ES2321883T3 - Dispositivo para secar aire en edificios, en particular en piscinas cubiertas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el secado de aire de edificios, 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, caracterizado porque en el circuito de medio refrigerante de la máquina refrigeradora delante de la válvula de expansión (6) está dispuesto un subenfriador de medio refrigerante (15) que sirve para el subenfriado del medio refrigerante fluido antes de la inyección en el evaporador (4), porque el evaporador (4) está puenteado por un conducto de derivación (7) y porque la cantidad de aire conducida a través del conducto de derivación (7) por medio de un órgano de bloqueo (8) dispuesto en el conducto de derivación es 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 a la cantidad de aire de escape y la cantidad de aire entrante.
Description
Dispositivo para secar 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.
A partir del documento US 4.517.810 es conocido
enfriar y deshumedecer el aire de una piscina a través de una
máquina refrigeradora y después calentarlo de nuevo. Esta
instalación conocida trabaja de forma no exacta, 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.
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, en el caso de una
potencia de frío incrementada.
Este problema se resuelve según la invención de
manera que en el circuito de medio refrigerante de la máquina
refrigeradora delante de la válvula de expansión esté dispuesto un
subenfriador de medio refrigerante (fig. 1) que sirva para el
subenfriado del medio refrigerante fluido antes de la inyección en
el evaporador y 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.
Esto conduce a una considerable ganancia de
potencia con un ahorro de energía. De manera particularmente
ventajosa, un dispositivo de este tipo se puede emplear en piscinas
cubiertas. 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, con
un considerable ahorro de energía.
Se alcanza un aumento adicional de la ganancia
de potencia con un considerable ahorro de energía si como agente
refrigerante para enfriar el medio refrigerante fluido se emplea el
agua nueva a calentar que va a ser alimentada al edificio, en
particular a la piscina
Perfeccionamientos ventajosos están recogidos 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,
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 (15)
1. Dispositivo para el secado de aire de
edificios, 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, caracterizado porque en el
circuito de medio refrigerante de la máquina refrigeradora delante
de la válvula de expansión (6) está dispuesto un subenfriador de
medio refrigerante (15) que sirve para el subenfriado del medio
refrigerante fluido antes de la inyección en el evaporador (4),
porque el evaporador (4) está puenteado por un conducto de
derivación (7) y porque la cantidad de aire conducida a través del
conducto de derivación (7) por medio de un órgano de bloqueo (8)
dispuesto en el conducto de derivación es 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 a la cantidad de aire de escape y la
cantidad de aire entrante.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque como agente de enfriamiento para el
enfriado del medio refrigerante fluido se emplea el agua nueva que
se va a calentar y alimentar al edificio, en particular a la
piscina.
3. 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).
4. 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
(F01).
5. 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.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque detrás de la bifurcación del canal de
aire de escape (F01) 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
(F01) y en el canal de aire exterior (AU1).
7. 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 (F02).
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
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 (F02).
9. 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).
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque entre la
desembocadura del segundo canal de alimentación de aire exterior
(AU2) y la bifurcación del segundo canal de aire de escape (F02)
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 (F02,
AU2).
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque en el segundo
canal de aire de escape (F02) está dispuesto un condensador de aire
(21).
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los órganos
de bloqueo estás formados por obturadores.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los órganos
de bloqueo, en particular los obturadores, son accionados por
motor.
14. 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 medi-
dos.
dos.
15. 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).
condensador (5).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10226417A DE10226417A1 (de) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | Vorrichtung zum Trocknen von Luft in Gebäuden insbesondere in Schwimmhallen |
DE10226417 | 2002-06-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2321883T3 true ES2321883T3 (es) | 2009-06-12 |
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