ES2295638T3 - Dispositivo para el secado de aire en edificios, en particular en piscinas cubiertas. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo para el secado de aire de edificios, en particular en piscinas cubiertas, con una máquina refrigeradora (bomba térmica) que presenta un compresor (3), un condensador (5), una válvula de expansión (6) y un evaporador (4), siendo enfriado y deshumectado el aire de escape (AB) caliente y húmedo que procede del interior del edificio por el evaporador (4) y después es calentado de nuevo por medio del condensador (5) y reconducido como aire entrante (ZU) al interior del edificio, y en el que el evaporador (4) es salvado por un conducto de derivación (7), caracterizado porque la cantidad de aire conducida a través del conducto de derivación (7) es controlable por medio de un órgano de bloqueo (8) dispuesto en el conducto de derivación en correspondencia a la temperatura del aire de escape, la humedad del aire de escape, la temperatura del aire entrante y la humedad del aire entrante, así como la cantidad de aire de escape y la cantidad de aire entrante.

Description

Dispositivo para el secado de aire en edificios, en particular en piscinas cubiertas.
La invención se refiere a un dispositivo para el secado de aire en edificios, en particular en piscinas cubiertas, con una máquina refrigeradora (bomba térmica), que presenta un compresor, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador, siendo enfriado y deshumedecido el aire de escape caliente y húmedo que sale del interior del edificio por medio del evaporador y después es calentado de nuevo por medio del condensador y reconducido como aire entrante al interior del edificio, y en el que el evaporador es salvado por un conducto de derivación.
Es conocido enfriar y deshumedecer el aire de una piscina a través de una máquina refrigeradora por debajo y después calentarlo de nuevo. Los dispositivos conocidos trabajan de forma imprecisa, es decir, la humedad y las sustancias nocivas que resultan de ello no son deshumedecidas ni es alimentado aire nuevo en correspondencia a la utilización real de la piscina. De esta forma se produce a menudo un consumo de energía elevado.
Además es conocido por el documento US 4 517 810 disponer en un dispositivo para el secado de aire de edificios un conducto de derivación, a través del cual la instalación es llevada a un funcionamiento de reposo, en particular durante la noche, para evitar que se congele el evaporador.
El objeto de la invención es mejorar un dispositivo del tipo mencionado al principio, de manera que se realice una deshumectación y en particular una alimentación de aire nuevo exactamente de acuerdo con las particularidades existentes en el edificio, en particular en la piscina cubierta.
Este objeto se lleva a cabo según la invención de manera que la cantidad de aire conducida a través del conducto de derivación por medio de un órgano de bloqueo dispuesto en el conducto de ventilación sea controlable en correspondencia a la temperatura del aire de escape, la humedad del aire de escape, la temperatura del aire entrante y la humedad del aire entrante, así como la cantidad de aire de escape y la cantidad de aire entrante.
Con ello se consigue una regulación extremadamente precisa de la potencia de deshumectación óptima y en particular de la alimentación de aire nuevo necesaria por motivos higiénicos. Esto conduce también a un ahorro de energía considerable.
Es especialmente ventajoso que en el circuito de medio refrigerante de la máquina refrigeradora antes de la válvula de expansión esté dispuesto un subenfriador de medio refrigerante que sirva para el subenfriado del medio refrigerante fluido antes de la inyección en el evaporador. Para ello puede ser empleado como agente refrigerante para enfriar el medio refrigerante el agua nueva que va a ser alimentada al edificio, en particular a la piscina.
Otros perfeccionamientos ventajosos están realizados en las reivindicaciones subordinadas.
Ejemplos de realización de la invención están representados en los dibujos y se describirán en detalle a continuación. Muestran:
Fig. 1, un primer ejemplo de realización con conducto de derivación regulado y subenfriador de medio refrigerante,
Fig. 2, un segundo ejemplo de realización con canal de alimentación de aire exterior y canal de aire de escape,
Fig. 3, un tercer ejemplo de realización con segundo canal de aire de escape, y
Fig. 4, un cuarto ejemplo de realización con segundo canal de alimentación de aire exterior.
Es conocido en particular en las piscinas cubiertas deshumedecer el aire por medio de una máquina refrigeradora. Para ello el aire de escape AB es aspirado a través de un ventilador 2, reconducido a través de un canal de aire principal 22, tratado y reconducido a través de otro ventilador 1 como aire entrante ZU de nuevo a la sala (salas), en particular a la piscina cubierta.
La máquina refrigeradora está formada por un compresor 3, un evaporador 4, un condensador 5 y una válvula de expansión 6. El aire que va a ser deshumectado o secado es conducido a través del ventilador 2 y del canal 22 a través del evaporador 4 y allí enfriado por debajo de su punto de condensación. El aire enfriado y así seco es calentado de nuevo después con su propia energía extraída en el enfriamiento en el condensador 5. El aire seco caliente es reconducido de nuevo por medio del ventilador 1 a la sala o al objeto. Para mantener este proceso, el compresor 3 es alimentado con energía eléctrica. Para diseñar el proceso de deshumectación o secado de forma especialmente económica es necesario mantener la energía eléctrica de salida para el compresor lo más pequeña posible.
Para mantener la energía eléctrica de salida pequeña para el compresor 3 es conocido combinar un transmisor de calor con el proceso de la máquina refrigeradora. En el transmisor de calor es preenfriado el aire a ser secado, enfriado a través del evaporador 4 dispuesto a continuación a la temperatura del punto de condensación, después precalentado en el transmisor de calor y calentado de nuevo por medio del condensador 5.
Además es conocido evadir el evaporador 4 por medio de un conducto de derivación con obturador 8 de conducto de derivación para reducir la potencia de entrada del compresor 3 manteniendo constante la potencia de deshumectación. Hay que constatar que en caso de una cantidad de aire demasiado grande o también demasiado pequeña a través de este conducto de derivación se produce un reducción drástica de la potencia de deshumectación. Para ello el circuito de conducto de derivación es posible también en combinación con un transmisor de calor.
Un componente esencial de la invención es que la cantidad de aire a través del conducto de derivación es regulada de modo que siempre esté garantizada la máxima potencia de deshumectación posible (Fig. 1). Es nuevo también que con ayuda de una unidad de control y regulación electrónica son medidas tanto la temperatura y humedad del aire de escape como la temperatura y humedad del aire entrante. Además es detectada con la técnica de medición la cantidad de gas de escape y también la cantidad de aire entrante. Para ello están dispuestos en el canal de aire de escape 22a y en el canal de aire entrante 22b sendos al menos dos sensores, que miden la temperatura y la humedad del aire en el canal. Además es medido el rendimiento de aire a través de los ventiladores 1 y 2, respectivamente.
Con ayuda de estos valores de medida puede ser determinada de forma permanente la diferencia absoluta de humedad entre el aire de escape y el aire entrante. La diferencia de humedad sirve como magnitud de regulación para el obturador 8 de conducto de derivación que funciona por electromotor. Con ello está garantizado que en caso de condiciones de funcionamiento diferentes es conducida en cada caso la cantidad de aire óptima a través del evaporador. Con ello se consigue una relación óptima entre la potencia de deshumectación respecto a la potencia de entrada del compresor.
Otra posibilidad para la optimización de la energía consiste en el subenfriado del medio refrigerante fluido antes de la inyección en el evaporador 4 (Fig. 1). Para ello es integrado directamente antes de la válvula de expansión 6 un subenfriador de medio refrigerante 15. Como medio refrigerante sirve aquí agua nueva que según la experiencia es necesaria en una piscina en grandes cantidades y debe también ser calentada (por ejemplo, realimentación de agua de la piscina, duchas, etc.).
Puesto que en una piscina cubierta son liberadas permanentemente sustancias nocivas (por ejemplo trihalometano) es necesario alimentar una determinada porción de aire exterior de la piscina cubierta a través de un canal de alimentación AU1 (Fig. 2). Esta porción de aire exterior necesaria higiénicamente debería estar adaptada al tipo de utilización respectiva de la piscina. La cantidad de sustancias nocivas, a semejanza del caso del vapor de agua, depende del tipo de utilización de la piscina. Es decir, una pequeña utilización de la piscina significa una pequeña porción de sustancias nocivas o porción de vapor de agua; un uso alto de la piscina, por el contrario, implica mayor porción de sustancias nocivas o alta porción de vapor de agua. Puesto que por esta invención la cantidad de agua liberada es detectada con la técnica de medición, ésta sirve como magnitud de regulación para la medida de la alimentación del caudal de aire exterior AU necesaria higiénicamente para la evacuación o reducción de sustancias nocivas. El aire de escape que se lleva al exterior es aquí desprendido hacia fuera a través de un canal de aire de escape.
Para en el funcionamiento en verano, cuando es usada una tasa de aire exterior elevada y no es deseable ninguna recuperación de calor, puede ser evitada la configuración de intercambiador de calor que se encuentra en el camino del aire de escape por una conexión de aire de escape FO2 adicional (Fig. 3). Para este fin es abierto el obturador de aire 18 y cerrado el obturador de aire 19.
Si el aire exterior en verano es muy caliente y sobre todo muy húmedo, a menudo ya no puede mantenerse la temperatura y humedad del aire deseadas en la piscina cubierta. Para hacer posible un acondicionamiento agradable del aire también en estas condiciones de funcionamiento el aire exterior es aspirado a través de una conexión de aire exterior adicional AU2 con obturador de aire 20 y es enfriado y secado por medio de la configuración de intercambiador de calor (Fig. 4). Si se produce un sobrecalentamiento del aire de la piscina cubierta puede ser eliminado el calor excedente por medio de un condensador de aire 21 adicional fuera del proceso de deshumectación con el aire de escape fuera del objeto.
Para diseñar el proceso de deshumectación o de secado de forma especialmente económica es necesario mantener lo más pequeña posible la energía eléctrica de entrada para el compresor. Es conocido que para ello pueden ser combinados intercambiadores de calor con el proceso de la máquina refrigeradora.
En resumen esta invención describe un aparato de ventilación de piscinas cubiertas que se optimiza a sí mismo. Éste adapta su modo de funcionamiento a las condiciones respectivas y elige automáticamente y de forma autónoma el modo de funcionamiento más eficaz en cuanto a energía. Según el precio de la energía o las condiciones del aire exterior puede ser más económico deshumedecer la piscina cubierta por medio de aire exterior en lugar del funcionamiento de bomba térmica. Por empleo de un módulo de proceso que contiene todos los parámetros, incluidas las condiciones del aire exterior, al ser introducidos los precios de la energía eléctrica y térmica es seleccionado automáticamente el modo de funcionamiento más económico.
La función descrita es válida también en la combinación de una máquina refrigeradora y un transmisor de calor aire-aire.

Claims (16)

1. Dispositivo para el secado de aire de edificios, en particular en piscinas cubiertas, con una máquina refrigeradora (bomba térmica) que presenta un compresor (3), un condensador (5), una válvula de expansión (6) y un evaporador (4), siendo enfriado y deshumectado el aire de escape (AB) caliente y húmedo que procede del interior del edificio por el evaporador (4) y después es calentado de nuevo por medio del condensador (5) y reconducido como aire entrante (ZU) al interior del edificio, y en el que el evaporador (4) es salvado por un conducto de derivación (7), caracterizado porque la cantidad de aire conducida a través del conducto de derivación (7) es controlable por medio de un órgano de bloqueo (8) dispuesto en el conducto de derivación en correspondencia a la temperatura del aire de escape, la humedad del aire de escape, la temperatura del aire entrante y la humedad del aire entrante, así como la cantidad de aire de escape y la cantidad de aire entrante.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en el circuito del medio refrigerante de la máquina refrigeradora está dispuesto antes de la válvula de expansión (6) un subenfriador (15) de medio refrigerante para el subenfriado del medio refrigerante fluido antes de la inyección en el evaporador (4).
3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque
como agente de enfriamiento para el enfriado del medio refrigerante fluido es empleada el agua nueva que se va a calentar y alimentar al edificio, en particular a la piscina.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el canal de aire principal (22) entre el condensador (5) y el evaporador (4) desemboca un canal de alimentación de aire exterior (AU1).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque desde el canal de aire principal (22) entre el condensador (5) y el evaporador (4), en particular antes de la bifurcación del canal de alimentación de aire exterior (AU1), se bifurca un canal de aire de escape (FO1).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en los canales de aire de alimentación y/o de escape están dispuestos órganos de bloqueo.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque detrás de la bifurcación del canal de aire de escape (FO1) está dispuesto un órgano de bloqueo (12) en el canal de aire principal (22), por medio del cual es controlable la cantidad de aire de escape desprendida en funcionamiento combinado de los órganos de bloqueo (13, 14) en el canal de aire de escape (FO1) y en el canal de aire exterior (AU1).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque desde el canal de aire principal (22) antes del evaporador (4) y en particular antes de la bifurcación del conducto de derivación, se bifurca un segundo canal de aire de escape (FO2).
9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque detrás de la bifurcación del segundo canal de aire de escape está dispuesto un órgano de bloqueo (19), por medio del cual es controlable la cantidad de aire de escape desprendida en funcionamiento combinado con el órgano de bloqueo (18) en el segundo canal de aire de escape (FO2).
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el canal de aire principal (22) delante del evaporador (4) y en particular detrás de la segunda bifurcación de canal de aire de escape desemboca un segundo canal de alimentación de aire exterior (AU2).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque entre la desembocadura del segundo canal de alimentación de aire exterior (AU2) y la bifurcación del segundo canal de aire de escape (FO2) está dispuesto un órgano de bloqueo (19) en el canal de aire principal (22) que coopera con los órganos de bloqueo (18, 20) en los segundos canales de aire de escape y de aire exterior (FO2, AU2).
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque en el segundo canal de aire de escape (FO2) está dispuesto un condensador de aire (21).
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los órganos de bloqueo estás formados por obturadores.
14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los órganos de bloqueo, en particular los obturadores, son accionados por motor.
15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dispositivos de medición que registran las temperaturas, la humedad y en particular las cantidades de aire, así como los accionamientos, en particular los motores de los órganos de bloqueo, están conectados a un dispositivo de regulación electrónico que controla los órganos de bloqueo en correspondencia a los valores medidos.
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la combinación de un transmisor de calor con el proceso de la máquina refrigeradora está conectado un transmisor de calor en el canal principal (22), de tal modo que en el transmisor de calor (16) el aire a ser secado es preenfriado, enfriado por medio del evaporador (4) dispuesto a continuación a la temperatura del punto de condensación y después en el transmisor de calor es precalentado y es calentado otra vez por el condensador (5).
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