BRPI0915033B1

BRPI0915033B1 - sistema reversível para recuperação de energia calorífica por retirada e transferência de calorias de um ou vários meios em um outro ou vários outros meios quaisquer

Info

Publication number: BRPI0915033B1
Application number: BRPI0915033A
Authority: BR
Inventors: Maire Jean-Luc
Original assignee: Jean Luc Maire
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2019-12-31
Also published as: EP2318783B1; BRPI0915033A2; US8726684B2; FR2932553A1; CA2727414A1; CA2727414C; EP2318783A1; DK2318783T3; FR2932553B1; BRPI0915033B8; US20110209491A1; WO2009150234A1

Abstract

sistema reversível de recuperação de energia calorífica por retirada e transferência de calorias de um ou vários meios em um outro ou vários outros meios quaisquer a invenção se refere a um sistema reversível de recuperação de energia calorífica por retirada e transferência de energia de um ou vários meios em um outro ou vários outros meios quaisquer. a inovação é um novo princípio de funcionamento frigorífico que permite com um trocador com placas não reversível, um trocador com placa reversível e uma bateria com alhetas sobre um circuito de ar externo realizar as seguintes funções: - restituição total ou parcial das calorias sobre o trocador não reversível a partir da bateria externa ou a partir do trocador reversível em modo evaporador; - restituição total ou parcial das calorias sobre o trocador reversível, a partir da bateria externa; - produção frigorífica sobre trocador reversível com evacuação total ou parcial das calorias sobre o trocador não reversível, e/ ou sobre a bateria externa.

Description

SISTEMA REVERSÍVEL DE RECUPERAÇÃO DE ENERGIA CALORÍFICA POR RETIRADA E TRANSFERÊNCIA DE CALORIAS DE UM OU VÁRIOS MEIOS EM UM OUTRO OU VÁRIOS OUTROS MEIOS QUAISQUER

A invenção se refere a um sistema reversível de recuperação por retirada e transferência de energia entre pelo menos dois meios diferentes, por exemplo, entre um meio externo e um meio de vida ou entre o meio de vida e um outro meio de vida.

As necessidades em calorias em períodos frios de um local de vida, de trabalho ou de estocagem se resumem em uma quantidade de calorias dedicadas ao aquecimento. Outras necessidades de calorias são necessárias durante a estação fria e mesmo fora desta, podemos identificar a produção de água quente sanitária que deve ser assegurada durante todo 15 o ano, o aquecimento de uma piscina ou outras necessidades no domínio industrial ou terciário.

Nos locais climatizados, a extração das calorias excedentes da construção deve ser assegurada.

Nos sistemas clássicos de climatização, as calorias 20 extraídas da construção são freqüentemente dissipadas no exterior da construção e perdidas.

Atualmente, o aquecimento das construções é assegurado pela combustão de combustível em caldeiras, pela utilização da energia solar térmica, pela utilização do efeito joule 25 com caldeiras elétricas ou pela utilização de bombas de calor na fonte para uma grande parte de sua energia sobre o ar exterior ou uma fonte de água gratuita.

A invenção utiliza uma tecnologia inovadora no domínio das bombas com calor reversíveis.

As bombas a calor são máquinas frigoríficas que

2/57 transferem o calor de um meio para um outro, utilizando como veículo um fluido frigorífico que passa sucessivamente de um estado gasoso para um estado líquido e inversamente pela sucessão de fases de compressões e de expansões.

A maior parte dos sistemas sendo reversíveis, é, portanto possível utilizar essas bombas a calor para climatização.

As bombas a calor são ligadas a diferentes tipos de terminais reversíveis ou não, tais como:

- radiadores;

- piso aquecedor/refrescante;

- ventilo-convectores;

- caixa de tratamento de ar.

As bombas a calor e outros sistemas de recuperação de energia são caracterizadas por um índice de desempenho (COP) que indica o rendimento energético da instalação, este sendo sempre superior a 1, as bombas a calor produzem, portanto, mais energia calorífica do que elas consomem de energia elétrica, graças à energia economizada no meio de recuperação gratuito.

Os progressos tecnológicos dos últimos anos melhoraram o rendimento das bombas a calor, devido à melhoria dos componentes destas.

A invenção propõe uma melhoria que se mantém por uma nova organização do circuito frigorífico e a criação de componentes que têm funções novas, o objetivo da invenção sendo de aumentar o rendimento e a confiabilidade do sistema frigorífico.

A inovação se refere à criação, à presença e ao local na instalação dos seguintes componentes:

3/57

- pelo menos um compressor principal (CPI) completado, em caso de necessidade, por um ou vários outros compressores (CP2, CP3...);

- a presença de um trocador E4 para a recuperação ou a evacuação das calorias sobre o meio exterior, o trocador E4 sendo um trocador com alhetas para as bombas a calor de tipo AR/ÂGUA ou um trocador com placas, até mesmo um trocador multitubular ou coaxial para as bombas a calor água/água;

- um trocador fluido/fluido E3 ligado no ponto 6 ao capilar 1 de expansão final e ao reservatório R no ponto 7 do expansor termostático BI-FLUXO de equalização externo Dl, no ponto 19 do capilar 2 para a limitação da vazão mássica sobre essa ramificação, no ponto 10 a admissão dos gases frios provenientes de V3 N° 2, no ponto 11 a aspiração dos gases superaquecidos pelo compressor CPI, no ponto 12 a aspiração dos gases superaquecidos pelo compressor CP2 (figuras 9 e 10) .

A particularidade desse trocador E3 sendo de funcionar como sob resfriador da linha líquida, quando ele é alimentado com fluido alta pressão no estado líquido em seu tubo interno e também como super aquecedor dos gases de aspiração em seu tubo externo (figuras N° 1, 2, 8, 11, 12, 18) .

Nesse caso de figura, de parte a organização do esquema fluídico, o reservatório de fluído frigorígeno R contém uma reserva de fluido alta pressão no estado líquido.

A outra particularidade do trocador Fluido/Fluido E3 sendo de funcionar como desgaseificador quando é alimentado

4/57 com fluido baixa pressão no estado líquido em seu tubo

interno e	também como super	aquecedor	dos	gases	de
aspiração	em seu tubo externo (	figuras	N°	4, 5,	6, 7,	14,
15, 16, 17	) ·
5 Nesse	caso de figura da	parte	da	organização	do

esquema fluídico, o reservatório de fluido frigorígeno R contém uma reserva de fluido baixa pressão no estado líquido com uma razão variável de fluido no estado gasoso.

A presença das válvulas três vias e dos três 10 trocadores El, E2 e E4, permite as funções de super aquecedor e de condensador para o trocador E2, condensar e evaporar para os trocadores El e E4.

A presença e o local das válvulas VEM1 e VEM2 permitem o funcionamento do trocador E2 como condensador com, ou o 15 trocador E4 como evaporador, ou o trocador El como evaporador.

A presença e o local do expansor D2 aumenta o rendimento do sistema frigorífico, autorizando uma pressão de condensação diferente entre o compressor CPI e o 20 compressor CP2 no caso de uma produção calorífica sobre o trocador E2 e sobre o trocador El com a válvula V3 N° 1 fechada e os dois compressores CPI e CP2 em funções (figura N° 18) .

A disposição das diferentes válvulas e expansores 25 permite a possibilidade de gerar de forma isolada os diferentes trocadores e assim poder acoplá-los em diferentes combinações, essa organização permite também a integração fácil de um ou vários trocadores suplementares (exemplo na figura N° 8).

A invenção permite superdimensionar a bateria de

5/57 recuperação energética sobre o meio externo e aumentar seu rendimento (E4 figuras N° 1 a 18).

A invenção permite também a instalação de um trocador não reversível que pode ser utilizado em modo de super aquecedor dos gases de refluxo do ou dos compressores, ou ser utilizado em modo condensador para uma restituição total da energia do fluido frigorígeno condensado neste, ou ser utilizado em modo condensação parcial para uma restituição parcial das calorias do fluido frigorígeno que atravessa esse trocador.

Esse trocador é denominado E2 e é conectado a um circuito hidráulico para uma distribuição de energia calorífica a um ou vários meios em demanda de calorias, esse permutador não é reversível.

A invenção permite também a instalação de um trocador reversível que pode ser utilizado em modo condensador dos gases de refluxo do ou dos compressores para uma restituição total da energia do fluido frigorígeno condensada neste, ou ser utilizado em modo evaporador para uma evacuação total de energia frigorífica do fluido frigorígeno que atravessa esse trocador. Esse trocador é denominado El e é conectado a um circuito hidráulico para uma distribuição de energia calorífica ou frigorífica a um ou vários meios em demandas de calorias ou de frigorias.

A invenção permite também ao trocador El recuperar a energia calorífica não absorvida pelo trocador E2, quando este está em modo de super aquecedor ou se E2 está em modo de condensação parcial.

Pela presença desses dois trocadores El e E2 e sem acréscimo de regulagens suplementares ou outras válvulas

6/57 misturadoras sobre os circuitos hidráulicos, temos, portanto, à disposição uma bomba a calor equipada com dois circuitos hidráulicos.

Um circuito hidráulico não reversível E2 para a distribuição das calorias economizadas, depois o trocador externo E4 ou depois o trocador El funcionando em modo evaporador.

Um circuito hidráulico reversível El para a distribuição das calorias economizadas sobre o trocador E4 e também esse mesmo circuito para a distribuição de água gelada e uma evacuação das calorias para o trocador E2, E4 ou E2+E4.

A invenção permite, portanto, a função de transferência de energia que significa a possibilidade de recuperar calorias sobre o trocador El em modo evaporador para a produção de água gelada sobre o circuito hidráulico El e em simultaneidade a restituição dessas calorias para o aquecimento do circuito hidráulico E2 via o trocador E2 em modo condensador ou em modo de super aquecedor. Seja para um consumo elétrico de 1 kw, uma produção frigorífica de

3,5 KW e calorífica de 4,5 KW com uma única máquina.

Essa função é útil e muito econômica, quando se climatiza uma construção e que existe uma demanda simultânea de produção calorífica para a produção de água quente sanitária ou o aquecimento de uma piscina.

Para autorizar essas funções e melhorar o rendimento energético do conjunto, certos componentes frigorífico foram criados e outros foram utilizados segundo um esquema frigorífico inovador.

Dentre os elementos criados temos um trocador

7/57

Fluido/Fluido E3. Ele é composto de um cilindro interno que desemboca só sobre três canalizações N° 6, N° 7 e N° 19 (FIGURAS N° 9 e N° 10) , e de um cilindro externo que desemboca sobre três canalizações N° 10, N° 11 e N° 12 (FIGURAS N° 9 e N° 10).

Nenhuma vazão de fluido passa do cilindro interno para o cilindro externo ou do cilindro externo para o cilindro interno.

O fato o cilindro interno ter sido instalado no cilindro externo serve apenas para realizar uma troca térmica entre o fluido frigorígeno frio que atravessa o tubo externo antes de ser aspirado pelo (s) compressor (es) e o fluido frigorígeno mais quente que atravessa o tubo interno.

A troca térmica é feita pela parede do tubo interno na seção em contato com o fluido frigorígeno contido no tubo externo.

O tubo de seção menor no ponto 19 tem por função evacuar uma parte do fluido no estado gasoso criado pela expansão pelo expansor Dl, quando este é atravessado do ponto 8 para o ponto 7.

Nesse caso de figura, o cilindro interno é alimentado com fluido frigorígeno líquido baixa pressão com uma razão minoritária de fluido no estado gasoso.

O tubo de seção menor no ponto 19 tem por função diminuir uma razão de fluido no estado gasoso, evacuando do tubo interno no ponto 19 para o ponto 20. O capilar 2 tem por função limitar a vazão do ponto 19 para o ponto 20, a fim de não evacuar fluido no estado líquido.

As perdas de carga desse capilar deverão ser

8/57 calculadas, a fim de que o volume de fluido frigorigeno no estado gasoso evacuado do ponto 19 para o ponto 20 seja inferior ao volume de fluido frigorigeno no estado gasoso gerado pelo expansor Dl, quando este é atravessado pelo fluido do ponto 8 para o ponto 7.

Assim, disporemos de um fluido com uma razão de fluido frigorigeno em fase gasosa menor no ponto 6, quando El está em modo evaporador, o que aumentará a eficácia do trocador El devido a melhor alimentação com líquido.

No caso em que o expansor Dl é atravessado pelo fluido frigorigeno do ponto 7 para o ponto 8 (FIGURAS N° 1, N° 2 e N° 8), o trocador fluido/fluido E3 é um equipamento frigorífico inovador que tem por função subresfriar o líquido alta pressão e super aquecer os gases de aspiração, quando o trocador El está em modo condensador.

O diâmetro do cilindro interno sendo pelo menos quatro vezes maior que o conduto líquido no ponto 6 e 7 (figuras 9 e 10) , o fluido alta pressão sob a forma gasosa se achará inevitavelmente recuperado em grande parte no topo do cilindro interno e uma parte desse fluido será condensada pelas frigorias recuperadas sobre os gases de aspiração que atravessam o cilindro externo.

A ausência de válvula quatro vias, a presença e a colocação das válvulas duas vias e três vias, a colocação dos dois expansores, a presença e a colocação de um capilar e a colocação dos dois expansores constituem um esquema fluídico inovador.

A fim de compreender melhor o funcionamento desse sistema, é necessário se reportar às figuras 1 a 18 que mostram o estado e o encaminhamento do fluido frigorigeno

9/57 em função das necessidades em frigorias ou em calorias dos diferentes trocadores.

Para as figuras 1 a 8 e 11 a 18, os condutos foram representados da seguinte forma:

- os condutos frigoríficos isolados que têm uma vazão de fluido frigorígeno nulo estão representados por pontos menores;

- os condutos frigoríficos atravessados por uma vazão de fluido frigorígeno alta pressão e no estado gasoso estão representados por pequenos tracejados;

- os condutos frigoríficos atravessados por uma vazão de fluido frigorígeno alta pressão e no estado líquido estão representados por traços cheios;

- os condutos frigoríficos de fluido frigorígeno baixa pressão e no estado líquido estão representados por duplos traços;

os condutos frigoríficos atravessados por uma vazão de fluido frigorígeno alta pressão e no estado gasoso estão representados por traços mistos;

as eletroválvulas estão representadas por dois triângulos opostos que são escuros, caso a eletroválvula fique fechada e branco caso a eletroválvula esteja aberta;

os expansores estão representados por dois triângulos opostos que são escuros caso o expansor esteja fechado e brancos caso o expansor esteja aberto e passando;

- as válvulas três vias estão representadas por três triângulos opostos que são: escuros caso a válvula três vias esteja fechada e brancos caso a válvula três vias esteja aberta, indicando quais são as ramificações passantes.

10/57

Os trocadores com placas são alimentados com água por circuladores que pulsam a água através destes.

Os circuladores Pl e P2 estão representados por um triângulo em um circulo, triângulo orientado no sentido de escoamento de água e compreendido em circulo:

- caso o triângulo seja branco, isto significa que o circulador está em função e que a água atravessa o trocador ligado a este;

- caso o triângulo seja escuro, isto significa que o circulador está fora de função e que o trocador ligado a este não é alimentado com água.

Na figura 1 está representado o funcionamento do sistema comum compressor em dois em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador El e E2. O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 90 °C.

fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador com placas irrigado com água pelo circulador P2 para distribuição das calorias.

O fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o trocador E2 sendo mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido para o circuito de água E2.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura do circuito de água à entrada de 45 °C e de saída de 48 °C.

fluido frigorígeno que deixa o trocador E2 no ponto 2 está, portanto mais frio que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência

11/57 no ponto 2 de 45 °C.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 3, o ponto 4 e o ponto 20 para em seguida entrar no trocador El.

A água que atravessa o trocador El sendo mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido para o circuito de água El.

O fluido frigorígeno se condensa no trocador El e sai deste sob a forma líquida alta pressão no ponto 5.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de condensação de 36 °C, uma temperatura do circuito de água El à entrada de 33 °C e de saída de 35 °C.

O fluido atravessa a válvula de retenção Cl, o ponto 6 e entra no cilindro interno do trocador fluido/fluido E3.

Por exemplo,	no ponto	6, a temperatura	do fluido é	de
35 °C.
0 fluido condensado	alta pressão é i	subresfriado	no
trocador E3 e sai	no ponto	7.
Por exemplo,	a temperatura no ponto 7	será de 30	°C,

seja um subresfriamento de 5 °C no trocador E3.

O fluido atravessa o expansor Dl onde ele é expandido e, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de - 15 °C.

O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT.

O fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar que atravessa E4.

fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

12/57

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -10 °C.

O fluido atravessa V3 2 para o ponto 10.

O fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é superaquecido em contato com o tubo interno do trocador E3.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 1 é de 5 °C.

Na figura 2 está representado o funcionamento do sistema com dois compressores em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador El e E2.

A presença do trocador E3 nesse caso de figura é inovadora devido ao fato de se colocado sobre uma seção líquida alta pressão do circuito frigorífico que nem sempre é alimentado com líquido alta pressão em seu tubo interno.

A concepção e o local inovador do trocador E3 permitem a esse elemento funções diferentes em função das necessidades em calorias e frigorias dos diferentes trocadores instalados.

Na figura 1, o trocador E3 serve de super aquecedor dos gases de aspiração, de subresfriador de líquido alta pressão, antes do expansor Dl e permite estocar uma quantidade importante de fluido no estado líquido em seu tubo interno.

O super aquecimento dos gases de aspiração e o subresfriamento do líquido antes do expansor Dl permite aumentar a percentagem do fluido no estado líquido no trocador E4 e, portanto, aumentar o coeficiente médio de condutibilidade do trocador E4, seja um ganho para o

13/57 rendimento energético do conjunto.

O funcionamento descrito na figura 2 é semelhante ao funcionamento descrito na figura 1, as diferenças são descritas abaixo:

aumento da vazão mássica de fluido devido a colocação em serviço do compressor do compressor 2;

- com pressão e refluxo do fluido no ponto 13 e a mistura desse fluxo com o fluxo do primeiro compressor 4.

Por exemplo, a temperatura do fluido alta pressão no ponto 13 é de 90 °C.

Devido à mistura do fluxo gasosos proveniente do compressor 1, tendo uma temperatura de 4 5 °C e do fluxo gasoso proveniente do compressor 2 que tem uma temperatura de 90 °C e a mistura dos dois fluxos terá uma temperatura de 67,5 °C, caso a vazão mássica dos dois compressores seja idêntica.

Nesse caso, as calorias do compressor 2 serão evacuadas exclusivamente pelo trocador El em proveito do circuito de água El.

Por exemplo, devido ao aumento da potência calorífica dissipada sobre o trocador El, a temperatura de condensação aumenta a 40 °C e a água do circuito hidráulico 1 entre 33 °C e sai a 38 °C.

Por exemplo, no ponto 6, a temperatura do fluido é de 40 °C.

O fluido condensado alta pressão é subresfriado no trocador E3 e sai no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura no ponto 7 será de 35 °C,

14/57 seja um subresfriamento de 5 °C, graças ao trocador E3.

O fluido atravessa o expansor Dl no qual ele é expandido e, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de 18 °C.

O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT.

O fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar que atravessa E4. O fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -13 °C.

O fluido atravessa V3 2 para o ponto 10. O fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é superaquecido em contato com o tubo interno do trocador E3. O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e 12 e é aspirado pelos compressores CPI e CP2.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é de

-8 °C.
AS	funções dc	> trocador E3 são	idênticas para	as
figuras	1 e 2.
Na	figura 3	está representado	o funcionamento	do
sistema	com um compressor em dois,	em função, e	uma
produção	calorífica	assegurada sobre o	trocador E2.
0	compressor	CPI comprime e	reflui o fluido

frigorígeno para o ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 110 °C.

O fluido atravessa o trocador E2 que é o trocador com

15/57 placas irrigado com água pelo circulador P2 para distribuição das calorias. O fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura.

A água que atravessa o trocador E2 estando mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2. Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100% no trocador E2.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura do circuito de água à entrada de 60 °C e de saída de 65 °C com uma temperatura de condensação de 65 °C.

O fluido frigorígeno que deixa o trocador E2 no ponto 2 é portanto condensado e está mais frio que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 64 °C.

A válvula V3 1 estando fechada, o fluido frigorígeno atravessa o ponto 15, o filtro F, o ponto 16, a válvula VEM2, o expansor D2.

fluido que atravessa o expansor D2 é expandido e se acha portanto sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 18. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 18 é de -15 °C.

fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT.

fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar que atravessa E4. O fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -10 °C.

O fluido atravessa V3 2 para o ponto 10.

fluido entra no tubo externo do trocador E3, devido

16/57 a vazão de refrigerante no cilindro interno do trocador E3 é nulo, nenhum superaquecimento dos gases de aspiração é realizado.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI. Nesse caso, a temperatura do fluido frigorígeno no ponto 11 é idêntica no ponto 10.

A presença do trocador E3 nesse caso de figura é inovadora devido ao fato de ser colocado sobre uma seção líquido baixa pressão do circuito frigorífico que nem sempre é alimentado com líquido baixa pressão em seu tubo interno. A concepção e o local inovador do trocador E3 permitem que esse elemento funções diferente em funções das necessidades em calorias e frigorias dos diferentes trocadores instalados.

Na figura 3, o trocador E3 tem seu tubo interno resfriado pelos gases de aspiração que atravessam seu tubo externo, isto lhe permite estocar 100% de suas capacidades uma quantidade considerável de fluido no estado líquido em seu tubo interno.

Essa função é importante, pois o trocador El, não sendo alimentado com fluido, se esvazia de todo o seu fluido no estado líquido, é portanto útil poder estocar esse fluido no volume do cilindro interno do trocador E3 que lhe permanece frio.

Se essa função não fosse assegurada, o trocador E2 ter ia um rendimento diminuído, devido a uma quantidade de fluido no estado líquido muito importante no circuito frigorífico e nesse mesmo trocador E2.

Na figura 4 está representado o funcionamento do sistema com um compressor em dois, em função, e uma

17/57 produção calorífica assegurada sobre o trocador E2 e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado transferência de energia.

compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorigeno para o ponto 1. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 90 °C.

fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador com placas irrigado com água pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

O fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o trocador E2 estando mais fria do que o fluido, as calorias deixam o fluido para o circuito de água E2.

Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100% no trocador E2.

fluido frigorigeno que deixa o trocador E2 no ponto 2 é, portanto, condensado e está mais frio do que no ponto

1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 64 °C.

A válvula V3 1 estando fechada, o fluido frigorigeno atravessa o ponto 15, o filtro F, o ponto 16, a válvula aberta VEM1, o ponto 17, o ponto 8 e o expansor Dl. O fluido que atravessa o expansor Dl é expandido e se acha portanto sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 7.

18/57

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de 10 °C.

O fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

A razão de fluido baixa pressão no estado gasoso se acha por gravidade na parte superior do tubo interno do trocador E3.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização na parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso atravessa em seguida o capilar 2, a válvula de retenção C2, o ponto 20, a válvula V3 2, o ponto 10, o ponto 11 e é aspirado pelo compressor 1.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão do estado líquido e o restando do fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior no ponto 7.

fluido atravessa o capilar 1 que apresenta uma perda de pressão equivalente a uma queda de temperatura de 9 °C.

O fluido sendo expandido pelo capilar atravessa o ponto 5 com uma temperatura igual a +1 °C.

O fluido entra no trocador El no qual ele entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água

19/57

El.

O fluído frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão.

O fluido frigorígeno sai do trocador El, atravessa o ponto 20, V3 2 e o ponto 10.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de + 5 °C.

fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

A presença do trocador E3 nesse caso de figura é inovadora devido ao fato de ser colocado sobre uma seção líquida baixa pressão do circuito frigorífico que nem sempre é alimentado com líquido baixa pressão em seu tubo interno.

A concepção e a colocação inovadora do trocador E3 permitem a esse elemento funções diferentes em função das necessidades em calorias e frigorias dos diferentes trocadores instalados.

Na figura 4, o trocador E3 tem seu tubo interno resfriado pelos gases de aspiração que atravessam seu tubo externo, o tubo interno sendo alimentado por um líquido baixa pressão com uma percentagem de fluido no estado gasoso, é judicioso diminuir ao máximo a quantidade de fluido no estado gasoso, o trocador E3 permite essa função, evacuando uma parte desse gás via o tubo 19 e condensando uma outra parte desse gás devido ao resfriamento provocado

20/57 pelos gases frios que atravessam o tubo externo do trocador E3 .

Se essa função não fosse assegurada, o trocador El teria um rendimento diminuído devido a uma quantidade de fluido no estado líquido menos importante no circuito frigorífico no nível do ponto 5 e no trocador El em modo evaporador, isto diminuiría o coeficiente médio de condutibilidade no trocador El e, portanto, o rendimento energético do conjunto.

Na figura 5 está representado o funcionamento do sistema com um compressor em dois em função, uma produção calórica assegurada sobre o trocador E2 e E4 e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado transferência parcial de energia.

O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 1. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 80 °C.

O fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador com placas irrigado com água pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

O fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o trocador E2 sendo mais fria que o fluido, as calorias deixa o fluido para o circuito de água E2.

Nesse caso de figura, o fluido é desaquecido ou condensado parcialmente no trocador E2.

Por exemplo, no caso de uma utilização de E2, como desaquecedor sem nenhuma condensação, podemos ter uma temperatura do circuito de E2 à entrada de 75 °C e de saída

21/57 de 77 °C com uma temperatura de condensação de 50 °C.

O fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está portanto desaquecido e no estado gasoso alta pressão.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 75 °C.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 14, o ponto 9, entra no trocador E4 onde é condensado a 100%.

Para isso, o ventilador VENT está em função para o resfriamento do trocador E4.

Nesse caso de figura, a evacuação das calorias é feita sobre o trocador E2 em proveito do circuito de água E2 e sobre o trocador E4 para evacuar o excedente de energia calorífica para o exterior.

Essa função é útil para a estocagem de água quente sanitária com uma temperatura superior a 65 °C para a eliminação das bactérias no verão. O fluido sai do trocador E4 no ponto 8, atravessa o expansor Dl.

O fluido que atravessa o expansor Dl é expandido e se acha, portanto sob a forma líquida baixa pressão, com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 7. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de +10 °C. O fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa

22/57 pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização na parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão no estado líquido e o restando do fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior ao ponto 7.

O fluido atravessa o capilar que apresenta uma perda de pressão equivalente a uma queda de temperatura de 9 °C.

O fluido entra no trocador El no qual entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água El.

O fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão. 0 fluido frigorígeno sai do trocador El, atravessa o ponto 20, V3 2 e o ponto 10.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de +5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

23/57

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico ao caso precedente da figura 4.

Na figura 6 está representado o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função, uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E4 para o descongelamento e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado modo degelo.

degelo da bateria externa serve para eliminar o gelo que obtura e isola a bateria com alhetas externa que recupera a energia calorífica sobre o ar externo.

O fluido atravessa o trocador E2.

circulador P2 é parado a fim de não transmitir as calorias ao circuito de água E2. O fluido frigorígeno que deixa o trocador E2 no ponto 2 está, portanto, no estado gasoso alta pressão e à mesma temperatura que no ponto 1.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 14, o ponto 9, entra no trocador E4 ou é condensado a 100%.

O ventilador VENT está parado, a fim de conservar a totalidade da energia calorífica do fluido frigorígeno para o degelo da bateria.

O fluido do trocador E4 no ponto 8, atravessa o expansor Dl.

O fluido que atravessa o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma

24/57 razão minoritária em fase gasosa no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de +10 °C.

O fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

Uma parte desse volume do fluido frigorigeno baixa pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização na parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O fluido frigorigeno baixa pressão no estado gasoso atravessa em seguida o capilar 2, a válvula de retenção C2 o ponto 20, a válvula V3 2, o ponto 10, o ponto 11 e é aspirado pelo compressor 1.

A totalidade do fluido frigorigeno baixa pressão no estado líquido e o restando do fluido frigorigeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior no ponto 7.

O fluido sendo expandido pelo capilar atravessa o ponto 5 com uma temperatura igual a + 1 °C.

O fluido entra no permutador El no qual entra em

25/57 ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água El.

O fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de +5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de +7 °C.

O compressor CP2 é colocado em função, a fim de diminuir a duração do degelo, aumentando a potência de degelo de um nível igual à potência absorvida do compressor CP2 .

O compressor CP2 reflui o fluido frigorígeno no ponto 13 .

O fluido frigorígeno passa pelo ponto 4, a válvula três vias 2, pelo ponto 10, pelo trocador E3 e é aspirado pelo compressor CP2, após o ponto 13. Sobre esse percurso nenhum expansor foi instalado, os gases de refluxo do compressor CP2 estão a baixa pressão e no estado gasoso.

O gás assim veiculado se carregou de energia calorífica consumida pelo compressor 2 e permite superaquecer os gases de aspiração misturados dos dois compressores no tubo externo do trocador Fluido/Fluido E3.

Assim elevamos a temperatura do fluxo gasoso no ponto

26/57 e, portanto, também a temperatura de refluxo do CPI no ponto 1.

Isto tem por conseqüência o aumento da potência de degelo, propondo um sistema de degelo misto por inversão de ciclo e também por gás quente.

O funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico a caso precedente da figura 4 e 5.

Na figura 7 está representado o funcionamento do sistema com um compressor em dois em função, uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E4, para evacuar as colorias no exterior da construção e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado modo produção de água gelada simples.

O fluido atravessa o trocador E2.

Nesse caso de figura, consideramos que o circuito de água 2 não tem necessidade em caloria e, portanto, o circulador P2 é parado, a fim de não transmitir as calorias ao circuito de água E2.

fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está, portanto, no estado gasoso alta pressão e à mesma temperatura que no ponto 1.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 14, o ponto 9, entra no trocador E4 no qual é condensado a 100%.

O ventilador VENT é colocado em função para resfriar o trocador externo com alhetas E4.

27/57

O fluido sai do trocador E4 no ponto 8, atravessa o expansor Dl.

O fluido que atravessa o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 7. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de +10 °C. O fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa pressão é então evacuada pelo cubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização na parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão estado líquido e o restando do fluido frigorígeno baixa pressão estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 sai no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior ao ponto 7.

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O fluido entra no trocador El no qual ele entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água El.

O fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de +5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

O funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico ao caso precedente da figura 4, 5 e 6.

Na figura 8 está representado o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador El e E2.

A particularidade da figura 8 é de representar o acréscimo de um trocador suplementar E5 alimentado com água por um circuito de água suplementar que teria por função em exemplo recuperar calorias sobre a extração de ar de um batimento.

O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 1. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 90 °C.

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0 fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador com placas irrigado com água pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o trocador E2 sendo mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2.

0 fluido frigorígeno que deixa o trocador E2 no ponto é, portanto, mais fria que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 45 °C.

fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 15 3,o ponto 4 e 20 para em seguida entrar no trocador El.

A água que atravessa o trocador El sendo mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água El.

fluido frigorígeno se condensa no trocador El e sai 20 deste sob a forma líquida alta pressão no ponto 5.

fluido atravessa a válvula de retenção Cl, o ponto 6 e entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3.

Por exemplo, no ponto 6, a temperatura do fluido é de 35 °C.

fluido condensado alta pressão é subresfriado no trocador E3 e sai no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura no ponto 7 será de 3 0 °C,

30/57 seja um subresfriamento de 5 °C, graças ao trocador E3.

O fluido atravessa o expansor Dl no qual é expandido e, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de -15 °C.

O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT. O fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar que atravessa E4. O fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

A montante do expansor Dl no nível do ponto 7, uma ramificação desvia uma parte do fluido no estado líquido alta pressão em direção ao expansor D3. O fluido atravessa o expansor D3 no qual ele é expandido e, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de + 1 °C.

O fluido atravessa o trocador que é alimentado com água pelo circulador P3. Por exemplo, a água de alimentação do trocador E5 tem uma temperatura de entrada de +12 °C e uma temperatura de saída de +7 °C.

O fluido frigorígeno baixa pressão entra em ebulição e sai no estado gasoso do trocador 6 para em seguida atravessar a válvula de regulagem P.

A válvula de regulagem P é uma válvula de pressão constante automática que matem a pressão do fluido frigorígeno reinante no trocador E5 a um valor equivalente mínimo de 0 °C, a fim de que a temperatura de evaporação seja superior à temperatura de tomada em gelo do circuito de água E3.

31/57

Por exemplo, consideraremos que a temperatura de evaporação no trocador E5 é de +1 °C e que a temperatura do gás frigorígeno que atravessa a válvula de pressão constante tem uma temperatura de +10 °C e um estado a 100% gasoso.

Os fluxos gasosos provenientes do trocador E5 e do trocador E4 se misturam no nível do ponto 9.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -5 °C.

O fluido atravessa V3 2 pelo ponto 10.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e 12, é aspirado pelos compressores CPI e CP2.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 e 12 é de +1 °C.

O compressor CP2 aspira o gás baixa pressão no ponto 12 e reflui no ponto 13 o fluido no estado gasoso alta pressão.

Na figura 9 é explicado o funcionamento do trocador

Fluido/Fluido E3 corresponde às figuras 1, 2 e 8.

No ponto 10 entra um fluxo de fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso e frio no cilindro externo do trocador E3.

A temperatura desse fluido pode estar, por exemplo, a uma temperatura de -10 °C.

Esse fluxo de fluido frio no estado gasoso está em contato com a parede externo do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O tubo interno sendo alimentado com fluido alta

32/57 pressão no estado líquido e a uma temperatura, por exemplo, de 60 °C, o fluxo de gás frigorígeno baixa pressão proveniente do ponto 10 e saindo no ponto 11 para ser aspirado pelo compressor 1 e pelo ponto 12 para ser aspirado pelo compressor 2 é aquecido pela parede externa do tubo interno do trocador E3.

Por exemplo, a temperatura no ponto 11 e 12 pode ter um valor superior de 10 °C em relação ao ponto 10.

Geramos assim uma sobrecarga dos gases de aspiração entre o ponto 10 e 11, assim como entre o ponto 10 e 12, quando o compressor 2 está em função. Inversamente o líquido alta pressão no estado líquido que entra no tubo interno do trocador E3 é resfriado pela parede do tubo interno em contato com gases frios do tubo externo.

O diâmetro do tubo interno deve ser pelo menos cinco vezes superior ao diâmetro das canalizações 6 e 7, a fim de que o fluxo do tubo 6 não transite diretamente em direção ao tubo 7. Pela troca térmica em E3, a temperatura do fluido no ponto 6 é superior à temperatura do fluido frigorígeno alta pressão no estado líquido saindo no ponto

7.

Geramos assim um subresfriamento do líquido entre o ponto 6 e 7.

A canalização no ponto 19 tem uma vazão nula, devido ao fato de chegar ao ponto 20 e a pressão no ponto 20 ser equivalente àquela reinante no ponto 19. Na figura 10 é explicado o funcionamento do trocador Fluido/Fluido E3 correspondente às figuras 4, 5, 6 e 7.

No ponto 10 entra um fluxo de fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso e frio no cilindro externo do

33/57 trocador E3.

A temperatura desse fluido pode estar, por exemplo, a uma temperatura de +6 °C.

Esse fluxo de fluido frio no estado gasoso está em contato com a parede externa do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O tubo interno sendo alimentado no ponto 7 com fluido baixa pressão no estado líquido e a uma temperatura, por exemplo, de +10 °C, o fluxo de gás frigorígeno baixa pressão proveniente do ponto 10 e saindo no ponto 11, para ser aspirado pelo compressor 1 e pelo ponto 12 para ser aspirado pelo compressor 2, é aquecido pela parede externa do tubo interno do trocador E3.

Por exemplo, a temperatura no ponto 11 e 12 pode ser um valor superior de 2 °C em relação ao ponto 10.

Geramos assim um super aquecimento de aspiração entre o ponto 10 e 11, assim como entre o ponto 10 e 12, quando o compressor 2 está em função.

Inversamente, o líquido baixa pressão no estado líquido que entra no tubo interno do trocador E3 é resfriado pela parede do tubo interno em contato com gases frios do tubo externo.

O diâmetro do tubo interno deve ser pelo menos cinco vezes superior ao diâmetro das canalizações 7 e 6, a fim de que o fluxo do tubo 7 não transite diretamente em direção ao tubo 6. O líquido baixa pressão que entra no tubo interno do trocador E3 está no estado líquido com uma pequena razão no estado gasoso, devido à expansão em Dl.

A troca térmica em E3 terá por efeito resfriar o tubo interno e assim condensar uma pequena parte do fluido baixa

34/57 pressão no estado gasoso presente no topo do tubo interno.

Uma outra parte de fluido no estado gasoso no topo do tubo interno será evacuada pela canalização 19.

Graças à presença do capilar 1, o trocador El em modo evaporador, assim como o ponto 20 são alimentados com o fluido que tem uma pressão inferior àquela no ponto 19.

Haverá, portanto, um fluxo de gás entre o ponto 19 em direção ao ponto 20, devido ao fato de a pressão no ponto 19 ser superior a do ponto 20.

A vazão de gás será limitada pelo capilar 2 que será calibrado para não poder evacuar a totalidade da bolsa de gás no topo do tubo interno do trocador E3.

Seria prejudicial ao sistema que o fluido frigorígeno baixa pressão no estado líquido passasse pelo capilar 2 em conseqüência de uma evacuação da totalidade do fluido no estado gasoso.

Para as instalações de elevada potência, o capilar pode ser substituído por um expansor termostático com um superaquecimento regulado em 5 °C.

Por esse funcionamento inovador, a razão de fluido no estado líquido no ponto 6 é superior à razão de líquido presente no ponto 7.

O símbolo chamado R é um reservatório de fluido frigorígeno.

Ele compensa a quantidade de fluido necessário ao bom funcionamento da instalação em função das diferentes funções dos trocadores, das condições externas e das diferentes temperaturas de partida sobre os circuitos de água.

Existe uma versão simplificada dessa tecnologia, essa

35/57 versão é adaptada mais particularmente às máquinas monocompressor ou às máquinas que têm pelo menos dois compressores, porém com um conduto de refluxo do compressor 2 que une o conduto de refluxo do compressor 1 no ponto 1 5 ao invés de unir no ponto 4 conforme indicado nas figuras 1 a 8.

Além dessa modificação no nível do refluxo, o expansor D2 é eliminado e o conduto que passa no ponto 17 chega ao ponto 6, ao invés de chegar ao ponto 8, conforme indicado 10 nas figuras 1 a 8.

A representação disto é feita nas figuras 11 a 17.

Na figura 11, o encaminhamento do fluido é idêntico

àquele da figura 1: na	figura 11	está representado	o
funcionamento do sistema	com um compressor em	dois	em
15 função e uma produção	calorífica	assegurada	sobre	o
trocador El e E2. 0 compressor CPI	comprime e	reflui	o

fluido frigorigeno em direção ao ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 90 °C.

0 fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador em placas irrigado com água pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o 25 trocador E2 estando mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2.

fluido frigorigeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está portanto mais frio que no ponto 1.

36/57

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 44 °C.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 3, o ponto 4, o ponto 20, para em seguida entrar no trocador El.

A água que atravessa o trocador El estando mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água El.

O fluido frigorígeno se condensa no trocador El e sai deste sob a forma líquido alta pressão no ponto 5.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de condensação de 36 °C, uma temperatura do circuito de água El à entrada de 33 °C e à saída de 35 °C.

O fluido atravessas a válvula de retenção Cl, o ponto 6 e entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3. Por exemplo, no ponto 6, a temperatura do fluido é de 35 °C.

Por exemplo, a temperatura no ponto 7 será de 30 °C seja um subresfriamento de 5 °C, graças ao trocador E3.

O fluido atravessa o expansor Dl no qual é expandido e, portanto sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de 15 °C.

O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT.

fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar que atravessa E4.

37/57

O fluído frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -10 °C. O fluido atravessa V3 2 pelo ponto 10.

O fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é super aquecido em contato com o tubo interno do trocador E3 .

fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de -5 °C.

A presença do trocador E3 nesse caso de figura é inovadora devido ao fato de ser colocado sobre uma seção líquido alta pressão do circuito frigorífico que não é sempore alimentado com líquido alta pressão em seu tubo interno.

Na figura 11, o trocador E3 serve para superaquecer gases de aspiração, de sub resfriador de líquido alta pressão antes do expansor Dl e permite estocar uma quantidade importante de fluido no estado líquido em seu tubo interno.

O superaquecimento dos gases de aspiração e o subresfriamento do líquido antes do expansor Dl permite aumentar a percentagem de fluido no estado líquido no trocador E4 e, portanto aumentar o coeficiente médio de condutibilidade do trocador E4, seja um ganho para o rendimento energético do conjunto.

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Na figura 112, a função dos trocadores El, E2 e E4 é idêntica à função destacada na figura 2, mas o encaminhamento do fluido é diferente.

Na figura 12 foi representado o funcionamento do sistema do o funcionamento do sis com dois compressores em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador El e E2.

O funcionamento descrito na figura 12 é próximo do funcionamento descrito na figura 11, as diferenças super aquecedor descritas abaixo:

Aumento da vazão mássica de fluido devido à colocação em serviço do compressor 2.

Compressão	de	refluxo	do	fluido	no	ponto	1	pelo
compressor CPI.
Compressão	de	refluxo	do	fluido	no	ponto	13	pelo
compressor CP2..
Mistura desses	dois fluxos	ponto 1	•
Nesse caso,	as	calorias	dos	compressores 1 e	2	serão

evacuadas pelo trocador El e E2 em proveito do circuito de água El e E2.

O fluido que atravessa o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água que atravessa o trocador E2 sendo mais fria do que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2.

O fluido frigorígeno que deixa o trocador E2 no ponto

39/57 está portanto mais frio do que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 45 °C.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, o ponto 3, o ponto 4 e o ponto 20 para em seguida entrara no trocador El.

A água que atravessa o trocador El estando mais fria doq eu o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água El.

fluido frigorígeno se condensa no trocador térmico El e sai deste sob a forma líquido alta pressão noponto

5.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de condensação de 36 °C, uma temperatura do circuito de água El à entrada de 33 °C e de saída de 35 °C. O fluido atravessa a válvula de retenção Cl, o ponto 6 e entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 .

Por exemplo, no ponto 6, a temperatura do fluido é de 35 °C.

O fluido atravessa o expansor Dl no qual é expandido e, portanto, sob a forma de líquido baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de 15 °C.

fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo vent VENT.

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O fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar atravessador E4.

O fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido noponto 9 será de -10 °C.

O fluido atravessa V2 2 pelo ponto 10.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirtado pelo compressor CPI. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de -5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 12 e é aspirado pelo compressor CP2. As funções do trocador E3 super aquecedor idênticas para as figuras 11 e 12.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é de 5- 5 °C.

Na figura 13, a função dos trocadores El, E2 e E4 é idêntica à função destacada na figura 3, mas o encaminhamentoi do fluido é diferente.

Na figura 14 está representado o funcionamento do sistema com um compressor em dois em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E2. O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência ao ponto 1 de 110 °C.

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O fluido atravessando o trocador E2 está à alta pressão e à alta temperatura. A água atravessando o trocador E2 estando mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2.

Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100 % no trocador E2.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de circuito de água à entrada de 60 °C t de saída de 65 °C com uma temperatura de condensação de 65 °C. O fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 é, portanto, concondensado e está mais frio do que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 64 °C.

A válvula V3 1 estando fechada, o fluido frigorígeno atravessa o ponto 15, o filtro F, o ponto 16, a válvula VEM2, o ponto 17, o ponto 6, o trocador E3, o ponto 7, o expansor Dl.

O fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 8. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 8 é de - 15 °C.

O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT.

O fluido entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o ar atravéssador E4.

O fluido frigorígeno deixa E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -10 °C.

O fluido atravessa V3 2 pelo ponto 10.

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O fluido entre no tubo externo do trocador E3 e é superaquecido em contato com o tubo interno do trocador E3.

O fluido deixa o trocador no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de -5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 12 e é aspirado pelo compressor CP2. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é de -5 °C.

Essa função é importante, pois o trocador El que não é alimentado com fluido se esvazia de qualquer fluido no estado líquido, sendo portanto [útil poder estocar esse fluido no volume do cilindro interno do trocador E3 que permanece frio.

Se essa função não fosse assegurada, o trocador E2 ter ia um rendimento diminuído devido a uma quantidade de fluido no estado líquido muito importante no circuito frigorífico e nesse mesmo trocador E2.

Na figura 14, a função dos trocadores El, E2 e E4 é idêntica à função destacada na figura 4, mas o encaminhamento do fluido é diferente.

Na figura 14 está representa o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E2 e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado transformação de energia.

O compressor CPI e o compressor CP2 comprimem e refluem o fluido frigorígeno para o ponto 1 e 13.

A junção do tubo de refluxo do compressor 3 é feita no ponto 1. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de

43/57 referência no ponto 1 de 90 °C.

O fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador em placas irrigado com água pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100 % no trocador E2. Por exemplo, podemos ter uma temperatura do circuito de água à entrada de 60 °C e de saída de 65 °C com uma temperatura de condensação de 65 °C.

O fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 é, portanto, condensado e está mais frio do que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 64 °C.

A válvula V3 1 estando fechada, o fluido frigorígeno atravessa o ponto 15, o filtro F, o ponto 16, a válvula aberta VEM1, o ponto 18, o ponto 8 e o expansor Dl.

O fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com um arazão minoritária em fase aquosa gasosa no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de +10 °C.

A razão de fluido baixa pressão no estado gasoso se acha por gravidade em parte superior do tubo interno do

44/57 trocador E3.

Uma parte desse volume de fluido frigorigeno baixa pressão é, então, evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização na parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O fluido frigorigeno baixa pressão no estado gasosos atravessa o capilar 2, a válvula de retenção C2, o ponto 20, a válvula V3 2, o ponto 10, o ponto 11 e é aspirado pelo compressor 1.

A totalidade do fluido frigorigeno baixa pressão no estado líquido e o restante do fluido frigorigeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior ao ponto 7.

O fluido atravessa o capilar 1 que apresenta uma perda de pressão equivalente a uma queda de temperatura de 9 °C.

O fluido sendo expandido pelo capilar 1 atravessa o ponto 5 com uma temperatura igual a + 1 °C.

O fluido frigorigeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão. O fluido frigorigeno sai do trocador El, atravessa o ponto 20, V3 2 e o ponto 10.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de + 5 °C.

O fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é super aquecido em contato como tubo interno do trocador E3.

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O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 12 e é aspirado pelo compressor CP2. Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é + 7 °C.

Na figura 15, a função dos trocadores El, E2 e E4 é idêntica à função destacada na figura 5,mas o encaminhamento do fluido é diferente. A presença do trocador E3 nesse caso de figura é inovador devido ao fato de ser colocado sobre uma seção líquido baixa pressão do circuito frigorífico que não é sempre alimentado com líquido baixa pressão em seu tubo interno.

A concepção e o local inovador do trocador E3 permitem a esse elemento funções diferentes em função das necessidades em calorias e frigorias dos diferentes trocador instalados.

Na figura 14, o trocador E3 tem seu tubo interno resfriado pelos gases de aspiração que atravessam seu tubo externo, o tubo interno sendo alimentado por um líquido baixa pressão com uma percentagem de fluido no estado gasoso, é judicioso diminuir ao máximo a quantidade de fluido no estado gasoso, o trocador E3 permite essa função, evacuando uma parte desse gás via o tubo 19 e condensando uma outra parte desse gás devido ao resfriamento provocado pelos gases frios que atravessam o tubo externo do trocador R3.

Se essa função não fosse assegurada, o trocador El ter ia um rendimento diminuído devido a uma quantidade de fluido no estado líquido menos importante no circuito

46/57 frigorífico no nível do ponto 5 e no trocador El em modo evaporador, isto diminuiría o coeficiente médio de condutibilidade no trocador El e,portanto, o rendimento energético do conjunto.

Na figura 15 está representado o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função, uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E2 e E4 e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado transferência parcial de energia.

O compressor CPI e o compressor CP2 comprimem e refluem o fluido frigorígeno para os pontos 1 e 13.

A junção do tubo de refluxo do compressor 2 é feita no ponto 1. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 80 °C.

O fluido atravessa o trocador E2 que é um trocador placas irrigado com água pelo circulador P2 para distribuição das calorias.

O fluido atravessando o trocador 2 está à alta pressão e à alta temperatura. Ά água atravessando o trocador E2 estando mais fria do que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo circuito de água E2.

Nesse caso de figura, o fluido é resfriado ou condensado parcialmente no trocador E2.

Por exemplo, no caso de uma utilização de É2 como resfriador sem nenhuma condensação, podemos ter uma temperatura do circuito de água E2 à entrada de 75 °C e de saída de 77 °C com uma temperatura de condensação de 50 °C.

O fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está resfriado e no estado gasosos alta pressão.

47/57

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 675 °C.

fluido frigorígeno atravessa a válvula V2 1, o ponto 14, o ponto 9, entre o trocador E4 no qual é condensado a 100 %.

Nesse caso de figura, a evacuação das calorias se faz sobre o trocador E2 em proveito do circuito de água E2 e sobre o trocador E4 para evacuar o excedente de energia calorífica para o exterior

Essa função é útil para a estocagem de água quente sanitária com uma temperatura superior a 65 °C para a eliminação das bactérias no verão.

fluido sai do trocador E4 matéria plástica 8, atravessa o expansor Dl.

fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 17/ Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de + 10 °C. O fluido entra no cilindro interno do trocador FlÜido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização em parte alta do tubo

48/57 interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso atravessa o capilar 2, a válvula de retenção C2, o ponto 20, a válvula V3 2, o ponto 10, o ponto 11 e 12, é aspirado pelo compressor CPI e CP2.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão no estado líquido e o restante do fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E4 com uma temperatura igual a 10 °C e com uma razão de fluido baixa pressão no estado gasosos inferior no ponto 7.

O fluido sendo expandido pelo capilar atravessa o ponto 5 com uma temperatura iguala a +1 °C.

O fluido entra no trocador El onde entra em ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água El.

O fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão. O fluido frigorígeno sai do trocador El, atravessa o ponto 20, V3 2 e o ponto 10. Por exemplo a temperatura do fluido no ponto 10 será de + 5 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 12 e é aspirado

49/57 pelo compressor CP2.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é de + 7 °C.

O funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico ao caso precedente da figura 14.

Na figura 16, a função dos trocadores El, E2 e E4 é idêntica à função destacada na figura 6, mas o encaminhamento do fluido é diferente.

Na figura 16 está representado o funcionamento do sistema com um compressor em dois em função, uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E4 para o degelo e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado modo degelo.

O degelo da bateria externa serve para eliminar o gelo que obtura e isola a bateria com alhetas externa que recupera a energia calorífica sobre o ar externo. O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 80 °C.

O fluido atravessa o trocador E2.

O circulador P2 é parado a fim de não transmitir as calorias ao circuito de água E2. o fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está no estado gasoso alta pressão e à mesma temperatura que no ponto 1.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, os pontos 14, 9 entra no trocador E4 onde é condensado a 100 o ·

O ventilador VENT está parado, a fim de conservar a totalidade da energia calorífica do fluido frigorígeno para

50/57 o degelo da bateria.

O fluido sai do trocador E4 no ponto 8, atravessa ο expansor Dl. O fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha sob a forma líquido baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de + 10 °C.

O fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido no estado gasoso.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização em parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

O fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso atravessa o capilar 2, a válvula de retenção C2, o ponto 20, a válvula V3 2, os pontos 10 e 11 , e é aspirado pelo compressor 1.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão no estado líquido e o restante do fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasosos não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com um a razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior no ponto 7.

O fluido atravessa o capilar que apresenta uma perda

51/57 de pressão equivalente a queda de temperatura de 9 °C.

O fluido entra no trocador El onde entre em ebulição, evacuando as frigorias sobre o circuito de água El. O fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão. O fluido frigorígeno sai do trocador El, atravessa o ponto 20, V3 2 e o ponto 10.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de + 5 °C.

O fluido entra no tubo externo do trocador E3 é super aquecido em contato com o tubo interno do trocador E3.

O fluido deixa o trocador R3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

O funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico ao caso precedente da figura 14 e 15.

Na figura 17, a função dos trocadores El, E2, E4 é idêntica à função destacada na figura 7, porém o encaminhamento do fluido é diferente.

Na figura 17 está representa o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função, uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E4 para evacuar as calorias no exterior da construção e uma produção frigorífica assegurada sobre o trocador El.

Esse modo de função é denominado produção de água gelada simples.

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fluido atravessa o trocador E2.

Nessa caso de figura, consideramos que o circuito de água E2 não tem necessidade em calorias e, portanto, o circulador P2 é parado a fim de não transmitir as calorias ao circuito de água R2.

O fluido frigorígeno deixando o trocador E2 no ponto 2 está no estado gasoso alta pressão e à mesma temperatura que no ponto 1.

O fluido frigorígeno atravessa a válvula V3 1, os pontos !4 e 9, entra no trocador E4 onde é condensado a 100 Q,

Ό .

O ventilador VENT está em função para resfriar o trocador externo com alhetas E4. O fluido sai do trocador E4 no ponto 8, atravessa o expansor Dl. O fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha sob a forma líquido baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 7.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 7 é de + 10 °C.

fluido entra no cilindro interno do trocador Fluido/Fluido E3 em estado líquido baixa pressão e a uma temperatura de 10 °C com uma razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso.

A razão variável de fluido baixa pressão no estado gasoso se acha por gravidade na parte superior do tubo interno do trocador E3.

Uma parte desse volume de fluido frigorígeno baixa

53/57 pressão é então evacuada pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 que é uma canalização em parte alta do tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3.

fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso atravessa o capilar 2, avião de retenção C2, o ponto 20, a válvula V3 2, os pontos 10, 11, e é aspirado pelo compressor 1.

A totalidade do fluido frigorígeno baixa pressão no estado líquido e o restante do fluido frigorígeno baixa pressão no estado gasoso não evacuado pelo tubo de desgaseificação no ponto 19 saem no ponto 6 do tubo interno do trocador E3 com uma temperatura igual a 10 °C e com um a razão de fluido baixa pressão no estado gasoso inferior ao ponto 7.

fluido entra no trocador El onde entra em ebulição evacuando as frigirías sobre o circuito de água El.

fluido frigorígeno deixa El sob a forma gasosa baixa pressão.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 10 será de + 5 °C.

fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é super aquecido em contato com o tubo interno do trocador E3. O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e é aspirado pelo compressor CPI.

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Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 11 é de + 7 °C.

O fluido deixa o trocador E3 no ponto 12 e é aspirado pelo compressor CPI.

Por exemplo, a temperatura do fluido no ponto 12 é de + 7 °C.

O funcionamento do trocador E3 nesse caso de figura é idêntico ao caso precedente da figura 14, 15 e 16.

Na figura 18 está representa do o funcionamento do sistema com dois compressores em dois em função e uma produção calorífica assegurada sobre o trocador E2 e sobre o trocador El.

A figura 18 não faz parte do sistema simplificar e integra o expansor D2 em seu esquema fluídico.

O compressor CPI comprime e reflui o fluido frigorigeno para o ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 1 de 110 °C.

O fluido atravessando o trocador E2 está la alta pressão e à alta temperatura. A água atravessando o trocador E2 estando mais frio que o fluido, as calorias deixam o fluido pelo corrente de água E2. Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100 % no trocador E2.

O fluido frigorigeno deixando o trocador E2 no ponto 2

55/57 é condensado e está mais frio que no ponto 1.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 é de 64 °C.

O fluido atravessando o expansor D2 é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com uma razão minoritária em fase gasosa no ponto 18.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 18 é de -15 °C.

O compressor CP2 comprime e reflui o fluido frigorígeno para o ponto 13. Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 13 de 60 °C.

O fluido atravessa o ponto 4, o ponto 20 e entra no trocador El que é um trocador com placas irrigado com água, pelo circulador P2 para a distribuição das calorias.

O fluido atravessando o trocador El está à alta pressão e à alta temperatura. A água atravessando o trocador El estando mais fria que o fluido, as calorias deixam o fluido para o circuito de água El.

Nesse caso de figura, o fluido é condensado a 100 % no trocador El. Por exemplo, podemos ter uma temperatura do circuito de água à entrada de 30 °C e de saída de 35 °C com uma temperatura de condensação de 38 °C.

fluido frigorígeno deixando o trocador El no ponto 5 é, portanto condensado e está mais frio do que no ponto 20.

Por exemplo, podemos ter uma temperatura de referência no ponto 2 de 37 °C.

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O fluido frigorígeno proveniente do ponto 5 atravessa a válvula de retenção Cl, o ponto 6, entra no tubo interno do trocador Fluido/Fluido E3, atravessa o ponto 7, atravessa e é expandido pelo expansor Dl.

O fluido atravessando o expansor Dl é expandido e se acha, portanto, sob a forma líquida baixa pressão com um razão minoritária em fase gasosa no ponto 8.

Por exemplo, a temperatura de fluido no ponto 8 é de 15 °C.

O fluxo de fluido frigorígeno proveniente do ponto 8 e do ponto 18 super aquecedor misturados à entrada do trocador E4. O fluido atravessa o trocador E4 que é ventilado pelo ventilador VENT. O fluido entra em ebulição evacuando as frigorias ar o ar atravessando E4, o fluido frigorígeno deixa o trocador E4 no ponto 9 sob a forma gasosa baixa pressão.

Para o exemplo, a temperatura do fluido no ponto 9 será de -10 °C.

O fluido atravessa V2 2 pelo ponto 10.

O fluido entra no tubo externo do trocador E3 e é superaquecido em contato do tubo interno do trocador E3. O fluido deixa o trocador E3 no ponto 11 e 12 e é as [irado pelos compressores CPI e CP2.

No caso da figura 10, temos uma temperatura de condensação diferente entre o trocador El e E2 e, portanto, o compressor CPI e CP2.

Quanto mais baixa for a temperatura de condensação e mais elevado for o rendimento do compressor, essa possibilidade é, portanto, benéfica ao rendimento global da instalação.

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Essa possibilidade de funcionamento é particular ao princípio em seu esquema fluido com a integração do expansor D2 (figuras 1 a 8 e figura 18).

A versão simplificada do esquema fluídico que suprime 5 o expansor D@ não autoriza uma temperatura de condensação diferente entre El e E2, mas permite uma diminuição do custo de produção (figuras 11 a 17).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema reversível de recuperação por retirada e transferência de energia entre pelo menos dois meios diferentes, por exemplo, entre um meio externo e um meio de vida ou entre um meio de vida e um outro meio de vida, utilizando como veículo de transferência um fluido frigorífico, passando sucessivamente de um estado gasoso a um estado líquido e inversamente pela sucessão de fases de compressões e de expansões, caracterizado pelo fato de comportar:

- um trocador de calor reversível FLUIDO FRIGORÍGENO/ÁGUA (E1) para produzir água gelada ou água quente em um circuito de água (E1);

- um trocador de calor não reversível FRIGORÍGENO/ÁGUA (E2) para produzir água quente em um circuito de água (E2);

- no mínimo um compressor principal (CP1) ligado a um trocador de calor FLUIDO FRIGORÍGENO/FLUIDO FRIGORÍGENO (E3) no ponto (11) e a um trocador de calor não reversível (E2) no ponto (1);

- um tubo capilar (TUBO CAPILAR 2) para limitar a vazão de fluido refrigerante no estado gasoso proveniente do trocador de calor (E3);

- um trocador de calor (E4) para a recuperação ou a evacuação das calorias a partir do meio externo, wm que o trocador de calor (E4) é um trocador de calor com alhetas para as bombas a calor de tipo AR/ÁGUA ou um trocador de calor com placas, ou ainda um trocador de calor multitubular ou coaxial para as bombas a calor de tipo ÁGUA/AR;

- uma válvula expansora termostática bi-fluxo com

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2/7 equalização externa (D1) para expandir o fluido frigorígeno de um ponto (7) para o ponto (8), quando o trocador de calor (E4) está em modo evaporador e para expandir o fluido frigorígeno do ponto 8 para o ponto (7), quando o trocador (E1) está em modo evaporador;

- um tubo capilar (TUBO CAPILAR 1) para assegurar uma expansão final do fluido frigorígeno no estado líquido expandido pela válvula expansora termostática (D1);

- o trocador de calor FLUIDO FRIGORÍGENO /FLUIDO FRIGORÍGENO (E3) ligado por um ponto (6) ao tubo capilar (CAPILAR 1) de expansão final, a uma válvula de retenção (C1), a um reservatório (R), por um ponto (7) a essa válvula expansora termostática bi-fluxo com equalização externa (D1) , por um ponto (19) ao dito tubo capilar (CAPILAR 2) para a limitação da vazão mássica sobre essa ramificação, por um ponto (10) na admissão dos gases frios provenientes de uma válvula (V3 n^o 2), por um ponto (11) à aspiração dos gases superaquecidos pelo compressor (CP1), e eventualmente por um ponto (12) à aspiração dos gases superaquecidos por um compressor (CP2);

- o trocador de calor (FLUIDO/ FLUIDO) (E3) apresenta dois modos de funcionamento;

- quando esse trocador (E3) é alimentado no ponto (7) com fluido de baixa pressão no estado líquido com uma pequena proporção de fluido no estado gasoso, esse trocador condensa uma parte desse fluido no estado gasoso e evacua via o ponto (19), uma outra parte desse fluido no estado gasoso, de forma a aumentar a proporção de líquido no ponto (60 do trocador de calor (E3);

- quando esse trocador (E3) é alimentado no ponto (6)

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3/7 com fluido de alta pressão no estado líquido, esse trocador (E3) funciona como subresfriador desse fluido de alta pressão no estado líquido e como superaquecedor dos gases de aspiração entre o ponto (10) e pelo menos o ponto (11);

- esse reservatório de fluido frigorígeno (R) contendo uma reserva de fluido frigorígeno;

- essa válvula de retenção (C1) que permite o desvio do fluido do ponto (5) para o ponto (6), quando o trocador (E1) é utilizado como condensador;

- uma válvula de retenção (C2) para a interdição de um refluxo do fluido de um ponto (20) para o ponto (19), quando o trocador (E1) é utilizado como condensador;

- uma válvula de três vias motorizada (V3 No 1) para permitir o funcionamento do trocador (E2) em modo resfriador, condensador total ou parcial e para permitir o desvio do fluxo de fluido frigorígeno para o trocador (E1) ou para o trocador (E4);

- uma válvula de três vias motorizada (V3 No 2) para permitir o funcionamento do trocador (E1) em modo evaporador, ou para permitir a operação do trocador (E4) em modo evaporador;

- uma válvula solenoide (VEM1) através da qual o fluido frigorígeno passa de um ponto (16) para um ponto (17) quando o trocador de calor (E1) está em modo de evaporação e quando o trocador de calor (E2) está em um modo de condensação;

- uma válvula solenoide (VEM2) através da qual o fluido frigorígeno passa de um ponto (16) para um ponto (18) quando o trocador de calor (E4) está em modo de evaporação e quando o trocador de calor (E2) está em um

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4/7 modo de condensação; e - uma válvula expansora unidirecional (D2) para a expansão do fluido entre o ponto (16) e o ponto (18), quando o trocador (E4) está em modo evaporador e o trocador (E2) está em modo condensador.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um ou vários compressores secundários (CS) ligados a esse trocador (E3) no ponto (12) e a esse trocador não reversível (E2) no ponto (1) via uma tubulação (13), seja um ou vários compressores secundários (CS) ligados a esse trocador (E3)

no ponto (12) e a esse trocador reversível (E1) no ponto (20) via tubulações (13) e (4) . 3. Sistema, de acordo com qualquer uma das

reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela ligação da aspiração de um ou mais compressores a um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO / FLUIDO FRIGORÍGENO (E3), que assegura, entre outras funções, o superaquecimento dos gases de aspiração, antes da compressão destes.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula expansora termostática bi-fluxo (D1) acoplado a um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO / FLUIDO FRIGORÍGENO (E3) que assegura, entre outras funções, o subresfriamento do líquido de alta pressão no ponto (7), quando o fluxo frigorígeno passa através da válvula expansora (D1).
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula expansora termostática bi-fluxo (D1) acoplada a um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO/ FLUIDO FRIGORÍGENO (E3) que assegura, entre outras funções, a desgaseificação parcial do líquido de

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5/7 baixa pressão, via o tubo (19) e o tubo capilar (TUBO CAPILAR 2), a montante do tubo capilar (TUBO CAPILAR 1) para a expansão final, quando fluido frigorígeno passa através da válvula expansora (D1).
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de um reservatório alimentado com líquido de alta pressão, quando o trocador (E1) está em modo condensador e é alimentado com líquido de baixa pressão com uma percentagem de fluido frigorígeno minoritária no estado gasoso, quando o trocador (E1) está em modo evaporador.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula de três vias (V3 No 1) para a alimentação com fluido frigorígeno de alta pressão no estado gasoso ou no estado líquido ou em um estado misto de líquido e gás misturado para o trocador externo (E4) ou para o trocador (E1).
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula de três vias (V3 No 2) para a alimentação com fluido frigorígeno de baixa pressão no estado gasoso para o trocador FLUIDO FRIGORÍGENO/FLUIDO FRIGORÍGENO (E3) e para a seleção do trocador (E4) ou (E1) em modo evaporador.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO/ÁGUA (E2) para o resfriamento ou a condensação total ou parcial dos gases de refluxo de um ou mais compressores ligado(s) ao ponto (1) para uma produção de água quente sobre o circuito (E2).
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,

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6/7 caracterizado pela presença de um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO/ÁGUA (E1) para a condensação total ou a evaporação total do fluido frigorígeno que o atravessa para uma produção de água quente ou água gelada sobre o circuito de água (E1).
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de um trocador FLUIDO FRIGORÍGENO/AR (E4) para a condensação total ou a evaporação total do fluido frigorígeno que o atravessa para uma recuperação ou uma evacuação das calorias sobre um meio externo.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de um tubo capilar (TUBO CAPILAR 1) para a expansão final do fluido frigorígeno parcialmente desgaseificado proveniente do trocador (E3),

quando (E1) está em modo evaporador. a reivindicação 1, 13. Sistema, de acordo com caracterizado pela presença de um tubo capilar (TUBO CAPILAR 2) para a limitação da taxa de vazão de fluido frigorígeno proveniente do trocador (E3) sob a forma gasosa, quando (E1) está em modo evaporador. 14. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pela presença de uma válvula de retenção (C1) para o desvio do fluido frigorígeno entre os pontos (5) e (6), quando o trocador (E1) está em modo condensador.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula de retenção (C2) para impedir a circulação do fluido frigorígeno do ponto (20) para o ponto (19), quando o trocador (E1) está em modo condensador.

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7/7
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula solenoide (VEM1) para permitir a passagem do fluido frigorígeno do ponto (16) para o ponto (17), quando o trocador (E2) está em modo

5 condensador e o trocador (E1) em modo evaporador.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula solenoide (VEM2) para permitir a passagem do fluido frigorígeno do ponto (16) para o ponto (18), quando o trocador (E2) está em modo

10 condensador e o trocador (E4) está em modo evaporador.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela presença de uma válvula expansora termostática (D2) unidirecional para a expansão e a alimentação com líquido expandido do trocador (E4), quando

15 este está em modo evaporador e quando o trocador (E2) está em modo condensador.