ES2584967T5 - Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos - Google Patents

Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos Download PDF

Info

Publication number
ES2584967T5
ES2584967T5 ES11306156T ES11306156T ES2584967T5 ES 2584967 T5 ES2584967 T5 ES 2584967T5 ES 11306156 T ES11306156 T ES 11306156T ES 11306156 T ES11306156 T ES 11306156T ES 2584967 T5 ES2584967 T5 ES 2584967T5
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
refrigerant
evaporator
air
absorbent
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11306156T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2584967T3 (es
Inventor
Marti Ricard Barba
Atmella Josep Maria Nacenta
Tous Ricard Bosch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44651575&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2584967(T5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Universitat Politecnica de Catalunya UPC, Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Application granted granted Critical
Publication of ES2584967T3 publication Critical patent/ES2584967T3/es
Publication of ES2584967T5 publication Critical patent/ES2584967T5/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/005Regenerative cooling means, e.g. cold accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos
[0001] El presente aparato es un procedimiento de refrigeración del aire y un sistema de aire acondicionado para vehículos.
[0002] Los vehículos de transporte público como los autobuses, los trenes y los tranvías tienen generalmente un ciclo de alta frecuencia de arranque / parada con tiempos de trayecto corto. Esto hace difícil controlar el sistema de aire acondicionado para el bienestar térmico del pasajero o para enfriar el espacio cerrado que contiene los equipos de producción de calor, como la sala técnica, limitando al mismo tiempo el consumo de energía del sistema de aire acondicionado. Es difícil alcanzar un alto coeficiente de rendimiento (COP) del sistema de aire acondicionado en un período de trayecto completo. Esto hace aún más difícil gestionar las cargas de energía del vehículo.
[0003] En los documentos EP 2 191 990 A2 y EP 1477 348 A2 y "A Novel Approach to Air-Conditionning of Underground Railways", Bates et al, the Institute of Refrigeration Proceedings, vol 104, 2008, se describe el funcionamiento de un sistema de aire acondicionado para producir frío en exceso y posteriormente recuperar el frío.
[0004] Un objetivo de este aparato es proponer un procedimiento de acondicionamiento del aire en vehículos que reduzca el consumo de energía y permita proporcionar bienestar térmico a los pasajeros.
[0005] Para ello, la invención proporciona un procedimiento de enfriamiento del aire interior en un vehículo como se define en la reivindicación 1. Según otras realizaciones, el procedimiento comprende una o varias de las características de las reivindicaciones 2-7.
[0006] La invención también se refiere a un sistema de aire acondicionado para vehículos en la reivindicación 8. Según otras realizaciones, el sistema de aire acondicionado comprende una o varias de las características de las reivindicaciones 9 y 10.
[0007] La invención se refiere aún a un vehículo, concretamente a un vehículo que circula por raíles, como se define en la reivindicación 11.
[0008] El aparato y sus ventajas se entenderán mejor tras leer la siguiente descripción relativa a los dibujos adjuntos, incluida aquí a modo de ejemplo:
- La figura 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un vehículo con un sistema de aire acondicionado que incorpora el procedimiento de acondicionamiento de aire del aparato; y
- Las figuras 2 y 3 ilustran el sistema de aire acondicionado de la figura 1 en dos configuraciones diferentes.
[0009] Como se ilustra en una figura 1, el vehículo 2, por ejemplo, un vehículo preparado para circular sobre raíles, incluye un sistema de aire acondicionado 4 para el acondicionamiento de aire en un compartimento de pasajeros del vehículo 2.
[0010] El sistema de aire acondicionado 4 sirve para hacer funcionar los ciclos de refrigeración con fluido refrigerante o refrigerante para la generación de frío y para transferir frío al aire insuflado en el compartimiento de pasajeros.
[0011] El sistema de aire acondicionado 4 comprende un circuito de refrigerante 6 para la circulación del refrigerante. El circuito de refrigerante 6 comprende un compresor 8, un mezclador 10, un intercambiador de calor de absorción o "absorbedor" 12, un separador 14, un intercambiador de calor de condensación o "condensador" 16, un dispositivo de expansión 18 y un intercambiador de calor de evaporación o "evaporador" 20.
[0012] El compresor 8, el mezclador 10, el absorbedor 12, el separador 14, el condensador 16, el dispositivo de expansión 18 y el evaporador 20 están conectados unos a otros en bucle para permitir la circulación del refrigerante.
[0013] El absorbedor 12 es un intercambiador de calor que permite la transferencia de calor entre el refrigerante que circula en las bobinas de absorción 22 del absorbedor 12 y un fluido que circula a través del absorbedor 12 por fuera de las bobinas de absorción 22.
[0014] El condensador 16 es un intercambiador de calor que permite la transferencia de calor entre el refrigerante que circula en las bobinas del condensador 24 del condensador 16 y un fluido que circula por el condensador 16 por fuera de las bobinas del condensador 24.
[0015] El fluido que circula a través del absorbedor 12 y el condensador 16 es, en general, el aire del exterior del compartimiento de pasajeros. El sistema de aire acondicionado 4 comprende al menos un soplador 26 para empujar el aire del exterior a través del absorbedor 12 y el condensador 16.
[0016] El dispositivo de expansión 18 es, por ejemplo, una válvula de expansión, preferiblemente una válvula de expansión controlada electrónicamente.
[0017] El evaporador 20 es un intercambiador de calor que permite la transferencia de calor entre el refrigerante que circula por las bobinas del evaporador 28 del evaporador 20 y un fluido que circula a través del evaporador 20 por fuera de las bobinas del evaporador 28.
[0018] El fluido que circula a través del evaporador 20 es aire insuflado en el compartimiento de pasajeros. El sistema de aire acondicionado 4 comprende al menos un soplador 30 para empujar el aire del interior a través del evaporador 20 hacia el compartimiento de pasajeros.
[0019] El mezclador 10 está configurado para mezclar el refrigerante con un fluido absorbente o absorbente, dando lugar, preferiblemente, una mezcla azeotrópica. Un absorbente es un fluido que permite que el refrigerante se disuelva en el absorbente. El absorbente puede ser aceite, más concretamente, aceite lubricante, y el refrigerante puede ser, por ejemplo, un gas HFC.
[0020] En al menos un modo de funcionamiento, el mezclador 10 recibe el refrigerante comprimido que sale del compresor 6 y el absorbente y crea una mezcla a base de refrigerante comprimido y absorbente.
[0021] El separador 14 está configurado para separar el refrigerante del absorbente. El separador 14 tiene una entrada de mezcla 32 para la recepción de la mezcla, una salida de refrigerante 34 para expulsar el refrigerante y una salida de absorbente 36 para liberar el absorbente.
[0022] De manera opcional, el circuito de refrigerante 6 comprende una línea de derivación 38A, diseñada para evitar el separador 14. La línea de derivación 38A separador va desde la entrada de mezcla 32 a la salida de refrigerante 34 del separador 14. El circuito de refrigerante 6 comprende una paleta de derivación 39A para controlar, de forma selectiva, el flujo de refrigerante que pasa por la línea de derivación del separador 38A o el separador 14.
[0023] De manera opcional, el circuito de refrigerante 6 comprende una línea de derivación del absorbedor 38B diseñada para evitar el mezclador 10, el absorbedor 12 y el separador 14. La línea de derivación del absorbedor 38B sale del ramal del circuito de refrigeración 6, conectándose a la entrada del mezclador 10 y a la salida de refrigerante 34 del separador 14. El circuito de refrigerante 6 comprende una paleta de derivación del absorbedor 39B para controlar, de forma selectiva, el flujo del refrigerante que pasa a través del mezclador 10 y el absorbedor 12 o a través de la línea de derivación del absorbedor 38B. De manera opcional, el circuito de refrigerante 6 comprende un intercambiador de calor del separador 40 colocado entre una línea de alta presión 41 del circuito de refrigerante 6 que irá de la salida del compresor 8 al mezclador 10 y a un recipiente 42 del separador 14. El intercambiador de calor del separador 40 sirve para transferir la energía térmica del refrigerante que sale del compresor 8 a alta presión y a elevada temperatura y el fluido en el recipiente del separador 14.
[0024] El sistema de aire acondicionado 4 comprende un circuito absorbente 44 para introducir en el mezclador 10 el absorbente. El circuito absorbente 44 comprende una línea de absorbente 46 que va desde la salida del absorbente 36 del separador 14 hasta el mezclador 10 y una bomba 48 dispuesta sobre la línea del absorbente 46 para hacer circular el absorbente por dicha línea del absorbente 46.
[0025] El circuito absorbente 44 comprende opcionalmente un intercambiador de calor del absorbente 50 para enfriar el absorbente entre el separador 14 y el mezclador 10. El intercambiador de calor del absorbente 50 se coloca en la línea del absorbente 46 aguas arriba de la bomba 48, entre la bomba 48 y la salida del absorbente 36. El intercambiador de calor del absorbente 50 sirve para intercambiar calor entre el absorbente y un flujo de aire. El intercambiador de calor del absorbente 50 se coloca junto al amortiguador 12 y el condensador 16 para que el ventilador 26 pueda insuflar aire en el absorbedor 12, el condensador 16 y el intercambiador de calor del absorbente 50.
[0026] De manera opcional, el absorbente es el mismo que el fluido lubricante del compresor 8; y el circuito del absorbente 44 comprende una línea de retorno 54 que permite la alimentación de un circuito de lubricación del compresor 8 con el absorbente procedente de la salida de absorbente 36 del separador 14.
[0027] El sistema de aire acondicionado 4 comprende además una unidad o un acumulador de almacenamiento de frío 60 diseñado para permitir la transferencia de energía térmica al refrigerante en las bobinas del evaporador 28.
[0028] La unidad de almacenamiento de frío 60 es una unidad de almacenamiento de frío para material de cambio de fase. Comprende un depósito 62 que contiene material de cambio de fase (PCM) 64 que cambia de fase en un intervalo de temperatura equivalente al del refrigerante en el evaporador 20 durante el funcionamiento del sistema de aire acondicionado 4.
[0029] El evaporador 20 consta de un tubo de paso de aire 66 para que el aire pase a través del evaporador 20, por entre las bobinas del evaporador 28, y pueda tener lugar el intercambio de energía térmica con el refrigerante en el evaporador 20. El paso de aire 66 y el depósito 62 están separados. Las bobinas del evaporador 28 atraviesan el paso de aire 66 para permitir el intercambio térmico de refrigerante / aire y el depósito 62 para permitir el intercambio térmico de PCM / refrigerante.
[0030] La unidad de almacenamiento de frío 60 está por lo tanto integrada en el evaporador 20. El evaporador es, al mismo tiempo, un intercambiador de aire / refrigerante y un intercambiador de calor de cambio de fase del material / refrigerante.
[0031] La unidad de almacenamiento de frío 60 está adaptada para reducir el frío del refrigerante cuando este está a una temperatura inferior a la temperatura de cambio de fase del material de cambio de fase o para liberar frío en el refrigerante cuando este está a una temperatura superior a la temperatura de cambio de fase del material de cambio de fase.
[0032] El compresor 10 es un compresor de velocidad variable. El compresor 10 está conectado a una fuente de energía eléctrica 70 y un dispositivo de recuperación de energía de frenado regenerativo 72 adaptado para convertir la energía de frenado durante la fase de frenado del vehículo en energía eléctrica y alimentar el compresor 10 con dicha energía eléctrica.
[0033] El dispositivo de recuperación de energía de frenado regenerativo 72 comprende un generador eléctrico adaptado para generar un par de frenado en un set de ruedas 74 del vehículo 2 y, a su vez, generar energía eléctrica.
[0034] El sistema de aire acondicionado 4 comprende una unidad de control (no mostrada) para controlar los diferentes equipos del sistema de aire acondicionado 4, a saber, el compresor 8, el mezclador 10, la válvula de derivación 39, la bomba 48 y los sopladores 26, 30...
[0035] El sistema de aire acondicionado 4 está adaptado para aplicar un procedimiento de refrigeración del aire en vehículos, y funciona produciendo frío en exceso para enfriar el aire y almacenar el exceso de frío en la unidad de almacenamiento de frío 60 mediante la aplicación de un primer ciclo de refrigeración en determinadas condiciones y recuperando el frío desde la unidad de almacenamiento de frío 60 mediante la aplicación de un segundo ciclo de refrigeración en otras condiciones.
[0036] El sistema de aire acondicionado 4 está adaptado para hacer funcionar el primer ciclo de refrigeración tal y como se ilustra en la figura 2 y el segundo ciclo de refrigeración tal y como se ilustra en la figura 3. En las figuras 2 y 3, los equipos no empleados en el ciclo de refrigeración correspondiente se ilustran mediante líneas de puntos.
[0037] Como se ilustra en la figura 2, en el primer ciclo de refrigeración, el compresor 8 se ejecuta a una primera velocidad. La bomba 48 y el mezclador 10 se activan y la válvula de derivación del separador 39A se controla para que el refrigerante fluya por el separador 14. El primer ciclo de refrigeración comprende:
- La compresión del refrigerante en el compresor 8;
- El mezclado del refrigerante con el absorbente en el mezclador 10;
- La absorción del refrigerante por el absorbente y la condensación de la mezcla en el absorbedor 12;
- La separación de la mezcla en refrigerante y absorbente en el separador 14;
- La condensación del refrigerante en el condensador 16;
- La expansión del refrigerante en el dispositivo de expansión 18; y
- La evaporación del refrigerante en el evaporador 20.
[0038] La etapa de evaporación del refrigerante comprende la transferencia simultánea de energía térmica entre el refrigerante y el aire y la transferencia de energía térmica entre el refrigerante y la unidad 60 de almacenamiento de frío.
[0039] En el primer ciclo de refrigeración, el refrigerante se mezcla con absorbente en el mezclador 10, el absorbedor 12 y el separador 14. El absorbente se retira del refrigerante en el resto del circuito de refrigerante 6.
[0040] Como se ilustra en la figura 3, en el segundo ciclo de refrigeración, el compresor 8 funciona a una segunda velocidad inferior a la primera velocidad, la bomba 48 y el mezclador 10 se detienen y, opcionalmente, la válvula de derivación del separador 39A se controla para que el refrigerante fluya por la línea de derivación del separador 38A evitando así pasar por el separador 14. El segundo ciclo de refrigeración comprende:
- La compresión del refrigerante en el compresor 8;
- La condensación del refrigerante en el absorbedor 12 y el condensador 16;
- La expansión del refrigerante en el dispositivo de expansión 18; y
- La evaporación del refrigerante en el evaporador 20.
[0041] En el primer ciclo de refrigeración, el compresor 8 se hace funcionar a alta velocidad de rotación y consume mucha energía. El compresor 8 proporciona una gran cantidad de refrigerante a alta presión y elevada temperatura y el circuito de refrigerante 6 proporciona frío en exceso con respecto a la demanda de frío. El exceso de frío se almacena en la unidad de almacenamiento de frío 60 durante el primer ciclo de refrigeración. La unidad de almacenamiento en frío 60 se carga en el primer ciclo de refrigeración.
[0042] En el segundo ciclo de refrigeración, el compresor 8 se hace funcionar a una velocidad más baja y consume menos energía. El compresor 8 proporciona una menor cantidad de refrigerante a alta temperatura y elevada presión y el circuito de refrigeración 6 proporciona, a su vez, una menor cantidad de frío que podría ser deficitaria con respecto a la demanda de frío. La unidad de almacenamiento de frío 60 proporciona frío para enfriar el refrigerante en el evaporador 20 y dicho frío se transfiere al aire que pasa por evaporador 20. La unidad de almacenamiento en frío 60 se descarga en el primer ciclo de refrigeración.
[0043] Una ventaja de este procedimiento es que el primer ciclo de refrigeración se hace funcionar en la fase de frenado del vehículo utilizando la energía de frenado regenerativo para alimentar con energía eléctrica el compresor 8; y el segundo ciclo de refrigeración se hace funcionar en la fase de deslizamiento y / o de tracción del vehículo.
[0044] Otra de sus ventajas es que el primer ciclo de refrigeración se hace funcionar en una fase de alta capacidad de condensación. La capacidad de condensación depende de las condiciones del aire del exterior. Las condiciones del aire del exterior pueden variar mientras el vehículo se desplaza debido, por ejemplo, a una sección de túnel en el recorrido. Se puede detectar la capacidad de condensación y aprovechar la alta capacidad de condensación para aplicar el primer ciclo de refrigeración con un consumo de energía limitado. En recorridos repetitivos, como los que realizan los vehículos de transporte público, pueden identificarse las secciones de alta capacidad de condensación del recorrido, y puede activarse el primer ciclo de refrigeración en función del tiempo de recorrido o de la distancia de desplazamiento, o mediante la detección de la entrada del vehículo en una sección de alta capacidad de condensación.
[0045] La unidad de almacenamiento de frío 60, por lo tanto, funciona como un regulador para almacenar el frío del refrigerante o para liberar frío en el refrigerante en función de si hay un exceso o un déficit de frío. La unidad de almacenamiento de frío 60 integrada en el evaporador 20 es eficiente y funciona de una manera fácilmente controlable.
[0046] La unidad de almacenamiento de frío utiliza la energía térmica latente del material de cambio de fase (PCM) para almacenar la máxima energía. El material de cambio de fase puede ser agua / hielo u otro material de cambio de fase como los materiales orgánicos y, más concretamente, las parafinas.
[0047] El PCM intercambia energía térmica a través de las bobinas del evaporador 28 por lo que proporciona una alta eficiencia. El evaporador está configurado para que el refrigerante del evaporador 20 intercambie energía térmica, por una parte, con el aire y, por otra, con el PCM, esto se realiza por separado pero empleando las mismas bobinas.
[0048] Como se ilustra en las figuras 1 a 3, cada bobina del evaporador 28 atraviesa el paso de aire y el dispositivo de almacenamiento de frío varias veces.
[0049] Preferiblemente, se selecciona una temperatura de cambio de fase del material de cambio de fase de entre 5 ° C y 10 ° C.
[0050] El absorbedor 12 se utiliza como absorbedor en el primer ciclo de refrigerante y como condensador en el segundo ciclo de refrigerante.
[0051] El sistema de aire acondicionado 14 también puede configurarse para que funcione en un tercer ciclo de refrigeración donde la unidad de control controla la válvula de derivación del absorbedor 39B para que el refrigerante fluya a través de la línea de derivación del absorbedor 39B sin pasar por el mezclador 10, el absorbedor 12 ni el separador 14. El tercer ciclo de refrigeración, por lo tanto, comprende los siguientes pasos sucesivos:
- La compresión del refrigerante en el compresor 8;
- La condensación del refrigerante en el condensador 16 solamente;
- La expansión del refrigerante en el dispositivo de expansión 18; y
- La evaporación del refrigerante en el evaporador 20.
[0052] El tercer ciclo de refrigeración puede hacerse funcionar en modo degradado, por ejemplo, en caso de fallo del absorbedor 12 o el separador 14.
[0053] El sistema de aire acondicionado 4 puede hacerse funcionar en el primer ciclo de refrigeración, que es un ciclo de refrigeración / absorción híbrido. La tecnología de absorción permite gestionar la energía transitoria del refrigerante a alta temperatura y elevada presión suministrada por el compresor funcionando a alta velocidad. La tecnología de absorción permite trabajar con mayor presión y temperatura equivalentes en las bobinas del absorbedor 22
[0054] Un vehículo de transporte público tiene una alta frecuencia de arranque / parada durante un trayecto. El procedimiento de alternancia del primer ciclo de refrigeración en las fases de frenado y el segundo ciclo de refrigeración durante las fases de tracción y / o deslizamiento permite aumentar el coeficiente de rendimiento (COP) del circuito de refrigeración durante varios trayectos. El consumo de energía del compresor 8 se reduce.
[0055] El sistema de aire acondicionado y el procedimiento de implementación del primer ciclo de refrigeración mediante la energía de frenado regenerativo para almacenar el frío y liberarlo luego en el refrigerante durante las fases de tracción y / o deslizamiento y / o durante las fases de alta capacidad de condensación permite suavizar la curva de demanda de carga de energía en el consumo eléctrico del vehículo.
[0056] El sistema de aire acondicionado 4 está adaptado con respecto a un circuito de refrigeración convencional y comprende un compresor, un condensador, un dispositivo de expansión y un evaporador, presentando un aspecto compacto, un bajo coste y un aumento de peso no excesivo.
[0057] La unidad de almacenamiento de frío integrada en el evaporador presenta ventajas independientemente de la recuperación de energía de frenado regenerativo.
[0058] Así pues, este aparato tiene que ver, en general, con un procedimiento de refrigeración del aire en vehículos utilizando un circuito de refrigeración para el funcionamiento de al menos un ciclo de refrigeración con un refrigerante, y comprende la evaporación del refrigerante a través de un evaporador, transfiriendo energía térmica entre el refrigerante del evaporador y el aire que fluye a través del evaporador y transfiriendo energía térmica entre el refrigerante del evaporador y el dispositivo de almacenamiento de frío.
[0059] El primer ciclo de refrigeración, que combina un ciclo de refrigeración y tecnología de absorción, también presenta ventajas independientemente de la recuperación de energía de frenado regenerativo o de la alta capacidad de condensación.
[0060] Así pues, el aparato tiene que ver, en general, con un procedimiento de refrigeración del aire en vehículos utilizando un circuito de refrigeración para el funcionamiento de al menos un ciclo de refrigeración con un refrigerante, y comprende las etapas de
- Compresión del refrigerante en un compresor;
- Mezclado del refrigerante con el absorbente en un mezclador;
- Absorción del refrigerante por el absorbente y la condensación de la mezcla en un absorbedor;
- Separación de la mezcla en refrigerante y absorbente en un separador;
- Condensación del refrigerante en un condensador;
- Expansión del refrigerante en un dispositivo de expansión; y
- Evaporación del refrigerante en el evaporador con almacenamiento de frío en un sistema de almacenamiento de frío.
[0061] El aparato es apto para vehículos en general.
[0062] El aparato es apto, en particular, para vehículos de propulsión eléctricos e híbridos con motor eléctrico e intrínsecamente adaptados para producir energía de frenado regenerativo.
[0063] El aparato es apto para vehículos que circulan por raíles y, en general, para vehículos de transporte público, como autobuses, trenes y tranvías.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de refrigeración del aire interior del vehículo mediante un circuito de refrigeración (6) para hacer funcionar los ciclos de refrigeración mediante la compresión de un refrigerante en un compresor, la condensación del refrigerante en un condensador, la expansión de refrigerante en un dispositivo de expansión y la evaporación del refrigerante en un evaporador para producir frío; con este procedimiento se pone en marcha, en una primera fase, un primer ciclo de refrigeración para producir frío en exceso para enfriar el aire interior y se almacena el exceso de frío en una unidad de almacenamiento de frío (60); y luego, en una segunda fase, se pone en marcha un segundo ciclo de refrigeración para recuperar el frío de la unidad de almacenamiento de frío (60); el primer ciclo de refrigeración se controla mediante la energía de frenado regenerativo durante la fase de frenado del vehículo y el segundo ciclo de refrigeración se aplica durante la fase de deslizamiento y / o tracción del vehículo; y el procedimiento comprende y se caracteriza por la evaporación del refrigerante del evaporador (20), con transferencia de energía térmica entre el refrigerante del evaporador (20) y el aire que fluye a través del evaporador (20), y la transferencia de energía térmica entre el refrigerante del evaporador (20) y la unidad de almacenamiento de frío (60), siendo la unidad de almacenamiento de frío (60) una unidad de almacenamiento de frío del material de cambio de fase que comprende un depósito (62) que contiene un material de cambio de fase (64), comprendiendo el evaporador (20) bobinas del evaporador (28) para la circulación del refrigerante y un paso de aire (66) para que pase a través del evaporador (20)<entre las bobinas del evaporador (28), estando el paso de aire (66) y el depósito (>62<) separados, extendiéndose las>bobinas del evaporador (28) a través del paso de aire (66) para el intercambio termal de refrigerante/aire y a través del depósito (62) para el intercambio termal de refrigerante/material de cambio de fase.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el primer ciclo de refrigeración se aplica durante una fase de alta capacidad de condensación y el segundo ciclo de refrigeración se aplica durante una fase de baja capacidad de condensación.
3. Procedimiento como en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer ciclo de refrigeración comprende los siguientes pasos:
- La compresión del refrigerante en el compresor (8);
- El mezclado del refrigerante con el absorbente en un mezclador (10);
- La absorción del refrigerante por el absorbente y la condensación de la mezcla en un absorbedor (12);
- La separación de la mezcla en refrigerante y absorbente en un separador (14);
- La condensación del refrigerante en el condensador (16);
- La expansión del refrigerante en un dispositivo de expansión (18); y
- La evaporación del refrigerante en el evaporador (20).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, donde el primer ciclo de refrigeración comprende la transferencia de calor del refrigerante comprimido a la mezcla del separador (14).
5. Procedimiento según las reivindicaciones 3 o 4, donde el mezclado consiste en mezclar el refrigerante comprimido con un absorbente separado del refrigerante en el separador (14).
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que comprende la alimentación de absorbente a un circuito de lubricación del compresor (8).
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, según el cual el segundo ciclo de refrigeración comprende los siguientes pasos:
- La compresión del refrigerante en el compresor (8);
- La condensación del refrigerante en el absorbedor (12) y / o el condensador (16);
- La expansión del refrigerante en el dispositivo de expansión (18);
- La evaporación del refrigerante en el evaporador (20).
8. Sistema de aire acondicionado para vehículos que comprende un circuito de refrigeración (6) para la circulación de un refrigerante, el circuito refrigerante (6) que comprende un compresor de velocidad variable (8), un condensador (16), un dispositivo de expansión (18) y un evaporador ( 20), un dispositivo de energía de frenado regenerativo (72) para la recuperación de energía durante las fases de frenado del vehículo la alimentación del compresor (8), y una unidad de almacenamiento en frío (60) estando caracterizado el sistema porque la unidad de almacenamiento de frío (60) es una unidad de almacenamiento de frío del material de cambio de fase (60) que comprende un depósito (62) que contiene un material de cambio de fase (64), el evaporador (20) comprende bobinas del evaporador (28) para la circulación del refrigerante y un paso de aire (66) para que el aire pase a través del evaporador (20) entre las bobinas del evaporador (28), estando el paso de aire (66) y el depósito (62) separados, extendiéndose las bobinas del evaporador (28) a través del paso de aire (66) para el intercambio termal de refrigerante/aire y a través del depósito (62) para el intercambio termal del refrigerante/material de cambio de fase, comprendiendo el sistema una unidad de control configurada para operar el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7.
9. Sistema de aire acondicionado para vehículos según la reivindicación 8, donde el circuito de refrigeración comprende además un mezclador (10) para mezclar el refrigerante que sale del compresor con un agente absorbente, un absorbedor (12) y un separador (14) para separar el refrigerante del absorbente dispuestos en serie en el circuito de refrigeración (6) entre el compresor (8) y el condensador (12).
10. Sistema de aire acondicionado para vehículos según la reivindicación 9, que comprende una línea de absorbente (44) para alimentar el mezclador (10) con un absorbente separado del refrigerante en el separador (14).
11. Vehículo, concretamente, vehículos que circulan por raíles, que comprenden un sistema de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.
ES11306156T 2011-09-15 2011-09-15 Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos Active ES2584967T5 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11306156.8A EP2570280B2 (en) 2011-09-15 2011-09-15 Method of cooling air in a vehicle and air conditioning system for a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2584967T3 ES2584967T3 (es) 2016-09-30
ES2584967T5 true ES2584967T5 (es) 2024-02-23

Family

ID=44651575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11306156T Active ES2584967T5 (es) 2011-09-15 2011-09-15 Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2570280B2 (es)
CN (1) CN103042897B (es)
BR (1) BR102012023415B8 (es)
ES (1) ES2584967T5 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3007329B1 (fr) * 2013-06-20 2017-04-21 Valeo Systemes Thermiques Element destine au refroidissement de l'air d'un vehicule automobile
CN103738178A (zh) * 2013-12-09 2014-04-23 镇江新区科力迪机电科技有限公司 气体节流冷冻式汽车费动能蓄能装置
CN103754084B (zh) * 2013-12-26 2016-01-06 超酷(上海)制冷设备有限公司 运输用热气旁通加热装置
US9821700B2 (en) * 2014-05-02 2017-11-21 Thermo King Corporation Integrated charging unit for passive refrigeration system
FR3052856B1 (fr) * 2016-06-21 2019-06-14 Valeo Systemes Thermiques Boucle de circulation d’un fluide refrigerant pour vehicule
DE102019120719B3 (de) * 2019-07-31 2020-09-24 Faiveley Transport Leipzig Gmbh & Co. Kg Klimaanlage für ein Schienenfahrzeug mit einer Kälte-Speichereinheit und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Klimaanlage
CN115742764B (zh) * 2022-12-15 2024-05-24 广东省科技基础条件平台中心 一种制动能量回收系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031712A (en) 1975-12-04 1977-06-28 The University Of Delaware Combined absorption and vapor-compression refrigeration system
JP3366899B2 (ja) 2000-06-13 2003-01-14 東海旅客鉄道株式会社 回生ブレーキ
DE50109051D1 (de) * 2001-01-05 2006-04-27 Behr Gmbh & Co Kg Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
US20040118144A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Hsu John S. Hermetic inverter/converter chamber with multiple pressure and cooling zones
JP2004340520A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Toyota Industries Corp 冷凍サイクル装置
JP4447277B2 (ja) 2003-09-30 2010-04-07 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE102007036299A1 (de) 2007-07-31 2009-02-05 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage
SE533145C2 (sv) * 2008-11-27 2010-07-06 Scania Cv Abp Metod och system för lagring av kyla i ett fordons AC-system.
JP2011068190A (ja) 2009-09-24 2011-04-07 Denso Corp 車両用空調制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR102012023415B8 (pt) 2022-01-04
EP2570280B1 (en) 2016-05-18
ES2584967T3 (es) 2016-09-30
EP2570280A1 (en) 2013-03-20
EP2570280B2 (en) 2023-08-09
BR102012023415B1 (pt) 2021-03-16
BR102012023415A8 (pt) 2017-01-24
CN103042897A (zh) 2013-04-17
CN103042897B (zh) 2016-08-03
BR102012023415A2 (pt) 2013-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2584967T5 (es) Procedimiento de refrigeración del aire y sistema de aire acondicionado para vehículos
CN104334388B (zh) 车辆用热量管理系统
CN105051345B (zh) 车辆用热管理系统
JP5867305B2 (ja) 車両用熱管理システム
JP5599654B2 (ja) 空調ループと熱媒流路とを含む熱管理システム
JP5861495B2 (ja) 車両用温度調整装置、および車載用熱システム
JP6790019B2 (ja) 車両の空調システム及びその作動方法
ES2265605T3 (es) Instalacion de climatizacion, en especial para vehiculos automoviles.
US20160318370A1 (en) EV Muti-Mode Thermal Control System
US20160318409A1 (en) EV Muti-Mode Thermal Control System
CN103415409B (zh) 用于调整蓄热/蓄冷器的方法以及带有蓄热/蓄冷器的车辆
CN105431314A (zh) 车辆用空调装置
CN103968600A (zh) 利用中间气体再压缩的车辆热泵系统和方法
CN108725138A (zh) 一种新能源汽车用二氧化碳热泵热管理系统及其工作方法
WO2019111621A1 (ja) ヒートポンプシステム
US20160318410A1 (en) EV Muti-Mode Thermal Control System
JP2014037179A (ja) 電動車両用熱管理システム
EP4006444A1 (en) Environmental control system and associated method
ES2724489T3 (es) Sistema de tratamiento de aire para un vehículo de transporte terrestre, vehículo que comprende tal sistema, y procedimiento de tratamiento de aire
US10864800B2 (en) Method for a vehicle climate control system
CN112895843A (zh) 用于机动车的热管理系统和具有这种热管理系统的机动车
JP5761129B2 (ja) 熱管理システム
US10830505B2 (en) Thermochemical boosted refrigeration system
CN208698425U (zh) 一种新能源汽车用二氧化碳热泵热管理系统
JP2014189140A (ja) 車両用ヒートポンプ装置