C no está operativo y el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores ahora está controlando individualmente las velocidades de los ventiladores operativos 21 a diferentes velocidades operativas. En este caso, las velocidades se controlan basándose en la proximidad al ventilador no operativo 21C. Más específicamente, los ventiladores 21C, 21E que rodean inmediatamente al ventilador no operativo 21C se ajustan a una velocidad máxima del 40% mientras que los ventiladores 21D más alejados se ajustan a velocidades máximas que permitirán que la unidad funcione a una capacidad mayor mientras limitan la salida de aire y agua del ventilador no operativo 21C. Las velocidades de ventilador máximas pueden ser seleccionadas por el procesador 31 basándose en factores tales como la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas del operador y el método de control.

Pasando a la Figura 4B, los ventiladores 21F no están operativos y el sistema de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores ahora controla individualmente las velocidades de los ventiladores operativos 21 a diferentes velocidades operativas. En este caso, las velocidades se controlan debido a la proximidad a los ventiladores no operativos 21F. Obsérvese que los ventiladores 21G que rodean inmediatamente a los ventiladores no operativos 21F están ajustados a una velocidad máxima del 30%, los ventiladores 21H más alejados en la siguiente columna están ajustados a una velocidad máxima de ventilador del 40%, y los ventiladores 211 aún más alejados están ajustados a velocidades máximas del 80% al 100%. Al permitir que los ventiladores 21I funcionen hasta al 80% de la velocidad de ventilador solicitada por el control central 44 del sistema de refrigeración, la torre 10 de refrigeración puede funcionar a una capacidad mayor mientras que los límites de velocidad del 30% y 40% de los ventiladores 21G, 21H limitan la salida de aire y agua por los ventiladores no operativos 21F. Las velocidades de ventilador máximas se eligen a partir de amplios datos de laboratorio y están disponibles en el programa PLC. Se pueden considerar otros factores tales como la configuración del dispositivo de refrigeración evaporativo, las condiciones de funcionamiento, las entradas del operador y el método de control al establecer el límite de velocidad para los ventiladores operativos 21.

Pasando a la Figura 4C, el ventilador 21J no está operativo y el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores ha determinado que es aceptable hacer funcionar los ventiladores operativos 21K hasta la velocidad completa (100%) si se desea. Esta determinación puede basarse al menos en parte en que el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores determine que la bomba 12 de agua de pulverización no está energizada y/o que un usuario o el control central 44 del sistema de refrigeración ha cambiado a ENCENDIDA la anulación 36. En algunas unidades, cuando la bomba 12 de agua de pulverización está apagada o no energizada, es seguro operar todos los ventiladores 21 del 0% al 100%. Cuando un ventilador 21 se ha vuelto no operativo, el cliente o el control central 44 del sistema de refrigeración pueden anular el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores para alcanzar velocidades de ventilador máximas.

Con respecto a la Figura 4D, los ventiladores 21L no están operativos y el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores ha determinado que es aceptable hacer funcionar los ventiladores operativos 21L hasta la velocidad completa (100%) si se desea. Esta determinación puede basarse al menos en parte en que el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores determine que la bomba 12 de agua de pulverización no está energizada, y/o que el usuario o el control central 44 del sistema de refrigeración ha cambiado a ENCENDIDA la anulación 36.

La Figura 5 es un esquema de cableado de un sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores. En esta realización, hay relés que funcionan para controlar las velocidades máximas de los ventiladores 21. El sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores incluye un relé 202 de alarma de 24 V, un interruptor 204 de anulación manual, un relé 206 de anulación, una luz 208 de anulación y una luz 210 de alarma de ventilador, un bucle 212 de alarma de ventilador que puede desactivarse mediante cualquiera de los ventiladores 21 o mediante otra entrada del sistema, y un bucle 214 de control de velocidad de ventiladores. Los ventiladores 21 incluyen motores EC 22, y los componentes del sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores funcionan para eliminar la señal de control (4-20ma) de cada motor EC de ventilador ante el fallo de uno de los ventiladores 21. Cuando el sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores elimina la señal de control de los ventiladores operativos 21, el motor 22 de cada ventilador operativo 21 funciona a una velocidad de ventilador máxima previamente seleccionada (generalmente entre 20 y 70% según los datos del laboratorio y la orientación de la unidad).

Durante el funcionamiento normal de un ventilador 21, el bucle 212 de alarma de ventilador puede estar cerrado y la luz 210 de alarma de ventilador puede estar apagada. Cuando el ventilador 21 pierde una señal de control (que puede ser comunicada desde el sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores o un control central 44 del sistema de refrigeración), el bucle 212 de alarma de ventilador permanece cerrado y la luz 212 de alarma de ventilador permanece apagada. Cuando el ventilador 21 falla o pierde energía, el bucle 212 de alarma de ventilador se abre y la luz 210 de alarma de ventilador se enciende. Tras una pérdida de energía a la unidad (p. ej., la torre 10 de refrigeración), el bucle 212 de alarma de ventilador puede abrirse y la luz 210 de alarma de ventilador permanece apagada o, si está encendida, se apaga.

Durante el funcionamiento normal de un ventilador 21, los contactos del interruptor 204 de anulación manual están abiertos y la luz 208 de anulación está apagada. Cuando el ventilador 21 pierde una señal de control, los contactos del interruptor 204 de anulación manual permanecen abiertos. Cuando el ventilador 21 falla o pierde energía, los contactos del interruptor 204 de anulación manual pueden cerrarse y la luz 208 de anulación puede encenderse. El interruptor 204 de anulación y la luz 208 pueden no verse afectados por la presencia o ausencia de una alarma o señal de control del ventilador. El interruptor 204 de anulación puede accionarse por separado (ya sea manualmente o mediante el sistema 44 de control de nivel superior). La luz 208 solamente puede anunciar cuando el interruptor 204 de anulación está cerrado y la unidad está alimentada.

Tras una pérdida de energía a la unidad (p. ej., la torre 10 de refrigeración), el bucle 212 de alarma de ventilador puede abrirse y la luz 208 de anulación puede permanecer apagada o, si está encendida, puede apagarse.

T ras la pérdida de una señal de control en el ventilador 21, el ventilador 21 puede funcionar a una velocidad a prueba de fallos; por ejemplo, según lo solicitado por el sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores. En un enfoque, el sistema 200 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede incluir una detección de rotura de cable. De esta manera, los ventiladores 21 aguas arriba de una rotura de cable de control interno pueden funcionar normalmente, y los ventiladores 21 aguas abajo de la rotura de cable de control interno funcionan a la velocidad a prueba de fallos.

En otra realización de la torre 10 de refrigeración, el sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores puede operar una o más particiones físicas, tales como una cubierta movible, para reducir el flujo de aire y agua a través de la abertura asociada con uno o más ventiladores no operativos 21. El uso de particiones físicas puede ser además de, o en lugar de, limitar la velocidad de los ventiladores operativos 21.

En una realización, el control central 44 del sistema de refrigeración incluye una memoria o está en comunicación con un sistema de almacenamiento basado en la nube para registrar datos históricos con respecto al funcionamiento del sistema 30 de control de respuesta a fallos de la disposición de ventiladores. La interfaz 38 de comunicación puede comunicarse con el control central 44 del sistema de refrigeración con respecto a los casos en los que el sistema 30 limita la velocidad de los ventiladores 21 y/o cuando un usuario enciende la anulación 36, como algunos ejemplos.

Si bien se han ilustrado y descrito realizaciones particulares de la presente invención, se apreciará que a los expertos en la técnica se les ocurrirán numerosos cambios y modificaciones, y se pretende que la presente invención cubra todos aquellos cambios y modificaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se apreciará que ciertas acciones y/u operaciones pueden describirse o representarse en un orden particular de ocurrencia, mientras que los expertos en la técnica entenderán que dicha especificidad con respecto a la secuencia en realidad no es necesaria. Se pretende que la frase "al menos uno de" tal como se emplea en la presente memoria se interprete en sentido disyuntivo. Por ejemplo, la frase "al menos uno de A y B" pretende abarcar sólo A, sólo B, o tanto A como B.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (10) de rechazo de calor que comprende:

un intercambiador (14) de calor;

un sistema (19) de distribución de líquido configurado para dirigir líquido evaporativo hacia el intercambiador (14) de calor;

una pluralidad de ventiladores (21) configurados para generar flujo de aire con respecto al intercambiador (14) de calor;

un sumidero (11) dispuesto para recibir líquido evaporativo desde el intercambiador (14) de calor;

una bomba (12) operable para bombear (12) líquido desde el sumidero (11) al sistema (19) de distribución de líquido; un controlador acoplado operativamente a los ventiladores y configurado para:

detectar al menos un ventilador no operativo (21) de la pluralidad de ventiladores (21); y

efectuar una velocidad de ventilador reducida de al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) al detectar el al menos un ventilador no operativo (21);

en donde el controlador está acoplado operativamente a la bomba (12) y está configurado para determinar si la bomba (12) está funcionando; y

en donde el controlador está configurado para efectuar la velocidad de ventilador reducida del al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) al detectar el al menos un ventilador no operativo (21) y determinar que la bomba (12) está funcionando.

2. El aparato (10) de rechazo de calor de la reivindicación 1, en donde el controlador está configurado para efectuar la velocidad de ventilador reducida del al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) basándose al menos en parte en la proximidad del al menos un ventilador operativo al al menos un ventilador no operativo (21), opcionalmente en donde el al menos un ventilador operativo incluye una pluralidad de ventiladores operativos (21) y el controlador está configurado para efectuar diferentes velocidades de ventilador reducidas para los ventiladores operativos basándose al menos en parte en la proximidad de cada ventilador operativo al al menos un ventilador no operativo (21).

3. El aparato (10) de rechazo de calor de la reivindicación 1 ó 2, en donde el controlador está configurado para: (i) efectuar una primera velocidad de ventilador reducida del al menos un ventilador operativo al detectar el al menos un ventilador no operativo (21) y determinar que la bomba (12) está funcionando; y

(ii) efectuar una segunda velocidad de ventilador del al menos un ventilador operativo al detectar el al menos un ventilador no operativo (21) y determinar que la bomba (12) no está funcionando.

4. El aparato (10) de rechazo de calor de la reivindicación 1,2 ó 3, en donde:

el aparato comprende además un retenedor configurado para acoplarse mecánicamente a una parte del al menos un ventilador no operativo (21) e inhibir la rotación de las aspas (21A) de ventilador del ventilador y el controlador está configurado para accionar el retenedor al determinar que el al menos un ventilador no está operativo.

5. El aparato (10) de rechazo de calor de la reivindicación 4, en donde el intercambiador (14) de calor incluye un cabezal (24) de entrada que recibe un fluido de proceso, un cabezal (25) de salida y una pluralidad de circuitos (14A) de serpentín que conectan los cabezales de entrada y salida (25), y en donde cada circuito (14A) de serpentín incluye una pluralidad de tramos (14B) y curvas (18) que conectan los tramos (14B).

6. El aparato (10) de rechazo de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la pluralidad de ventiladores (21) está configurada para proporcionar un funcionamiento de tiro forzado para el intercambiador (14) de calor.

7. El aparato (10) de rechazo de calor de la reivindicación 6, en donde la velocidad del al menos un ventilador operativo está por debajo de la velocidad a la que se descargaría líquido evaporativo del al menos un ventilador no operativo (21).

8. Un método para controlar un aparato (10) de rechazo de calor que comprende un intercambiador (14) de calor, un sistema (19) de distribución de líquido configurado para dirigir líquido hacia el intercambiador (14) de calor y una pluralidad de ventiladores (21) configurados para generar flujo de aire con respecto al intercambiador (14) de calor, comprendiendo el método:

determinar que al menos uno de los ventiladores no está operativo;

hacer que, tras la detección del al menos un ventilador no operativo (21), al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) gire a una velocidad de ventilador reducida;

en donde el al menos un ventilador operativo incluye una pluralidad de ventiladores operativos; y

en donde hacer que el al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) gire a la velocidad de ventilador reducida incluye hacer que diferentes ventiladores operativos giren a diferentes velocidades basándose al menos en parte en la proximidad de cada ventilador operativo al al menos un ventilador no operativo (21).

9. El método de la reivindicación 8, que comprende además:

comprobar si se ha recibido una orden de anulación, en donde hacer que el al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) gire a la velocidad de ventilador reducida incluye hacer que el al menos un ventilador operativo gire a la velocidad de ventilador reducida al no haberse recibido la orden de anulación.

10. El método de la reivindicación 8, que comprende además:

recibir una velocidad de ventilador solicitada para el al menos un ventilador operativo desde un controlador central del sistema, en donde hacer que el al menos un ventilador operativo de la pluralidad de ventiladores (21) gire a la velocidad de ventilador reducida incluye hacer que el al menos un ventilador operativo gire a una velocidad inferior a la solicitada por el controlador central del sistema.