Integrated Control Solutions & Energy Savings
Manuale d’uso
User manual
Parallel compression
for transcritical systems
Function available for pRack pR300T controller
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+030220585 - 1.1 - 10.12.2015
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Indice
1. INTRODUZIONE 5
2. MODALITÀ DI UTILIZZO 6
3. CONDIZIONI PER L’ATTIVAZIONE 7
4. AZIONI SUL SETPONT DELLA VALVOLA RPRV PER L’ATTIVAZIONE 8
5. REGOLAZIONE PER LA COMPRESSIONE PARALLELA 9
Un solo compressore modulante ...................................................................................................................................................9
Due o più compressori .......................................................................................................................................................................... 9
6. FUNZIONAMENTO CON SCHEDA ESTERNA E I/O DIGITALI 10
Confi gurazione della scheda principale .................................................................................................................................. 10
Confi gurazione della scheda per la compressione parallela ...................................................................................... 11
7. FUNZIONAMENTO CON SCHEDA CONNESSA IN PLAN 14
8. FUNZIONAMENTO CON COMPRESSORE INTEGRATO 16
9. MASCHERE DI INFORMAZIONE 18
Compressione parallela per centrali transcritiche
Funzione disponibile per il controllo pRack pR300T
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Fig. 1.a
Tipicamente nelle zone dal clima caldo, la valvola RPRV (valvola di fl ash o di media pressione) tende a lavorare
a percentuali di apertura elevate per lungo tempo e questo forza i compressori di media temperatura a
lavorare maggiormente e con un’elevata diff erenza di pressione tra aspirazione e scarico.
L’utilizzo di un compressore, o di una batteria di compressori, posti tra il ricevitore e lo scarico dei compressori
di media temperatura, come mostrato in Figura 1.a, fornisce i seguenti vantaggi:
• riduzione dell’utilizzo della valvola RPRV;
• maggior effi cienza per alte pressioni nel gas cooler;
• maggior effi cienza per alte temperature esterne.
1. INTRODUZIONE
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2. MODALITÀ DI UTILIZZO
Ci sono tre modi per gestire la compressione parallela:
1. tramite scheda esterna e ingressi/uscite digitali per il controllo
Fig. 2.a
2. via rete pLAN con l’utilizzo di una scheda dedicata con indirizzo 9
Fig. 2.b
3. come funzione integrata nella scheda pRack principale (limitata ad 1 compressore modulante).
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3. CONDIZIONI PER L’ATTIVAZIONE
Oltre all’abilitazione della funzionalità tramite la maschera Cca01
la compressione parallela viene attivata in base alla percentuale di apertura della valvola RPRV e alla
temperatura di uscita del gas cooler. In particolare:
• la temperatura di uscita del Gas Cooler deve essere maggiore di un soglia;
• la percentuale di apertura della valvola RPRV deve essere maggiore di una soglia per un tempo impostabile.
La maschera Cca02 permette di specifi care il valore delle sopracitate soglie:
La compressione parallela viene disattivata, con il conseguente ripristino del setpoint nominale per la valvola
RPRV, se si verifi ca almeno una delle condizioni seguenti:
• il prack viene messo in OFF (da maschera, supervisione o ingresso digitale);
• la temperatura d’uscita del Gas Cooler scende al di sotto della soglia T
GC
OFF.;
• la percentuale di regolazione richiesta alla compressione parallela si azzera.
NOTA: la funzione di Prevent di alta pressione e gli allarmi di alta pressione gestiti dalla scheda principale
avranno eff etto solo sui compressori della linea 1 (media temperatura); non spegneranno la compressione
parallela, né ne decrementeranno la potenza utilizzata.
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4. AZIONI SUL SETPONT DELLA VALVOLA
RPRV PER L’ATTIVAZIONE
Per evitare che la valvola di fl ash regoli simultaneamente all’azione della compressione parallela, in quanto
quest’ultima è più effi ciente del bypass, il setpoint di regolazione della valvola RPRV è innalzato per forzarne
la chiusura.
SET POINT RPRV
35 barg
SET POINT RPRV
35 barg
SET POINT RPRV
38 barg
SET POINT RPRV
38 barg
OFF REGOLAZIONE ON REGOLAZIONE
ON REGOLAZIONE ON CHIUSA
1
Richiesta per la compressione parallela
2
Feedback dalla compressione parallela
3
Richiesta di incremento del set point
per la valvola ash
4
La valvola di ash tenderà a chiudersi
Fig. 4.a
Tramite la maschera Cca03 è possibile specifi care l’off set da applicare al setpoint della valvola RPRV e il tempo
di incremento per l’applicazione dello stesso:
Quando la compressione parallela è disattivata per una delle condizioni sopracitate, il setpoint della valvola
RPRV viene riportato al valore nominale in un tempo specifi cato sempre nella maschera Cca03.
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5. REGOLAZIONE PER LA COMPRESSIONE PARALLELA
Nel caso in cui la compressione parallela sia affi data ad una scheda esterna, questa dovrà essere confi gurata
tramite Wizard considerando che si tratta di un sistema con sola aspirazione
e che il setpoint di regolazione è la pressione richiesta nel ricevitore della CO
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Come strategia di regolazione del compressore o dei compressori utilizzati per la compressione parallela, si
raccomandano le seguenti confi gurazioni.
Un solo compressore modulante
Nel caso sia presente un solo compressore modulante si raccomanda una regolazione di tipo proporzionale
con integrazione di errore, P+I. Il setpoint può essere lo stesso utilizzato nella regolazione della pressione del
ricevitore mediante valvola di fl ash. Ecco un esempio di confi gurazione:
• regolazione PROP.+INT.
• setpoint 35 barg
• diff erenziale 2 barg
• tempo integrale 120 secondi
Due o più compressori
Se la compressione parallela viene eff ettuata mediante l’utilizzo di più compressori, la strategia di regolazione
raccomandata è a Zona neutra.
In questo caso si suggerisce di specifi care un setpoint di regolazione leggermente inferiore (e.g. 1 barg)
rispetto a quello utilizzato per la valvola di fl ash; questo per garantire l’attivazione tempestiva della
compressione parallela quando le condizioni lo richiedono.
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6. FUNZIONAMENTO CON SCHEDA ESTERNA
E I/O DIGITALI
Fig. 6.a
Questo tipo di confi guratone prevede l’utilizzo di una scheda esterna per la gestione della compressione
parallela, non collegata alla scheda principale tramite cavo seriale.
E’ potenzialmente utilizzabile ogni controllore pRack: Compact, pR100, pR100T, pR300, pR300T. Tuttavia si
raccomanda l’utilizzo di un controllore per centrali transcritiche, quindi pR100T o pR300T.
Con gurazione della scheda principale
Quando le condizioni di regolazione riguardanti la percentuale di apertura della valvola di fl ash e della
temperatura di uscita dal Gas Cooler lo prevedono, la richiesta di avvio della compressione parallela è
realizzata tramite un’uscita digitale. La maschera Cca13 premette di scegliere quale DO utilizzare:
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In questo tipo di confi gurazione è necessario avere un feedback dell’avvenuta partenza della compressione
parallela, attraverso un contatto digitale in ingresso alla scheda principale. La posizione del DI può essere
scelta attraverso la maschera Cca12:
Con gurazione della scheda per la compressione parallela
Per l’attivazione e disattivazione della compressione parallela si suggerisce di utilizzare la funzione di cambio
setpoint da ingresso digitale. Il vantaggio rispetto all’utilizzo della funzione ON/OFF da ingresso digitale
è che utilizzando quell’ultima non c’è alcuna segnalazione dall’allarme quando l’unità è in stato OFF. La
confi gurazione può essere eff ettuata come nell’esempio seguente:
1. abilitazione della compensazione del setpoint per la scheda che gestisce la compressione parallela
2. specifi ca di un off set di compensazione (e.g. 10 barg) per la disattivazione
3. estensione dell’intervallo di confi gurazione del setpoint per l’applicazione dell’off set di compensazione
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4. abilitazione della compensazione da ingresso digitale
5. specifi ca della posizione dell’ingresso digitale associato alla compensazione
Per quanto concerne l’uscita digitale nella scheda per la compressione parallela connessa all’ingresso
sopracitato, si suggerisce di usare una funzione generica che si attivi quando almeno un compressore è
attivo, ad esempio:
1. abilitazione di una funzione generica
2. scelta della percentuale potenza dei compressori attualmente in uso come variabile monitorata
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3. specifi ca del setpoint e del diff erenziale per l’attivazione, 1% per entrambi i parametri
4. associazione di un relè di uscita per la funzione generica usata come feedback
Seguendo l’esempio sopra descritto, si ottiene la confi gurazione illustrata del diagramma seguente:
Fig. 6.b
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7. FUNZIONAMENTO CON SCHEDA
CONNESSA IN PLAN
Fig. 7.a
Esiste la possibilità di connettere la scheda per la compressione parallela in rete (pLAN) con la scheda pRack
principale.
Questo tipo d confi gurazione richiede l’utilizzo di una scheda pR300T per la compressione parallela con la
stessa versione software utilizzata nella scheda principale.
L’indirizzo di rete della scheda per la compressione parallela sarà il 9. In fase di aggiornamento del software,
utilizzando pRack Manager, l’utente dovrà scegliere il fi le CLEARALL_ADD_9.DEV nella fi nestra di selezione
più a destra:
Fig. 7.b
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Nel caso si scelga di utilizzare un pRack senza display built-in (cieco), per la sua confi gurazione è necessario
collegare un display pGD dedicato ed impostarne l’indirizzo di rete a 30. Questo può essere facilmente
eseguito mediante la pressione simultanea dei tasti UP + ENTER + DOWN.
La confi gurazione di rete risulterà come illustrato nella fi gura seguente:
Fig. 7.c
VANTAGGI: rispetto al controllo della compressione parallela tramite un ingresso e un’uscita digitale, si ha
il vantaggio di prevenire gli spunti contemporanei tra compressori e la visualizzazione della percentuale
installata di potenza per la compressione parallela; non è inoltre necessaria alcuna confi gurazione aggiuntiva
per l’attivazione e il feedback.
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8. FUNZIONAMENTO CON COMPRESSORE INTEGRATO
Fig. 8.a
Questa modalità permettere di utilizzare la scheda pRack principale (pLAN1) per controllare anche la
compressione parallela attraverso l’utilizzo di un dispositivo modulante.
La maschera Cca04 permette di specifi care il setpoint e i parametri di regolazione (PID) per la compressione
parallela; la maschera Cca14 permette di assegnare l’uscita analogia per il pilotaggio dell’inverter:
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Le caratteristiche del compressore, riguardanti i tempi di sicurezza, frequenza di lavoro minima e massima, i
tempi di salita e discesa, sono altresì confi gurabili attraverso le maschere Cca05, Cca06 e Cca07:
Data la gestione integrata del compressore, viene reso disponibile un allarme da ingresso digitale
confi gurabile tramite le machere Cca11 e Cca12:
E’ possibile inoltre confi gurare un allarme di alta temperatura dedicato per la temperatura di scarico del
compressore parallelo. Le maschere per la sua confi gurazione sono la Eia14 per la scelta dell’ingresso
analogico associato e la Cca08 per l’impostazione della soglia e il ritardo di attivazione:
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9. MASCHERE DI INFORMAZIONE
Tra le maschere di informazione è stata aggiunta la maschera Aa67, nella quale è riportato lo stato e la
percentuale di attivazione della compressione parallela, il setpoint corrente per la valvola di fl ash e la
pressione del ricevitore:
Questa maschera è disponibile per tutte le modalità di confi gurazione della compressione parallela: interna,
esterna via pLAN ed esterna con collegamento tramite I/O digitali. Per quest’ultima la percentuale visualizzata
sarà 0% oppure 100% in relazione al feedback dell’avvenuta attivazione della compressione parallela.
In caso di confi gurazione con controllo integrato del compressore modulante, la maschera Aa77 riporterà
anche la temperatura di scarico dedicata alla compressione parallela:
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ENG
Index
1. INTRODUCTION 5
2. OPERATING MODES 6
3. CONDITIONS FOR ACTIVATION 7
4. ACTIONS ON RPRV VALVE SET POINT FOR ACTIVATION 8
5. PARALLEL COMPRESSION CONTROL 9
One modulating compressor only .................................................................................................................................................9
Two or more compressors ...................................................................................................................................................................9
6. EXTERNAL CONTROL BOARD AND DIGITAL I/O 10
Main board confi guration ................................................................................................................................................................. 10
Parallel compression control board confi guration ............................................................................................................ 11
7. CONTROL BOARD CONNECTED VIA PLAN 14
8. INTEGRATED COMPRESSOR CONTROL 16
9. INFORMATION SCREENS 18
Parallel compression for transcritical systems
Function available for pRack pR300T controller
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