ES2641207T3

ES2641207T3 - Acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2641207T3
Application number: ES15188535.7T
Authority: ES
Inventors: Frans Baetens; Pieter Pirmez; Jan Vanooteghem
Original assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2035-10-06
Also published as: CN108027150B; CN110513776A; EP3153784B1; AU2016334845B9; CN108027150A; EP3153784A1; US20180313550A1; JP6484392B2; US10274208B2; JP2018526612A; AU2016334845A1; CN110513776B; AU2016334845B2; WO2017061564A1

Abstract

Acondicionador de aire para acondicionar un espacio (72) en el interior de un edificio (70) que comprende: una unidad de fuente de calor (30) que tiene una unidad de intercambiador de calor (31) que comprende un primer intercambiador de calor (5) dispuesto en una primera carcasa (2) y configurado para intercambiar calor con una fuente de calor y una unidad de compresor (32) que comprende un compresor (37) dispuesto en una segunda carcasa (44) independiente de la primera carcasa, estando la unidad de intercambiador de calor y la unidad de compresor conectadas de manera fluida a través de una primera tubería de refrigerante líquido (78) y/o de una primera tubería de refrigerante gaseoso (76); y al menos una unidad de interior (50) que tiene un segundo intercambiador de calor (53) configurado para intercambiar calor con el espacio que va a acondicionarse y que se comunica de manera fluida con la unidad de intercambiador de calor y/o con la unidad de compresor a través de una segunda tubería de refrigerante líquido (79) y de una segunda tubería de refrigerante gaseoso (77), caracterizado por que el diámetro externo de la primera tubería de refrigerante líquido es más grande que el diámetro externo de la segunda tubería de refrigerante líquido y/o el diámetro externo de la primera tubería de refrigerante gaseoso es más grande que el diámetro externo de la segunda tubería de refrigerante gaseoso.

Description

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DESCRIPCION

Acondicionador de aire Campo tecnico

La presente invencion se refiere a acondicionadores de aire para acondicionar un espacio en el interior de un edificio y particularmente a acondicionadores de aire que usan aire de exterior como fuente de calor. Dichos acondicionadores de aire pueden tambien denominarse bombas de calor de aire. Ademas, los acondicionadores de aire pueden usarse para el enfriamiento y/o el calentamiento de un espacio que va a acondicionarse. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a acondicionadores de aire que tienen una unidad de fuente de calor que comprende una unidad de intercambiador de calor que tiene un intercambiador de calor y una unidad de compresor que tiene un compresor con el intercambiador de calor estando contenido en una primera carcasa de la unidad de intercambiador de calor y estando el compresor alojado en una segunda carcasa de la unidad de compresor.

Antecedentes

Generalmente hablando, los acondicionadores de aire consisten en una o mas unidades de exterior y en una o mas unidades de interior conectadas por medio de tubenas de refrigerante que definen un circuito de refrigerante. Las unidades de interior y de exterior comprenden cada una un intercambiador de calor para, por una parte, intercambiar calor con la fuente de calor y, por otra parte, intercambiar calor con el espacio que va a acondicionarse. Las unidades de exterior de acondicionadores de aire se instalan en la mayona de los casos en el exterior de un edificio, por ejemplo en el tejado o en la fachada. Esto, sin embargo, en determinadas circunstancias se ha considerado desventajoso desde un punto de vista estetico. Por lo tanto, el documento EP 2 108 897 A1 propone integrar la unidad de exterior en el interior de un techo del edificio para ocultarlo en el mismo y que no sea visible desde el exterior del edificio.

Sin embargo, la unidad de exterior propuesta en este documento tiene ciertas desventajas. Un aspecto negativo es que la unidad de exterior produce ruidos que pueden considerarse molestos por los individuos en el interior del edificio. Un segundo aspecto negativo es la instalacion y el mantenimiento, porque que la unidad de exterior es relativamente pesada y debido a que su construccion requiere un espacio de instalacion relativamente grande con respecto a su altura.

Para hacer frente a este problema, los autores de la presente invencion proponen un acondicionador de aire para acondicionar un espacio, tal como una sala en el interior de un edificio, tal como se muestra en la Fig. 1 y que comprende una unidad de fuente de calor 30. En un modo de realizacion particular, la unidad de fuente de calor 30 usa aire de exterior (es decir aire en el exterior del edificio) como fuente de calor. La unidad de fuente de calor 30 se define a menudo en documentos de la tecnica anterior como unidad de exterior del acondicionador de aire. La unidad de fuente de calor tiene una unidad de intercambiador de calor 31 (unidad de intercambiador de calor de fuente de calor) que comprende un primer intercambiador de calor 5 (intercambiador de calor de fuente de calor) y una primera carcasa 2. El primer intercambiador de calor 5 esta dispuesto en la primera carcasa 2 y esta configurado para intercambiar calor con una fuente de calor, particularmente aire de exterior. Ademas, la unidad de fuente de calor 30 comprende una unidad de compresor 32. La unidad de compresor 32 tiene un compresor 37 y una segunda carcasa 44 independiente de la primera carcasa 2. “Independiente” en este contexto significa que las carcasas representan conjuntos o unidades independientes y no debena abarcar que una carcasa este dispuesta dentro de la otra carcasa. El compresor 37 esta dispuesto en la segunda carcasa 44. El primer intercambiador de calor 5 y el compresor 37 se conectan mediante tubenas de refrigerante. Para este fin, las primeras y segundas conexiones de tubenas de refrigerante 34, 35 y 42, 43 se proporcionan en cada una de la unidad de compresor 32 y de la unidad de fuente de calor 31. Preferentemente, las primeras y segundas conexiones de tubenas de refrigerante son accesibles desde el exterior de las primera y/o segunda carcasas, respectivamente. Ademas, el acondicionador de aire tambien comprende al menos una unidad de interior 50, teniendo la unidad de interior un segundo intercambiador de calor 53 configurado para intercambiar calor con el espacio que va a acondicionarse o mas particularmente con el aire dentro de este espacio. El segundo intercambiador de calor 53 se comunica tambien de manera fluida con la unidad de intercambiador de calor 31 y/o con la unidad de compresor 32. Esto tambien se obtiene mediante tubenas de refrigerante y proporcionando las terceras y cuartas conexiones de tubenas de refrigerante 46, 47 y 54, 55 en la unidad de interior 50 y en la unidad de compresor 32. En particular, el intercambiador de calor de interior 53 y el intercambiador de calor de fuente de calor 5 se conectan mediante una tubena de refrigerante lfquido 78, 79 y 49 a traves de la unidad de compresor 32 usando dichas conexiones de tubenas de refrigerante 34, 43, 46 y 54. Sin embargo, el intercambiador de calor de interior 53 y el intercambiador de calor de fuente de calor 5 podnan conectarse tambien directamente mediante una tubena de refrigerante lfquido usando las conexiones de tubenas de refrigerante 34 y 54. Ademas el intercambiador de calor de interior 53 y el intercambiador de calor de fuente de calor 5 se conectan cada una al compresor 37 de la unidad de compresor 32, particularmente a una valvula de cuatro vfas 39 contenida en la misma mediante una tubena de refrigerante gaseoso 76, 77, respectivamente. De acuerdo con este acondicionador de aire, la unidad de intercambiador de calor 31 puede disponerse en el interior del edificio y comunicarse de manera fluida con el exterior del edificio. En particular y

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tal como se menciono previamente, la unidad de intercambiador de calor 31 toma en el interior el aire de exterior y expulsa el aire calentado/enfriado por el primer intercambiador de calor al exterior. La unidad de compresor 32 a su vez puede ubicarse en el interior o en el exterior del edificio. Un acondicionador de aire que tiene las caractensticas definidas en el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce a partir del documento KR 2004 0003621 A.

Debido a que la unidad de fuente de calor 30 se divide en una unidad de intercambiador de calor 31 y en una unidad de compresor 32, las carcasas respectivas pueden optimizarse con respecto al tamano y al aislamiento acustico. Ademas, la division permite diferentes colocaciones de las dos unidades, en las que la unidad de fuente de calor puede disponerse en el techo o en una pared del edificio sin ninguna restriccion con respecto al ruido y que este oculta para cumplir los requisitos esteticos. Al mismo tiempo, se reduce el peso de la unidad de intercambiador de calor que no comprende el compresor. Por lo tanto, se mejoran la instalacion en el techo y el mantenimiento. La unidad de compresor a su vez puede instalarse en una ubicacion en la que los ruidos no sean un problema y debido a su peso preferentemente a una altura inferior en comparacion con la unidad de intercambiador de calor e incluso mas preferentemente en el suelo. Ademas y debido al menor tamano de la unidad de compresor en comparacion con unidades de exterior de la tecnica anterior que tambien comprenden el primer intercambiador de calor, la unidad de compresor puede incluso disponerse en el exterior sin perjudicar la apariencia estetica. Una ventaja adicional de separar la unidad de compresor y la unidad de intercambiador de calor es que pueden evitarse los ruidos del compresor provocados habitualmente por el aire que pasa por la unidad de intercambiador de calor y se transfiere de ese modo al espacio que va a acondicionarse molestando a los individuos dentro del espacio.

Un problema asociado con esta clase de sistema es, sin embargo que, debido a la conexion del intercambiador de calor de fuente de calor y del intercambiador de calor de interior a traves de la unidad de compresor y a la division de la unidad de exterior previa en una unidad de fuente de calor 31 y en una unidad de compresor 32, se aumentan las longitudes de las tubenas 76 y 78 que conectan el intercambiador de calor de fuente de calor y el intercambiador de calor de interior asf como el intercambiador de calor de fuente de calor y el compresor dando como resultado una cafda de presion relativamente alta en las tubenas durante el funcionamiento. En particular, si el acondicionador de aire se hace funcionar en un modo de calentamiento para calentar el espacio que va a acondicionarse, existe una perdida de presion importante en la tubena de refrigerante gaseoso de succion (78 en los dibujos) que conecta la unidad de fuente de calor y la unidad de compresor o mas particularmente el lado de succion del compresor y el intercambiador de calor de fuente de calor. Si el acondicionador de aire se hace funcionar en un modo de enfriamiento para enfriar el espacio que va a acondicionarse, existe una perdida de presion importante en las tubenas de refrigerante lfquido que conectan la unidad de fuente de calor y la unidad de compresor. En algunos casos, la cafda de presion puede compensarse mediante el compresor. El resultado de dicha compensacion es un consumo de energfa mas alto y un sobrecalentamiento de descarga aumentado que es necesario compensar mediante el intercambiador de calor de fuente de calor en la operacion de enfriamiento. De ese modo, disminuyen la eficiencia y capacidad del sistema.

Para superar esta desventaja, los autores de la presente invencion proponen incorporar una unidad de subenfriamiento que tiene un intercambiador de calor de subenfriamiento 86 con el fin de crear un subenfriamiento adicional en las tubenas entre la unidad de compresor 32 y la unidad de intercambiador de calor 31. Tal como se muestra en la figura 1, una tubena de refrigerante 82 se conecta en una posicion 81 corriente arriba del acumulador 38 (entre la valvula de cuatro vfas 39 y el acumulador 38) al circuito de refrigerante. Una quinta conexion de tubenas de refrigerante 83 se proporciona en la unidad de compresor 32 dotada de nuevo de una valvula de retencion 45. Una quinta tubena de refrigerante gaseoso 85 se conecta a la conexion de tubenas de refrigerante 83 y a una conexion de tubenas de refrigerante 84 adicional proporcionada en la unidad de intercambiador de calor 31. Una tubena de refrigerante 89 dentro de la carcasa 2 de la unidad de intercambiador de calor 31 se conecta a la conexion de tubenas de refrigerante 84, pasa el intercambiador de calor de subenfriamiento 86, pasa una valvula de expansion de subenfriamiento 87 y se conecta entonces a la tubena de refrigerante 90, que conecta la primera conexion de tubenas de refrigerante 34 y la valvula de expansion principal 33. De ese modo, puede disminuirse una perdida de capacidad de enfriamiento debido al subenfriamientio adicional logrado de ese modo. Sin embargo, con el fin de evitar dicha perdida de capacidad de enfriamiento, se requieren una tubena adicional que incluye las tubenas 82, 85 y 89 y la tubena asociada en el momento de la instalacion. Ademas el sistema requiere el intercambiador de calor de subenfriamiento 86, la valvula de expansion 87 y la incorporacion de un control en el sistema para controlar el proceso de subenfriamiento. Por tanto, esta contramedida aumenta el coste del acondicionador de aire y lo hace mas complicado.

Breve descripcion de la invencion

Por consiguiente, es el objetivo de la invencion mejorar un acondicionador de aire que tiene una unidad de fuente de calor y una unidad de compresor tal como se describio anteriormente con respecto a la eficiencia y a la capacidad evitando tubenas adicionales y el trabajo de instalacion.

Este objetivo se ha logrado mediante la materia objeto tal como se define en la reivindicacion 1. Los modos de realizacion de la invencion se mencionan en las reivindicaciones dependientes, en la siguiente descripcion y en los dibujos adjuntos.

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De acuerdo con un aspecto, un acondicionador de aire para acondicionar un espacio, tal como una sala en el interior de un edificio, comprende una unidad de fuente de calor. En un modo de realizacion particular, la unidad de fuente de calor usa aire de exterior (es decir aire en el exterior del edificio) como fuente de calor. La unidad de fuente de calor se define a menudo en documentos de la tecnica anterior como unidad de exterior del acondicionador de aire. La unidad de fuente de calor tiene una unidad de intercambiador de calor (unidad de intercambiador de calor de fuente de calor) que comprende un primer intercambiador de calor (intercambiador de calor de fuente de calor) y una primera carcasa. El primer intercambiador de calor esta dispuesto en la primera carcasa y esta configurado para intercambiar calor con una fuente de calor, particularmente aire de exterior. Para este fin, se prefiere que la primera carcasa tenga una primera conexion en un lado del intercambiador de calor y una segunda conexion en un lado opuesto del intercambiador de calor. Las primeras y segundas conexiones se conectan preferentemente a conductos comunicados de manera fluida con el exterior del edificio de manera que el aire de exterior puede pasar el primer intercambiador de calor. Ademas, la unidad de fuente de calor comprende una unidad de compresor. La unidad de compresor tiene un compresor y una segunda carcasa independiente de la primera carcasa. “Independiente” en este contexto significa que las carcasas representan conjuntos o unidades independientes y no debena abarcar que una carcasa este dispuesta dentro de la otra carcasa. El compresor esta dispuesto en la segunda carcasa. La unidad de intercambiador de calor (particularmente el primer intercambiador de calor) y la unidad de compresor (particularmente el compresor) se conectan mediante tubenas de refrigerante, particularmente una primera tubena de refrigerante lfquido y/o una primera tubena de refrigerante gaseoso. Ademas, el acondicionador de aire tambien comprende al menos una unidad de interior, la unidad de interior tiene un segundo intercambiador de calor (intercambiador de calor de interior) configurado para intercambiar calor con el espacio que va a acondicionarse o mas particularmente con el aire dentro de este espacio. El intercambiador de calor de interior se comunica tambien de manera fluida con la unidad de intercambiador de calor (particularmente el primer intercambiador de calor) y la unidad de compresor (particularmente el compresor) mediante tubenas de refrigerante, particularmente una segunda tubena de refrigerante lfquido y una segunda tubena de refrigerante gaseoso. Con el fin de comunicar de manera fluida el segundo intercambiador de calor, el primer intercambiador de calor y el compresor, las primeras y segundas conexiones de tubenas de refrigerante se proporcionan en cada una de la unidad de compresor y de la unidad de intercambiador de calor y las terceras y cuartas conexiones de tubenas de refrigerante se proporcionan en cada una de la unidad de compresor y de la unidad de interior. En un modo de realizacion particular, la primera tubena de refrigerante lfquido se conecta a las segundas conexiones de tubenas de refrigerante de la unidad de compresor y de la unidad de intercambiador de calor y la primera tubena de refrigerante gaseoso se conecta a las primeras conexiones de tubenas de refrigerante de la unidad de compresor y de la unidad de intercambiador de calor. La segunda tubena de refrigerante lfquido se conecta a las terceras conexiones de tubenas de refrigerante de la unidad de compresor y la unidad de interior y la segunda tubena de refrigerante gaseoso se conectan a las cuartas conexiones de tubenas de refrigerante de la unidad de compresor y de la unidad de interior. Ademas, la segunda conexion de tubenas de refrigerante y la tercera conexion de tubenas de refrigerante de la unidad de compresor pueden conectarse dentro de la segunda carcasa mediante una tubena de refrigerante de conexion, en la que la unidad de intercambiador de calor se conecta a la unidad de interior a traves de la primera tubena de refrigerante lfquido, las tubenas de refrigerante de conexion dentro de la segunda carcasa y de la segunda tubena de refrigerante lfquido. Sin embargo, tal como se menciono en la parte de introduccion, el intercambiador de calor de fuente de calor puede tambien conectarse directamente al/los intercambiador(es) de calor de interior usando una tubena de refrigerante lfquido. En este caso, no habra ninguna primera ni segunda tubena de refrigerante lfquido, sino solamente una tubena de refrigerante lfquido que conecta directamente la unidad de intercambiador de calor y las unidades de interior. De acuerdo con la invencion, el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido es mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante lfquido y/o el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso es mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso. En este contexto, se destaca que, en un caso en el que una pluralidad de unidades de interior se conecta al sistema, lo anterior se refiere al diametro externo de la tubena de refrigerante lfquido y gaseoso principal que conecta a la pluralidad de unidades de interior. Mas particularmente, una tubena de refrigerante lfquido y gaseoso principal se conecta al circuito de refrigerante (el compresor y el intercambiador de calor de fuente de calor tal como se explico anteriormente) y una pluralidad de tubenas de derivacion conecta la tubena de refrigerante principal a la pluralidad de unidades de interior. Para el calculo del aumento de diametro, va a seleccionarse el diametro externo de las tubenas de refrigerante principales. Aumentando el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido en comparacion con la segunda tubena de refrigerante lfquido que es en relacion con el diametro normalmente seleccionado de la capacidad (de enfriamiento) de la unidad de fuente de calor del acondicionador de aire, puede evitarse la perdida de capacidad de enfriamiento. Aumentando el diametro de la salida de la primera tubena de refrigerante gaseoso en comparacion con la segunda tubena de refrigerante gaseoso que es en comparacion con el diametro normalmente seleccionado de la capacidad (de enfriamiento) de la unidad de fuente de calor del acondicionador de aire, puede evitarse la perdida de capacidad de calentamiento. Por tanto, la presente invencion proporciona un acondicionador de aire que tiene una eficiencia aumentada sin requerir tubenas, instalacion ni otros componentes de refrigerante adicionales. En un caso, por ejemplo, en el que el intercambiador de calor de fuente de calor se conecta directamente al/los intercambiador(es) de calor de interior, puede no requerirse un aumento de diametro de la tubena de refrigerante lfquido, porque la longitud de la tubena de refrigerante lfquido puede mantenerse corta mediante la conexion directa. En un modo de realizacion de este tipo, por lo tanto, puede concebirse aumentar solamente el diametro de la tubena de refrigerante gaseoso.

Preferentemente, el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido es de entre el 30 % y el 70 % mas

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grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante Kquido. En este contexto, el Ifmite inferior esta definido realmente por los tamanos de tubena disponibles en el mercado y que cumplen la normativa DIN EN 127351:2010 (E). El lfmite superior se selecciona por motivos tecnicos. Un aumento adicional puede llevar a un control del sistema de refrigerante lfquido cntico. Mas particularmente, si se aumenta el diametro externo mas del 70 %, se requiere mas refrigerante en el sistema. Como resultado, el control del sistema de refrigerante es mas diffcil, particularmente al conmutar entre la operacion de enfriamiento y calentamiento. Una desventaja adicional es que un aumento uniforme adicional tiene un impacto negativo en el coste, debido a que es necesario mas refrigerante.

De acuerdo con un modo de realizacion adicional, el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso es de entre el 15 % y el 45 % mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso. Tambien en este contexto, el lfmite inferior del aumento esta definido por los tamanos de tubena disponibles y que cumplen la normativa DIN EN 12735-1:2010 (E), mientras que el lfmite superior se selecciona por motivos tecnicos. Si el diametro se aumentase incluso mas del 45 %, podna producirse un problema de que el lubricante arrastrado en el refrigerante no pueda volver de manera fiable al compresor. En particular, el flujo de refrigerante cae si se aumenta demasiado el diametro externo y el lubricante no se arrastra mas por el refrigerante. Por tanto, el lubricante permanece en las tubenas y no vuelve al compresor para su lubricacion.

Preferentemente, el aumento del diametro se realiza en el lugar del acondicionador de aire durante la instalacion en la que el fontanero selecciona un primer tamano de tubena para la conexion de la unidad de interior y la unidad de compresor y selecciona un segundo tamano de tubena diferente y mas grande para la conexion de la unidad de compresor y la unidad de intercambiador de calor.

Caractensticas y efectos adicionales de la unidad de fuente de calor pueden obtenerse a partir de la siguiente descripcion de modos de realizacion. En la descripcion de estos modos de realizacion se hace referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 muestra un diagrama de circuito esquematico de un acondicionador de aire de acuerdo con un primer concepto desarrollado por los autores de la presente invencion pero no cubierto por las reivindicaciones,

La figura 2 muestra un diagrama de circuito esquematico de un acondicionador de aire de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion.

Descripcion de un modo de realizacion

La figura 2 muestra el diagrama de circuito de un acondicionador de aire. El acondicionador de aire tiene una unidad de fuente de calor 30 que comprende una unidad de intercambiador de calor 31 y una unidad de compresor 32.

La unidad de intercambiador de calor 31 comprende un intercambiador de calor 5 (primer intercambiador de calor) que consiste en un elemento de intercambiador de calor superior 6 y un elemento de intercambiador de calor inferior 7 conectados en paralelo. La unidad de intercambiador de calor 31 comprende ademas la valvula de expansion principal 33 del circuito de refrigerante.

La unidad de intercambiador de calor 31 comprende una carcasa 2 (primera carcasa) que esta configurada para la conexion a un conducto de aire de exterior de un acondicionador de aire. En particular, la unidad de intercambiador de calor esta configurada como unidad “de exterior” de un acondicionador de aire que, sin embargo, esta dispuesto en el interior, particularmente dentro del techo de un edificio. Por tanto, se proporciona una primera conexion en la carcasa 2 para su conexion a un conducto de aire que comunica la unidad de intercambiador de calor 31 con el exterior del edificio y para permitir tomar aire de exterior en el interior de la carcasa 2. Una conexion, proporcionada para la conexion de la unidad de intercambiador de calor 31 al conducto de aire que lleva de nuevo al exterior del edificio y para permitir expulsar aire que ha pasado el intercambiador de calor 5 al exterior, esta dispuesta en un extremo opuesto de la carcasa 2.

La carcasa 2 tiene una primera y una segunda conexion de tubenas de refrigerante 34 y 35 para conectar la unidad de intercambiador de calor 31 a las tubenas de refrigerante del circuito de refrigerante.

La unidad 32 de compresor tiene una carcasa 44 (segunda carcasa). Un compresor 37 esta dispuesto en la carcasa 44 (segunda carcasa). Ademas, todos los demas componentes de la unidad de compresor descritos a continuacion y, si estan presentes, se dispondran en la carcasa 44 tambien. Ademas, la unidad de compresor puede comprender un acumulador opcional 38 y una valvula de cuatro vfas 39. La unidad de compresor 32 comprende ademas las primera y segunda conexiones de tubenas de refrigerante 42 y 43.

Una valvula de retencion 45 (dos valvulas de retencion, una para cada conexion 42, 43) puede proporcionarse cerca de las primera y segunda conexiones de tubenas de refrigerante 42 y 43, respectivamente.

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Ademas, las tercera y cuarta conexion de tubenas de refrigerante 46 y 47 se proporciona para la conexion de una o mas unidades de interior 50 (una en el presente modo de realizacion) dispuesta en comunicacion de fluido con el espacio que va a acondicionarse. Una valvula de retencion 48 (dos valvulas de retencion, una para cada conexion 46, 47) tambien se proporciona cerca de las conexiones de tubenas de refrigerante 46 y 47, respectivamente.

Ademas, una tubena de refrigerante 80 (segunda tubena de refrigerante) conecta la conexion de tubenas de refrigerante 42 y la conexion de tubenas de refrigerante 47 con la valvula de cuatro vfas 39, el compresor 37, el acumulador opcional 38 y la valvula de cuatro vfas 39 que estan intercalados en este orden.

Los componentes anteriormente mencionados estan dispuestos en el siguiente orden desde la conexion de tubenas de refrigerante 47 hasta la conexion de tubenas de refrigerante 42 considerando la operacion de enfriamiento (flechas continuas en la figura 2): la conexion de tubenas de refrigerante 47, la valvula de cuatro vfas 39, el acumulador 38, el compresor 37, la valvula de cuatro vfas 39 y la conexion de tubenas de refrigerante 42. Los componentes anteriormente mencionados estan dispuestos en el siguiente orden desde la conexion de tubenas de refrigerante 42 hasta la conexion de tubenas de refrigerante 47 considerando la operacion de calentamiento (flechas discontinuas en la figura 1): la conexion de tubenas de refrigerante 42, la valvula de cuatro vfas 39, el acumulador opcional 38, el compresor 37, la valvula de cuatro vfas 39 y la conexion de tubenas de refrigerante 47.

Ademas, una tubena de refrigerante 49 (tubena de refrigerante de conexion) conecta la conexion de tubenas de refrigerante 43 y la conexion de tubenas de refrigerante 46. Una tubena de refrigerante 51 conecta el acumulador 38 (el acumulador 38 es preferentemente un acumulador de succion) y la valvula de cuatro vfas 39.

Un ejemplo de una unidad de interior 50 comprende un intercambiador de calor de interior 53 (segundo intercambiador de calor) conectado respectivamente a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 54 y 55 y de una tubena de refrigerante (vease mas adelante) a las tercera y cuarta conexiones de refrigerante 46 y 47 de la unidad de compresor 32. Opcionalmente, la unidad de interior 50 puede comprender una valvula de expansion de interior 56 dispuesta entre el intercambiador de calor de interior 53 y la conexion de tubenas de refrigerante 54. La unidad de interior 50 puede configurarse en principio como las unidades de interior comunes habituales usadas en dichos acondicionadores de aire.

La unidad de intercambiador de calor 31 se conecta mediante las tubenas de refrigerante lfquido y gaseoso 76, 78 con la unidad de compresor 32 usando las conexiones de tubenas de refrigerante 34 y 35 asf como las 43 y 42, respectivamente. La unidad de compresor 32 se conecta de nuevo a la(s) unidad(es) de interior 50 a traves de una tubena de refrigerante lfquido y gaseoso 77, 79 usando las conexiones de tubenas de refrigerante 46, 47 y 54, 55 respectivamente. Mas particularmente, el intercambiador de calor de fuente de calor 5 se conecta a traves de la conexion de tubenas de refrigerante 34, de la primera tubena de refrigerante lfquido 78, de la conexion de tubenas de refrigerante 43, de las tubenas de refrigerante de conexion 49, de la conexion de tubenas de refrigerante 46, de la segunda tubena de refrigerante lfquido 79 y de la conexion de tubenas de refrigerante 54 al intercambiador de calor de interior 53. Por otra parte, el intercambiador de calor de fuente de calor 5 se conecta a traves de la conexion de tubenas de refrigerante 35, de la primera tubena de refrigerante gaseoso 76, de la conexion de tubenas de refrigerante 42 a la valvula de cuatro vfas 39 y el intercambiador de calor de interior se conecta a traves de la conexion de tubenas de refrigerante 55, de la segunda tubena de refrigerante gaseoso 77, de la conexion de tubenas de refrigerante 47 a la valvula de cuatro vfas 39.

El funcionamiento del acondicionador de aire descrito anteriormente es tal como sigue. Durante la operacion de enfriamiento (flechas continuas en la figura 1), el refrigerante fluye en el interior de la unidad de compresor 32 en la conexion de tubenas de refrigerante 47, pasa la valvula de cuatro vfas 39 y se introduce en el acumulador 38. Al pasar el acumulador asociado, el refrigerante lfquido se separa del refrigerante gaseoso y el refrigerante lfquido se almacena temporalmente en el acumulador 38.

Posteriormente, el refrigerante gaseoso se introduce en el compresor 37 y se comprime. El refrigerante comprimido se introduce en el interior de la unidad de intercambiador de calor 31 a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 42, 35 y de la tubena de refrigerante gaseoso 76. El refrigerante pasa el intercambiador de calor 5 con sus placas 6, 7 de la unidad de intercambiador de calor 31, mediante las cuales se condensa el refrigerante (el intercambiador de calor 5 funciona como condensador). Por tanto, se transfiere calor al aire de exterior paralelo que pasa a traves de los elementos de intercambiador de calor 6, 7 del intercambiador de calor 5. La valvula de expansion 33 se abre completamente para evitar altas cafdas de presion durante el enfriamiento. Despues, el refrigerante fluye en el interior de la unidad de compresor 32 a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 34, 43 y de la tubena de refrigerante lfquido 78. En la unidad de compresor 32, el refrigerante fluye a traves de las tubenas de refrigerante de conexion 49 introduciendose a traves de la conexion de tubenas de refrigerante 46, de la segunda tubena de refrigerante lfquido 79 y de la tercera conexion de refrigerante 54 en el interior de la unidad de interior 50 y particularmente su intercambiador de calor 53. El refrigerante se expande despues ademas mediante la valvula de expansion de interior 56 y se evapora en el intercambiador de calor 53 (el intercambiador de calor 53 funciona como evaporador) que enfna el espacio 72 que va a acondicionarse. Por consiguiente, se transfiere el calor desde el aire en el espacio que va a acondicionarse hasta el refrigerante que fluye a traves del intercambiador de calor 53. Finalmente, el refrigerante se introduce de nuevo a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 55,

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35

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47 y de esta tubena de refrigerante gaseoso 77 en el interior de la unidad de compresor 32. En la unidad de compresor 32, el refrigerante primero fluye a traves de la valvula de cuatro vfas 39 y despues en el interior del acumulador 38.

Durante el calentamiento, este circuito se invierte en el que el calentamiento se muestra mediante las flechas discontinuas en la figura 1. El proceso es, en principio, el mismo. Sin embargo, el primer intercambiador de calor 5 funciona como evaporador mientras que el segundo intercambiador de calor 53 funciona como condensador durante el calentamiento. En particular, se introduce refrigerante en el interior de la unidad de compresor 32 mediante la primera tubena de refrigerante gaseoso 76 a traves de la conexion de tubenas de refrigerante 42, fluye a traves de la valvula de cuatro vfas 39 en el interior del acumulador 38 y despues se comprime en el compresor 37 antes de fluir en el interior de la valvula de cuatro vfas 39 y a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 47, 55 y de la segunda tubena de refrigerante gaseoso 77 en el interior de la unidad de interior 50 y particularmente del intercambiador de calor de interior 53 en el que se condensa el refrigerante (el intercambiador de calor de interior 53 funciona como condensador). Posteriormente, el refrigerante se expande mediante la valvula de expansion 56 y despues se vuelve a introducir a traves de las interconexiones de tubenas de refrigerante 54, 46 y de la segunda tubena de refrigerante lfquido 79 en el interior de la unidad de compresor 32 en la que el refrigerante fluye en el interior de las tubenas de refrigerante de conexion 49.

Posteriormente, el refrigerante fluye en el interior de la unidad de intercambiador de calor 31 a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 43 y 34 y de la primera tubena de refrigerante lfquido 78. El refrigerante se expande ademas mediante la valvula de expansion principal 33 en la unidad de intercambiador de calor 31 y despues se evapora en el intercambiador de calor 5 (el intercambiador de calor 5 funciona como evaporador) antes de que se vuelva a introducir en el interior de la unidad de compresor 32 a traves de las conexiones de tubenas de refrigerante 35 y 42 y de la primera tubena de refrigerante gaseoso 76.

Debido a la division de la unidad de compresor 32 y de la unidad de intercambiador de calor 31, la unidad de compresor 32 puede instalarse en zonas que no son sensibles al ruido de manera que no hay molestias por ruido provocadas por el compresor aunque se disponga en interiores. Ademas la carcasa 44 de la unidad de compresor 32 puede aislarse correctamente con aislamiento acustico. Incluso ademas, no hay ruido del compresor en el aire que fluye a traves de la unidad de intercambiador de calor 31 debido al concepto de division entre la unidad de intercambiador de calor 31 y la unidad de compresor 32 que podna transferirse al interior del espacio que va a acondicionarse.

Debido al peso mas bajo por unidad de la unidad de intercambiador de calor 31 y de la unidad de compresor 32, se mejora la instalacion. Ademas, la unidad de compresor 32 puede instalarse en el suelo de manera que no se necesita levantar el modulo de compresor pesado. Debido al espacio ocupado relativamente pequeno (ancho y profundidad) de la unidad de compresor 32 y a una altura mas baja de la unidad de compresor 32 y, particularmente de su carcasa 44, la unidad de compresor 32 puede estar oculta incluso cuando esta dispuesta en el interior de la sala que va a acondicionarse tal como debajo de un armario o mostrador.

La unidad de intercambiador de calor 31 tiene tambien la ventaja de que no hay molestias por ruido. Debido a que el compresor no esta contenido en la unidad de intercambiador de calor 31, el unico sonido que puede arrastrarse en la corriente de aire es el ruido del ventilador mediante el cual se reduce drasticamente el ruido en la corriente de aire.

Ademas, la carcasa puede estar completamente cerrada al espacio 72 que va a acondicionarse de manera que no se transfieren sonidos al interior del espacio. Tambien esta carcasa puede aislarse correctamente con aislamiento acustico. Debido a la altura mas baja de la unidad de intercambiador de calor 31, es facil ocultar la unidad por ejemplo en el techo. Por lo tanto, la unidad 31 no puede verse desde el exterior. La instalacion tambien se mejora debido al peso mas bajo en comparacion con unidades que tienen el compresor en la misma carcasa.

Habitualmente, los diametros externos de tubena para las tubenas de refrigerante lfquido y gaseoso se seleccionan dependiendo de la capacidad de la “unidad de exterior”, que es la unidad de fuente de calor 30. Ademas, el diametro externo de tubena esta determinado por el diametro de tubena disponible en el mercado y que cumple con la normativa relevante, actualmente la normativa DIN EN 12735-1:2010 (E) que diferencia entre una serie imperial y una metrica y que definen el diametro externo de las tubenas correspondientes. Como consecuencia, el diametro interno de tubena, que es la parte relevante, se selecciona indirectamente, porque la normativa solo se refiere al diametro externo pero define el grosor de pared de las tubenas y de ese modo indirectamente en el diametro interno. La tabla a continuacion corresponde a los tamanos de diametro externo de tubenas habituales (normales o estandar) en relacion con las capacidades relevantes de la unidad de fuente de calor.

Capacidad de enfriamiento de unidad de fuente de calor X (kW): Tamano de diametro externo de tubena imperial (mm) Tamano de diametro externo de tubena metrico (mm)

Tubena de refrigerante gaseoso: Tubena de refrigerante lfquido Tubena de refrigerante gaseoso Tubena de refrigerante lfquido

1,7 < X < 5,6: 12,7 6,4 12 6

5

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15

20

25

30

35

40

45

50

55

5,6 < X < 16,8: 15,9 9,5 15 10

16,8 < X < 22,4: 19,1 9,5 18 10

22,4 < X < 32,4: 22,2 9,5 22 10

32,4 < X < 47,0: 28,6 12,7 28 12

47,0 < X < 71,7: 28,6 15,9 28 15

71,7 < X < 103: 34,9 19,1 35 18

103 < X: 41,3 19,1 42 18

De acuerdo con la presente invencion, la primera tubena de refrigerante gaseoso 76 y/o la primera tubena de refrigerante lfquido 78 tienen un diametro externo que esta aumentado en comparacion con el diametro externo normal anteriormente mencionado mostrado en la tabla. En este contexto, se prefiere que el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso 76 se aumente en comparacion con el diametro externo normal mostrado en la tabla anterior del 15 % al 45 % y/o que el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido 78 se aumente en comparacion con el diametro externo normal mostrado en la tabla anterior del 30 % al 70 %. Por tanto, la presente invencion tambien puede definirse de forma alternativa a la definicion del diametro externo de tubena de la primera tubena de refrigerante lfquido y gaseoso en comparacion con la segunda tubena de refrigerante lfquido y gaseoso (tal como en las reivindicaciones) en relacion con el diametro externo estandar de la primera tubena de refrigerante lfquido y gaseoso mostrado en la tabla anterior dependiendo de la capacidad de la unidad de fuente de calor.

En el presente modo de realizacion, el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso 77 y la segunda tubena de refrigerante lfquido 79 se selecciona de acuerdo con el tamano de diametro externo estandar proporcionado en la tabla anterior. Por tanto, el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido y gaseoso 76 y 78 se aumenta entre el 15 % y el 45 % y entre el 30 % y el 70 % tambien en comparacion con la segunda tubena de refrigerante lfquido y gaseoso 77 y 79. En este contexto, se destaca que, en un caso en el que una pluralidad de unidades de interior se conecte al sistema, lo anterior se refiere al diametro externo de la tubena de refrigerante lfquido y gaseoso principal que se conecta a la pluralidad de unidades de interior. En general, una tubena de refrigerante lfquido y gaseoso principal se conecta al circuito de refrigerante (el compresor y el intercambiador de calor de fuente de calor) y una pluralidad de tubenas de derivacion conecta la tubena de refrigerante principal a la pluralidad de unidades de interior. Para el calculo del aumento de diametro, va a seleccionarse el diametro externo de las tubenas de refrigerante principales.

El margen superior del 45 % se da porque un aumento uniforme adicional del diametro externo llevana a problemas de lubricante arrastrado en el refrigerante que permanece en el sistema en lugar de volver al compresor. El lfmite inferior del 15 % esta definido por las tubenas disponibles en el mercado segun la normativa anterior.

El margen superior del 70 % se da debido a que e incluso un diametro externo mas alto llevana a problemas con respecto al control de refrigerante lfquido dentro del sistema mientras que el margen inferior del 30 % esta definido de nuevo por las tubenas disponibles en el mercado segun la normativa anterior.

En un ejemplo particular de una unidad de fuente de calor 31 que tiene una capacidad de 5 kW, el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso 77 es de 15,9 mm y el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante lfquido 79 es de 9,5 mm. De acuerdo con la invencion, el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso 76 se encuentra en un intervalo de entre 18,285 mm y 23,055 mm y esta en un modo de realizacion particular de 19,1 mm. El diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido 78, por tanto, se encuentra en un intervalo de entre 12,35 mm y 16,15 mm y esta en un modo de realizacion particular de 12,7 mm.

Aumentando el diametro de la tubena de refrigerante gaseoso, puede evitarse una perdida en la capacidad de calentamiento del acondicionador de aire, mientras que aumentar el diametro de la tubena de refrigerante lfquido evita una perdida en la capacidad de enfriamiento del acondicionador de aire. En comparacion con la solucion independiente definida en la parte de introduccion de la presente solicitud con respecto a la figura 1, no son necesarios ni las tubenas adicionales 82, 85 y 89, ni el trabajo de instalacion adicional para las tubenas ni componentes de refrigerante adicionales, tales como el intercambiador de calor de subenfriamiento 86 y una valvula de expansion electronica de subenfriamiento 87, asf como un software de control adicional. La unica medida es que el fontanero en el lugar del acondicionador de aire selecciona una tubena para la primera tubena de refrigerante lfquido y gaseoso 76 y 78 que tiene un diametro externo mas grande que el diametro de tubena estandar que se usara para estas tubenas en un acondicionador de aire dependiendo de la capacidad de la unidad de fuente de calor del acondicionador de aire dentro del intervalo anterior y/o mas grande que la segunda tubena de refrigerante lfquido y gaseoso 77 y 79 para lograr los efectos de la presente invencion. Por tanto, la presente invencion proporciona una solucion simple y sencilla para resolver el problema anteriormente mencionado.

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

Acondicionador de aire para acondicionar un espacio (72) en el interior de un edificio (70) que comprende: una unidad de fuente de calor (30) que tiene

una unidad de intercambiador de calor (31) que comprende un primer intercambiador de calor (5) dispuesto en una primera carcasa (2) y configurado para intercambiar calor con una fuente de calor

y

una unidad de compresor (32) que comprende un compresor (37) dispuesto en una segunda carcasa (44) independiente de la primera carcasa, estando la unidad de intercambiador de calor y la unidad de compresor conectadas de manera fluida a traves de una primera tubena de refrigerante lfquido (78) y/o de una primera tubena de refrigerante gaseoso (76); y

al menos una unidad de interior (50) que tiene un segundo intercambiador de calor (53) configurado para intercambiar calor con el espacio que va a acondicionarse y que se comunica de manera fluida con la unidad de intercambiador de calor y/o con la unidad de compresor a traves de una segunda tubena de refrigerante lfquido (79) y de una segunda tubena de refrigerante gaseoso (77), caracterizado por que el diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido es mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante lfquido y/o el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso es mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso.

Acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que diametro externo de la primera tubena de refrigerante lfquido (78) es de entre el 30 % y el 70 % mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante lfquido (79).

Acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el diametro externo de la primera tubena de refrigerante gaseoso (76) es de entre el 15 % y el 45 % mas grande que el diametro externo de la segunda tubena de refrigerante gaseoso (77).