Academia Navala

„Mircea cel Batan”

Constanta

Instalaţia electric pentru automatizarea instalaţiei frigorifice de cambuză

Student:

- Michiu Stefan GabrielGrupa:

- 4611 FRDisciplina:

- I.E.B

Automatizarea instalaţiilor frigorifice

Destinaţia instalaţiilor frigorifice navale. Agenţi frigorifici

In prezent toate navele sunt dotate cu instalaţii frigorifice. Pentru navele de transport şi militare se folosesc, în general, două tipuri de instalaţii frigorifice şi anume:

- instalaţii frigorifice de cambuză destinate să asigure conservarea prin frig a produselor alimentare perisabile necesare pentru hrana echipajului şi a pasagerilor. Aceste instalaţii sunt destinate conservării prin frig atât a produselor congelate: carne, preparate din carne, peşte, cât şi a produselor refrigerate: legume, produse uscate, băuturi;

- instalaţia de climatizare pentru asigurarea condiţiilor de confort termic în spaţiile destinate odihnei, servirii mesei şi în spaţii de lucru ale echipajului, cum ar fi: puntea de comandă, cabina radio, postul de supraveghere şi control a maşinilor ş.a.

Aceste instalaţii sunt complet automatizate şi funcţionează fără a fi necesară supravegherea permanentă la posturile locale de dispunere a aparaturii.In afara instalaţiilor frigorifice de cambuză şi de climatizare navele cu destinaţie specială pentru transportul mărfurilor în condiţii de temperatură scăzută, denumite nave frigorifice, precum şi navele de pescuit au la bord instalaţii frigorifice de mare capacitate destinate pentru magaziile de mărfuri. Astfel de instalaţii nu fac obiectul prezentei lucrări.

In cele ce urmează se va trata partea electrică a sistemelor de automatizare pentru instalaţiei frigorifice de cambuză făcându-se o prezentare generală a părţii mecanice, atât cât este necesar pentru a înţelege funcţionarea schemei electrice de automatizare.

Agenţii frigorifici utilizaţi frecvent pe nave sunt: amoniacul, freonul 12 (R12), freonul 22 (R22). Pentru instalaţiile frigorifice de cambuză se foloseşte obişnuit freon 12 şi freon 22. Amoniacul este întrebuinţat de regulă pentru instalaţii frigorifice de mare capacitate aflate la bordul navelor de pescuit şi navelor frigorifice.

Freon 12 este agentul frigorific cel mai răspândit la nave, fiind utilizat la toate instalaţiile frigorifice de cambuză şi climatizare. Excepţie fac numai unele nave de pescuit.

Freon 12 este agentul frigorific ideal pentru nave datorită proprietăţilor sale, şi anume:

- neinflamabil, nu prezintă pericol de explozie, fără acţiune fiziologică asupra omului;- presiuni mici de condensare (6-9 bar) şi relativ ridicate la vaporizare (la

presiunea atmosferică temperatura de vaporizare este t0= -30°C);- exponent adiabatic mic, asigurând o comprimare cu consum redus de lucru mecanic;- dizolvă uleiul de ungere, asigurând permanent suprafeţele curate de schimb de

căldură şi revenirea uleiului în carterul compresorului;- inert faţă de metale şi uleiuri de ungere, în prezenţa apei însă, se descompune în

acid fluorhidric şi clorhidric care atacă magneziul, aluminiul şi aliajele lor, garniturile şi chiar restul instalaţiei.

Dezavantajele freonului 12 comparativ cu alţi agenţi frigorifici sunt:- căldură de vaporizare mică, deci putere frigorifică redusă şi ca urmare este

necesară o cantitate mare de agent frigorific care circulă în unitatea de timp pentru a prelua căldura;

- solubilitatea redusă faţă de apă 2,5 mg/kg R12; la depăşirea acesteia apa, ca impuritate, formează particule de gheaţă care blochează ventilul de laminare; din această cauză trebuie luate măsuri deosebite de uscare a instalaţiei înainte de umplere, precum şi o atenţie sporită pentru curăţirea periodică a filtrului de deshidratare;

- capacitate deosebită de a trece prin cele mai mici neetanşeităţi ceea ce duce la pierden însemnate de agent, în cazul unei exploatări necorespunzătoare;

- depistarea cu dificultate a pierderilor de agent din instalaţie din cauza faptului că este inodor. Metoda cu spumă de găsire a locului prin care se pierde agent nu este satisfăcătoare. Se utilizează în acest scop lampa pentru halogeni prezentată în figura 1.

Fig.1. Lampă pentru halogeni1 robinet de reglare a flacărei;2 rezervor de butan sau alcool;3 furtun;4 amestec de aer + freon;5 flacără.

Când nu sunt urme de freon flacăra lămpii este albastră. In momentul în care apar urme de freon în aerul care este preluat cu ajutorul furtunului de la locul de căutare a scăpărilor de freon, flacăra capătă o culoare verde. In acelaşi scop se foloseşte şi aparatură electronică capabilă să determine scăpările de agent frigorific.

Scăpările mari de agent frigorific pot fi depistate şi prin urmărirea brumărilor sau umezirilor locale pe conductele de lichid fisurate.

Freonul 22 este folosit ca agent frigorific cu precădere pe navele de pescuit şi nave de transport frigorific. Comparativ cu freon 12 are performanţe îmbunătăţite: temperatura de vaporizare la presiunea atmosferică este -40°C, are puterea frigorifică mai mare, şi o solubilitate la apă de 8 ori mai mare. Detecţia scăpărilor de agent se face la fel ca pentru freon 12.

In prezent este în curs de desfăşurare un proces de înlocuire a freonului 12 din instalaţiile frigorifice de cambuză şi de climatizare cu freon 22 care nu este poluant pentru mediu.

2. Schema instalaţiei frigorifice navale de cambuză

In fig. 2 este prezentată schema instalaţiei frigorifice navale de cambuză cu 5 camere. Două camere cu temperaturi negative (-10°C 1 -14°C) pentru păstrare carne (camera A); peşte (camera B) şi trei camere cu temperaturi pozitive (+1° C § +4° C) pentru păstrare legume (camera C), produse uscate (camera D) şi băuturi (camera E).

Elementele componente ale instalaţiei frigorifice sunt:

Vaporizatoarele Realizează vaporizarea agentului frigorific lichid. Fenomenul este însoţit A, B, C, D, E de absorbţia căldurii din camera în care este montat vaporizatorul.

Vaporizatoarele cu acelaşi regim de temperaturi se montează pe acelaşi circuit.

Condensatorul Asigură transmiterea căldurii de la agentul frigorific către mediul ambiant. La partea inferioară este prevăzut cu un rezervor care acumulează surplusul de agent frigorific. în acest rezervor se poate goli întreaga instalaţie.

Compresoare Creează presiuni scăzute pe circuitul de absorbţie favorizând m1,m2 vaporizarepresiuni înalte pe circuitul de refulare realizând condensarea şi

transformarea agentului frigorific în starea lichidă.

Filtrul Montat pe conducta de agent frigorific lichid de înaltă presiune, asigură reţinerea urmelor de apă introduse cu agentul frigorific ca impuritate a acestuia.

lentilele de reglaj Reglează debitul de agent frigorific lichid spre vaporizator astfel încât să se facă vaporizarea completă şi să corespundă cu debitul aspirat de compresor. Asigură laminarea agentului de la presiunea de condensare la presiunea de vaporizare.

Pompele de răcire Asigură în circuit deschis răcirea cu apă de mare a condensatorului. în m3,m4 funcţionare normală lucrează o singură pompă, cea de a doua fiind de rezervă. Presiunea normală pe circuitul de răcire este sesizată de închiderea contactului bl4.

Fig. 2 Schema instalatiei frigorifice navale de cambuza

Termostatele bƟ1 ÷ bƟ5

Măsoară temperaturile din camerele frigorifice. Termostatele fixează regimul de temperaturi dorit şi la depăşirea limitei maxime se comandă deschiderea circuitului de freon lichid spre vaporizator iar când se ajunge la limita minimă se comandă închiderea circuitului.

Rezistenţe pentru degivrare rl, r2, r3, r4

Sunt folosite pentru dezgheţarea răcitoarelor şi tăvilor din camerele cu temperaturi negative. Periodic, automat sau manual, se blochează funcţionarea compresoarelor şi se conectează pentru o anumită durată rezistenţele pentru topirea gheţei formată pe răcitoare şi tăvi.

Ventilatoarele m5, m6, m7, m8, m9

Se montează în camerele frigorifice şi au rolul de omogenizare a temperaturii din încăperea în care funcţionează.

Electrovalvulele s2, s3, s4, s5, s6

Deschid sau închid circuitul de agent frigorific lichid spre vaporizatoare. Comanda de deschidere sau închidere este dată de termostatele care controlează temperaturile din camerele frigorifice.

Electrovalvula s1

Montată pe circuitul de aspiraţie al camerelor cu temperaturi negative. Pe durata funcţionării degivrării închide circuitul de aspiraţie spre compresor blocând astfel funcţionarea acestuia.

Presostatele de joasă presiune bpl,bp2Montate pe conductele de aspiraţie, reprezintă elemente de comandă pentru

funcţionarea automată a instalaţiei.

Preostatul bp3Montat pe circuitul de absorbţie al camerelor cu temperaturi negative, interzice

efectuarea comenzii de degivrare în perioada în care lucrează compresorul. Cât timp există presiune de vapori pe circuitul de absorbţie şi ca urmare compresorul lucrează, contactul preostatului este deschis, interzicând funcţionarea ventilaţiei şi a degivrării.

Instalaţia frigorifică prezentată în fig.2 conţine două circuite cu funcţionare independentă, complet automatizată. Unul pentru camerele cu temperaturi negative: A şi B; celălalt pentru camerele cu temperaturi pozitive: C, D şi E. Cele două circuite sunt interconectate pe refulare şi au în comun condensatorul cu sistemul de răcire, filtrul şi alimentarea. In condiţii normale cele două circuite funcţionează independent existând posibilitatea, în cazul în care un compresor este ineficient, să lucreze unul singur care să asigure menţinerea temperaturilor normale în camere timp de 24 ore (funcţionare de avarie).

In camerele frigorifice se instalează vaporizatoarele, ventilatoarele pentru omogenizarea temperaturii şi termostatele pentru controlul şi comanda menţinerii temperaturii în camere între limitele fixate.

Compartimentul agregate, dispus în apropierea camerelor frigorifice pentru scurtarea lungimilor conductelor de legătură, conţine: compresoarele, pompele de răcire, condensatorul, rezervorul de freon, electrovalvulele şi presostatele, sistemul de comandă şi protecţie.

In afara elementelor prezentate în fig. 2, instalaţia frigorifică mai are un tablou electric de comandă a sistemului automat. Acest tablou se dispune în apropiere, într-un compartiment separat, izolat de zgomotul din compartimentul agregate.

Funcţionarea normală a instalaţiei frigorifice, precum şi avariile care apar sunt semnalizate local pe panoul tabloului electric de automatizări cât şi la distanţă. întrucât sistemul de automatizare al instalaţiei frigorifice lucrează fără a fi necesară prezenţa operatorului pentru supraveghere, este necesară semnalizarea la distanţă, într-un punct în care

se execută cart permanent, pentru a sesiza situaţiile de avarie ce pot apare. De regulă semnalizarea la distanţă se montează în PSCM (post de supraveghere, comandă maşini).

Presostatele de joasă presiune (bpl, bp2), aşa cum am menţionat reprezintă elementul de comandă pentru funcţionarea compresorului. în regim normal de funcţionare, când lucrează unul sau mai multe vaporizatoare de pe un circuit, presiunea pe conducta de aspiraţie are o valoare la care, prin reglajul efectuat, contactul presostatului este închis. La scăderea presiunii de pe conducta de aspiraţie ca urmare a închiderii funcţionării ultimului vaporizator de pe circuit, când valoarea acesteia ajunge la Urnita minimă, circa 0,2 bar, contactul presostatului se deschide oprind funcţionarea compresorului.

După un timp de staţionare, ca urmare a creşterii temperaturilor în camere, termostatele comandă intrarea din nou în funcţiune a unuia sau mai multe vaporizatoare de pe circuit. Presiunea pe conducta de absorbţie creşte lent şi după depăşirea presiunii diferenţiate reglate se închide contactul presostatului, compresorul este pus în funcţiune şi urmează un nou ciclu de lucru. Diferenţialul presostatului este reglat astfel încât contactul se deschide la presiunea de 0,2 bar şi se închide la presiunea de 1,8 - 2 bar.

Presostatele diferenţiale de ulei (UI şi U2) îndeplinesc funcţii de protecţie. Contactele acestor presostate sunt închise permiţând funcţionarea compresoarelor atât timp cât diferenţa de presiune între aspiraţia şi refularea uleiului de ungere are o valoare astfel încât asigură ungerea normală a agregatelor. Pentru a asigura pornirea compresorului, presostatul diferenţial de ulei este prevăzut cu un releu termic de temporizare 45 ÷ 90 secunde care face posibilă pornirea fără existenţa diferenţei de presiune reglată. Introducerea în funcţiune a presostatului are loc după scurgerea duratei amintite, deci după ce pompa a avut timpul necesar să creeze diferenţa de presiune prescrisă. Aceste aparate, după declanşare, rămân în această poziţie fiind necesară reanclanşarea manuală pentru o nouă pornire.

Se prezintă în continuare funcţionarea de principiu a unuia din cele două circuite prezentate în figura 2 de exemplu circuitul camerelor negative. Considerăm că termostatele bƟ1 şi bƟ2 sunt reglate pentru menţinerea temperaturii între limitele: minim -14° C şi maxim -10° C.

Atunci când într-o cameră sau în ambele camere temperatura depăşeşte limita maximă termostatele comandă deschiderea electrovalvulelor s2, s3 şi freonul lichid, sub presiune circa 5 bar, trece spre vaporizatoarele A şi B.

Ventilele de reglaj (laminare) montate înaintea vaporizatoarelor permit trecerea unui debit astfel reglat încât să se facă o vaporizare completă.

Freonul pătrunde în vaporizator, se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură.

Din vaporizator vaporii de freon pătrund în conducta de aspiraţie spre compresor şi presiunea începe să crească lent. După un timp, când presiunea pe conducta de aspiraţie ajunge la limita maximă 1,8-2 bar, presostatul de joasă presiune bpl montat pe conducta de aspiraţie îşi închide contactul şi comandă pornirea compresorului.

Compresorul lucrează, absoarbe vaporii de freon, îi comprimă şi îi trimite pe circuitul de refulare spre condensator. în condensator are loc transformarea în stare lichidă a freonului. Freonul lichid sub presiune de 5 bar este trimis la intrarea în vaporizatoare stabilindu-se astfel un circuit închis al agentului frigorific. întrucât valvulele de reglaj lucrează continuu debitând freon care se vaporizează în vaporizatoare, presiunea pe conducta de aspiraţie a compresorului se menţine la valoarea 1,8 - 2 bar şi compresorul funcţionează continuu.

Ca urmare a funcţionării vaporizatoarelor, temperatura în camerele frigorifice scade continuu şi când se ajunge la limita minimă -14° C termostatele comandă închiderea valvulelor electromagnetice s2, s3 şi se întrerup circuitele de freon spre vaporizatoare. Compresorul continuă să lucreze aspirând freonul existent după valvulele electromagnetice, presiunea pe circuitul de aspiraţie scade treptat şi când ajunge la limita minimă 0,2 - 0,3 bar presostatul bpl îşi deschide contactul şi comandă oprirea compresorului.

De regulă, aşa cum este cazul prezentat, compresorul lucrează cu mai multe vaporizatoare situate în camere diferite. Funcţionarea lui se întrerupe numai atunci când s-a ajuns la temperatura programată în toate camerele. în exemplul prezentat, dacă în una din camere, de exemplu în camera A, s-a atins temperatura reglată şi se opreşte funcţionarea vaporizatorului, acest lucru este resimţit prin scăderea presiunii pe conducta de aspiraţie la circa 1 bar deoarece lucrează numai vaporizatorul B. Compresorul continuă să lucreze cu sarcina pe jumătate până la obţinerea temperaturii reglate şi în camera B.

In situaţia în care sunt mai multe camere pe un circuit, compresorul frigorific lucrează până la întreruperea funcţionării ultimului vaporizator. Din momentul în care începe să se reducă numărul consumatorilor se reduce continuu presiunea pe circuitul de aspiraţie şi pentru aceeaşi capacitate a compresorului se măreşte temperatura de refulare. în astfel de situaţii pentru menţinerea în anumite limite a presiunii pe circuitul de aspiraţie până la deconectarea ultimului consumator se adoptă una din soluţiile:

- la reducerea sarcinii compresorului acţionează un presostat de sarcină şi se anuleaza, funcţionarea unor cilindri. De exemplu, pentru un compresor cu 4 cilindri se scot din funcţiune succesiv 2 cilindri obţinându-se reducerea capacităţii acestuia la 75% şi 50% din sarcina nominală;

- se montează un regulator de capacitate care permite trecerea unei părţi a vaporilor din circuitul de refulare pe circuitul de absorbţie menţinând în acest fel presiunea pe circuitul de aspiraţie.

Funcţionarea celui de-al doilea circuit care deserveşte camerele cu temperaturi pozitive este aceeaşi.

Circuitul de refulare format de condensatorul răcit cu apă de mare, filtrul şi rezervorul de freon este comun pentru cele două compresoare.

In cazul în care debitul apei de răcire este insuficient sau se întrerupe, presiunea de refulare creşte peste limita normală. Depăşirea presiunii normale de refulare este sesizată de presostatul diferenţial de ulei (UI sau U2) şi se întrerupe funcţionarea compresorului. Repunerea în funcţiune se face manual după luarea măsurilor corespunzătoare.

Filtrul uscător (cu silicagel) reţine urmele de apă din freon. Eliminarea apei este deosebit de importantă pentru buna funcţionare a instalaţiei având în vedere solubilitatea redusă a apei în freon 12. Orificiile valvulelor de reglaj (de laminare) sunt foarte mici, de ordinul 0,1 - 0,5 mm şi particulele mici de apă pot constitui dopuri de gheaţă care blochează funcţionarea acestora.

3. Schema electrică de comandă automată, protecţie şi semnalizare

Automatizarea instalaţiilor frigorifice asigură:- menţinerea în limite prescrise a parametrilor mediului din camerele frigorifice fapt

care asigură calitatea produselor conservate prin frig;- funcţionarea în condiţii economice a instalaţiei cu consum redus de energie

electrică şi fară carturi permanente pentru supraveghere pe timpul funcţionării;- siguranţă sporită în exploatare.In fig. 3 a, b, c, d, e şi f este prezentată schema electrică de comandă automată,

protecţie şi semnalizare pentru instalaţia frigorifică de cambuză prezentată în fig. 2.a) Funcţionarea instalaţiei frigorifice se prezintă pe etape urmărindu-se schemele din

fig. 3.Pregătirea pentru pornire constă în executarea următoarelor operaţiuni:- se conectează manual întrerupătoarele automate a0, al, a2, a3, a4 (fig. 3a). Prezenţa

tensiunii de alimentare este semnalizată de aprinderea lămpii h0 (fig. 3d);- sunt alimentate rezistenţele r5, r6 (fig. 3b) pentru încălzirea uleiului de ungere din

carterul compresoarelor. Funcţionarea rezistenţelor de încălzire este semnalizată de aprinderea lămpilor hl, h2 (fig.3d). în situaţia în care temperatura mediului este ridicată şi nu este necesară încălzirea uleiului prin apăsarea pe butoanele bl, b2 cu reţinere în poziţia apăsat, se deconectează circuitele rezistenţelor de încălzire;

- se stabileşte regimul de lucru pentru compresoare prin poziţionarea comutatorului b4 (fig. 3b) pe una din poziţiile: 1 -funcţionare compresor nr.l; 2 - funcţionare compresoare nr.l şi nr.2; 3 - funcţionare compresor nr.2. Considerăm că se fixează comutatorul pe poziţia 2 corespunzătoare funcţionării ambelor compresoare;

- se alege pompa de răcire care urmează să lucreze punând comutatorul b12 (fig. 3c) pe poziţia 1 sau 2.

- se verifică integritatea lămpilor de semnalizare prin conectarea de scurtă durată a intrerupătorului b13 (fig. 3d). Pe durata conectării sunt alimentate lămpile de semnalizare h1 - h4, releul d5, şi prin închiderea contactului d5 (22-24) sunt alimentate lămpile h5 – h16.

Pornirea instalaţiei se realizează prin apăsarea pe butonul cu reţinere b3 (fig. 1.3b). Este alimentat releul d1 care realizează: închide contactul dl (2-4) din circuitele releelor d2, d3 şi pune sub tensiune circuitele electrovalvulelor s4, s5, s6 care aparţin camerelor cu temperaturi pozitive; închide contactul dl (6-8) şi prin contactul închis C10 (3-5) se aplică tensiunea circuitelor electrovalvulelor s2 s3 aparţinând camerelor cu temperaturi negative. Este alimentată electrovalvula s1 care deschide circuitul de absorbţie pentru compartimentele cu temperaturi negative. De asemenea sunt alimentate contactoarele C5, C6 (fig.3c) care pun în funcţiune ventilatoarele m5, m6 din camerele cu temperaturi negative; se închide contactul dl (10-12) (fig. 3c) prin care se alimentează contactoarele C7,

C8, C9 şi sunt puse în funcţiune ventilatoarele m7, m8, m9 din camerele cu temperaturi pozitive.

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

a) instalatia de forta

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

b) comanda compresoare si circuite agent frigorific

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

c) comanda ventilatoare, pompe de racire si degivrare

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

d) instalatia de semnalizare 220V 50Hz

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

e) instalatia de semnalizare 24V 50Hz

Fig. 3 Automatizarea instalatiei frigorifice

f) instalatia de semnalizare la distanta

Funcţionarea ventilatoarelor este semnalizată local de aprinderea lămpilor h12 - hl6 (fig.3e).

In momentul pornirii, temperaturile în camerele frigorifice sunt peste limitele reglate contactele termostatelor bƟ1 ÷ bƟ5 (fig. 3b) sunt în poziţia prezentată în schemă şi prin contactele lor închid circuitele de alimentare a electrovalvulelor s2, s3, s4, s5, s6. Ca urmare sunt deschise circuitele agentului frigorific spre vaporizatoare.

Agentul frigorific pătrunzând în vaporizatoare se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură. Vaporii de freon ajungând pe conducta de absorbţie creşte presiunea pe acest circuit. Când presiunea de aspiraţie ajunge la limita maximă, 2 bar, presostatele de joasă presiune bpl, bp2 închid contactele şi stabilesc circuitele de alimentare pentru releele d2, d3 prin contactele închise ale presostatelor diferenţiale de ulei, UI, U2 şi contactele închise ale întrerupătoarelor automate al, a2 acţionate anterior în faza de pregătire a pornirii.

Releele d2, d3 anclanşează şi prin contactele lor realizează: alimentarea contactorilor CI, C2 prin închiderea contactelor d2 (2-4), d3 (2-4); prin închiderea contactelor d2 (6-8), d3 (6-8) (fig.3e) sunt alimentate lămpile h6, h7 pe panoul local şi hl7, hl8 la distanţă care semnalizează funcţionarea compresoarelor; se închid contactele d2 (10-12), d3 (10-12) pregătind circuitele de alimentare pentru lampa de semnalizare h9 "Lipsă apă de răcire". Această lampă nu se aprinde atâta timp cât există presiune pe circuitul apei de răcire şi contactul bl4 este deschis.

Contactoarele CI, C2 prin închiderea contactelor principale realizează punerea în funcţiune a compresoarelor nr.l şi nr.2. în acelaşi timp se deschid contactele auxiliare CI (3-5), C2 (3-5) (fig. 3b) care deconectează rezistenţele de încălzire ale uleiului şi se închid contactele CI (6-8), C2 (6-8) (fig. 3c) prin care se alimentează contactorul C3 sau C4 în funcţie de poziţia comutatorului bl2 stabilită în faza de pregătire a pornirii.

Prin contactorul C3 sau C4 este pusă în funcţiune una din pompele sistemului de răcire. Funcţionarea pompei de răcire este semnalizată local de aprinderea lămpii h10 "Funcţionare pompă răcire". Presiunea apei pe circuitul de răcire deschide contactul bl4 şi întrerupe funcţionarea lămpilor h9, local şi hl2 la distanţă, care semnalizează "Lipsă apă răcire".

Funcţionarea instalaţiei. în funcţionare, pe măsură ce în camere se ajunge la temperatura reglată, termostatele bƟ1 ÷ bƟ5 (fig. 3b) comandă pe rând închiderea electrovalvulelor s2 - s6 şi se întrerupe alimentarea cu freon lichid a vaporizatoarelor din camere. La decuplarea termostatelor se închid contactele normal deschise ale acestora şi sunt alimentate releele d6 – d10 (fig.3d) care întrerup funcţionarea lămpilor de semnalizare la distanţă h23 - h27 (fig.3f), stingerea treptată a acestor lămpi indică la postul de supraveghere de la distanţă că în camerele frigorifice s-a stabilit temperatura reglată.

Pe măsură ce circuitele spre vaporizatoare se închid ca urmare a ajungerii la valoarea temperaturii reglate scade presiunea pe circuitele de absorbţie spre compresoare. După închiderea ultimului vaporizator de pe fiecare din cele două circuite independente, compresoarele continuă să absoarbă gazele de după electrovalvule, presiunea pe circuitele de absorbţie scade treptat şi când ajunge la limita minimă, 0,2 bar, presostatele de joasă presiune, bpl pentru compresorul nr.l şi bp2 pentru compresorul nr.2, îşi deschid contactele şi întrerup funcţionarea compresoarelor.

Când ambele compresoare sunt oprite ca urmare a acţiunii presostatelor de joasă presiune, se întrerupe şi funcţionarea pompei de răcire.Acţiunea presostatelor bpl, bp2 este semnalizată local de aprinderea lămpii h3 (fig.3d) şi la distanţă de aprinderea lămpii h19 (fig. 3f) "Decuplat presostat bpl, bp2".

După o perioadă de timp, când în una sau mai multe camere creşte temperatura peste limita maximă reglată, automat termostatele din camerele respective comandă alimentarea electrovalvulelor şi deschiderea circuitelor de alimentare cu freon lichid a vaporizatoarelor. Vaporizatoarele intră în funcţiune, creşte presiunea pe circuitele de absorbţie şi când valoarea acesteia ajunge la limita maximă 2 bar, presostatele de joasă presiune, bpl, bp2, comandă pornirea compresoarelor. Compresoarele şi pompa de răcire lucrează până la refacerea temperaturii reglate în camerele respective. Ciclul se repetă automat ori de câte ori se depăşesc temperaturile reglate, menţinându-se permanent, în camere, temperatura în limitele reglate.

Ventilaţia în camerele frigorifice lucrează continuu pentru omogenizarea temperaturilor în volumul camerelor. In situaţia în care după stabilirea regimului termic în unele camere nu se intră o perioadă mare de timp, ventilaţia în aceste camere poate fi oprită manual prin apăsarea butoanelor cu reţinere b5-b9(fig. 3c).

Degivrarea. In funcţionare, pe vaporizatoarele din camerele cu temperaturi negative se formează gheaţa care este izolant temic şi împiedică transferul de căldură.

Pentru topirea gheţii este necesar ca periodic să se efectueze operaţiunea de degivrare.

Degivrarea se poate efectua automat sau manual. Regimul este ales prin fixarea comutatorului b10 (fig. 3c) pe poziţia dorită. Regimul automat constituie regimul de bază şi se consideră, în cele ce urmează, că s-a ales acest regim.

Funcţionarea în regim automat este comandată de releul programator u3 (fig.3c). La pornirea instalaţiei, prin închiderea contactului dl (10-12) contactul închis u3 (4-5) al programatorului şi contactul b10 (A-B), se stabileşte circuitul de alimentare al releului d4. Concomitent este alimentat şi servomotorul releului programator.

Prin închiderea contactului d4 (2-4) se stabileşte un nou circuit de alimentare a releului d4 prin contactul propriu şi contactul presostatului bp3 închis numai în perioada în care presiunea pe circuitul de absorbţie este sub limita minimă şi deci compresorul nu lucrează

Se închide contactul d4 (6-8) pregătind circuitul de alimentare al contactorului CIO.Releul programator în funcţie de reglajul efectuat poate asigura până la 12 operaţiuni de

degivrare în 24 ore cu durate cuprinse în limitele 10-90 minute. Comanda de degivrare este dată de releul programator prin deschiderea contactului u3 (4-5) şi închiderea contactului u3 (5-6) care stabileşte circuitul de alimentare al contactorului C10.

Contactorul C10 prin contactele sale principale conectează rezistenţele de încălzire rl, r2, r3, r4 (fig. 3a) pentru topirea gheţii de pe vaporizatoare şi tăvi. Se deschide contactul C10 (3-5) având ca urmare: blocarea circuitului de absorbţie spre compresor prin întreruperea alimentării electrovalvulei sl; întreruperea tensiunii aplicată termostatelor bƟ1, bƟ2 din camerele cu temperaturi negative şi contactorilor C5, C6. Prin această întrerupere se interzice posibilitatea pornirii vaporizatoarelor şi funcţionarea ventilaţiei în camerele cu temperaturi negative. Se închide contactul CIO (2-4) (fig. 3e) şi la postul local se aprinde lampa h11 iar la postul de la distanţă lampa h22 (fig. 3f) care semnalizează "Funcţionare degivrare".

După parcurgerea perioadei fixate pentru degivrare, releul programator u3 comută din nou contactele; se deschide u3 (5-6) şi se închide u3 (4-5), restabilind situaţia iniţială.

Efectuarea periodică a operaţiunii de degivrare împiedică formarea de gheaţă cu grosimi mai mari de 2-3 mm asigurând permanent transmisia optimă a căldurii. Prezenţa contactului presostatului bp3 montat pe circuitul de aspiraţie împiedică aplicarea regimului de degivrare în perioada în care lucrează compresorul.

In situaţia în care se alege regimul manual pentru efectuarea degivrării se pune comutatorul b10 pe poziţia 2 "Manual". Funcţionarea este aceeaşi cu deosebirea că momentul degivrării şi durata acestei operaţiuni este stabilită de operator.

Protecţia instalaţiei. Electromotoarele compresoarelor şi pompelor de răcire sunt protejate cu întrerupătoare automate care asigură protecţie la suprasarcină şi scurtcircuite. Protecţia electroventilatoarelor este realizată cu siguranţe pentru scurtcircuite şi cu relee termice pentru suprasarcină. Circuitele de alimentare a contactoarelor, releelor, lămpilor de semnalizare şi rezistenţele de încălzire sunt protejate cu siguranţe.

Releele diferenţiale de ulei, U1, U2 asigură protecţia compresoarelor şi a instalaţiei la depăşirea presiunii maxime de refulare. Schema electrică a presostatelor diferenţiale de ulei este prezentată în fig. 3b.

Situaţia fiind similară pentru cele două presostate, în continuare se prezintă funcţionarea Presostatului diferenţial de ulei U1.

Atât timp cât diferenţa de presiune între aspiraţia şi refularea uleiului de ungere este în limitele normale, contactul presostatului diferenţial de ulei U1 (4-5 este deschis). Circuitul de alimentare al dementului termic este întrerupt şi ca urmare este închis contactul U1 (1-3) şi este deschis contactul U1 (1-2). Prin contactul închis UI (1-3) este permisă funcţionarea compresorului comandată de Presostatul de joasă presiune bp1.

Prezenţa releului termic este necesară pentru ca presostatul diferenţial să nu acţioneze pe durata regimului tranzitoriu de pornire a compresorului. La pornire, iniţial presiunea de ulei este nulă şi creşte treptat după pornirea compresorului. Pe durata acestui regim tranzitoriu contactul presostatului U (4-5) este închis întrucât diferenţa de presiune este sub limita normală. Elementul termic al releului este parcurs de curent pe circuitul: dl (2-4), b4 (I-H), U1 (1-3), r, element termic, U1 (4-5), C1 (2-4). Durata întârzierii acţionării releului termic este reglabilă în limitele 45 - 90 secunde. Această durată se stabileşte prin alegerea corespunzătoare a valorii rezistenţei r. Dacă în această perioadă se formează presiunea normală de ungere, se deschide contactul presostatului diferenţial de ulei U (4-5), se întrerupe trecerea curentului electric prin elementul termic al releului şi se continuă funcţionarea compresorului. în situaţia în care în această perioadă nu se formează presiunea nominală, acţionează elementul termic al releului, se deschide contactul U1 (1-3) şi se întrerupe funcţionarea compresorului.

In funcţionare, la depăşirea presiunii maxime pe conducta de refulare şi acest lucru poate avea loc dacă debitul pompei de răcire este insuficient sau se întrerupe circuitul de răcire, presostatul diferenţial de ulei închide contactul U1 (4-5), este alimentat releul termic şi aceasta cu temporizare deschide contactul U1 (1-3) întrerupând funcţionarea compresorului.

Funcţionarea releelor diferenţiale de ulei pentru protecţia compresoarelor este semnalizată local de aprinderea lămpii h20 "Decuplat presostat diferenţial de ulei".

Circulaţia apei de răcire este de asemenea importantă pentru funcţionarea normală a instalaţiei. în cazul în care se întrerupe circuitul apei de răcire, se închide contactul bl4 şi se aprind lămpile de semnalizare h9 la postul local şi h 21 la distanţă "Lipsă apă răcire". Dacă nu se iau măsuri pentru refacerea circuitului apei de răcire, după un timp, creşte presiunea pe circuitul de refulare şi acţionează presostatul diferenţial de ulei care comandă oprirea compresorului.

în tabelul 1 se prezintă caracteristicile instalaţiilor frigorifice de cambuză produse de Tehnofrig, Cluj-Napoca pentru navele comerciale.

Tabelul 1