ES2830798T3 - Sistema de bomba de calor aire-agua - Google Patents

Sistema de bomba de calor aire-agua Download PDF

Info

Publication number
ES2830798T3
ES2830798T3 ES14169420T ES14169420T ES2830798T3 ES 2830798 T3 ES2830798 T3 ES 2830798T3 ES 14169420 T ES14169420 T ES 14169420T ES 14169420 T ES14169420 T ES 14169420T ES 2830798 T3 ES2830798 T3 ES 2830798T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
heat pump
wind turbine
motor
impeller
air
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
ES14169420T
Other languages
English (en)
Inventor
Ortiz De Guinea Javier Vicente
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.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2830798T3 publication Critical patent/ES2830798T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B11/00—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02—Details of evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/11—Fan speed control
    • F25B2600/112—Fan speed control of evaporator fans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30—Wind power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

Un sistema de bomba de calor aire-agua que comprende: una bomba de calor que comprende un compresor (41), un condensador (42), un dispositivo de expansión (43) y un evaporador (44); una turbina eólica (10) que puede girar sobre un eje de rotación (X) por la acción del viento; un impulsor (20) que se puede hacer funcionar para girar sobre el mismo eje que el eje de rotación de la turbina eólica para crear un flujo de aire que pasa a través del evaporador; caracterizado por que el sistema comprende además un motor/generador (30) que tiene un árbol donde el impulsor está montado de forma giratoria; y el impulsor se asocia con la turbina eólica de tal manera que, el impulsor puede girar selectivamente de forma independiente o junto con la turbina eólica; cuando el impulsor gira independientemente con la turbina eólica, el motor/generador actúa como motor para impulsar el impulsor, y cuando el impulsor gira junto con la turbina eólica, el motor/generador actúa como generador para generar electricidad.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de bomba de calor aire-agua
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de bomba de calor, y más particularmente a un sistema de bomba de calor aire-agua que emplea una turbina eólica para crear un flujo de aire.
Antecedentes de la invención
Un sistema básico de bomba de calor aire-agua generalmente tiene un compresor, un condensador, un dispositivo de expansión y un evaporador. Estos componentes generalmente se conectan en serie mediante conductos o tuberías y son bien conocidos en la técnica. Durante el funcionamiento del sistema, el compresor actúa sobre un refrigerante gaseoso relativamente frío para elevar la temperatura y la presión del refrigerante. Desde el compresor, el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presión fluye hacia el condensador donde se enfría y sale del condensador como refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión fluye luego a un dispositivo de expansión, que controla la cantidad de refrigerante que entra al evaporador. El dispositivo de expansión reduce la presión del refrigerante líquido antes de permitir que el refrigerante fluya hacia el evaporador. En el evaporador, el refrigerante a baja presión y baja temperatura absorbe calor del aire soplado por un ventilador sobre las bobinas del evaporador y sale del evaporador como un vapor saturado que tiene esencialmente la misma presión que cuando entró al evaporador. La succión del compresor atrae luego el refrigerante gaseoso de regreso al compresor donde el ciclo comienza nuevamente.
Actualmente, el ventilador para crear flujo de aire funciona completamente con electricidad, lo que obviamente consume muchas fuentes de energía y aumenta el coste de funcionamiento del sistema en consecuencia.
La patente americana US 2.652.699 y la solicitud publicada US 2010/0326101 A1 describen, cada una, una turbina eólica que se combina con una bomba de calor y es capaz de accionar el ventilador para la evaporación cuando la turbina eólica es impulsada por las fuerzas del viento. El documento US 2652699 A describe un sistema de bomba de calor aire-agua que tiene las características según el preámbulo de la reivindicación 1. Sin embargo, cuando hay poco viento y la turbina eólica tiene que girar a una velocidad lenta, el ventilador podría no crear suficiente flujo de aire para evaporación, por lo que podría no satisfacerse la demanda total de calor.
Compendio de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de bomba de calor aire-agua que pueda aprovechar las fuentes de energía eólica, reduciendo así el consumo de electricidad y disminuyendo el coste de funcionamiento.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de bomba de calor aire-agua que sea capaz de garantizar demandas de calor completas en todo momento.
Según la presente invención, el objetivo anterior se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de bomba de calor aire-agua que comprende una bomba de calentamiento, una turbina eólica y un impulsor. La bomba de calor incluye un compresor, un condensador, un dispositivo de expansión y un evaporador. La turbina eólica puede girar sobre un eje de rotación por la acción del viento. El impulsor puede funcionar para girar sobre el mismo eje que el eje de rotación de la turbina eólica para crear un flujo de aire que pasa a través del evaporador. La turbina eólica junto con el impulsor crea un flujo de aire que atraviesa el evaporador para el intercambio de calor de aire a refrigerante, lo que puede reducir el consumo de electricidad al utilizar la energía del viento. El sistema incluye además un motor/generador que tiene un árbol donde el impulsor se monta de forma giratoria. El impulsor está asociado con la turbina eólica de tal manera que, el impulsor puede girar selectivamente de forma independiente o junto con la turbina eólica. Cuando el impulsor gira independientemente con la turbina eólica, el motor/generador actúa como motor para impulsar el impulsor, y cuando el impulsor gira junto con la turbina eólica, el motor/generador actúa como generador para generar electricidad. De esta manera, el motor/generador puede actuar como motor para impulsar el impulsor cuando la energía eólica no es suficiente para las demandas de calentamiento, por ejemplo, en el caso de que la velocidad de rotación de la turbina eólica sea menor que un umbral inferior. El motor/generador también puede actuar como generador para generar electricidad cuando la energía eólica supera las demandas de calentamiento, por ejemplo, en el caso de que la velocidad de rotación de la turbina eólica sea mayor que el umbral inferior.
En una realización, el eje de rotación de la turbina eólica se extiende en una dirección vertical para facilitar la creación de un flujo de aire a su través. Este tipo de turbina eólica puede ser del tipo Savonius o del tipo Darrieus.
En otra realización, la turbina eólica crea un alojamiento que define un paso en el mismo, y el impulsor está dispuesto dentro del alojamiento de la turbina eólica para hacer que el sistema sea compacto y de pequeño tamaño.
En una realización adicional, la bomba de calor incluye un motor de CC para accionar el compresor y una bomba de CC para hacer circular un flujo de agua a través del condensador para contactar con un flujo de refrigerante en una relación de intercambio de calor. La electricidad generada se puede suministrar al motor de CC y a la bomba de CC.
Preferiblemente, cuando la velocidad de rotación de la turbina eólica excede un umbral superior que es mayor que el umbral inferior, lo que significa que hay un viento muy fuerte, el exceso de electricidad generada se puede enviar a las redes eléctricas.
Preferiblemente, el sistema de bomba de calor aire-agua incluye además un bus de CC común conectado entre el motor/generador, el motor de CC y la bomba de CC para suministrar la electricidad generada por el motor/generador al motor de CC y la bomba de CC.
En otra realización, el sistema de bomba de calor aire-agua incluye una cubierta que cubre la bomba de calor y la turbina eólica para evitar que la bomba de calor y la turbina eólica se toquen, mientras tanto para permitir que el viento pase a través de ellas.
Breve descripción de los dibujos
Para una comprensión más completa de la presente invención y las ventajas de la misma, ahora se hace referencia a las siguientes descripciones tomadas junto con los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de bomba de calor aire-agua según una realización de la presente invención, que muestra esquemáticamente los componentes principales del sistema;
La figura 2a es una vista despiezada del sistema de bomba de calor como se muestra en la figura 1, en donde se quita una cubierta y se añade un motor/generador para activar selectivamente un ventilador o generar electricidad; y la figura 2b es una vista despiezada de la cubierta del sistema de bomba de calor como se muestra en la figura 1
La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra el sistema de bomba de calor como se muestra en la figura 1 en conexión con redes eléctricas;
La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del sistema de bomba de calor que se muestra en la figura 1.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Ahora se hará referencia a las figuras de los dibujos para describir en detalle las realizaciones preferidas de la presente invención. Sin embargo, las realizaciones no se pueden utilizar para restringir la presente invención. Los cambios tales como la estructura, el método y la función que obviamente se hacen a los expertos en la técnica también están protegidos por la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 1, 2a y 2b, un sistema de bomba de calor aire-agua 1 incluye una bomba de calor, una turbina eólica 10, un impulsor 20, un motor/generador 30 y una cubierta 50. La bomba de calor típicamente incluye un compresor 41, un condensador 42, un dispositivo de expansión 43 y un evaporador 44.
El compresor 41 utiliza energía eléctrica para comprimir el refrigerante desde un estado gaseoso a baja presión a un estado gaseoso a alta presión, aumentando así la temperatura, la entalpía y la presión del refrigerante. En ese proceso se aumenta la temperatura del gaseoso hasta un valor que hace posible el intercambio de calor en el condensador 42. Existen diferentes tipos de compresores dependiendo de la tecnología de la compresión y dependiendo de la tecnología del motor, tal como motor de CA de velocidad fija, motor de CA de modulación, motor de CC sin escobillas, etc. En esta realización, el motor de compresor puede ser un motor de CC, preferiblemente, un motor de CC sin escobillas de imán permanente (PMBL). Las principales características de este tipo de motor son que el rotor incluye un imán permanente mientras que el estator tiene los devanados fijos configurados como un motor trifásico. El motor requiere un controlador de inversor electrónico 46 (mostrado en la figura 3) que utiliza la energía disponible en un almacenamiento de voltaje de CC o un bus de CC (un banco de condensadores de CC) para crear una secuencia de conmutación en los devanados que simulan el funcionamiento de las escobillas en un motor de CC tradicional.
El condensador 42 adopta la forma de un intercambiador de calor bien conocido en el estado de la técnica. El refrigerante gaseoso sale del compresor 41 y luego fluye a través del condensador 42 para ser condensado a una presión sustancialmente constante hasta un estado líquido saturado. Como resultado, el calor se transfiere desde el refrigerante que fluye en un primer lado del condensador 42 a un flujo de agua de refrigeración creado por una bomba de CC 45 (mostrada en la figura 3) en un lado secundario del condensador 42. En donde, la bomba de CC 45 puede incluir un motor PMBL, un pequeño inversor y componentes electrónicos adicionales para el control.
El dispositivo de expansión 43 se usa para controlar la cantidad de refrigerante que entra en el evaporador 44. El refrigerante líquido desde el condensador 42 fluye a través del dispositivo de expansión 42, lo que hace que la presión del líquido disminuya. En el proceso, el refrigerante se evapora provocando parcialmente que el refrigerante cambie a un estado mixto líquido-gaseoso, reduciendo su temperatura a un valor que hace posible intercambios de calor en el evaporador. Existen diferentes tipos de dispositivo de expansión según el nivel de control proporcionado (dispositivos fijos, dispositivos termostáticos y controlados electrónicamente).
El evaporador 44 es un intercambiador de calor de aire a refrigerante donde la energía térmica disponible en el aire fluye a través de él y se transfiere al fluido refrigerante que se evapora en el interior de líquido a gas. El evaporador puede adoptar una forma circular que es común en las bombas de calor de techo con ventilador axial vertical. En otras realizaciones, el evaporador también puede adoptar una forma plana u horizontal.
Una turbina eólica típica es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica, que incluye los tipos de eje vertical y horizontal. En esta realización, la turbina eólica 10 es un tipo de eje vertical, por ejemplo, una turbina eólica de tipo Savonius. La turbina eólica 10 incluye un alojamiento 11 y varias palas curvadas 12. El alojamiento 11 puede adoptar la forma de un tambor, y las palas curvadas 12 se forman en la superficie circunferencial exterior del tambor. Cuando se aplica la fuerza del viento (como se indica mediante las flechas W en la figura 1) sobre las palas curvas 12, el alojamiento 11 puede girar sobre un eje de rotación (como se indica con la línea discontinua X en la figura 3) que se extiende en dirección vertical. La turbina eólica también puede ser del tipo Darrieus y, en tal realización, el alojamiento puede no ser necesaria.
El alojamiento 11 define un pasaje en el mismo, y el impulsor 20 puede funcionar para girar sobre el mismo eje que el eje de rotación X del alojamiento 11. De esta manera, cuando el impulsor 20 gira, un flujo de aire (como se indica mediante flechas A en la figura 1) puede crearse a través del paso del alojamiento 11 y el evaporador 44, provocando así un intercambio de calor de aire a refrigerante en el evaporador 44. En esta realización, el impulsor 20 está dispuesto dentro del alojamiento 11 para hacer que el sistema compacto entero y tamaño pequeño. Es obvio para el experto en la técnica que, en una realización alternativa, el impulsor 20 también puede estar dispuesto fuera del alojamiento 11 con el mismo eje que el eje de rotación X. El impulsor 20 está asociado con la turbina eólica 10 en tal manera que, el impulsor 20 puede funcionar para girar independientemente cuando la velocidad de la turbina eólica 10 es relativamente baja, y para girar junto con la turbina eólica 10 cuando la velocidad de la turbina eólica 10 es lo suficientemente alta, lo que se puede lograr pura controlador mecánico o electrónico.
Un motor/generador típico puede realizar el control de motor para proporcionar potencia motriz y también controlar la regeneración del motor para que actúe como generador. Según la invención, el motor/generador 30 tiene un árbol 31 en el que el impulsor 20 se monta de forma giratoria, es decir, el árbol está alineado con el eje de rotación X del impulsor 20 y el alojamiento 10.
La cubierta 50 se usa para cubrir la bomba de calor y la turbina eólica 10 para evitar que estos componentes se toquen. La cubierta 50 incluye un escudo circulado 52 que rodea la turbina eólica 10 y la bomba de calor, y un capó protector 51 dispuesto sobre el escudo circulado 52. Para garantizar que se pueda suministrar suficiente viento a la turbina eólica 10, la cubierta 50 está configurada para permitir que los vientos pasen a través de ella, por ejemplo, el escudo circulado 52 puede emplear una superficie de rejilla.
Con referencia a la figura 3, junto con la figura 4, el sistema de bomba de calor aire-agua 1 está conectado a las redes eléctricas a través de un rectificador 61 de CA a CC y un inversor 62 de CC a CA. El sistema 1 de bomba de calor también incluye un controlador 48 que gobierna el funcionamiento del sistema. El controlador 48 puede incorporar una unidad de microcontrolador (MCU) u otros tipos de circuitos integrados.
En esta realización, el sistema de bomba de calor 1 se utiliza para fines de calentamiento, como el suministro de agua sanitaria caliente o la calentamiento de interiores de edificios. En otras realizaciones que incluyen componentes en el circuito de refrigerante para la inversión del ciclo de refrigerante, el sistema de bomba de calor también puede enfriar interiores de edificios. Como se muestra en la figura 4, el controlador 48 dictamina primero si se necesita calentamiento (etapa 701). Cuando no se necesita calentamiento, el controlador 48 controla el impulsor 20 para que gire junto con la turbina eólica 10, en este momento, el motor/generador 30 funciona como generador, y la energía eólica recibida por el impulsor 20 se convierte directamente en electricidad (etapa 702), y la electricidad generada se envía además a las redes eléctricas a través del bus de CC 47 y el inversor de CC a CA (etapa 703).
Si se necesita un calentamiento, el controlador 48 detectará la velocidad de rotación RS de la turbina eólica 10 (etapa 704) y dictaminará además si la velocidad RS es menor o igual a un umbral inferior T1 (etapa 705). Si la velocidad RS es menor que el umbral inferior T1, lo que significa que la energía eólica no es suficiente para las demandas de calentamiento, entonces el controlador 48 recibe electricidad de las redes eléctricas a través del rectificador 61 de CA a CC y el bus 47 de CC, y más activar el impulsor 20 a través del motor/generador 30 (etapa 706). En este momento, el motor/generador 30 funciona como motor, y el impulsor 20 se activa para complementar la insuficiencia de energía eólica en ese momento, asegurando así suficiente flujo de aire para pasar a través del evaporador 44 para alcanzar las demandas de calentamiento.
Si la velocidad RS es mayor que el umbral inferior T1, lo que significa que la energía eólica es mayor que las demandas de calentamiento, entonces el controlador 48 opera el motor/generador 30 para que actúe como generador (etapa 707). El controlador 48 dictamina además si la velocidad RS es menor o igual a un umbral superior T2 que es mayor que T1 (etapa 708). Si la velocidad RS es menor que el umbral superior T2, lo que significa que el exceso de energía eólica no es suficiente para el funcionamiento de todos los componentes eléctricos del sistema de bomba de calor y es posible que todavía se necesite electricidad de las redes eléctricas, en este momento, el exceso de energía eólica solo se suministrará a los componentes eléctricos del sistema de bomba de calor, como la salida de electricidad al compresor 41 a través del bus de CC 47 y el controlador de inversor electrónico 46, o la salida de electricidad a la bomba de CC 45 a través del bus de CC 47. Si la velocidad RS es mayor que el umbral superior T2, lo que significa que el exceso de energía eólica es suficiente para el funcionamiento de todos los componentes eléctricos del sistema de bomba de calor y hay energía adicional que se puede enviar a las redes eléctricas. Por lo tanto, el controlador 48 controla la electricidad a sacar a los componentes eléctricos del sistema de bomba de calor, como el compresor 41 y la bomba de CC 45, y además envía electricidad adicional a las redes eléctricas a través del inversor de CC a CA 62 (etapa 710). Los umbrales T1 y T2 están definidos por el controlador 48 y pueden ser constantes o calcularse según las condiciones de funcionamiento del sistema de bomba de calor. Las condiciones de funcionamiento se pueden representar mediante un conjunto de parámetros operativos, por ejemplo, temperatura de condensación, temperatura de evaporación y velocidad del compresor, y los umbrales se pueden calcular con una fórmula basada en estos valores. En una realización alternativa, el conjunto de parámetros operativos también puede ser presión de condensación, temperatura de condensación y velocidad del compresor; o temperatura de entrada de aire, temperatura de flujo de agua y velocidad del compresor.
Debe entenderse, sin embargo, que aunque se han establecido numerosas características y ventajas de la presente invención en la descripción anterior, junto con los detalles de la estructura y función de la invención, la divulgación es únicamente ilustrativa y los cambios pueden hacerse en detalle, especialmente en cuestiones de número, forma, tamaño y disposición de las piezas dentro de los principios de la invención en la medida completa indicada por el significado general más amplio de los términos en los que se expresan las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de bomba de calor aire-agua que comprende:
una bomba de calor que comprende un compresor (41), un condensador (42), un dispositivo de expansión (43) y un evaporador (44);
una turbina eólica (10) que puede girar sobre un eje de rotación (X) por la acción del viento;
un impulsor (20) que se puede hacer funcionar para girar sobre el mismo eje que el eje de rotación de la turbina eólica para crear un flujo de aire que pasa a través del evaporador; caracterizado por que
el sistema comprende además un motor/generador (30) que tiene un árbol donde el impulsor está montado de forma giratoria; y el impulsor se asocia con la turbina eólica de tal manera que, el impulsor puede girar selectivamente de forma independiente o junto con la turbina eólica; cuando el impulsor gira independientemente con la turbina eólica, el motor/generador actúa como motor para impulsar el impulsor, y cuando el impulsor gira junto con la turbina eólica, el motor/generador actúa como generador para generar electricidad.
2. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 1, en donde dicho eje de rotación se extiende en una dirección vertical.
3. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 1, en donde dicha turbina tiene un alojamiento (11) que define un paso en el mismo, y dicho impulsor (20) está dispuesto dentro del alojamiento.
4. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 1, en donde dicho motor/generador se puede operar para funcionar como motor para impulsar el impulsor cuando la velocidad de rotación de la turbina eólica es menor que un umbral inferior, y para funcionar como generador para generar electricidad cuando la velocidad de rotación de la turbina eólica supera dicho umbral inferior.
5. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 4, en donde dicha bomba de calor comprende además un motor de CC para accionar el compresor y una bomba de CC (45) para hacer circular un flujo de agua a través del condensador para contactar con un flujo de refrigerante en una relación de intercambio de calor.
6. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 5, en donde cuando la velocidad de rotación de la turbina eólica supera dicho umbral inferior, la electricidad generada se suministra al motor de CC y a la bomba de CC.
7. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 6, en donde cuando la velocidad de rotación de la turbina eólica excede un umbral superior que es mayor que el umbral inferior, la electricidad generada se envía adicionalmente a las redes eléctricas.
8. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 5, que comprende además un bus de CC común (47) conectado entre el motor/generador, el motor de CC y la bomba de CC para suministrar la electricidad generada por el motor/generador al motor de CC y la bomba de CC.
9. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 4, que comprende además una cubierta (50) que cubre la bomba de calor y la turbina eólica para evitar que la bomba de calor y la turbina eólica se toquen, mientras tanto para permitir que el viento pase a través de ellas.
10. Un sistema de bomba de calor aire-agua según la reivindicación 7, en donde los umbrales inferior y superior son constantes o pueden calcularse según los parámetros operativos del sistema de bomba de calor.
ES14169420T 2014-05-22 2014-05-22 Sistema de bomba de calor aire-agua Active ES2830798T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14169420.8A EP2947404B1 (en) 2014-05-22 2014-05-22 Air to water heat pump system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2830798T3 true ES2830798T3 (es) 2021-06-04

Family

ID=50774663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14169420T Active ES2830798T3 (es) 2014-05-22 2014-05-22 Sistema de bomba de calor aire-agua

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2947404B1 (es)
ES (1) ES2830798T3 (es)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1010982A (fr) * 1948-11-16 1952-06-17 Scient Et Tech Bureau Et Groupe éolienne-pompe à chaleur
JP2004020143A (ja) * 2002-06-20 2004-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 風力利用ヒートポンプ装置
WO2011002846A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 George Scesney Self-contained water generation system
JP2011038489A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Mayekawa Mfg Co Ltd 人工風発生装置により発生した人工風からエネルギーを回収する方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2947404A1 (en) 2015-11-25
EP2947404B1 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4143522A (en) Windmill operated system
ES2877298T3 (es) Ciclo de calor para la transferencia de calor entre medios y para la generación de electricidad
WO1987007360A1 (en) Heat exchanging system
ES2822379T3 (es) Funcionamiento de un sistema de aire acondicionado en cascada con circuito bifásico
JP2012112369A (ja) ヒートポンプ発電装置
WO2013044590A1 (zh) 太阳能光伏空调冷热机组
KR20160133341A (ko) Ess기능 마이크로 냉난방공조시스템
JP2009185640A (ja) 風力発電装置
CN109882975A (zh) 离网光伏直驱冰蓄冷空调冰箱系统
CN204254774U (zh) 空调器室外机和空调器
CN201599988U (zh) 半导体陶瓷芯片水冷环保中央空调器
US20130247558A1 (en) Heat pump with turbine-driven energy recovery system
ES2830798T3 (es) Sistema de bomba de calor aire-agua
JP5312644B1 (ja) 空調発電システム
CN205784002U (zh) 一种具有防结霜功能的空气源热泵主机箱
JP2011038489A (ja) 人工風発生装置により発生した人工風からエネルギーを回収する方法及び装置
CN110701670A (zh) 一种风能驱动热泵压缩机制热装置
CN202216400U (zh) 轴流风机强制对流蒸发带制冷功能的空气源热泵热水器
WO2010102912A1 (en) Plant for heat-regulating a first fluid and a second fluid used for air-conditioning premises
CN206488658U (zh) 一种ec离心式风机低噪音冷却塔
CN206018998U (zh) 一种双蜗扇热泵热水器
CN206251567U (zh) 一种充电箱变电站
CN103322655B (zh) 新型高效能源阶梯使用闭式循环中央空调系统
CN208299300U (zh) 一种电力设备用的高效散热装置
CN201100720Y (zh) 便携式交直流空调