ES2633388T3 - Procedimiento de regulación de una instalación térmica para un edificio - Google Patents

Procedimiento de regulación de una instalación térmica para un edificio Download PDF

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ES2633388T3 ES14189191.1T ES14189191T ES2633388T3 ES 2633388 T3 ES2633388 T3 ES 2633388T3 ES 14189191 T ES14189191 T ES 14189191T ES 2633388 T3 ES2633388 T3 ES 2633388T3
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Abstract

Procedimiento (47) para la realización de una instalación (10, 110) de regulación térmica de un edificio, en que la instalación comprende: - un primer circuito (12) de aire, que comprende una entrada y una salida de aire que están asociadas las dos al interior del edificio, y que comprende un primer intercambiador térmico (16) de aire/agua y un segundo intercambiador térmico (17) de aire/fluido refrigerante, estando dispuesto el segundo intercambiador por debajo del primer intercambiador; - un segundo circuito (20) de agua que comprende un tercer intercambiador térmico (26) de agua/fluido refrigerante, comprendiendo el segundo circuito de agua una válvula de tres vías (23) que asocia una entrada de agua (21) de dicho circuito a dos ramificaciones (24, 25), estando estas dos ramificaciones asociadas al tercer intercambiador térmico, estando dispuesto el primer intercambiador térmico entre dicha válvula de tres vías y dicho tercer intercambiador térmico sobre una sola (24) de dichas dos ramificaciones; - un sistema (30) de bomba de calor que comprender un tercer circuito (31) de fluido refrigerante, asociando dicho tercer circuito sucesivamente el segundo intercambiador térmico de aire/fluido refrigerante, un compresor (34), el tercer intercambiador térmico de agua/fluido refrigerante y una válvula (32) de expansión, estando provisto el compresor de una válvula (33) de cuatro vías de inversión de ciclo; en que el procedimiento comprende las etapas que consisten en: - la medición de una temperatura (T1) de entrada de aire sobre el primer circuito (12), por debajo del primer intercambiador térmico (16); - la medición de una temperatura (T3) de agua de entrada (21) del segundo circuito (20), por debajo de la válvula (23) de tres vías; estando caracterizado el procedimiento porque comprende la etapa siguiente: - si la temperatura (T1) de entrada de aire es superior a la temperatura (Tc) establecida de salida de aire y si la temperatura (T3) del agua es inferior a un primer límite (T1 - Δ'T) dependiente de dicha temperatura de entrada del aire, entonces el agua del segundo circuito (20) circula por el primer intercambiador (16).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de regulacion de una instalacion termica para un edificio
La presente invencion se refiere a un procedimiento de regulacion de una instalacion termica.
Con el fin de minimizar el presupuesto energetico de un edificio de oficinas, en habitual recurrir a energfa renovables o a redes de distribucion urbanas de agua fna o agua caliente para satisfacer las necesidades energeticas de dicho edificio. En funcion de las posibilidades y/o autorizaciones, es posible tambien tener que recurrir a aguas subterraneas por medio de pozos, o a una sonda geotermica.
En el caso de una conexion a redes de distribucion urbanas, es habitual utilizar estas para mantener la temperatura de los dos circuitos de agua fna y caliente de una instalacion de 4 tubos, estando equipados dichos circuitos con unidades terminales de tipo convector con ventilacion.
En el caso de un empalme a un pozo o sonda geotermica, una bomba de calor de tipo agua/agua esta conectada a esta fuente de energfa. Esta bomba de calor, reversible, permite mantener la temperatura del agua y el agua fna de los dos circuitos de una instalacion de 4 tubos.
Los convectores con ventilacion y las bombas de calor son conocidos como emisores termicos ventajosos, tanto por su rendimiento energetico como por su flexibilidad.
No obstante, sin la existencia de una fuente de agua caliente, una instalacion de tipo convector con ventilacion de 4 tubos no puede asegurar una funcion de calentamiento, Por su parte, las bombas de calor, aunque sean economicas, son no obstante mas consumidoras de energfas que los convectores con ventilacion.
El documento DE-103.23.287 describe un procedimiento de recuperacion de energfa del aire de escape o el aire exterior de una instalacion climatica para el calentamiento o enfriamiento de un flujo de aire, particularmente mediante la utilizacion de una instalacion constituida por varios intercambiadores termicos y una bomba de calor conectada a un dispositivo de almacenamiento de energfa. Particularmente, esta instalacion comprende un circuito de fluoro, por ejemplo, un circuito de agua, dispuesto entre un intercambiador termico y una bomba de calor.
Segun este documento, para calentar o enfriar el aire, el agua continua en este circuito se lleva a la temperatura adecuada para hacer funcionar el sistema, siendo obtenida la temperatura ideal por medio de una valvula de mezcla.
El inconveniente del dispositivo descrito en el documento DE-103.23.287 es que el enfriamiento o el calentamiento del aire es obtenido por mediacion de un bucle de lfquido, por ejemplo, un bucle de agua, la temperatura debe ser precisamente regulada a traves de una valvula de mezcla. Por ello este dispositivo es complejo, poco fiable y presenta rendimientos degradados debido a la utilizacion de una bomba de circulacion de lfquido y a la cascada de intercambiadores de fluido refrigerante/lfquido y lfquido/aire.
La presente invencion se dirige a optimizar los gastos energeticos de una instalacion termica, utilizado dos tipos de intercambiadores termicos para una unica fuente de agua fna.
Un objeto es en efecto una instalacion de regulacion termica, o unidad de confort individual para un edificio, comprendiendo dicha instalacion:
- un primer circuito de aire, comprendiendo dicho primer circuito un ventilador, una entrada de aire asociada al interior de un edificio y una salida de aire igualmente asociada al interior de dicho edificio, comprendiendo dicho primer circuito un primer intercambiador termico de aire/agua y un segundo intercambiador termico de aire/luido refrigerante, estando dispuesto el segundo intercambiador por debajo del primer intercambiador;
- un segundo circuito de agua que comprende un tercer intercambiador termico de agua/fluido refrigerante, comprendiendo el segundo circuito una valvula de tres vfas que asocia una entrada de agua de dicho circuito a dos ramificaciones, estando asociadas estas dos ramificaciones a un tercer intercambiador termico, estando dispuesto el primer intercambiador termico entre dicha valvula de tres vfas y dicho tercer intercambiador termico sobre una sola de dichas dos ramificaciones;
- un sistema de bomba de calor que comprende un tercer circuito de fluido refrigerante, asociando sucesivamente este tercer circuito el segundo intercambiador termico de aire/fluido refrigerante, un compresor, el tercer intercambiador termico de agua/fluido refrigerante y una valvula de expansion, estando provisto el compresor de una valvula de cuatro vfas de inversion de ciclo.
La disposicion en serie de los dos intercambiadores de agua/aire y aire/fluido refrigerante permite optimizar la regulacion termica del aire a partir de una unica fuente de energfa primaria, en el caso de la red de agua fna.
Segun un modo de realizacion, la instalacion comprende ademas un sistema de ventilacion mecanica controlado de doble flujo, comprendiendo dicho sistema: un cuarto circuito de aire extrafdo del interior del edificio, comprendiendo
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dicho cuarto circuito un ventilador, una entrada de aire asociada al interior de dicho edificio y una salida de aire asociada al exterior de dicho edificio; un quinto circuito de aire nuevo exterior al edificio, comprendiendo dicho quinto circuito un ventilador, una entrada de aire asociada al exterior de dicho edificio y una salida de aire asociada al primer circuito de aire, por encima del primer intercambiador termico; un cuarto intercambiador termico, situado por debajo de las entradas de los cuarto y quinto circuitos, permitiendo dicho cuarto intercambiador un intercambio termico entre el aire extrafdo y el aire nuevo.
Para reducir los gastos energeticos, esta ventilacion de doble flujo permite que el aire nuevo que entre en el edificio recupere la calona del aire extrafdo del edificio y expulsado al exterior.
No obstante, se dan casos en que es mas ventajoso no efectuar este intercambio termico entre el aire que entra y el aire que sale, segun las diversas necesidades energeticas en el edificio.
Por tanto, de manera preferente, el sistema de doble flujo comprende una valvula de elusion o valvula de desviacion dispuesta en paralelo al cuarto intercambiador sobre una ramificacion secundaria del quinto circuito de aire nuevo.
La valvula de desviacion permite controlar el caudal de aire del quinto circuito que pasa por el cuarto intercambiador, con el fin de modular la temperatura de los diferentes flujos de aire segun las necesidades energeticas de la instalacion.
Un objeto de la invencion es un procedimiento de regulacion de una instalacion como se describe anteriormente. Este procedimiento comprende las etapas siguientes:
- se mide una temperatura de entrada de aire sobre el primer circuito, por encima del primer intercambiador termico;
- se mide una temperatura del agua a la entrada del segundo circuito, por debajo de la valvula de tres vfas;
- si la temperatura de entra de aire es superior a una temperatura establecida de salida del aire y si la temperatura del agua es inferior a un primer lfmite dependiente de dicha temperatura de entra del aire, entonces el agua del segundo circuito circula por el primer intercambiador.
El agua del segundo circuito por tanto puede enfriar el aire del primer circuito antes de que este aire acceda al interior del edificio.
Segun un modo de realizacion de la invencion, el procedimiento comprende ademas las etapas siguientes:
- si la temperatura del agua es inferior a un segundo lfmite dependiente de la temperatura establecida de salida del aire, entonces el compresor es detenido;
- si la temperatura de agua sobrepasa dicho segundo lfmite, entonces el compresor se pone en marcha y la valvula de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico funcione en modo evaporador.
En efecto, la temperatura de la fuente de agua puede ser demasiado elevada para enfriar suficientemente el aire por intercambio termico directo. Es necesario entonces que intervenga la bomba de calor para alcanzar la temperatura del aire deseada.
Segun una variante del modo de realizacion anterior, el control no se efectua sobre el circuito de agua sino a la salida del circuito de aire. El procedimiento comprende entonces las etapas siguientes:
- se mide una temperatura de salida del aire a la salida del primer circuito;
- si dicha temperatura de salida del aire es inferior a la temperatura establecida de salida del aire, entonces el compresor es detenido;
- si dicha temperatura de salida del aire sobrepasa dicha temperatura establecida, entonces el compresor se pone en marcha y la valvula de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico funcione en modo evaporador.
Se registra tambien que la temperatura de la fuente de agua sea demasiado elevada para enfriar el aire por intercambio termico directo, cualquiera que se ala temperatura establecida a la salida del primer circuito.
Por tanto, hay que evitar el intercambio termico directo y hacer funcionar la bomba de calor para alcanzar la temperatura del aire deseada. El procedimiento comprende, por tanto, preferentemente la etapa siguiente: si la temperatura de entrada del aire es superior a una temperatura establecida de salida del aire y si la temperatura del agua es superior al primer lfmite dependiente de dicha temperatura de entrada de aire, entonces el agua del segundo circuito no circula por el primer intercambiador termico, el compresor esta en marcha y la valvula de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico funcione en modo evaporador.
Es tambien interesante permitir que la instalacion funcione en modo calentamiento mas que en modo enfriamiento. El procedimiento comprende asf preferentemente la etapa siguiente: si la temperatura de entrada de aire es inferior
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a una temperatura establecida de salida de aire, entonces el agua del segundo circuito no circula por el primer intercambiador termico, el compresor esta en marcha y la valvula de cuatro v^as esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico funcione en modo condensador.
As^ esta directamente asegurado el calentamiento y unicamente mediante la bomba de calor.
En el caso de que la instalacion comprenda un sistema de ventilacion de doble flujo con valvula de desviacion, el procedimiento puede comprender ventajosamente las etapas siguientes:
- se mide una primera temperatura del aire a la entrada del primer circuito;
- se mide una segunda temperatura del aire a la entrada del quinto circuito;
- si la primera temperatura es superior a una temperatura establecida de salida del aire y a la segunda temperatura, entonces la valvula de desviacion esta abierta.
La apertura mas o menos considerable de la valvula de desviacion permite controlar el caudal de aire del quinto circuito pasando por el cuarto intercambiador, con el fin de no recuperar demasiadas calonas del aire extrafdo para enfriar eficazmente el edificio.
La invencion se comprendera mejor mediante la lectura de la descripcion que sigue y mediante el examen de las figuras que le acompanan. Estas se proporcionan con caracter indicativo y en modo alguno limitativo de la invencion. Las figuras muestran:
- Figura 1: una vista esquematica de una instalacion segun un primer modo de realizacion de la invencion;
- Figura 2: una vista esquematica de un dispositivo de regulacion de la instalacion de la figura 1;
- Figura 3: una vista esquematica de la instalacion de la figura 1, en un segundo modo de funcionamiento;
- Figura 4: una vista esquematica de la instalacion de la figura 1, en un tercer modo de funcionamiento:
- Figura 5: una vista esquematica de la instalacion de la figura 1, en un cuarto modo de funcionamiento;
- Figura 6: una vista esquematica de una instalacion segun un segundo modo de realizacion de la invencion.
La figura 1 representa una vista esquematica de una instalacion de regulacion termica, o unidad de confort individual (UCI) segun un primero modo de realizacion de la invencion.
La instalacion 10 comprende un circuito 12 de aire reciclado en el interior de un edificio (no representado). Dicho circuito 12 comprende una entrada de aire 13 situada en el interior de dicho edificio y una salida de aire 14 igualmente situada en el interior de dicho edificio. El aire se desplaza en el circuito 12 por medio de un ventilador 15.
Un primer intercambiador termico 16, de tipo aire/agua, esta situado sobre el circuito 12. Preferentemente, se trata de un intercambiador formado por un tubo de cobre para la circulacion de agua, sobre el que estan fijados aletas de aluminio para el intercambio termico de aire/agua.
El circuito 12 comprende un segundo intercambiador 17, de tipo aire/fluido refrigerante. El segundo intercambiador 17 esta situado por debajo del primer intercambiador 16, es decir, mas cercano a la salida de aire 14 que dicho primer intercambiador.
La instalacion 10 comprende ademas un circuito 20 de agua, asociado a una red de agua fria que puede ser de origen urbano o geotermico, tambien denominada una red externa, independiente de la instalacion. El circuito 20 comprende una entrada de agua 21, estando regulada la llegada de agua por una electrovalvula 22. Por debajo de la electrovalvula se encuentra una valvula 23 de tres vfas que asocia la entrada 21 de dos ramificaciones (24, 25) del circuito 20 de agua.
Una primera ramificacion 24 para por el primer intercambiador termico 16 situado sobre el circuito 12 de aire, seguido de un tercer intercambiador termico 26 de tipo agua/fluido refrigerante, para acceder a una salida 27 del circuito 20 de agua.
Una segunda ramificacion 25 asocia directamente la valvula 23 al tercer intercambiador 26, sin pasar por el primer intercambiador 16.
La instalacion 10 comprende ademas un sistema 30 de bomba de calor reversible de agua/aire. El sistema 30 comprende un circuito 31 de fluido refrigerante.
El circuito 31 asocia el segundo intercambiador 17 y el tercer intercambiador 26. Sobre una primera ramificacion situada entre dichos intercambiadores se encuentra una valvula de expansion 32, por ejemplo, en forma de capilar de relajacion. Sobre una segunda ramificacion situada entre dichos intercambiadores se encuentra una valvula 33 de
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cuatro v^as con inversion de ciclo, asociada a un compresor 34. El compresor puede ser de velocidad fija o de velocidad variable. La valvula 33 permite definir un sentido de circulacion de fluido refrigerante en el circuito 31 segun el modo de funcionamiento de la instalacion 10. Se explicaran con posterioridad diferentes modos de funcionamiento.
La instalacion 10 es gestionada por un dispositivo 40 electronico de regulacion, del que se muestra una representacion esquematica en la figura 2.
Dicho dispositivo 40 comprende particularmente un microprocesador 41, una memoria 42 de datos, una memoria 43 de programa y al menos un dispositivo 44 de comunicacion.
La memoria 42 de datos almacena los valores de temperaturas establecidas, por ejemplo, Tc y Tc' para la temperatura del aire soplado a la salida 14 del circuito 12 de aire. Estos valores pueden ser modificados si es necesario por el usuario.
Por una superficie interfacial de entrada 45, el dispositivo 40 esta asociado en particular a sondas termicas de la instalacion 10, estando representadas algunas de estas sondas en la figura 1. Las sondas (51, 52) estan situadas particularmente a la entrada 13 y a la salida 14 del circuito 12 de aire. Una sonda 53 esta situada tambien a la entrada 21 del circuito 20 de agua.
Por mediacion de una superficie interfacial de salida 46, el funcionamiento de la instalacion 10 esta gobernado por un programa 47 que ejecuta las etapas de un procedimiento segun un modo de realizacion de la invencion.
El programa 47 gobierna en particular el funcionamiento del ventilador 15, del compresor 34 y de las valvulas (22, 23, 33).
La figura 1 representa la instalacion 10 en un primer modo de enfriamiento del aire interior del edificio. Segun este primer modo, las calonas del aire reciclado son tomadas directamente por el circuito 20 de agua y el sistema 30 de bomba de calor no esta en funcionamiento.
Segun dicho primer modo, la valvula 23 de tres vfas esta colocada de forma que el agua del circuito 20 siga la trayectoria representada en trazo grueso en la figura 1, pasando por la ramificacion 24 y por el intercambiador termico 16. De forma mas precisa, el aire penetra en el circuito 12 por la entrada 13, a una temperatura T1, medida por la sonda 51. El aire atraviesa seguidamente el intercambiador termico 16 y cede parte de sus calonas al agua del circuito 20. El aire, enfriado a una temperatura T2 medida por la sonda 52, vuelve seguidamente al interior del edificio por la salida 14.
Dicho de otro modo, la instalacion 10 funciona como un convector de ventilacion y el circuito 31 de fluido refrigerante esta en parada.
Este modo de funcionamiento, el mas economico, esta favorecido por el programa 47 si la temperatura T2 de salida del aire permanece inferior o igual a una temperatura maxima Tc establecida, memorizada en la memoria 42 de datos.
Si la temperatura T3 de entrada del agua medida por la sonda 53, por encima de la valvula 23 de tres vfas, es demasiado elevada, el agua del circuito 20 no puede soportar mantener la temperatura Tc establecida del aire de salida del circuito 12. Mas que controlar la temperatura T2 de salida del aire, el programa 47 puede considerar que el primer modo de enfriamiento solo es aplicable si T3 permanece inferior a Tc - AT, siendo AT una desviacion de la temperatura memoriza en la memoria 42 de datos. Se tiene, por ejemplo, que AT = 5°C.
Si T2 sobrepasa Tc o si T3 sobrepasa Tc - AT, el programa 47 hace cambiar la instalacion 10 a un segundo modo de enfriamiento, esquematizado en la figura 3.
Segun dicho segundo modo, la valvula 23 de tres vfas esta colocada como en la figura 1. Ademas, el sistema 30 de bomba de calor esta en funcionamiento y la valvula 33 de cuatro vfas esta colocada de forma que el intercambiador 17 de aire/fluido refrigerante este en modo evaporador, como se ilustra en trazo grueso en la figura 3. en este caso, el circuito de fluido refrigerante funciona como un climatizador de aire/agua.
Como en el primer modo de enfriamiento, el aire que entra en el circuito 12 cede una parte de sus calonas al agua del circuito 20 al nivel del intercambiador 16. Seguidamente, el aire atraviesa el segundo intercambiador termico 17 y cede nuevamente calonas al fluido refrigerante del circuito 31.
El fluido refrigerante pasa al estado gaseoso recuperando dichas calonas. Seguidamente atraviesa el compresor 34 y suben la presion y la temperatura. Llega seguidamente al tercer intercambiador 26 y cede calonas al agua del circuito 20, pasando al estado lfquido. Finalmente atraviesa la valvula de expansion 32 antes de volver al segundo intercambiador termico 17.
La colocacion en serie de los dos intercambiadores de aire/agua 16 y aire/fluido refrigerante 17 permite optimizar el enfriamiento del aire conservando una unica fuente de disipacion de las calonas, en el caso de la red de agua fna.
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No obstante, para permitir un primer intercambio termico directo a nivel del intercambiador 16, la temperatura T3 del agua de entrada 21 del circuito 20 debe ser inferior a una temperatura maxima, determinada por el programa 47 en funcion de la temperatura T1 del aire de entrada 13 del circuito 12. Esta temperatura maxima es, por ejemplo, igual a T1 - A'T, siendo A'T una variacion de la temperatura memoriza en la memoria 42 de datos. Se tiene, por ejemplo, A'T = 5°C.
Si T3 sobrepasa esta temperatura maxima, el programa 47 hace cambiar entonces la instalacion 10 a un tercer modo de enfriamiento, esquematizado en la figura 4.
Segun dicho tercer modo, la valvula 23 de tres vfas esta colocad de forma que haga pasar el agua del circuito 20 por la ramificacion 25 y rodee el intercambiador 16. Ademas, el sistema 30 de bomba de calor esta en funcionamiento y la valvula 33 de cuatro vfas esta colocada como en la figura 3, de forma que el intercambiador 17 de aire/fluido refrigerante este en modo evaporador. Adicionalmente, el circuito de fluido refrigerante funciona como un climatizador aire/agua.
Por tanto, el intercambio termico con el aire del circuito 12 se efectua unicamente a nivel del segundo intercambiador termico 17. El aire cede calonas al fluido refrigerante del circuito 31, que las cede a su vez al agua del circuito 20 por mediacion del intercambiador termico 26.
Cuando las condiciones climaticas necesitan calentar el aire interior al edificio mas que enfriarlo, la instalacion 10 esta tambien en situacion de asegurar este funcionamiento de calefaccion. El programa 47 tiene por tanto por objeto mantener la temperatura T2 superior o igual a una temperatura minima establecida Tc'.
El programa 47 por tanto hace variar la instalacion 10 a un modo de calefaccion, esquematizado en la figura 5.
Segun dicho modo, la valvula 23 de tres vfas esta colocada como en la figura 4. Ademas, el sistema 30 de bomba de calor esta en funcionamiento y la valvula 33 de cuatro vfas esta colocada de forma que el intercambiador 17 de aire/fluido refrigerante este en el modo condensador.
Dicho de otro modo, en el caso de que la instalacion 10 funcione como una bomba de calor de tipo agua/aire potente, en el circuito de agua 20, permitiendo las calonas calentar el aire interior del edificio.
Por tanto, el intercambio termico con el aire del circuito 12 se efectua unicamente a nivel del segundo intercambiador termico 17. El aire recupera las calonas del fluido refrigerante del circuito 31, que a su vez porta las calonas al agua del circuito 20 por mediacion del intercambiador termico 26 en modo evaporador.
Esta instalacion permite, a partir de una unica fuente de aire fno, suministrar al aire de un edificio un medio de calefaccion, asf como varios medios de enfriamiento, mas o menos economicos en energfa.
La figura 6 representa una vista esquematica de una instalacion de regulacion termica domestica 110 segun un segundo modo de realizacion de la invencion.
La instalacion 110 comprende todos los elementos de la instalacion 10 anteriormente descrita. Dichos elementos estan indicados en lo que sigue mediante los mimos numero de referencia.
La instalacion 110 comprende ademas un sistema 111 de ventilacion mecanica controlada de doble flujo.
Dicho sistema 111 comprende un circuito 112 de aire extrafdo del interior del edificio. Dicho circuito 112 de aire extrafdo comprende una entrada 113, asociada al interior de dicho edificio. La entrada 113 esta forma, por ejemplo, por una toma de aire situada sobre el circuito 12, en las proximidades de la entrada 13.
El circuito 112 de aire extrafdo comprende ademas una salida 114 asociada al exterior del edificio. El aire extrafdo se desplaza en el circuito 112 por medio de un ventilador 115.
El sistema 111 comprende ademas un circuito 116 de aire nuevo exterior al edificio. Dicho circuito 116 comprende una entrada 117 asociada al exterior de dicho edificio y una salida 118 asociada al interior de dicho edificio. La salida 118 esta asociada, por ejemplo, al circuito 12 de aire reciclado, por debajo de la entrada 113 del circuito de aire extrafdo y por encima de los intercambiadores termicos (16, 17). El aire nuevo se desplaza en el circuito 116 por medio de un ventilador 119.
El circuito 112 de aire extrafdo y el circuito 116 de aire nuevo se cruzan en un intercambiador 120 termico de recuperacion pasiva. El intercambiador 120 de aire/aire esta situado cerca de las entradas (113, 117) del primer y segundo circuito, por debajo de dichas entradas.
El intercambiador 120 permite un intercambio termico entre el aire extrafdo y el aire nuevo. Por tanto, en invierno, el aire que entra por el circuito 116 de aire nuevo recupera una parte de las calonas del aire que sale por el circuito 112 de aire extrafdos. Inversamente, en verano, el aire que entra es enfriado por el aire que sale, que disipa calonas al exterior del edificio.
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Una valvula de elusion o valvula de desviacion 121, o un dispositivo equivalente, esta dispuesto en paralelo al intercambiador 120, sobre el circuito 116 de aire nuevo. Mas precisamente, la valvula 121 esta situada sobre una ramificacion secundaria 122 del circuito 116, estando situada un primer extremo de dicha ramificacion entre la entrada 117 de aire nuevo y el intercambiador 120 y estando un segundo extremo de dicha ramificacion 122 conectado al circuito 116 por debajo del intercambiador 120.
La valvula 121 permite modular la cantidad de aire nuevo que pasa en el intercambiador 120 por el circuito 116. Cuando es deseable maximizar el intercambio termico a nivel del intercambiador 120, la valvula 121 esta cerrada y el aire no circula en la ramificacion 122.
La instalacion 110 puede comprender ademas filtros 19 de aire situados sobre los diferentes circuitos (12, 112, 116) de aire, en las proximidades de las entradas (13, 113, 117). Igualmente, un filtro 19 puede equipar la entrada 13 del circuito 12 de la instalacion 10 anteriormente descrita.
El circuito 116 de aire nuevo de la instalacion 110 comprende dos sondas (54, 55) de temperatura, estando situada una cerca de la entrada 117 y la otra por debajo del intercambiador 120.
Las sondas (54, 55) esta asociadas a un dispositivo 40 electronico de regulacion de la instalacion 110, analoga al dispositivo representado en la figura 2. Dicho dispositivo 40 comprende un programa 47 que gobierna particularmente el funcionamiento de los ventiladores (115, 119) y de la valvula 121.
En invierno, sucede que la temperatura T4 del aire que entra, medida por la sonda 54, es demasiado baja. Asf, es importante evitar la formacion de escarcha en el intercambiador 120. Por tanto, es preferible que una temperatura T5 del aire que sale de dicho intercambiador, medida por la sonda 55, se mantenga suficientemente superior a 0°C.
Para estos fines, el programa 47 gobierna la apertura de la valvula de desviacion 121, con el fin de controlar el caudal de aire nuevo que pasa por el intercambiador 120. El nivel de apertura de la valvula se calcula particularmente en funcion de T4. De esta forma, la temperatura T5 del aire que sale del intercambiador 120 puede ser mantenida superior a una temperatura establecida memorizada en la memoria 42.
Tambien, en verano, puede ocurrir que las temperaturas exteriores sean favorables al enfriamiento del local que va a ser tratado, particularmente en el caso de una insolacion importante que genere una acumulacion de calor en el edificio. Por ejemplo, se tiene que T4 < T1. En este caso, es posible abrir completamente la valvula 121 con el fin de transferir lo menos posible de calonas del aire extrafdo al aire nuevo.
El sistema 111 de ventilacion mecanico controlado de doble flujo permite acercar la temperatura del aire del circuito 12 a la temperatura (Tc, Tc') deseada, antes del paso del aire por los intercambiadores (16, 17).
Ademas, los modos de funcionamiento de dichos intercambiadores (16, 17), descritos anteriormente para la instalacion 10 e ilustrados en las figuras 1, 3, 4 y 5, se aplican tambien a la instalacion 110. No obstante, la sonda 51 anteriormente descrita y que mide la temperatura T1 de entrada de aire, se encuentra por debajo de la salida 118 de aire nuevo que se une al circuito 12. La entrada 13 de dicho circuito comprende otra sonda 56 de temperatura, colocada, por ejemplo, por debajo de la toma 113 del circuito 112 de aire extrafdo sobre el circuito 12 de aire reciclado. La sonda 56 mide una temperatura T6 que, comparada con T1, permite al programa 47 modular la regulacion termica asociada al sistema 111.
De forma general, para las instalaciones (10, 110) anteriormente descritas, el programa 47 puede llevar a cabo diferentes modos de funcionamiento de la instalacion en funcion de una planificacion horaria. Por ejemplo, las temperaturas Tc y Tc' establecida del aire de salida del circuito 12 pueden ser modificadas en funcion de la hora del dfa.
Para la instalacion 110 de la figura 6, el programa 47 puede aprovecharse de ciertas franjas horarias para enfriar el local por medio del aire nuevo del circuito 116, sin hacer funcionar la electrovalvula 22 ni el compresor 34. Esta franja horaria puede ser, por ejemplo, nocturna, para un local que solo reciba personas durante el dfa. Los caudales de los ventiladores (15, 115, 119) pueden ser entonces aumentados momentaneamente, con el fin de acelerar el enfriamiento del local.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento (47) para la realizacion de una instalacion (10, 110) de regulacion termica de un edificio, en que la
    instalacion comprende:
    - un primer circuito (12) de aire, que comprende una entrada y una salida de aire que estan asociadas las dos al interior del edificio, y que comprende un primer intercambiador termico (16) de aire/agua y un segundo intercambiador termico (17) de aire/fluido refrigerante, estando dispuesto el segundo intercambiador por debajo del primer intercambiador;
    - un segundo circuito (20) de agua que comprende un tercer intercambiador termico (26) de agua/fluido refrigerante, comprendiendo el segundo circuito de agua una valvula de tres vfas (23) que asocia una entrada de agua (21) de dicho circuito a dos ramificaciones (24, 25), estando estas dos ramificaciones asociadas al tercer intercambiador termico, estando dispuesto el primer intercambiador termico entre dicha valvula de tres vfas y dicho tercer intercambiador termico sobre una sola (24) de dichas dos ramificaciones;
    - un sistema (30) de bomba de calor que comprender un tercer circuito (31) de fluido refrigerante, asociando dicho tercer circuito sucesivamente el segundo intercambiador termico de aire/fluido refrigerante, un compresor (34), el tercer intercambiador termico de agua/fluido refrigerante y una valvula (32) de expansion, estando provisto el compresor de una valvula (33) de cuatro vfas de inversion de ciclo;
    en que el procedimiento comprende las etapas que consisten en:
    - la medicion de una temperatura (T1) de entrada de aire sobre el primer circuito (12), por debajo del primer intercambiador termico (16);
    - la medicion de una temperatura (T3) de agua de entrada (21) del segundo circuito (20), por debajo de la valvula (23) de tres vfas;
    estando caracterizado el procedimiento porque comprende la etapa siguiente:
    - si la temperatura (T1) de entrada de aire es superior a la temperatura (Tc) establecida de salida de aire y si
    la temperatura (T3) del agua es inferior a un primer lfmite (T1 - A'T) dependiente de dicha temperatura de entrada del aire, entonces el agua del segundo circuito (20) circula por el primer intercambiador (16).
  2. 2. Procedimiento (47) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas siguientes:
    - si la temperatura (T3) del agua es inferior a un segundo lfmite (Tc - AT) dependiente de la temperatura establecida de salida de aire, entonces el compresor (34) es detenido;
    - si la temperatura (T3) del agua sobrepasa dicho segundo lfmite (Tc - AT), entonces el compresor (34) esta en marcha y la valvula (33) de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico (17) funcione en modo evaporador.
  3. 3. Procedimiento (47) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas siguientes:
    - se mide una temperatura (T2) de salida de aire a la salida (14) del primer circuito (12);
    - si dicha temperatura (T2) de salida de aire es inferior a la temperatura establecida (Tc) de salida de aire,
    entonces el compresor (34) es detenido;
    - si dicha temperatura (T2) de salida de aire sobrepasa dicha temperatura establecida (Tc), entonces el compresor (34) esta en marcha y la valvula (33) de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico (17) funcione en modo evaporador.
  4. 4. Procedimiento (47) segun una de las reivindicaciones 2 o 3, que comprende ademas la etapa siguiente:
    - si la temperatura (T1) de entrada de aire es superior a la temperatura (Tc) establecida de salida de aire y si la temperatura (T3) del agua es superior al primer lfmite (T1 - A'T) dependiente de dicha temperatura de entrada de aire, entonces el agua del segundo circuito (20) no circula por el primer intercambiador termico (16), el compresor (34) esta en marcha y la valvula (33) de cuatro vfas esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico (17) funcione en modo evaporador.
  5. 5. Procedimiento (47) segun una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas la etapa siguiente:
    - si la temperatura (T1) de entrada de aire es inferior a una temperatura (Tc') establecida de salida de aire, entonces el agua del segundo circuito (20) no circula por el primer intercambiador termico (16), el compresor (34) esta en marcha y la valvula de cuatro vfas (33) esta configurada de forma que el segundo intercambiador termico (17) funcione en modo condensador.
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  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5 para la regulacion de una instalacion, que comprende
    - un sistema (111) de ventilacion mecanica controlado de doble flujo, comprendiendo dicho sistema:
    - un cuarto circuito (112) de aire extrafdo del interior del edificio, comprendiendo dicho cuarto circuito una entrada (113) asociada al interior de dicho edificio y una salida (114) asociada al exterior de dicho edificio;
    - un quinto circuito (116) de aire nuevo exterior al edificio, comprendiendo dicho quinto circuito una entrada (117) asociada al exterior de dicho edificio y una salida (118) asociada al primer circuito (12) de aire, por debajo del primer intercambiador termico (16);
    - un cuarto intercambiador termico (120), situado por debajo de las entradas de los cuarto y quinto circuitos, permitiendo dicho cuarto intercambiador un intercambio termico entre el aire extrafdo y el aire nuevo, estando dispuesta una valvula (121) de desviacion en paralelo al cuarto intercambiador sobre una ramificacion (122) secundaria del quinto circuito (116) de aire nuevo;
    en el que son aplicadas las etapas siguientes:
    - se mide una primera temperatura (T6) de aire en la entrada (13) del primer circuito (12);
    - se mide una segunda temperatura (T4) de aire en la entrada (117) del quinto circuito (116),
    - si la primera temperatura (T6) es superior a la temperatura (Tc) establecida de salida de aire y a la segunda temperatura (T4), entonces la valvula de desviacion (121) esta abierta.
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