ES2864140T3 - Sistema de aire acondicionado - Google Patents

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ES2864140T3 ES18211146T ES18211146T ES2864140T3 ES 2864140 T3 ES2864140 T3 ES 2864140T3 ES 18211146 T ES18211146 T ES 18211146T ES 18211146 T ES18211146 T ES 18211146T ES 2864140 T3 ES2864140 T3 ES 2864140T3
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Stefan Vandaele
Takahiro Yamaguchi
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

Un sistema de aire acondicionado (100), que comprende: un compresor de refrigerante (411); una tubería de refrigerante de gas de alta presión (430) conectada a un lado de descarga del compresor de refrigerante; una tubería de refrigerante de gas de baja presión (440) conectada a un lado de succión del compresor de refrigerante; y un aire acondicionado (300) que incluye una entrada de aire de retorno (321) y una salida de aire de suministro (322) cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado (220), un primer canal de aire principal (331) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de suministro, un primer intercambiador de calor (341) dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo; una entrada de aire exterior (323) y una salida de aire de escape (324) cada una de las cuales comunica con un exterior (230) del espacio predeterminado, un segundo canal de aire principal (332) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape, un segundo intercambiador de calor (342, 343) dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo, y un mecanismo de conexión de tuberías (370) configurado para conectar cada uno del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor al compresor de refrigerante, a través de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión, de manera que el primer intercambiador de calor, el segundo intercambiador de calor y el compresor de refrigerante forman un circuito de bomba de calor, caracterizado por que: el sistema de aire acondicionado incluye una pluralidad de aires acondicionados, cada uno de los cuales tiene la entrada de aire de retorno, la salida de aire de suministro, la entrada de aire exterior, la salida de aire de escape, el primer y el segundo canal de aire principal, el primero y el segundo intercambiador de calor y el mecanismo de conexión de tuberías; y el mecanismo de conexión de tuberías incluye un mecanismo de conmutación (373) configurado para cambiar el estado del aire acondicionado entre un estado de conexión del modo de refrigeración y un estado de conexión del modo de calefacción, siendo el estado de conexión del modo de refrigeración un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión, siendo el estado de conexión del modo de calefacción un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de aire acondicionado
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de aire acondicionado.
Antecedentes
La patente europea EP 0091643 A2 propone un aire acondicionado que aloja todos los componentes de un sistema de aire acondicionado incluyendo un compresor de refrigerante, intercambiadores de calor interiores y exteriores, y similares en la misma carcasa. Dado que los componentes están integrados como una unidad, es posible obtener un aire acondicionado que sea fácil de diseñar, instalar y realizar mantenimiento.
Sin embargo, dicha unidad con todo incluido tendría un coste elevado. Así, cuando una pluralidad de espacios necesitan aire acondicionado de forma independiente, p. ej., uno necesita ser enfriado mientras que otro necesita ser calentado, el aire acondicionado necesita ser instalado para cada uno de los espacios. Como resultado, el sistema de aire acondicionado para tales espacios resultaría caro.
La patente europea EP 1688674 A1 describe un sistema de aire acondicionado, que comprende: un compresor de refrigerante; una tubería de refrigerante de gas de alta presión conectada a un lado de descarga del compresor de refrigerante; una tubería de refrigerante de gas de baja presión conectada a un lado de succión del compresor de refrigerante; y una pluralidad de un aire acondicionado que incluye una entrada de aire de retorno y una salida de aire de suministro, cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado, un primer canal de aire principal configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de suministro, un primer intercambiador de calor dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo; una entrada de aire exterior y una salida de aire de escape, cada una de las cuales se comunica con un exterior del espacio predeterminado, un segundo canal de aire principal configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape, un segundo intercambiador de calor dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo, y un mecanismo de conexión de tuberías configurado para conectar cada uno del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor al compresor de refrigerante, a través de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión, de manera que el primer intercambiador de calor, el segundo intercambiador de calor y el compresor de refrigerante forman un circuito de bomba de calor.
Compendio
El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de aire acondicionado que sea fácil de diseñar, instalar y/o realizar mantenimiento, mientras sea capaz de acondicionar el aire de cada uno de una pluralidad de espacios independientemente a un bajo coste.
Un primer aspecto de la presente invención proporciona un sistema de aire acondicionado, que comprende: un compresor de refrigerante; una tubería de refrigerante de gas de alta presión conectada a un lado de descarga del compresor de refrigerante; una tubería de refrigerante de gas de baja presión conectada a un lado de succión del compresor de refrigerante; y una pluralidad de aires acondicionados, cada uno de los cuales incluye una entrada de aire de retorno y una salida de aire de suministro, cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado, un primer canal de aire principal configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de suministro, un primer intercambiador de calor dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo; una entrada de aire exterior y una salida de aire de escape, cada una de las cuales se comunica con un exterior del espacio predeterminado, un segundo canal de aire principal configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape, un segundo intercambiador de calor dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo, y un mecanismo de conexión de tuberías configurado para conectar cada uno del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor al compresor de refrigerante, a través de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión, de modo que el primer intercambiador de calor, el segundo intercambiador de calor y el compresor de refrigerante forman un circuito de bomba de calor, en donde el mecanismo de conexión de tuberías incluye un mecanismo de conmutación configurado para cambiar el estado del aire acondicionado entre un estado de conexión del modo de refrigeración y un estado de conexión del modo de calefacción, siendo el estado de conexión del modo de refrigeración un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión, siendo el estado de conexión del modo de calefacción un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión.
Con la configuración anterior, los componentes de una unidad interior de un sistema de aire acondicionado y de una unidad exterior de un sistema de aire acondicionado están integrados como una unidad en cada aire acondicionado. Mientras tanto, el compresor de refrigerante y similares no está montado en cada aire acondicionado. Así, es posible obtener el sistema de aire acondicionado con el aire acondicionado, cada uno de los cuales es compacto, ligero, silencioso y/o fácil de diseñar, instalar y/o realizar mantenimiento. Además, el compresor de refrigerante puede ser compartido por la pluralidad de aires acondicionados. Además, la función cada uno del segundo intercambiador de calor y del primer intercambiador de calor puede cambiar entre un evaporador y un condensador en cada aire acondicionado independientemente del funcionamiento del otro aire acondicionado. En otras palabras, que cada uno de los aires acondicionados pueda realizar tanto una operación de refrigeración como una operación de calentamiento en colaboración con el compresor de refrigerante. Así, incluso si una pluralidad de aires acondicionados comparte el mismo compresor de refrigerante, cada aire acondicionado puede realizar cualquiera de la operación de refrigeración y de la operación de calentamiento y cambiarlas independientemente. Compartiendo el mismo sistema, es posible reducir el coste de instalación del sistema de aire acondicionado. Además, el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor pueden hacer funcionar un conjunto de un condensador y de un evaporador en el mismo circuito de bomba de calor. Así, se puede simplificar una tubería de refrigerante en el aire acondicionado, y el número de puertos de refrigerante del mecanismo de conexión de tuberías se puede reducir a dos. Esto significa que es posible reducir el número de tuberías de refrigerante conectadas al aire acondicionado para reducir aún más el coste de instalación.
Según una realización preferida del sistema de aire acondicionado mencionado anteriormente, el mecanismo de conmutación incluye una válvula de cuatro vías conectada a cada uno del segundo intercambiador de calor y del primer intercambiador de calor.
Con esta configuración, dado que se utiliza la válvula de cuatro vías, es posible cambiar el estado del aire acondicionado entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción con una estructura simple.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el mecanismo de conexión de tuberías incluye además un puerto de refrigerante de gas de alta presión configurado para conectar la válvula de cuatro vías a la tubería de refrigerante de gas de alta presión, y un puerto de refrigerante de gas de baja presión configurado para conectar la válvula de cuatro vías a la tubería de refrigerante de gas de baja presión.
Con esta configuración, es posible conectar la válvula de cuatro vías a la tubería de refrigerante de gas de alta presión y a un puerto de refrigerante de gas de baja presión, incluso si la tubería de refrigerante de gas de alta presión y la tubería de refrigerante de gas de baja presión están dispuestas fuera del aire acondicionado.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el aire acondicionado incluye además: una tubería de refrigerante líquido que conecta el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor de manera que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor en serie; válvulas de expansión primera y segunda dispuestas en la tubería de refrigerante líquido; y un receptor dispuesto en la tubería de líquido refrigerante entre la primera válvula de expansión y la segunda válvula de expansión y configurado para absorber las fluctuaciones en la cantidad de refrigerante que circula en el circuito de bomba de calor.
Con esta configuración, se pueden absorber las fluctuaciones en la cantidad de refrigerante que circula en el circuito de bomba de calor. Así, se puede estabilizar el funcionamiento del circuito de bomba de calor. Además, el receptor está dispuesto entre la primera válvula de expansión y la segunda válvula de expansión. Así, la función anterior se puede lograr tanto en la operación de refrigeración como en la operación de calentamiento.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el primer canal de aire principal y el segundo canal de aire principal en el mismo aire acondicionado están dispuestos, sustancialmente, en paralelo y configurados de manera que una dirección desde la entrada de aire de retorno a la salida de aire de suministro y una dirección desde la entrada de aire exterior a la salida de aire de escape son sustancialmente opuestas.
Con esta configuración, el primer canal de aire principal y el segundo canal de aire principal se pueden separar en dos lados en el aire acondicionado. Así, es posible obtener el aire acondicionado que sea fácil de colocar entre el espacio predeterminado y el exterior del mismo. Además, el primer aire circulante y el segundo aire circulante fluyen sustancialmente a contracorriente. Así, se puede obtener una configuración que sea adecuada para disponer componentes como el primer intercambiador de calor, el segundo intercambiador de calor, etcétera.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el aire acondicionado incluye además: un canal de suministro de ventilación configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de suministro, y un canal de escape de ventilación configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de escape.
Con esta configuración, el aire acondicionado permite que el aire fluya desde el exterior al espacio predeterminado y desde el espacio predeterminado al exterior. En otras palabras, el aire acondicionado está configurado para realizar un suministro/escape de aire forzado del espacio predeterminado. Así, se puede mejorar la ventilación del espacio predeterminado.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el aire acondicionado comprende además: un intercambiador de calor total que forma al menos una parte del canal de suministro de ventilación y al menos una parte del canal de escape ventilación para provocar un intercambio de calor entre el aire de admisión de ventilación y el aire de escape de ventilación, siendo el aire de admisión de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior y que se va a descargar a través de la salida de aire de suministro, siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se va a descargar a través de la salida de aire de escape.
Con esta configuración, la temperatura del aire de admisión de ventilación es moderada por la temperatura del aire de escape de ventilación. Así, una carga de aire acondicionado del aire acondicionado puede reducirse incluso cuando el aire de admisión de ventilación se aspira en el espacio que se va a ser climatizado.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el aire acondicionado comprende además: una carcasa que aloja al menos el primer canal de aire principal y el segundo canal de aire principal.
Con esta configuración, los componentes de una unidad interior de un sistema de aire acondicionado y de una unidad exterior de un sistema de aire acondicionado están integrados como una unidad en cada aire acondicionado. Así, es posible obtener un aire acondicionado que sea fácil de diseñar, instalar y/o realizar mantenimiento.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el aire acondicionado comprende además: un primer ventilador configurado para aspirar aire en la carcasa hacia la salida de aire de suministro; y un segundo ventilador configurado para aspirar aire en la carcasa hacia la salida de aire de escape.
Con esta configuración, se generan los flujos de aire adecuados en el aire acondicionado. Así, se puede garantizar el rendimiento del aire acondicionado.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el sistema de aire acondicionado comprende además: un controlador configurado para controlar el funcionamiento de al menos uno de los aires acondicionados entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción, permitiendo que al menos uno de los aires acondicionados esté en uno del estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción, mientras que otro de los aires acondicionados está en otro estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción.
Con esta configuración, uno de los aires acondicionados puede realizar una operación de refrigeración mientras que otro de los aires acondicionados realiza una operación de calefacción. Así, es posible obtener el sistema de aire acondicionado que puede funcionar de manera flexible en respuesta a diversas demandas en los aires acondicionados.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, el sistema de aire acondicionado comprende además: una unidad compresora que incluye uno o una pluralidad de compresores de refrigerante, en donde cada uno de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión está conectado a la unidad compresora y ramificado hacia y conectado a los aires acondicionados.
Con esta configuración, al menos la unidad compresora, una parte de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y una parte del gas de baja presión son compartidas por la pluralidad de aires acondicionados. Así, se puede simplificar una tubería de refrigerante del sistema de aire acondicionado, y se puede reducir el coste de instalación del sistema de aire acondicionado incluso en el caso de que el número de aires acondicionados sea grande.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas de aire acondicionado mencionados anteriormente, la unidad compresora tiene una pluralidad de compresores de refrigerante; y cada uno de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión está ramificado hacia y conectado a los compresores de refrigerante.
Con esta configuración, la pluralidad de compresores de refrigerante puede ser compartida por la pluralidad de aires acondicionados. Así, es posible obtener el sistema de aire acondicionado que puede funcionar de manera flexible en respuesta a diversas demandas en los aires acondicionados.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama esquemático que indica una disposición de un sistema de aire acondicionado que incluye una pluralidad de aires acondicionados según una realización de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una instalación del aire acondicionado.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que indica una configuración estructural del aire acondicionado.
La Figura 4 es un diagrama de tuberías esquemático del aire acondicionado.
La Figura 5 es un diagrama de tuberías esquemático del sistema de aire acondicionado.
La Figura 6 es un diagrama de bloques que indica una configuración funcional del sistema de aire acondicionado. La Figura 7 es un diagrama esquemático que indica un estado estándar de recuperación de calor del aire acondicionado.
La Figura 8 es un diagrama esquemático que indica un estado estándar sin recuperación de calor del aire acondicionado.
La Figura 9 es un diagrama esquemático que indica un estado de baja ventilación del aire acondicionado.
La Figura 10 es un diagrama esquemático que indica un estado de aire acondicionado del aire acondicionado. La Figura 11 es un diagrama esquemático que indica un estado de baja refrigeración del aire acondicionado.
La Figura 12 es un diagrama esquemático que indica un estado de refrigeración libre del aire acondicionado.
La Figura 13 es un diagrama esquemático que indica un estado de evacuación de refrigerante del aire acondicionado. La Figura 14 es un diagrama esquemático para explicar los balances de presión en el aire acondicionado y su entorno. La Figura 15 es un diagrama de flujo que indica los procesos realizados por el aire acondicionado.
La Figura 16 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una primera variación del aire acondicionado.
La Figura 17 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del aire acondicionado.
La Figura 18 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una tercera variación del aire acondicionado.
La Figura 19 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una cuarta variación del aire acondicionado.
La Figura 20 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una quinta variación del aire acondicionado.
La Figura 21 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una sexta variación del aire acondicionado.
La Figura 22 es un diagrama de tuberías esquemático de un ejemplo de referencia de un sistema de aire acondicionado que no forma parte de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Una realización preferida de un aire acondicionado y de un sistema de aire acondicionado según la presente invención se describe a continuación con referencia a los dibujos.
Configuración del sistema de aire acondicionado
La Figura 1 es un diagrama esquemático que indica una disposición del sistema de aire acondicionado que incluye una pluralidad de aires acondicionados según la presente realización.
El sistema de aire acondicionado 100 es un sistema de aire acondicionado de tipo bomba de calor que utiliza refrigerante de dióxido de carbono (CO2). Como se muestra en la Figura 1, la mayor parte del sistema de aire acondicionado 100 está dispuesta en un edificio 200. Este edificio tiene una pluralidad de espacios predeterminados 220 y un espacio de máquina 210. Cada uno de los espacios predeterminados 220 es un espacio para ser ventilado y/o climatizado según sea necesario. Aunque el número de espacios 220 predeterminados es cuatro en esta realización, puede ser uno, dos o cualquier otra numeración. Aunque el espacio de máquina 210 está dentro del edificio 200 en esta realización, puede estar ubicado sustancialmente en el exterior 230 del edificio 200. La disposición posicional de los espacios no se limita a la disposición representada en la Figura 1.
El sistema de aire acondicionado 100 comprende una pluralidad de aires acondicionados 300, un sistema compresor de refrigerante 400, una pluralidad de sensores de CO2 de habitación 510 y un sensor de CO2 de espacio de máquina 511. La pluralidad de aires acondicionados 300 tiene sustancialmente la misma configuración. La pluralidad de sensores de CO2 de habitación 510 y el sensor de CO2 de espacio de la máquina 511 tienen sustancialmente la misma configuración.
Los aires acondicionados del primero al cuarto 300-1 a 300-4 están dispuestos en o cerca de los espacios predeterminados primero al cuarto 220-1 a 200-4, respectivamente. El sistema compresor de refrigerante 400 se extiende desde el espacio de máquina 210 hasta cada aire acondicionado 300. El sistema compresor de refrigerante 400 incluye una unidad compresora 410 dispuesta en el espacio de máquina 210. Los sensores de CO2 de habitación del primero al cuarto 510-1 a 510-4 están dispuestos en los espacios predeterminados del primero al cuarto 220-1 a 200-4, respectivamente. El sensor de CO2 de espacio de máquina 511 está dispuesto en el espacio de la máquina 210. Es preferible que cada sensor de CO2 510, 511 esté posicionado cerca del suelo del espacio correspondiente 220, 210. Como cada uno de los sensores de CO2 510, 511, se puede utilizar un sensor que realice una detección general de fugas de refrigerante.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una instalación del aire acondicionado 300.
Cada espacio predeterminado 220 está sustancialmente seccionado en una dirección vertical por una losa de techo 261 y por una losa de suelo 262, y sustancialmente seccionado en una dirección horizontal por una o más de las paredes interiores 240. Al menos una de las paredes interiores 240 mira hacia una pared exterior 520 del edificio 200 (véase la Figura 1), mientras que está separada de la pared exterior opuesta 520.
Como se muestra en la Figura 2, el aire acondicionado 300 está posicionado entre el espacio predeterminado 220 y el exterior 230. Más específicamente, el aire acondicionado 300 está instalado en un espacio de la pared posterior 270 definido por la losa de techo 261, la losa de suelo 262, la pared interior 240 y la pared exterior 520.
La pared interior 240 está provista de una abertura de inspección (no mostrada) en un área frente al aire acondicionado 300, y de una puerta de inspección 243 que cubre la abertura. La pared interior 240 está formada con una rejilla de succión de RA (aire de retorno) 241 y con una rejilla de descarga de SA (suministro de aire) 242, que son aberturas de la pared interior 240. La pared exterior 250 está formada con una rejilla de succión de OA (aire exterior) 251 y con una rejilla de descarga de EA (aire de escape) 252 que son aberturas de la pared exterior 250. El espacio de la pared posterior 270 de cada lado de las rejillas 241,242, 251,252 está conectado al aire acondicionado 300 por un conducto (no mostrado) o similar. Así, el aire acondicionado 300 se comunica con el espacio predeterminado 220 en dos posiciones diferentes y con el exterior 230 en dos posiciones diferentes.
Es preferible que el aire acondicionado 300 tenga una forma sustancialmente de caja que sea delgada en la dirección horizontal. Esta forma es ventajosa para disponer el aire acondicionado 300 en el espacio de la pared posterior 270 mientras se mantiene el espacio de la pared posterior 270 lo más delgado posible. Mientras tanto, la disposición del aire acondicionado 300 no se limita a la disposición representada en la Figura 2. Por ejemplo, una parte del aire acondicionado 300 puede estar expuesta al espacio predeterminado 220 y/o al exterior 230, y todo del aire acondicionado 300 puede exponerse al espacio predeterminado 220 o al exterior 230.
En cada aire acondicionado 300, se integran componentes de una unidad interior de un sistema de aire acondicionado, de una unidad exterior de un sistema de aire acondicionado, de un ventilador y de un recuperador de calor del aire.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que indica una configuración estructural del aire acondicionado 300.
Por ejemplo, el lado izquierdo y el lado derecho en la Figura 3 corresponden al lado superior y al lado inferior en la Figura 2, respectivamente, y la dirección vertical en la Figura 3 corresponde a la dirección de profundidad en la Figura 2. En otras palabras, el lado izquierdo y el lado derecho en la Figura 3 pueden corresponder al lado superior y al lado inferior en un estado donde se utiliza el aire acondicionado 300, respectivamente, y la dirección vertical en la Figura 3 puede corresponder a una dirección horizontal que se extiende a lo largo de la pared interior 240 y/o de la pared exterior 520.
El aire acondicionado 300 tiene una carcasa 301, una entrada de aire de retorno 321, una salida de aire de suministro 322, una entrada de aire exterior 323, una salida de aire de escape 324, un separador de RA 311, un separador de SA 312, un de OA separador 313, un separador de EA y un intercambiador de calor total 344.
La carcasa 301 es un miembro cuadrado que tiene una forma sustancialmente de paralelepípedo y que aloja la mayor parte del aire acondicionado 300. La carcasa 301 incluye un par de caras principales opuestas (dispuestas hacia adelante y hacia atrás en la Figura 3, y así omitidas) que son sustancialmente paralelas a la pared interior 240 y/o a la pared exterior 250.
Cada una de la entrada de aire de retorno 321 y de la salida de aire de suministro 322 se comunica con el espacio predeterminado 220, y cada una de la entrada de aire exterior 323 y de la salida de aire de escape 324 se comunica con el exterior 230 (véase la Figura 2). Más específicamente, cada una de la entrada de aire de retorno 321, de la salida de aire de suministro 322, de la entrada de aire exterior 323 y de la salida de aire de escape 324 tiene una abertura formada en la carcasa 301. La entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están conectadas a la rejilla de succión de RA 241, a la rejilla de descarga de SA 242, a la rejilla de succión de OA 251 y a la rejilla de descarga de EA 252 por conductos o similares, respectivamente en este orden.
La entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas sustancialmente a lo largo del mismo plano que es sustancialmente paralelo a las caras principales mencionadas anteriormente del alojamiento 301, es decir, sustancialmente paralelo a la pared interior 240 y/o a la pared exterior 250.
La salida de aire de suministro 322 y la entrada de aire exterior 323 están dispuestas en la misma primera cara 302 de la carcasa 301, preferiblemente en el lado más cercano a la rejilla de descarga de aire de suministro 242 y a la rejilla de succión de aire exterior 251 en un estado donde se utiliza el aire acondicionado 300. La entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas en la misma segunda cara 303 de la carcasa 301 que está opuesta a la primera cara 302, preferiblemente en el lado más cercano a la rejilla de succión de aire de retorno 241 y a la rejilla de descarga de aire de escape 252 en un estado donde se utiliza el aire acondicionado 300.
La carcasa 301 tiene caras tercera y cuarta 304, 305 que son opuestas entre sí y cada una conectada tanto a la primera como a la segunda cara 302, 303. La entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de suministro 322 están dispuestas más cerca de la tercera cara 304 que de la cuarta cara 305, y la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas más cerca de la cuarta cara 305 que de la tercera cara 304. En otras palabras, la entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas en este orden alrededor de la carcasa 301.
La carcasa 301 también tiene caras quinta y sexta (no mostradas), como las caras principales mencionadas anteriormente, que son opuestas entre sí y cada una conectada a todas las caras primera a cuarta 302 a 305.
El separador de RA 311, el separador de SA 312, el separador de OA 313 y el separador de EA 314 están dispuestos dentro de la carcasa 301 y cada uno conectado tanto a la quinta como a la sexta cara de la carcasa 301. Cada uno de los separadores 311,312, 313, 314 es sustancialmente paralelo a la tercera cara 304 y/o a la cuarta cara 305.
El separador de RA 311 está dispuesto cerca de la entrada de aire de retorno 321. Mientras tanto, el separador de RA 311 se configura para formar una abertura entre el separador de RA 311 y la segunda cara 303 de la carcasa 301. El separador de SA 312 está dispuesto cerca de la salida de aire de suministro 322 y sustancialmente al ras con el separador de RA 311. El separador SA 312 está conectado tanto a la primera cara 302 de la carcasa 301 como al separador de RA 311. Mientras tanto, el separador de RA 311 y el separador de SA 312 forman una abertura entre ellos. Así, la unidad separadora (en lo sucesivo denominada "la primera unidad separadora 316") del separador de RA 311 y del separador de SA 312 separa el espacio interior de la carcasas 301, mientras que tiene una abertura cerca de la entrada de aire de retorno 321 y otra abertura en el medio.
El separador de OA 313 está dispuesto cerca de la entrada de aire exterior 323. Mientras tanto, el separador de OA 313 se configura para formar una abertura entre el separador de OA 313 y la primera cara 302 de la carcasa 301. El separador de EA 314 está dispuesto cerca de salida de aire de escape 324 y sustancialmente al ras con el separador de OA 313. Mientras tanto, el separador de EA 314 se configura para formar una abertura entre el separador de EA 314 y la segunda cara 303 del alojamiento 301. Esta abertura se denomina en lo sucesivo “la abertura interior 315". El separador de EA 314 está conectado al separador de OA 313. Mientras tanto, el separador de OA 313 y el separador de EA 314 forman una abertura entre ellos. Así, la unidad separadora (en lo sucesivo denominada "la segunda unidad separadora ") del separador de OA 313 y del separador de EA 314 separa el espacio interior de la carcasa 301, mientras que tiene una abertura cerca de la entrada de aire exterior 323, otra abertura en el medio, y otra abertura adicional (la abertura interior 315) cerca de la salida de aire de escape 324.
La primera unidad separadora 316 y la segunda unidad separadora 317 están separadas entre sí. La primera unidad separadora 316 está dispuesta en el lado de la tercera cara 304, y la segunda unidad separadora 317 está dispuesta en el lado de la cuarta cara 305. En otras palabras, la primera unidad separadora 316 está dispuesta más cerca de la entrada de aire de retorno 321 y de la salida de aire de suministro 322 que la segunda unidad separadora 317, y la segunda unidad separadora 317 está dispuesta más cerca de la entrada de aire exterior 323 y de la salida de aire de escape 324 que la primera unidad separadora 316.
La primera y la segunda unidad separadora 316, 317 se extienden, sustancialmente en paralelo entre sí, desde el área entre la entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de escape 324 y desde el área entre la salida de aire de suministro 322 y la entrada de aire exterior 323. Preferiblemente, como se muestra en la Figura 2, la dirección de extensión de la primera y de la segunda unidad separadora 316, 317 está ligeramente inclinada hacia la entrada de aire exterior 323 y/o hacia la entrada de aire de retorno 321. El separador de RA 311 de la primera unidad separadora 316 y el separador de EA 314 de la segunda unidad separadora 317 forman un espacio entre ellos que se comunica con la entrada de aire de retorno 321. El separador de SA 312 y el separador de OA 313 forman un espacio entre ellos que se comunica con la entrada de aire exterior 323.
El intercambiador de calor total 344 está dispuesto entre la primera unidad separadora 316 y la segunda unidad separadora 317. El intercambiador de calor total 344 tiene una pluralidad de primeros caminos del aire y una pluralidad de segundos caminos del aire (parcialmente mostrados en la Figura 3) que se cruzan entre sí a través de revestimientos sin fusionarse entre sí. El intercambiador de calor total 344 se configura para provocar un intercambio de calor total entre el aire que pasa a través de los primeros caminos del aire y el aire que pasa a través de los segundos caminos del aire.
El intercambiador de calor total 344 está dispuesto de manera que los primeros caminos del aire se comuniquen con cada uno de los espacios mencionados anteriormente formados entre el separador de SA 312 y el separador de OA 313 y la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de RA 311 y el separador de SA 312. El intercambiador de calor total 344 también está dispuesto de manera que los segundos caminos del aire se comuniquen con cada uno de los espacios mencionados anteriormente formados entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314 y la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314.
Así, el aire acondicionado 300 tiene un primer canal de aire principal 331, un segundo canal de aire principal 332, un canal de ventilación de suministro 333 y un canal de ventilación de escape 334 que están alojados en la carcasa 301.
El primer canal de aire principal 331 es un espacio formado sustancialmente por la tercera cara 304 de la carcasa 301 y por la primera unidad separadora 316 entre ellos. El primer canal de aire principal 331 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de suministro 322. El aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se va a descargar a través de la salida de aire de suministro 322 se denomina en lo sucesivo "el primer aire circulante 611". Como se indica mediante una de las flechas de rayas y puntos en la Figura 3, el primer aire circulante 611 fluye en el primer canal de aire principal 331.
El segundo canal de aire principal 332 es un espacio sustancialmente formado por la cuarta cara 305 de la carcasa 301 y por la segunda unidad separadora 317 entre ellos. El segundo canal de aire principal 332 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de escape 324. El aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior 323 y que se va a descargar a través de la salida de aire de escape 324 se denomina en lo sucesivo "el segundo aire circulante 612". Como se indica mediante una de las flechas de rayas y puntos en la Figura 3, el segundo aire circulante 612 fluye en el segundo canal 332 de aire principal.
Debe señalarse que, el primer canal de aire principal 331 y el segundo canal de aire principal 332 están dispuestos sustancialmente en paralelo, y configurados de manera que una dirección desde la entrada de aire de retorno 321 hasta la salida de aire de suministro 322 y una dirección desde la entrada de aire exterior 323 hasta la salida de aire de escape 324 son sustancialmente opuestas.
El canal de ventilación de suministro 333 está formado sustancialmente por la abertura mencionada anteriormente del separador de OA 313 que está cerca de la entrada de aire exterior 323, por el espacio mencionado anteriormente formado entre el separador de OA 313 y el separador de SA 312, por los primeros caminos de aire del intercambiador de calor total 344, y por la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de SA 312 y el separador de RA 311. El canal de ventilación de suministro 333 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de suministro 322. El aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior 323 y que se va a descargar a través de la salida de aire de suministro 322 se denomina en lo sucesivo "el aire de admisión de ventilación 613". Como se indica mediante una de las flechas de rayas y puntos en la Figura 3, el aire de admisión de ventilación 613 fluye una parte del segundo canal de aire principal 332, del canal de ventilación de suministro 333 y luego una parte del primer canal de aire principal 331.
El canal de ventilación de escape 334 está formado sustancialmente por la abertura mencionada anteriormente del separador de RA 311 que está cerca de la entrada de aire de retorno 321, por el espacio mencionado anteriormente formado entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314, por los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344, y por la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314. El canal de ventilación de escape 334 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324. El aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se va a descargar a través de la salida de aire de escape 324 se denomina en lo sucesivo "el aire de escape de ventilación 614". Como se indica mediante una de las flechas de rayas y puntos en la Figura 3, el aire de escape de ventilación 614 fluye una parte del primer canal de aire principal 331, del canal de ventilación de escape 334 y luego una parte del segundo canal de aire principal 332.
También se puede decir que el intercambiador de calor total 344 forma al menos una parte del canal de ventilación de suministro 333 y al menos una parte del canal de ventilación de escape 334. Así, el intercambiador de calor total 344 se configura para provocar un intercambio de calor entre el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614.
El aire acondicionado 300 tiene además un primer intercambiador de calor 341, un segundo intercambiador de calor principal 342 y un segundo sub-intercambiador de calor 343. El primer intercambiador de calor 341 y un conjunto del segundo intercambiador de calor principal 342 y del segundo sub-intercambiador de calor 343 se configuran para funcionar como un evaporador y un condensador de un circuito de bomba de calor. Cada uno del primer intercambiador de calor 341, del segundo intercambiador de calor principal 342 y del segundo sub-intercambiador de calor 343 se configura para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo. Se observa que el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo sub-intercambiador de calor 343 pueden considerarse como un solo intercambiador de calor (un segundo intercambiador de calor 342, 343).
El primer intercambiador de calor 341 está dispuesto en el primer canal de aire principal 331. Más específicamente, el primer intercambiador de calor 341 está dispuesto entre la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de RA 311 y el separador de SA 312 (es decir, la salida de los primeros caminos de aire del intercambiador de calor total 344) y la salida de aire de suministro 322. En otras palabras, el primer intercambiador de calor 341 está dispuesto para permitir que no sólo el primer aire circulante 611, sino también el aire de admisión de ventilación 613 pase a través del mismo. También se puede decir que el canal de ventilación de suministro 333 se configura para permitir que el primer aire circulante 611 se mezcle con el aire de admisión de ventilación 613 antes de que el primer aire circulante 611 pase a través del primer intercambiador de calor 341. Preferiblemente, el primer intercambiador de calor 341 está dispuesto de manera que una dirección de paso de aire del primer intercambiador de calor 341 esté inclinada con respecto a una dirección de extensión del primer canal de aire principal 331.
El segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332. Más específicamente, el segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto entre la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314 (es decir, la salida de los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344) y la salida de aire de escape 324. En otras palabras, el segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto para permitir que no sólo el segundo aire circulante 612, sino también el aire de escape de ventilación 614 pase a través de él. También se puede decir que el canal de ventilación de escape 334 se configura para permitir que el segundo aire circulante 612 se mezcle con el aire de escape de ventilación 614 antes de que el segundo aire circulante 612 pase a través del segundo intercambiador de calor principal 342. Preferiblemente, el segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto de manera que una dirección de paso de aire del segundo intercambiador de calor principal 342 esté inclinada con respecto a una dirección de extensión del segundo canal de aire principal 332.
El segundo sub-intercambiador de calor 343 está dispuesto en el canal de ventilación de escape 334. El segundo subintercambiador de calor 343 está dispuesto en un lado aguas abajo del intercambiador de calor total 344 en la dirección desde la entrada de aire de retorno 321 hasta la salida de aire de escape 324 (es decir, en el lado de salida de los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344). Más específicamente, el segundo sub-intercambiador de calor 343 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332 para cubrir la abertura mencionada anteriormente formada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314 (es decir, para cubrir la salida de los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344).
Así, el intercambiador de calor total 344, el segundo sub-intercambiador de calor 343 y el segundo intercambiador de calor principal 342 están dispuestos en serie, en este orden, a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación 614. Se puede decir que el segundo sub-intercambiador de calor 343 está dispuesto para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través de él y evitar que el segundo aire circulante 612 pase a través del mismo, mientras entra en contacto con al menos una parte del segundo aire circulante 612. También se puede decir que el segundo sub-intercambiador de calor 343 está dispuesto de manera que la relación de flujo del aire de escape de ventilación 614 con respecto al segundo aire circulante 612 es mayor en el segundo sub-intercambiador de calor 343 que en el segundo intercambiador de calor principal 342.
El canal de ventilación de escape 334 tiene además un canal de derivación de escape 335 dentro de la carcasa 301. El canal de derivación de escape 335 está formado sustancialmente por la abertura interior 315 mencionada anteriormente del separador de EA 314 que está cerca de la salida de aire de escape 324.
El canal de derivación de escape 335 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasa por ninguno del primer intercambiador de calor 341, del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor principal. 342. El aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se va a descargar a través de la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del intercambiador de calor total 344 (es decir, pasando a través del canal de derivación de escape 335) se denomina en lo sucesivo como "el aire de derivación de escape 615". Como se indica mediante una de las flechas de rayas y puntos en la Figura 3, el aire de derivación de escape 615 fluye una parte del primer canal de aire principal 331, del canal de derivación de escape 335 y luego una parte del segundo canal de aire principal 332. Se puede decir que el aire de derivación de escape 615 es una parte del aire de escape de ventilación 614.
El aire acondicionado 300 tiene además un primer ventilador 345, un segundo ventilador 346, un tercer ventilador 347, un primer amortiguador principal 351, un segundo amortiguador principal 352, un segundo sub-amortiguador 353 y un amortiguador de derivación de escape (un amortiguador de escape) 354, cada uno de los cuales es un amortiguador de motor.
El primer ventilador 345 está dispuesto en el primer canal de aire principal 331 para cubrir la salida de aire de suministro 322, preferiblemente desde el interior de la carcasa 301. El primer ventilador 345 se configura para extraer aire dentro de la carcasa 301 hacia la salida de aire de suministro 322.
El segundo ventilador 346 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332 para cubrir la salida de aire de escape 324, preferiblemente desde el interior de la carcasa 301. El segundo ventilador 346 se configura para extraer aire dentro de la carcasa 301 hacia la salida de aire de escape 324.
El tercer ventilador 347 está dispuesto en el canal de ventilación de suministro 333, es decir, entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. El tercer ventilador 347 se configura para extraer aire desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de suministro 322 a través de los primeros caminos de aire del intercambiador de calor total 344.
El primer amortiguador principal 351 está dispuesto en el primer canal de aire principal 331 entre la entrada de aire de retorno 321 y el primer intercambiador de calor 341. Más específicamente, el primer amortiguador principal 351 está dispuesto entre el punto donde el primer canal de aire principal 331 y el canal de ventilación de escape 334 divergen y el punto donde se fusionan el primer canal de aire principal 331 y el canal de ventilación de suministro 333. Así, el primer amortiguador principal 351 se configura para regular un flujo del primer aire circulante 611. Debe señalarse que la regulación de un flujo de aire en esta realización puede incluir regular un caudal del aire de manera escalonada o no escalonada, regular una relación de flujo del aire con respecto a otro aire de manera escalonada o no escalonada, y/o cambiar si el aire fluye o no.
El segundo amortiguador principal 352 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332 entre la entrada de aire exterior 323 y el primer intercambiador de calor 341. Más específicamente, el segundo amortiguador principal 352 está dispuesto entre el punto donde el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de suministro 333 divergen y el punto donde se fusionan el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de escape 334. Así, el segundo amortiguador principal 352 se configura para regular un flujo del segundo aire pasante 612.
El segundo sub-amortiguador 353 está dispuesto en el canal de ventilación de suministro 333, es decir, entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. Más específicamente, el segundo sub-amortiguador 353 está dispuesto entre el punto donde el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de suministro 333 divergen y el tercer ventilador 347. Así, el segundo sub-amortiguador 353 se configura para regular un flujo del aire de admisión de ventilación 613.
El amortiguador de derivación de escape 354 está dispuesto en el canal de derivación de escape 335 en la abertura interior 315. Así, el amortiguador de derivación de escape 354 se configura para regular un flujo del aire de derivación de escape 615.
La regulación de uno de los flujos de aire influiría en otro de los flujos de aire. Así, también se puede decir que cada uno del primer amortiguador principal 351, del segundo amortiguador principal 352, del segundo sub-amortiguador 353 y del amortiguador de derivación de escape 354 es una parte de un regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6), que se configura para regular los flujos de aire en el aire acondicionado 300. Además, se puede decir que cada uno del primer ventilador 345, del segundo ventilador 346 y del tercer ventilador 347 también comprende el regulador de flujo de aire 350 por la misma razón.
El aire acondicionado 300 puede tener además un pre-calentador eléctrico 348. El pre-calentador eléctrico 348 está dispuesto en el canal de ventilación de suministro 333 entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. Más específicamente, el pre-calentador eléctrico 348 está dispuesto entre el tercer ventilador 347 y la entrada de los primeros caminos de aire del intercambiador de calor total 344. El pre-calentador eléctrico 348 se configura para calentar el aire que pasa a través del mismo cuando el primer intercambiador de calor 341 funciona como condensador.
La Figura 4 es un diagrama de tuberías esquemático del aire acondicionado 300.
El aire acondicionado 300 tiene un mecanismo de conexión de tuberías 370, una tubería de refrigerante líquido 360, válvulas de expansión primera y segunda 361,362, un receptor 363 y una válvula de descarga 420.
El mecanismo de conexión de tuberías 370 se configura para conectar cada uno del primer intercambiador de calor 341 y del segundo intercambiador de calor 342, 343 (el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo sub-intercambiador de calor 343) al sistema compresor de refrigerante 400 (véase la Figura 1). Así, el mecanismo de conexión de tuberías 370 se configura para conectar el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 a la unidad compresora 410, que está dispuesta fuera de la carcasa 301 de cualquiera de los aires acondicionados 300, a través de la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440.
El mecanismo de conexión de la tuberías 370 incluye un puerto de refrigerante de gas de alta presión 371, un puerto de refrigerante de gas de baja presión 372 y una válvula de cuatro vías 373 como mecanismo de conmutación.
El puerto de refrigerante de gas de alta presión 371 se configura para conectar la válvula de cuatro vías 373 a una tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 (véase la Figura 5) del sistema compresor de refrigerante 400. El puerto de refrigerante de gas de baja presión 372 se configura para conectar la válvula de cuatro vías 373 a una tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 (véase la Figura 5) del sistema compresor de refrigerante 400.
La válvula de cuatro vías 373 puede ser una válvula de motor con cuatro puertos de conexión de tuberías. La válvula de cuatro vías 373 está conectada a cada uno del primer intercambiador de calor 341 y del segundo intercambiador de calor 342, 343. Así, la válvula de cuatro vías 373 se configura para cambiar el estado del aire acondicionado 300 entre un estado de conexión del modo de refrigeración y un estado de conexión del modo de calefacción.
Aquí, el estado de conexión del modo de refrigeración es un estado en el que el primer intercambiador de calor 341 está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430. Con el estado de conexión del modo de refrigeración, se puede lograr una operación de refrigeración en el aire acondicionado 300. La operación de refrigeración es una operación en la que el primer intercambiador de calor 341 funciona como un evaporador de un circuito de bomba de calor y el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como un condensador de un circuito de bomba de calor.
Mientras, el estado de conexión del modo de calefacción es un estado en el que el primer intercambiador de calor 341 está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440. Con el estado de conexión del modo de calefacción, se puede lograr una operación de calefacción en el aire acondicionado 300. La operación de calefacción es una operación en la que el primer intercambiador de calor 341 funciona como un condensador de un circuito de bomba de calor y el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como un evaporador de un circuito de bomba de calor.
La tubería de refrigerante líquido 360 conecta el segundo intercambiador de calor principal 342, el segundo subintercambiador de calor 343 y el primer intercambiador de calor 341 en serie en este orden, en el lado opuesto con respecto al lado en el que está conectada la válvula de cuatro vías 373 al primer intercambiador de calor 341 y al segundo intercambiador de calor 342, 343. Así, la tubería de refrigerante líquido 360 se configura de manera que el refrigerante fluya en el segundo intercambiador de calor principal 342, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el primer intercambiador de calor 341 en serie en este orden y/o en el orden inverso.
Por lo tanto, el primer intercambiador de calor 341, el segundo intercambiador de calor 342, 343, el sistema compresor de refrigerante 400 y la tubería de refrigerante líquido 360 forman un circuito de bomba de calor.
Aquí, el término "un circuito de bomba de calor" significa un sistema configurado para transferir energía calórica desde una región ambiental de un evaporador a una región ambiental de un condensador mediante la circulación de refrigerante como medio de calor entre el evaporador y el condensador. El "circuito de la bomba de calor" puede tener al menos un compresor de refrigerante, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador conectados en serie en este orden. El compresor de refrigerante se configura para presurizar y hacer circular el refrigerante a través del circuito de refrigerante. El condensador se configura para provocar una liberación de calor mediante el refrigerante descargado del compresor de refrigerante. La válvula de expansión se configura para provocar la despresurización del refrigerante descargado del condensador. El evaporador se configura para provocar una absorción de calor mediante el refrigerante descargado de la válvula de expansión y enviar el refrigerante hacia el compresor de refrigerante.
Las válvulas de expansión primera y segunda 361,362 están dispuestas en la tubería de refrigerante líquido 360. Las válvulas de expansión primera y segunda 361,362 pueden ser electroválvulas. La primera válvula de expansión 361 está dispuesta más cerca del primer intercambiador de calor 341 que la segunda válvula de expansión 362 para controlar una cantidad de refrigerante liberada en el primer intercambiador de calor 341 cuando el primer intercambiador de calor 341 funciona como un evaporador. La segunda válvula de expansión 362 está dispuesta más cerca del segundo intercambiador de calor 342, 343 que la primera válvula de expansión 361 para controlar una cantidad de refrigerante liberada en el segundo intercambiador de calor 342, 343 cuando el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como un evaporador.
El receptor 363 está dispuesto en la tubería de refrigerante líquido 360 entre la primera válvula de expansión 361 y la segunda válvula de expansión 362. El receptor 363 se configura para absorber fluctuaciones en la cantidad de refrigerante que circula en el circuito de la bomba de calor.
Así, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 pueden hacer funcionar un conjunto de un condensador y de un evaporador en el mismo circuito de refrigerante. No solo eso, la función de cada uno del primer intercambiador de calor 341 y del segundo intercambiador de calor principal 342 puede cambiar entre un evaporador y un condensador.
Debe señalarse que el segundo sub-intercambiador de calor 343 se configura para hacer fluir refrigerante en su interior que ha pasado a través del segundo intercambiador de calor principal 342 cuando el segundo intercambiador de calor principal 342 funciona como un condensador. Además, el segundo intercambiador de calor principal 342 se configura para hacer fluir refrigerante en su interior que ha pasado a través del segundo sub-intercambiador de calor 343 cuando el segundo intercambiador de calor principal 342 funciona como un evaporador.
La válvula de descarga 420 puede ser una electroválvula con una función como válvula de seguridad. La válvula de descarga 420 está conectada a la tubería de refrigerante líquido 360 y configurada para descargar el refrigerante en el circuito de la bomba de calor desde la tubería de refrigerante líquido 360 mediante la abertura. Es preferible que la válvula de descarga 420 esté dispuesta en el exterior 230 del edificio 200 (véase la Figura 1). En este caso, se puede ramificar una tubería desde la tubería de refrigerante líquido 360 hasta el exterior 230 para conectar la válvula de descarga 420 en el exterior 230 a la tubería de refrigerante líquido 360.
La Figura 5 es un diagrama de tuberías esquemático del sistema de aire acondicionado 100.
Como se mencionó anteriormente, el sistema de aire acondicionado 100 incluye la pluralidad de los aires acondicionados 300 y el sistema compresor de refrigerante 400. El sistema compresor de refrigerante 400 incluye la unidad compresora 410, la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430, y la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440.
La unidad compresora 410 tiene al menos un compresor de refrigerante 411. El compresor de refrigerante 411 se configura para tomar un refrigerante desde el lado de succión, comprimir el refrigerante tomado, y descargar el refrigerante comprimido desde el lado de descarga. La unidad compresora 410 puede tener una carcasa que aloja sustancialmente todos los demás componentes de la unidad compresora 410.
La tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 está conectada al lado de descarga del compresor de refrigerante 411. La tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 está ramificada hacia y conectada a los aires acondicionados 300. Las tuberías de refrigerante de gas de alta presión ramificadas 430 están conectadas a los puertos de refrigerante de gas de alta presión 371 de los aires acondicionados 300, respectivamente. La tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 está conectada al lado de succión del compresor de refrigerante 411. La tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 está ramificada hacia y conectada a los aires acondicionados 300. Las tuberías de refrigerante de gas de baja presión ramificadas 440 están conectadas a los puertos de refrigerante de gas de baja presión 372 de los aires acondicionados 300, respectivamente.
Por lo tanto, cada uno de los aires acondicionados 300 y del sistema compresor de refrigerante 400 forma un circuito de bomba de calor. Al menos la unidad compresora 410 es compartida por la pluralidad de aires acondicionados 300. Además, al menos una parte de la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y una parte del gas de baja presión también son compartidas por la pluralidad de aire -acondicionadores 300. Así, se consigue un sistema de dos tuberías de refrigerante.
Particularmente cuando se utiliza refrigerante de dióxido de carbono, la tubería de refrigerante debe ser gruesa ya que la presión del refrigerante es relativamente alta. En este punto, al utilizar un sistema de dos tuberías como el anterior, es posible reducir la longitud total de la tubería y simplificar las conexiones de la tubería. Por lo tanto, el efecto como la reducción de costes y la reducción del espacio de las tuberías se vuelve más notable.
La unidad compresora 410 puede tener un acumulador (no mostrado) que está conectado de manera fluida a la tubería de refrigerante de gas y configurado para separar el refrigerante líquido y el refrigerante de gas.
La Figura 6 es un diagrama de bloques que indica una configuración funcional del sistema de aire acondicionado 100.
Como se mencionó anteriormente, el sistema de aire acondicionado 100 incluye los sensores de CO2 de habitación 510, el sensor de CO2 del espacio de máquina 511, los aires acondicionados 300, y la unidad compresora 410. El aire acondicionado 300 tiene el regulador de flujo de aire 350, un regulador de refrigerante 374 y un controlador de la unidad 381. La unidad compresora 410 tiene el compresor de refrigerante 411, un controlador de sistema 412 y un almacenamiento de sistema 413.
El sensor de CO2 de habitación 510 se configura para detectar un nivel de dióxido de carbono en el espacio predeterminado 220 y enviar la información de CO2 que indica el nivel de dióxido de carbono detectado al controlador de la unidad 381. El sensor de CO2 del espacio de máquina 511 se configura para detectar un nivel de dióxido de carbono en el espacio de máquina 210 y enviar la información de CO2 que indica el nivel de dióxido de carbono detectado al controlador del sistema 412. El nivel de dióxido de carbono puede ser un valor de concentración de dióxido de carbono en el aire, o un valor de índice entre valores predeterminados correspondientes a rangos predeterminados de la concentración de dióxido de carbono.
El sensor de CO2 de habitación 510 puede enviar la información de CO2 directamente al controlador de la unidad 381 del correspondiente aire acondicionado 300 y/o al controlador del sistema 412. El sensor de CO2 de habitación 510 también puede enviar la información de CO2 indirectamente al controlador de la unidad 381 a través del controlador del sistema 412, y/o indirectamente al controlador del sistema 412 a través del controlador de la unidad 381. Lo mismo se puede aplicar al sensor de CO2 del espacio de máquina 511. Cada uno de los sensores de CO2 de habitación 510 y del sensor de CO2 del espacio de máquina 511 puede enviar la Información de CO2 mediante una comunicación por cable y/o una comunicación inalámbrica.
El regulador de flujo de aire 350 incluye el primer amortiguador principal 351, el segundo amortiguador principal 352, el segundo sub-amortiguador 353 y el amortiguador de derivación de escape 354 (véase la Figura 3). Así, el regulador de flujo de aire 350 se configura para regular un flujo de cada uno del primer aire circulante 611, del segundo aire circulante 612, del aire de admisión de ventilación 613, del aire de escape de ventilación 614 y del aire de derivación de escape 615.
El regulador de refrigerante 374 se configura para regular una cantidad de circulación de refrigerante en el segundo intercambiador de calor 342, 343, en la tubería de refrigerante líquido 360 y en el primer intercambiador de calor 341. El regulador de refrigerante 374 también se configura para cambiar si el refrigerante de dióxido de carbono fluye en los elementos anteriores. Debe señalarse que la regulación de una cantidad de circulación de refrigerante en esta realización puede incluir regular un caudal del refrigerante y/o cambiar si el refrigerante fluye o no.
El regulador de refrigerante 374 puede incluir electroválvulas (no mostradas) dispuestas en el circuito de la bomba de calor y cerca del puerto de refrigerante de gas de alta presión 371 y del puerto de refrigerante de gas de baja presión 372, respectivamente, y/o de la válvula de cuatro vías 373 (véase la Figura 4). El regulador de refrigerante 374 también puede configurarse para controlar un grado de apertura de cada una de la primera válvula de expansión 361 y de la segunda válvula de expansión 362. El regulador de refrigerante 374 también puede controlar una frecuencia de rotación del compresor de refrigerante 411 enviando una señal de instrucción al controlador del sistema 412 y/o controlador de la unidad 381.
El controlador de la unidad 381 se configura para controlar el funcionamiento del aire acondicionado 300. Más específicamente, el controlador de unidad 381 se configura para controlar al menos el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374. De este modo, el controlador de la unidad 381 conmuta el estado del aire acondicionado 300 entre una pluralidad de estados operativos predeterminados del aire acondicionado 300. Los detalles sobre los estados operativos predeterminados se explican más adelante. El controlador de la unidad 381 también se configura para adquirir información de CO2 enviada desde al menos el sensor de CO2 de habitación 510 correspondiente. Es preferible que el controlador de la unidad 381 también se configure para adquirir información de CO2 enviada desde los otros sensores de CO2 de habitación 510 y del sensor de CO2 del espacio de máquina. 511. El controlador de la unidad 381 se configura para realizar el control de funcionamiento anterior según la información de CO2 adquirida.
El controlador de la unidad 381 incluye un circuito aritmético como una CPU (Unidad Central de Procesamiento), una memoria de trabajo utilizada por la CPU, como una RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) y un medio de grabación que almacena programas de control e información utilizada por la CPU, como una ROM (Memoria de Solo Lectura), aunque no se muestran. Así, el controlador de unidad 381 se configura para realizar el procesamiento de la información y el procesamiento de la señal mediante la CPU que ejecuta los programas de control para controlar el funcionamiento del aire acondicionado 300.
El controlador del sistema 412 se configura para controlar el funcionamiento del sistema de aire acondicionado 100, incluida la salida (velocidad de rotación) del compresor de refrigerante 411. El controlador del sistema 412 se configura para adquirir la información de CO2 enviada desde cada uno de los sensores de CO2 de habitación 510 y del sensor de CO2 del espacio de máquina 511, y controlar las válvulas de descarga 420 según la información de CO2. El controlador del sistema 412 incluye un circuito aritmético, una memoria de trabajo utilizada por la CPU y un medio de grabación que almacena programas de control e información utilizada por la CPU. Así, el controlador del sistema 412 se configura para realizar el procesamiento de la información y el procesamiento de la señal mediante la CPU que ejecuta los programas de control para controlar el funcionamiento de la unidad compresora 410.
Estados operativos del aire acondicionado
Los estados operativos predeterminados mencionados anteriormente del aire acondicionado 300 incluyen un estado estándar de recuperación de calor, un estado estándar sin recuperación de calor, un estado de baja ventilación, un estado de aire acondicionado, un estado de baja refrigeración, un estado de refrigeración libre y un estado de evacuación de refrigerante.
Los detalles de estos estados operativos se explican a continuación con referencia a los dibujos de las Figuras 7 a 13. En estas figuras, las líneas de trazos estrechos indican que los componentes correspondientes no están en funcionamiento, las flechas indican sustancialmente las trayectorias y las direcciones de los principales flujos de aire. Las explicaciones sobre los flujos de aire se basan en la premisa de que el espacio predeterminado 220 es sustancialmente hermético. Debe señalarse que también puede haber flujos de aire menores que fluyen en el aire acondicionado 300 distintos de los flujos de aire representados debido a una fuga de aire o similar.
La Figura 7 es un diagrama esquemático que indica el estado estándar de recuperación de calor del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 7, el estado estándar de recuperación de calor es un estado en el que pueden fluir el primer aire circulante 611, el segundo aire circulante 612, el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se evita que fluya el aire de derivación de escape 615 (véase la Figura 3), se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Se puede permitir que el pre-calentador 348 funcione cuando el aire acondicionado 300 está en el estado de conexión del modo de calefacción, es decir, cuando el aire acondicionado 300 realiza un calentamiento del espacio predeterminado 220.
En este estado estándar de recuperación de calor, el aire acondicionado 300 puede realizar un acondicionamiento de aire y una ventilación del espacio predeterminado 220 mientras recupera al menos una parte de calor caliente y/o de calor frío del aire de escape de ventilación 614 para calentar y/o enfriar el aire de admisión de ventilación 613.
La Figura 8 es un diagrama esquemático que indica el estado estándar sin recuperación de calor del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 8, el estado estándar sin recuperación de calor es un estado en el que pueden fluir el primer aire circulante 611, el segundo aire circulante 612, el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funciones el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Se puede permitir que el pre-calentador 348 funcione cuando el aire acondicionado 300 realiza un calentamiento del espacio predeterminado 220. Aunque el aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) fluiría, el flujo es pequeño ya que la resistencia a la fricción del intercambiador de calor total 344, del segundo sub-intercambiador de calor 343 y del segundo intercambiador de calor principal 342 es mucho mayor que la resistencia a la fricción de la abertura del amortiguador de derivación de escape 354.
En este estado estándar sin recuperación de calor, el aire acondicionado 300 puede realizar un acondicionamiento de aire y una ventilación del espacio predeterminado 220 mientras fluye el aire de derivación de escape 615. También se puede decir que al menos una parte del aire de escape de ventilación 614 se deriva para no pasar a través del intercambiador de calor total 344.
La Figura 9 es un diagrama esquemático que indica el estado de baja ventilación del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 9, el estado de baja ventilación es un estado en el que se permite que fluyan el aire de escape de ventilación 614 y el aire de admisión de ventilación 613, se evita que fluyan el primer aire circulante 611, el segundo aire circulante 612 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se evita que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcionen el tercer ventilador 347 y el pre-calentador 348. Dado que el rendimiento de ventilación requerido es bajo, el segundo ventilador 346 puede detenerse.
En este estado de baja ventilación, el aire acondicionado 300 puede realizar una ventilación del espacio predeterminado 220 mientras recupera al menos una parte de calor caliente y/o de calor frío del aire de escape de ventilación 614 para calentar y/o enfriar el aire de admisión de ventilación 613.
La Figura 10 es un diagrama esquemático que indica el estado de acondicionamiento de aire del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 10, el estado de acondicionamiento de aire es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire circulante 611 y el segundo aire circulante 612, se evita que fluyan el aire de admisión de ventilación 613, el aire de escape de ventilación 614 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. Es preferible que el tercer ventilador 347 y el pre-calentador eléctrico 348 estén detenidos.
En este estado de acondicionamiento de aire, el aire acondicionado 300 puede realizar un acondicionamiento de aire del espacio predeterminado 220 sin aspirar el aire exterior en el espacio predeterminado 220. Aquí, el aire exterior significa un aire que se introduce en el aire acondicionado 300 desde la entrada de aire exterior 323.
La Figura 11 es un diagrama esquemático que indica el estado de baja refrigeración del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 11, el estado de baja refrigeración es un estado en el que se permite que fluyan el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se impide que fluyan el primer aire circulante 611, el segundo aire circulante 612 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Dado que el rendimiento de ventilación requerido es bajo, el segundo ventilador 346 puede detenerse.
En este estado de baja refrigeración, el aire acondicionado 300 puede realizar una ventilación del espacio predeterminado 220 mientras fluye el aire de escape de ventilación 614. Así, el acondicionamiento de aire puede realizarse sin utilizar el primer aire circulante 611 y el segundo aire circulante 612.
La Figura 12 es un diagrama esquemático que indica el estado de refrigeración libre del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 12, el estado de refrigeración libre es un estado en el que se evita que fluyan el primer aire 611 y el segundo aire circulante 612, se permite que fluyan el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se evita que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Dado que el rendimiento de ventilación requerido es bajo, el segundo ventilador 346 puede detenerse. El flujo del aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) es pequeño como se mencionó anteriormente.
En este estado de refrigeración libre, el aire acondicionado 300 puede realizar una refrigeración libre y una ventilación del espacio predeterminado 220 mientras fluye el aire de derivación de escape 615.
La Figura 13 es un diagrama esquemático que indica el estado de evacuación de refrigerante del aire acondicionado 300.
Como se muestra en la Figura 13, el estado de evacuación de refrigerante es un estado en el que se permite que fluyan el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se evita que fluyan el primer aire circulante 611 y el segundo aire pasante 612, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347 y el primer ventilador 345 funcionan, y se evita que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo subintercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. Se puede decir que al menos una parte del aire de escape de ventilación 614 se permite que fluya en el canal de derivación de escape 335. El flujo del aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) es pequeño como se mencionó anteriormente.
En este estado de evacuación de refrigerante, el aire acondicionado 300 puede realizar una ventilación forzada del espacio predeterminado 220 mientras fluye el aire de derivación de escape 615.
Cambio de estados operativos
El controlador de la unidad 381 del aire acondicionado 300 se configura para cambiar el estado del aire acondicionado 300 entre los estados operativos predeterminados mencionados anteriormente según una designación del estado operativo del aire acondicionado 300 y/o una condición relacionada con el espacio predeterminado 220. Dicha designación y/o condición puede ser la temperatura objetivo del espacio predeterminado 220, la temperatura real del espacio predeterminado 220, la temperatura del aire exterior, si el espacio predeterminado 220 está en uso o no, o similar. La designación del estado operativo del aire acondicionado 300 puede realizarla un usuario a través de una interfaz de usuario como un panel táctil.
Es preferible que el controlador de la unidad 381 controle el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de manera que se logre el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) cuando el nivel de dióxido de carbono indicado por la información de CO2 es mayor o igual a un primer umbral predeterminado. El primer umbral predeterminado puede ser el nivel de dióxido de carbono con el que se sospecha una fuga de refrigerante de dióxido de carbono.
También es preferible que el controlador de la unidad 381 cambie un estado del aire acondicionado 300 al estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) con la condición de que el nivel de dióxido de carbono se haya mantenido mayor o igual que el primer umbral predeterminado durante un período de tiempo predeterminado.
Es preferible que el controlador de la unidad 381 controle el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de manera que se logre el estado de baja ventilación (Figura 9) cuando el carbón el nivel de dióxido es menor que el primer umbral predeterminado y mayor o igual que un segundo umbral predeterminado. El segundo umbral predeterminado es menor que el primer umbral predeterminado. El segundo umbral predeterminado puede ser el nivel mínimo de dióxido de carbono indeseable para el cuerpo humano.
Se puede decir que el controlador de la unidad 381 se configura para cambiar al menos un estado estándar, un estado de ventilación y el estado de acondicionamiento de aire (Figura 10). El estado estándar es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire circulante 611, el segundo aire circulante 612, el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de salida de ventilación 614, se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. El estado de ventilación es un estado en el que se evita que fluyan el primer aire circulante 611 y el segundo aire circulante 612, se permite que fluyan el aire de admisión de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se permite que funcione el primer ventilador 345 y se evita que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341 y en el segundo intercambiador de calor principal 342.
En este caso, el estado estándar de recuperación de calor mencionado anteriormente (Figura 7) y el estado estándar sin recuperación de calor mencionado anteriormente (Figura 8) se incluyen en el estado estándar, y el estado de baja ventilación mencionado anteriormente (Figura 9), el estado de refrigeración libre (Figura 12) y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) se incluyen en el estado de ventilación.
También se puede decir que el controlador de la unidad 381 se configura para, en el estado de ventilación anterior, cambiar al menos un estado de ventilación normal en el que se evita que el aire de derivación de escape 615 fluya y se permite que funcione el primer ventilador 345, y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13). En este caso, el estado de baja ventilación mencionado anteriormente (Figura 9) puede incluirse en el estado de ventilación normal.
Es preferible que el controlador de la unidad 381 seleccione el estado estándar sin recuperación de calor (Figura 8) y el estado de baja refrigeración (Figura 11) cuando el aire acondicionado 300 está en el estado de conexión del modo de refrigeración, es decir, cuando el aire acondicionado 300 realiza una refrigeración del espacio predeterminado 220, y la carga de refrigeración es relativamente baja.
Es preferible que el controlador de la unidad 381 seleccione el estado de refrigeración libre (Figura 12) con la condición de que el aire acondicionado 300 realice una refrigeración del espacio predeterminado 220, y la temperatura del aire exterior sea mucho más baja que la temperatura del aire interior en el espacio predeterminado 220.
Cuando se ha detectado que el intercambiador de calor total 344 está funcionando mal o se ha predicho que funcionará mal debido a congelación, obstrucción o similares, el controlador de la unidad 381 puede seleccionar un estado operativo en el que el amortiguador de derivación de escape 354 está abierto, p. ej. el estado estándar sin recuperación de calor (Figura 8), el estado de baja refrigeración (Figura 9) y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13). Es posible detectar dicha situación utilizando un sensor de temperatura y/o un sensor de presión dispuesto en, o cerca de, el intercambiador de calor total 344.
Es preferible que el controlador de unidad 381 emita información de alerta que indique una posibilidad de fuga de refrigerante de dióxido de carbono cuando el nivel de dióxido de carbono es mayor que, o igual al primer umbral predeterminado o a un tercer umbral predeterminado. El tercer umbral predeterminado puede ser mayor o menor que el primer umbral predeterminado. La información de alerta puede ser un sonido, un mensaje de voz, una luz, una imagen, una vibración, una señal eléctrica enviada a un dispositivo de procesamiento de información externo, o similar.
El controlador de la unidad 381 se configura además para, cuando el nivel de dióxido de carbono es mayor que, o igual al primer umbral predeterminado o a un cuarto umbral predeterminado, controlar la válvula de descarga 420 (véase la Figura 4) para descargar el refrigerante en el circuito de bomba de calor al exterior 230 del espacio predeterminado 220. El cuarto umbral predeterminado puede ser mayor o menor que el primer umbral predeterminado. Este control puede ser realizado por el controlador del sistema 412 de la unidad compresora 410 (véase la Figura 6).
La temperatura crítica del dióxido de carbono (CO2) como refrigerante es relativamente baja (31 °C). Cuando un intercambiador de calor exterior de un aire acondicionado funciona como un condensador a altas temperaturas exteriores, el refrigerante en el intercambiador de calor exterior se vuelve "transcrítico". Esto significa que el refrigerante no se puede condensar a líquido, pero permanece en la etapa de gas, y haría que la cantidad de calor rechazada en el intercambiador de calor exterior sea mucho menor que cuando ocurre la condensación (como en una condición "subcrítica"). Como resultado, un sistema que utiliza refrigerante de dióxido de carbono tiende a tener menor eficiencia que un sistema similar que utiliza otro refrigerante como R410A u otro HFC. En este punto, con el aire acondicionado 300, la eficiencia del intercambio de calor se puede mejorar a pesar de utilizar refrigerante de dióxido de carbono ya que el segundo intercambiador de calor 342, 343 intercambia calor con el aire de escape de ventilación 614 que es más frío que el aire exterior. Por lo tanto, el aire acondicionado 300 según la presente realización es adecuado.
Es preferible que el aire acondicionado 300 se configure para cambiar su estado operativo de manera que la temperatura del aire que pasa a través del segundo intercambiador de calor (el segundo intercambiador de calor principal 342 y/o el segundo sub-intercambiador de calor 343) esté por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor.
Por ejemplo, mientras el aire acondicionado 300 está en el estado de acondicionamiento de aire (véase la Figura 10), el controlador de la unidad 381 se configura para adquirir la temperatura del aire que pasa a través del segundo intercambiador de calor, y preferiblemente, la temperatura del aire exterior y la temperatura del aire en el espacio predeterminado 220. El controlador de la unidad 381 controla el regulador de flujo de aire 350 para cambiar el estado operativo del estado de acondicionamiento de aire al estado estándar de recuperación de calor (véase la Figura 7) si la temperatura adquirida es mayor que, o igual a la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor. El valor de la temperatura supercrítica del carbono puede almacenarse en la memoria del controlador de la unidad 381 por adelantado.
Control del equilibrio de presión del aire
Además, el controlador de la unidad 381 puede configurarse para controlar el regulador de flujo de aire 350 de manera que el equilibrio de presión del aire en el aire acondicionado 30 se mantenga en un equilibrio predeterminado. Es preferible que la presión del aire en el espacio predeterminado 220 se mantenga mayor que, o igual a la presión del aire del exterior 230 para evitar que el aire exterior entre en el espacio predeterminado 220 a través de una puerta, una ventana o similar.
La Figura 14 es un diagrama esquemático para explicar los equilibrios de presión en el aire acondicionado 300 y su entorno.
Aquí, las presiones primera a sexta P1 a P6 se definen para explicar el anterior equilibrio de presión del aire. La primera presión P1 es un valor de una presión de aire en el espacio predeterminado 220, p. ej., en el lado derecho aguas abajo de la salida de aire de suministro 322. La segunda presión P2 es un valor de una presión de aire en el primer canal de aire principal 331, p. ej., en el lado derecho aguas arriba del primer intercambiador de calor 341. La tercera presión P3 es un valor de una presión de aire en el canal de ventilación de escape 334, p. ej., en el lado derecho aguas arriba del intercambiador de calor total 344. La cuarta presión P4 es un valor de una presión de aire en el canal de ventilación de suministro 333, p. ej., en el lado derecho aguas arriba del intercambiador de calor total 344. La quinta presión P5 es un valor de una presión de aire en el segundo canal de aire principal 332, p. ej., en el lado derecho aguas arriba del segundo intercambiador de calor principal 342. La sexta presión P6 es un valor de una presión de aire en el exterior 230, p. ej., en el lado derecho aguas arriba de la entrada de aire exterior 323.
El aire acondicionado 300 se configura para mantener un equilibrio de presión del aire en el que la primera presión P1 es mayor que cualquiera de las presiones segunda a sexta P2 a P6, las presiones cuarta y sexta P4, P6 son mayores que cualquiera de las presiones segunda, tercera y quinta P2, P3, P5, y las presiones segunda y tercera P2, P3 son mayores que la quinta presión P5.
El controlador de la unidad 381 puede controlar la velocidad de rotación de cada uno del primer ventilador 345, del segundo ventilador 346 y del tercer ventilador 347 y el ángulo de rotación de cada uno del primer amortiguador principal 351, del segundo amortiguador principal 352, del segundo sub-amortiguador 353 y del amortiguador de derivación de escape 354 para lograr el anterior equilibrio de presión del aire. Para ello, el aire acondicionado 300 puede tener una pluralidad de sensores de presión del aire.
Funcionamiento del aire acondicionado
La Figura 15 es un diagrama de flujo que indica los procesos realizados por el aire acondicionado 300. Los procesos son ejecutados por el controlador de la unidad 381 (véase la Figura 6).
En un paso S1100, el controlador de la unidad 381 adquiere una información de CO2, que indica el nivel de dióxido de carbono L en el espacio predeterminado 220, del sensor de CO2 de habitación 510. El controlador de la unidad 381 puede enviar una solicitud al sensor de CO2 de habitación 510 y luego recibir la información de CO2 como una respuesta, y/o recibir pasivamente la información de CO2 que es enviada por el sensor de CO2 de habitación 510 regularmente.
En un paso S1200, el controlador de la unidad 381 determina si el nivel de dióxido de carbono L es mayor que, o igual al primer umbral predeterminado Th1. Si el nivel de dióxido de carbono L es menor que el primer umbral Th1 (S1200: No), el controlador de la unidad 381 pasa a un paso S1300. Si el nivel de dióxido de carbono L es mayor que, o igual al primer umbral Th1 (S1200: Sí), el controlador de la unidad 381 pasa a un paso S1600 explicado más adelante.
En el paso S1300, el controlador de la unidad 381 determina si ha sido designado un estado operativo. Puede designarse uno de los estados operativos mencionados anteriormente. La designación puede ser hecha mediante una operación de usuario, otro dispositivo o el propio controlador de la unidad 381 según las condiciones mencionadas anteriormente. Si ha sido designado un estado operativo (S1300: Sí), el controlador de la unidad 381 pasa a un paso S1400. Si no ha sido designado ningún estado operativo (S1300: No), el controlador de la unidad 381 pasa a un paso S1500 explicado más adelante.
En el paso S1400, el controlador de la unidad 381 establece el estado operativo designado para el aire acondicionado 300. Más específicamente, el controlador de la unidad 381 controla el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de manera que se alcance el estado operativo designado.
En el paso S1500, el controlador de la unidad 381 determina si ha sido designada una terminación del funcionamiento por el controlador de la unidad 381. La designación puede ser hecha mediante una operación de usuario, otro dispositivo o el propio controlador de la unidad 381. Si no ha sido designada la terminación de la operación (S1500: No), el controlador de la unidad 381 vuelve al paso S1100. Si ha sido designada la terminación de la operación (S1500: Sí), el controlador de la unidad 381 procede al paso S1900 explicado más adelante.
En el paso S1600, es decir, cuando el nivel de dióxido de carbono L es mayor que, o igual al primer umbral Th1, el controlador de la unidad 381 establece el estado de evacuación de refrigerante en el aire acondicionado 300. Más específicamente, el controlador de la unidad 381 controla el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de manera que se alcance el estado de evacuación de refrigerante.
En un paso S1700, el controlador 381 de la unidad emite la información de alerta.
En un paso S1800, el controlador de la unidad 381 determina si ha sido designada una terminación del funcionamiento en el estado de evacuación de refrigerante. La designación puede ser hecha mediante una operación de usuario, otro dispositivo o el propio controlador de la unidad 381. Si no ha sido designada la terminación del funcionamiento (S1800: No), el controlador de unidad 381 repite la determinación en el paso S1800. Si ha sido designada la terminación del funcionamiento (S1800: Sí), el controlador de la unidad 381 pasa al paso S1900.
En un paso S1900, el controlador de la unidad 381 termina su operación.
Efecto ventajoso
Como se describió anteriormente, en el sistema de aire acondicionado 100 según la presente realización, cada acondicionamiento de aire 300 aloja al menos el primer canal de aire principal 331 con el primer intercambiador de calor 341, y el segundo canal de aire principal 332 con el segundo intercambiador de calor 342, 343 en la carcasa 301. Cada aire acondicionado 300 también tiene el mecanismo de conexión de tuberías 370 configurado para conectar cada uno del primer y del segundo intercambiador de calor 341, 342 al sistema compresor de refrigerante 400, de manera que el primer y segundo intercambiador de calor 341, 342 y el compresor de refrigerante 411 del sistema compresor de refrigerante 400 forman un circuito de bomba de calor. El mecanismo de conexión de tuberías 370 incluye el mecanismo de conmutación 373 configurado para cambiar el estado del aire acondicionado entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción. De este modo, el sistema de aire acondicionado 100 puede ser fácil de diseñar, instalar y/o realizar mantenimiento mientras es capaz de acondicionar el aire de cada uno de los espacios predeterminados 220 de forma independiente a un bajo coste.
Variaciones
La configuración del aire acondicionado 300 y el sistema de aire acondicionado 100 según la presente realización explicada anteriormente puede modificarse. Algunos ejemplos de dichas modificaciones se mencionan a continuación. Cada uno de los ejemplos de modificación puede combinarse con uno o más de los otros ejemplos de modificación.
Variaciones en los caminos de aire
El aire acondicionado 300 puede tener además uno o más canales configurados para permitir que el aire fluya en el mismo, adicionalmente a, o en lugar de, uno o más de los canales mencionados anteriormente.
Por ejemplo, el aire acondicionado 300 puede configurarse para evitar que el aire de escape de ventilación 614 pase a través tanto del intercambiador de calor total 344 como del segundo intercambiador de calor de forma más activa.
La Figura 16 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una primera variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300a, como la primera variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
El aire acondicionado 300a tiene un amortiguador de conmutación de escape (un amortiguador de escape) 355, que es un amortiguador de motor y está controlado por el controlador de la unidad 381, en lugar del amortiguador de derivación de escape 354 (véase la Figura 3). El amortiguador de conmutación de escape 355 está dispuesto entre la abertura interior 315 y el espacio mencionado anteriormente formado entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314. El amortiguador de conmutación de escape 355 es una parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).
El amortiguador de conmutación de escape 355 se configura para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, según indica la flecha discontinua en la Figura 16. El primer ángulo es un ángulo en el que la abertura interior 315 está cerrada por el amortiguador de conmutación de escape 355 mientras el espacio mencionado anteriormente está abierto con respecto a la entrada de aire de retorno 321. El segundo ángulo es un ángulo en el que la abertura interior 315 está abierta mientras que el espacio mencionado anteriormente está cerrado por el amortiguador de conmutación de escape 355 con respecto a la entrada de aire de retorno 321. Así, el amortiguador de conmutación de escape 355 se configura para cambiar el camino de aire a través de la cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 y la abertura interior 315. En otras palabras, el amortiguador de conmutación de escape 355 se configura para conmutar si el aire de escape de ventilación 614 pasa a través del segundo intercambiador de calor 342, 343.
Por ejemplo, durante una operación de refrigeración, el controlador de la unidad 381 se configura para adquirir la temperatura del aire exterior, y determinar si se cumple una condición predeterminada de que la temperatura del aire exterior es mayor o igual a un valor umbral predeterminado. El controlador de la unidad 381 controla el amortiguador de conmutación de escape 355 para cerrar la abertura interior 315 si se cumple la condición anterior. De este modo, el aire de escape de ventilación 614 pasa a través del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor principal 342. Mientras tanto, el controlador de la unidad 381 controla el amortiguador de conmutación de escape 355 para abrir la abertura interior 315 si no se cumple la condición anterior. De este modo, se evita que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor principal 342. Este estado es sustancialmente el mismo que el estado de refrigeración libre explicado anteriormente con referencia a la Figura 12.
El aire acondicionado 300 también puede configurarse para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor mientras se evita que pase a través del intercambiador de calor total 344.
La Figura 17 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300b, como la segunda variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
El aire acondicionado 300b tiene un canal de semi-derivación 336. El canal de semi-derivación 336 se forma sustancialmente en paralelo con los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344. El canal de semiderivación 336 puede estar formado por el separador de EA 314 y la superficie exterior del intercambiador de calor total 344 entre ellos. El canal de semi-derivación 336 se configura para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del intercambiador de calor total 344.
Es preferible que un extremo del canal de semi-derivación 336 se coloque entre el punto donde el canal de derivación de escape 335 diverge del canal de ventilación de escape 334 y de los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344. También es preferible que otro extremo del canal de semi-derivación 336 se coloque entre los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 y el segundo sub-intercambiador de calor 343. De este modo, el canal de semi-derivación 336 permite que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo sub-intercambiador de calor 343 y del segundo intercambiador de calor principal 342 sin pasar a través del intercambiador de calor total.
El aire acondicionado 300b tiene un primer amortiguador de conmutación (un amortiguador de escape) 356 que es un amortiguador de motor y está controlado por el controlador de la unidad 381. El primer amortiguador de conmutación 356 está dispuesto en el punto donde el canal de semi-derivación 336 diverge del canal de ventilación de escape 334. El primer amortiguador de conmutación 356 es una parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).
El primer amortiguador de conmutación 356 se configura para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, según indica la flecha discontinua en la Figura 17. El primer ángulo es un ángulo en el que el canal de semi-derivación 336 está cerrado por el primer amortiguador de conmutación 356 y los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 están abiertos con respecto a la entrada de aire de retorno 321. El segundo ángulo es un ángulo en el que el canal de semi-derivación 336 está abierto y los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 están cerrados por el primer amortiguador de conmutación 356 con respecto a la entrada de aire de retorno 321. Así, el primer amortiguador de conmutación 356 se configura para cambiar el camino de aire a través del cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 y el canal de semi-derivación 336.
Por ejemplo, durante una operación de refrigeración, el controlador de la unidad 381 se configura para adquirir la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor principal 342 y determinar si la temperatura adquirida es mayor que, o igual a un valor umbral predeterminado. El controlador de la unidad 381 controla el primer amortiguador de conmutación 356 para cerrar los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 si la temperatura adquirida es mayor que, o igual al valor umbral predeterminado. De este modo, el aire de escape de ventilación 614 pasa a través del canal de semi-derivación 336 y del segundo intercambiador de calor principal 342. Mientras tanto, el controlador de la unidad 381 controla el primer amortiguador de conmutación 356 para cerrar el canal de semi-derivación 336 si la temperatura adquirida es menor que el valor umbral predeterminado. De este modo, el aire de escape de ventilación 614 pasa a través del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor principal 342. Por lo tanto, es posible disminuir efectivamente la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo sub-intercambiador de calor 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342 según sea necesario.
El controlador de la unidad 381 también puede configurarse para controlar el primer amortiguador de conmutación 356 para cerrar los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 cuando se ha detectado que el intercambiador de calor total 344 está funcionando mal o se ha predicho que funcionará mal debido a congelación, obstrucción o similares.
Alternativamente, el aire acondicionado 300 puede configurarse para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del intercambiador de calor total 344 mientras se evita que pase a través del segundo intercambiador de calor.
La Figura 18 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300c, como la tercera variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
El aire acondicionado 300c tiene una abertura de semi-derivación 337. Con esta configuración, el segundo subintercambiador de calor 343 puede omitirse. La abertura de semi-derivación 337 se forma entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y el separador de EA 314. Así, la sección transversal del segundo canal de aire principal 332 a lo largo del segundo intercambiador de calor principal 342 se divide en al menos una región que está llena por el segundo intercambiador de calor principal 342 y otra región (es decir, la abertura de semi-derivación 337) que no está llena por el segundo intercambiador de calor. La abertura de semi-derivación 337 se configura para permitir que el aire fluya en ella desde los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del segundo intercambiador de calor principal 342.
El aire acondicionado 300c tiene un segundo amortiguador de conmutación (un amortiguador de escape) 357 que es un amortiguador de motor y está controlado por el controlador de la unidad 381. El segundo amortiguador de conmutación 357 está dispuesto entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y la abertura de semiderivación 337. El segundo amortiguador de conmutación 357 es una parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).
El segundo amortiguador de conmutación 357 se configura para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, según indica la flecha discontinua en la Figura 18. El primer ángulo es un ángulo en el que la abertura de semiderivación 337 está cerrada por el segundo amortiguador de conmutación 357 y el segundo intercambiador de calor principal 342 está abierto con respecto a los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344. El segundo ángulo es un ángulo en el que la abertura de semi-derivación 337 está abierta y el segundo intercambiador de calor principal 342 está cerrado por el segundo amortiguador de conmutación 357 con respecto a los segundos caminos de aire del intercambiador de calor total 344. Así, el segundo amortiguador de conmutación 357 se configura para cambiar el camino de aire a través del cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y la abertura de semi-derivación 337. En otras palabras, el segundo amortiguador de conmutación 357 se configura para cambiar si el aire de escape de ventilación 614 que ha pasado a través del intercambiador de calor total 344 pasa a través del segundo intercambiador de calor principal 342.
Por ejemplo, durante una operación de refrigeración, el controlador de la unidad 381 se configura para adquirir la temperatura del aire exterior y determinar si la temperatura del aire exterior es mayor que, o igual a un valor umbral predeterminado. El controlador de la unidad 381 controla el segundo amortiguador de conmutación 357 para cerrar la abertura de semi-derivación 337 si la temperatura del aire exterior es mayor que, o igual al valor umbral predeterminado. De este modo, el aire de escape de ventilación 614 pasa a través del segundo intercambiador de calor principal 342. Mientras tanto, el controlador de la unidad 381 controla el segundo amortiguador de conmutación 357 para abrir la abertura de semi-derivación 337 si la temperatura del aire exterior es menor que el valor umbral predeterminado. De este modo, se evita que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor principal 342.
Como otra variante del aire acondicionado 300, la relación posicional de la entrada de aire de retorno 321, de la salida de aire de suministro 322, de la entrada de aire exterior 323 y de la salida de aire de escape 324 (es decir, la disposición del primer canal de aire principal 331, del segundo canal de aire principal 332, del canal de ventilación de suministro 333, del canal de ventilación de escape 334 y del canal de derivación de escape 335) puede modificarse a partir de la relación posicional explicada anteriormente.
La Figura 19 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una cuarta variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300d, como la cuarta variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
En el aire acondicionado 300d, la entrada de aire de retorno 321 y la entrada de aire exterior 323 están dispuestas en la misma primera cara 302 de la carcasa 301, y la salida de aire de suministro 322 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas en la misma segunda cara 303. En otras palabras, el primer canal de aire principal 331 y el segundo canal de aire principal 332 están dispuestos sustancialmente en paralelo mientras que se configuran de manera que una dirección desde la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de suministro 322 y una dirección desde la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de escape 324 son sustancialmente la misma.
En dicha configuración, es preferible que, como se muestra en la Figura 19, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 estén dispuestos de manera que una dirección de paso de aire del primer intercambiador de calor 341 y una dirección de paso de aire del segundo intercambiador de calor principal 342 estén inclinados entre sí. También es preferible que el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 estén dispuestos para intercalar el intercambiador de calor total 344 entre ellos.
Como otra variación adicional del aire acondicionado 300, el canal de ventilación de suministro 333 y el canal de ventilación de escape 334 pueden estar dispuestos sustancialmente en paralelo y configurados de manera que una dirección desde la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de suministro 322 y una dirección desde la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de escape 324 son sustancialmente opuestas.
También es posible hacer que la dirección desde la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de suministro 322 y la dirección desde la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de escape 324 sean sustancialmente la misma.
La relación posicional del segundo intercambiador de calor principal 342 y del canal de ventilación de escape 334 no se limita a la relación posicional explicada anteriormente. Por ejemplo, el segundo intercambiador de calor principal 342 puede estar dispuesto para permitir que el segundo aire circulante 612 pase a través del mismo y dispuesto para evitar que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del mismo.
La Figura 20 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una quinta variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300e, como la quinta variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
En el aire acondicionado 300e, el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo sub-intercambiador de calor 343 forman una forma de placa. El canal de ventilación de escape 334 tiene una placa de separación 358. La placa de separación 358 separa un espacio donde el aire se lleva al segundo intercambiador de calor principal 342 y al segundo sub-intercambiador de calor 343 a un espacio principal y a un sub-espacio. El espacio principal es un espacio donde el aire se lleva al segundo intercambiador de calor principal 342. El sub-espacio es un espacio donde el aire se lleva al segundo sub-intercambiador de calor 343.
En esta configuración, la placa de separación 358 separa el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de escape 334 en un lado aguas arriba del segundo intercambiador de calor principal 342 y del segundo sub-intercambiador de calor 343 para evitar que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor principal 342.
Variaciones en la disposición de la unidad
Como otra variación adicional del aire acondicionado 300, una parte del aire acondicionado 300 puede separarse de la parte restante del aire acondicionado 300. Por ejemplo, una unidad interior que incluye el primer canal de aire principal 331 y el primer intercambiador de calor 341 y una unidad exterior que incluye el segundo canal de aire principal 332 y el segundo intercambiador de calor principal 342 pueden disponerse por separado.
La Figura 21 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una sexta variación del aire acondicionado 300. El aire acondicionado 300f, como la sexta variación del aire acondicionado 300, puede tener sustancialmente las mismas características que el aire acondicionado 300 excepto por las características que se explican a continuación.
En el aire acondicionado 300f, el primer canal de aire principal 331, el segundo canal de aire principal 332 y el intercambiador de calor total 344 están separados entre sí. Estos canales están conectados por una pluralidad de conductos. Así, una parte del canal de ventilación de suministro 333 y una parte del canal de ventilación de escape están formadas por los conductos. La unidad compresora 410 puede estar dispuesta en el espacio de la pared posterior 270 como se muestra en la Figura 21.
Como otra opción adicional, por ejemplo, el controlador de la unidad 381 puede estar dispuesto en la unidad compresora 410 e integrado con el controlador del sistema 412 (véase la Figura 6). En este caso, este controlador integrado se configura para comunicarse con el primer ventilador 345, con el segundo ventilador 346, con el tercer ventilador 347, con el regulador de flujo de aire 350, con el regulador de refrigerante 374 y/o con la válvula de descarga 420 para controlarlos mediante una comunicación por cable y/o una comunicación inalámbrica.
En cualquier caso, es preferible que el controlador se configure para controlar el estado de al menos uno de los aires acondicionados 300 entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción, permitiendo que al menos uno de los aires acondicionados 300 esté en uno del estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción, mientras que otro de los aires acondicionados 300 está en otro del estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción.
Ejemplo de referencia
Como un ejemplo de referencia del aire acondicionado 300, el circuito refrigerante puede estar separado entre los aires acondicionados 300 y/o entre el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342. Por ejemplo, un sistema de cuatro tuberías puede ser empleado en lugar del sistema de dos tuberías como se muestra en la Figura 5.
La Figura 22 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática del ejemplo de referencia de un sistema de aire acondicionado que no forma parte de la presente invención. El sistema de aire acondicionado 100g, como el ejemplo de referencia de un sistema de aire acondicionado, puede tener sustancialmente las mismas características que el sistema de aire acondicionado 100 excepto por las características que se explican a continuación.
En el sistema de aire acondicionado 100g, cada aire acondicionado 300g no tiene la tubería de refrigerante líquido 360 que conecta directamente el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 y la válvula de cuatro vías 373 (véanse las Figuras 4 y 5 ). En cambio, el sistema de aire acondicionado 100g tiene una tubería de refrigerante líquido 360g en el exterior de los aires acondicionados 300g y una válvula de cuatro vías 373g como mecanismo de conmutación en la unidad compresora 410g. En otras palabras, la tubería de refrigerante líquido 360g y la válvula de cuatro vías 373g están dispuestas en el sistema compresor de refrigerante 400e. Dado que la válvula de cuatro vías 373 no está montada en los aires acondicionados 300g, es posible liberar los aires acondicionados 300g del ruido causado por la válvula de cuatro vías 373.
Además, cada aire acondicionado 300g tiene un primer puerto de refrigerante de gas 375, un segundo puerto de refrigerante de gas 376, un primer puerto de refrigerante líquido 377 y un segundo puerto de refrigerante líquido 378, en lugar del puerto de refrigerante de gas de alta presión 371 y el puerto de refrigerante de gas de baja presión 372 (véanse las Figuras 4 y 5).
El primer puerto de refrigerante de gas 375 y el primer puerto de refrigerante líquido 377 están conectados al primer intercambiador de calor 341 en los lados opuestos del mismo. El segundo puerto de refrigerante de gas 376 y el segundo puerto de refrigerante líquido 378 están conectados al segundo intercambiador de calor 342, 343 en los lados opuestos del mismo.
Un extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está ramificado hacia y conectado a los primeros intercambiadores de calor 341 de los aires acondicionados 300g. Más específicamente, el extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está conectado a cada uno de los primeros puertos de refrigerante líquido 377 de los aires acondicionados 300g. Otro lado de la tubería de refrigerante líquido 360g está ramificado hacia y conectado a los segundos intercambiadores de calor 342 de los aires acondicionados 300g. Más específicamente, el otro extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está conectado a cada uno de los segundos puertos de refrigerante líquido 378 de los aires acondicionados 300g. Así, los primeros intercambiadores de calor 341 de los aires acondicionados 300g, la tubería de refrigerante líquido 360g y los segundos intercambiadores de calor 342 de los mismos aires acondicionados 300g están conectados en serie en este orden.
En la tubería de refrigerante líquido 360g, está dispuesta al menos una válvula de expansión. Preferiblemente, la primera válvula de expansión 361 está dispuesta entre el primer puerto de refrigerante líquido 377 y el primer intercambiador de calor 341 de cada aire acondicionado 300g, y la segunda válvula de expansión 362 está dispuesta entre el segundo puerto de refrigerante líquido 378 y el segundo intercambiador de calor 342 , 343 de cada aire acondicionado 300g. Sin embargo, también es posible disponer, en lugar de las primeras válvulas de expansión 361 y de las segundas válvulas de expansión 362, solo una válvula de expansión en una parte a través de la cual pasa el refrigerante que circula cada uno de los aires acondicionados 300g.
El sistema de aire acondicionado 100g tiene además una primera tubería de refrigerante de gas 451g y una segunda tubería de refrigerante de gas 452g. La primera tubería de refrigerante de gas 451g está ramificada hacia y conectada a los primeros intercambiadores de calor 341 de los aires acondicionados 300g. Más específicamente, la primera tubería de refrigerante de gas 451g está conectada a cada uno de los primeros puertos de refrigerante de gas 375 de los aires acondicionados 300g. La segunda tubería de refrigerante de gas 452g está ramificada hacia y conectada a los segundos intercambiadores de calor 342, 343 de los aires acondicionados 300g. Más específicamente, la segunda tubería de refrigerante de gas 452g está conectada a cada uno de los segundos puertos de refrigerante de gas 376 de los aires acondicionados 300g. Es preferible que se proporcione la válvula de descarga 420 a la tubería de refrigerante líquido 360g (no mostrada en la Figura 22).
La tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 están dispuestas en la unidad compresora 410g. La válvula de cuatro vías 373g está conectada a cada una de la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430, de la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440, de la primera tubería de refrigerante de gas 451g y de la segunda tubería de refrigerante de gas 452g. La válvula de cuatro vías 373g se configura para cambiar los estados de los aires acondicionados 300 entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción. El funcionamiento de la válvula de cuatro vías 373g es controlado por el controlador del sistema 412 (véase la Figura 6).
Al menos una parte de la tubería de refrigerante líquido 360g se puede disponer en la unidad compresora 410g. En este caso, es preferible que el receptor 363 esté dispuesto en esta parte. Además, es preferible que la unidad compresora 410g tenga además un intercambiador de calor de sub-refrigeración 414.
El intercambiador de calor de sub-refrigeración 414 está conectado de manera fluida a la tubería de refrigerante líquido. El intercambiador de calor de sub-refrigeración 414 se configura para enfriar el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido. Más específicamente, el intercambiador de calor de sub-refrigeración 414 tiene una tubería de derivación que diverge de la tubería de refrigerante líquido 360g y se fusiona con la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440. La tubería de derivación tiene una válvula de expansión y un intercambiador de calor de refrigerante en este orden a lo largo de la dirección de flujo del refrigerante desde la tubería de refrigerante líquido 360g hasta la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440. El intercambiador de calor de refrigerante provoca un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g y el refrigerante que fluye en la tubería de derivación después de la expansión válvula.
La temperatura del refrigerante disminuye al pasar por esta válvula de expansión. Por lo tanto, el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g se enfría en el intercambiador de calor de refrigerante. Además, una parte del refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g diverge hacia el lado de succión del compresor de refrigerante 411 y, así, no fluye en los aires acondicionados 300g. Así, esta configuración permite mejorar la eficiencia del intercambio de calor en el primer intercambiador de calor 341, o en el segundo intercambiador de calor 342, 343, que funciona como un evaporador, y/o reducir el flujo másico del refrigerante en el evaporador mientras que mantiene la eficiencia del intercambio de calor en el evaporador.
Variaciones en la disposición del sistema
En cualquier configuración del sistema de aire acondicionado 100 explicada anteriormente, la unidad compresora 410 puede tener una pluralidad de compresores de refrigerante 411. En este caso, cada una de la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 puede estar ramificada hacia y conectada a los compresores de refrigerante 411. En este caso, la pluralidad de compresores de refrigerante 411 es compartida por la pluralidad de aires acondicionados 300.
Los componentes de la unidad compresora 410, de la tubería de refrigerante de gas de alta presión 430 y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión 440 pueden integrarse con uno o más de los aires acondicionados 300 dentro de la carcasa 301 u otra carcasa.
Otras variaciones
Huelga decir que la aplicación del aire acondicionado 300 no se limita a la aplicación explicada anteriormente. Por ejemplo, el aire acondicionado 300 se puede instalar en un recinto que incluya una pluralidad de espacios para acondicionar y/o ventilar.
El refrigerante utilizado en los sistemas de aire acondicionado anteriores no se limita al refrigerante de dióxido de carbono. Por ejemplo, se puede utilizar R410A, R134a, R32 o cualquier otro refrigerante en el sistema de aire acondicionado 100.
El número y/o disposición de cada uno del aire acondicionado 300, de la unidad compresora 410 y de otros componentes del sistema de aire acondicionado 100 no se limita al número y/o la disposición explicada anteriormente. Por ejemplo, puede disponerse una pluralidad de aires acondicionados 300 para el mismo espacio. El aire acondicionado 300 puede disponerse en el techo, en el espacio para acondicionar y/o ventilar, o en el exterior en un estado expuesto.
Por supuesto, el número y/o disposición de cada componente del aire acondicionado 300 no se limita al número y/o la disposición explicada anteriormente. Por ejemplo, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 pueden estar dispuestos de manera que sus direcciones de paso de aire correspondan sustancialmente con las direcciones de extensión del primer canal de aire principal 331 y del segundo canal de aire principal 332, respectivamente.
Obviamente, uno o más de los componentes y de los canales de aire del aire acondicionado 300 puede omitirse o reemplazarse por otros componentes que tengan sustancialmente idénticas funciones. Por ejemplo, el intercambiador de calor total 344, el segundo sub-intercambiador de calor 343, el tercer ventilador 347, el pre-calentador eléctrico 348 y/o la abertura interior 315 (y el amortiguador de derivación de escape 354) pueden omitirse. En un caso donde una o más de las fuentes de energía, como ventiladores de aire, que inducen los flujos de aire necesarios en el aire acondicionado 300 están provistas fuera del aire acondicionado 300, el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346 y/o el tercer ventilador 347 pueden omitirse. La válvula de cuatro vías 373 puede ser reemplazada por un mecanismo que tiene un primer par de tuberías ramificadas desde una primera tubería, un segundo par de tuberías ramificadas desde una segunda tubería y cuatro válvulas dispuestas en las cuatro tuberías ramificadas, respectivamente.
Se pueden añadir componentes no especificados particularmente en las descripciones anteriores. Por ejemplo, como un amortiguador de escape dispuesto en el canal de ventilación de escape 334, puede disponerse un amortiguador principal de escape, que es un amortiguador de motor y diferente del amortiguador de derivación de escape 354. El amortiguador principal de escape puede estar dispuesto entre la entrada de aire de retorno 321 y el intercambiador de calor total 344, y configurado para regular un flujo de al menos una parte del aire de escape de ventilación 614 que pasa a través del intercambiador de calor total 344.
El funcionamiento realizado por el aire acondicionado 300 no se limita al funcionamiento explicado anteriormente. Por ejemplo, el aire acondicionado 300 puede configurarse para realizar solo una parte de los estados operativos explicados anteriormente. Las condiciones para cambiar el estado operativo tampoco se limitan a las condiciones explicadas anteriormente.
Si bien solo se han elegido realizaciones seleccionadas para ilustrar la presente invención, será evidente para los expertos en la técnica a partir de esta descripción que se pueden realizar varios cambios y modificaciones en la presente memoria sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, a menos que se indique específicamente lo contrario, el tamaño, la forma, la ubicación u orientación de los diversos componentes se pueden cambiar según sea necesario y/o deseado siempre que los cambios no afecten sustancialmente a su función prevista. A menos que se indique específicamente lo contrario, los componentes que se muestran conectados directamente o en contacto entre sí pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos siempre que los cambios no afecten sustancialmente a su función prevista. Las funciones de un elemento pueden ser realizadas por dos, y viceversa, a menos que se indique específicamente lo contrario. Las estructuras y funciones de una realización se pueden adoptar en otra realización. No es necesario que todas las ventajas estén presentes en una realización particular al mismo tiempo. Así, las descripciones anteriores de las realizaciones según la presente invención se proporcionan únicamente con fines ilustrativos.
Lista de referencia
100, 100g: Sistema de Aire Acondicionado
200: Edificio
210: Espacio de Máquina
220: Espacio Predeterminado
230: Exterior
240: Pared Interior
241: Rejilla de Succión de RA
242: Rejilla de Descarga de SA
243: Puerta de Inspección
250: Pared Exterior
251: Rejilla de Succión de OA
252: Rejilla de Descarga de EA
261: Losa de Techo
262: Losa de Suelo
270: Espacio de la Pared Posterior
300, 300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f, 300g: Aire Acondicionado
301: Carcasa
302: Primera Cara
303: Segunda Cara
304: Tercera Cara
305: Cuarta Cara
311: Separador de RA
312: Separador de SA
313: Separador de OA
314: Separador de EA
315: Abertura Interior
316: Primera Unidad Separadora
317: Segunda Unidad Separadora
: Entrada de Aire de Retorno
: Salida de Aire de Suministro
: Entrada de Aire Exterior
: Salida de Aire de Escape
: Primer Canal de Aire Principal
: Segundo Canal de Aire Principal
: Canal de Ventilación de Suministro
: Canal de Ventilación de Escape
: Canal de Derivación de Escape
: Canal de Semi-derivación
: Abertura de Semi-derivación
: Primer Intercambiador de Calor
: Segundo Intercambiador de Calor Principal (Segundo Intercambiador de Calor)
: Segundo Sub-Intercambiador de Calor (Segundo Intercambiador de Calor)
: Intercambiador de Calor Total
: Primer Ventilador
: Segundo Ventilador
: Tercer Ventilador
: Pre-calentador Eléctrico
: Regulador de Flujo de Aire
: Primer Amortiguador Principal
: Segundo Amortiguador Principal
: Segundo Sub-Amortiguador
: Amortiguador de Derivación de Escape (Amortiguador de Escape)
: Amortiguador de Conmutación de Escape (Amortiguador de Escape)
: Primer Amortiguador de Conmutación (Amortiguador de Escape) : Segundo Amortiguador de Conmutación (Amortiguador de Escape)
: Placa de Separación
, 360g: Tubería de Refrigerante Líquido
: Primera Válvula de Expansión
: Segunda Válvula de Expansión
: Receptor
: Mecanismo de Conexión de Tuberías
: Puerto de Refrigerante de Gas de Alta Presión
: Puerto de Refrigerante de Gas de Baja Presión , 373g: Válvula de Cuatro Vías (Mecanismo de Conmutación) : Regulador de Refrigerante
: Primer Puerto de Refrigerante de Gas
: Segundo Puerto de Refrigerante de Gas
: Primer Puerto de Refrigerante Líquido
: Segundo Puerto de Refrigerante Líquido
: Controlador de la Unidad (Controlador)
, 400g: Sistema Compresor de Refrigerante
, 410g: Unidad compresora
: Compresor de Refrigerante
: Controlador del Sistema (Controlador)
: Almacenamiento del Sistema
: Intercambiador de Calor de Sub-Refrigeración : Válvula de Descarga
: Tubería de Refrigerante de Gas de Alta Presión : Tubería de Refrigerante de Gas de Baja Presión g: Primera Tubería de Refrigerante de Gas g: Segunda Tubería de Refrigerante de Gas
: Sensor de CO2 de Habitación
: Sensor de CO2 del Espacio de Máquina
: Primer Aire Circulante
: Segundo Aire Circulante
: Aire de Admisión de Ventilación
: Aire de Escape de Ventilación
: Aire de Derivación de Escape

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de aire acondicionado (100), que comprende:
un compresor de refrigerante (411);
una tubería de refrigerante de gas de alta presión (430) conectada a un lado de descarga del compresor de refrigerante;
una tubería de refrigerante de gas de baja presión (440) conectada a un lado de succión del compresor de refrigerante; y
un aire acondicionado (300) que incluye
una entrada de aire de retorno (321) y una salida de aire de suministro (322) cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado (220),
un primer canal de aire principal (331) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de suministro,
un primer intercambiador de calor (341) dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo;
una entrada de aire exterior (323) y una salida de aire de escape (324) cada una de las cuales comunica con un exterior (230) del espacio predeterminado,
un segundo canal de aire principal (332) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape,
un segundo intercambiador de calor (342, 343) dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el mismo y el aire que pasa a través del mismo, y un mecanismo de conexión de tuberías (370) configurado para conectar cada uno del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor al compresor de refrigerante, a través de la tubería de refrigerante de gas de alta presión y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión, de manera que el primer intercambiador de calor, el segundo intercambiador de calor y el compresor de refrigerante forman un circuito de bomba de calor, caracterizado por que:
el sistema de aire acondicionado incluye una pluralidad de aires acondicionados, cada uno de los cuales tiene la entrada de aire de retorno, la salida de aire de suministro, la entrada de aire exterior, la salida de aire de escape, el primer y el segundo canal de aire principal, el primero y el segundo intercambiador de calor y el mecanismo de conexión de tuberías; y
el mecanismo de conexión de tuberías incluye
un mecanismo de conmutación (373) configurado para cambiar el estado del aire acondicionado entre un estado de conexión del modo de refrigeración y un estado de conexión del modo de calefacción,
siendo el estado de conexión del modo de refrigeración un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión,
siendo el estado de conexión del modo de calefacción un estado en el que el primer intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de alta presión y el segundo intercambiador de calor está conectado a la tubería de refrigerante de gas de baja presión.
2. El sistema de aire acondicionado (100) según la reivindicación 1, en donde:
el mecanismo de conmutación (373) incluye
una válvula de cuatro vías (373) conectada a cada uno del segundo intercambiador de calor (342, 343) y del primer intercambiador de calor (341).
3. El sistema de aire acondicionado (100) según la reivindicación 2, en donde:
el mecanismo de conexión de tuberías (370) además incluye
un puerto de refrigerante de gas de alta presión (371) configurado para conectar la válvula de cuatro vías (373) a la tubería de refrigerante de gas de alta presión (430), y
un puerto de refrigerante de gas de baja presión (372) configurado para conectar la válvula de cuatro vías a la tubería de refrigerante de gas de baja presión (440).
4. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde
el aire acondicionado (300) además incluye:
una tubería de refrigerante líquido (360) que conecta el primer intercambiador de calor (341) y el segundo intercambiador de calor (342, 343) de manera que el refrigerante fluye en el primer intercambiador de calor y en el segundo intercambiador de calor en serie;
válvulas de expansión primera y segunda (361,362) dispuestas en la tubería de refrigerante líquido; y un receptor (363) dispuesto en la tubería de refrigerante líquido entre la primera válvula de expansión y la segunda válvula de expansión y configurado para absorber las fluctuaciones en la cantidad de refrigerante que circula en el circuito de la bomba de calor.
5. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde
el primer canal de aire principal (331) y el segundo canal de aire principal (332) en el mismo aire acondicionado (300) están dispuestos sustancialmente en paralelo y configurados de manera que una dirección desde la entrada de aire de retorno (321) hasta la salida de aire de suministro (322) y una dirección desde la entrada de aire exterior (323) hasta la salida de aire de escape (324) son sustancialmente opuestas.
6. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde
el aire acondicionado (300) además incluye:
un canal de ventilación de suministro (333) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire exterior (323) hacia la salida de aire de suministro (322), y
un canal de ventilación de escape (334) configurado para permitir que el aire fluya en el mismo desde la entrada de aire de retorno (321) hacia la salida de aire de escape (324).
7. El sistema de aire acondicionado (100) según la reivindicación 6, en donde
el aire acondicionado (300) además comprende:
un intercambiador de calor total (344) que forma al menos una parte del canal de ventilación de suministro (333) y al menos una parte del canal de ventilación de escape (334) para provocar un intercambio de calor entre el aire de admisión de ventilación (613) y el aire de escape de ventilación (614),
siendo el aire de admisión de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior (323) y se va a descargar a través de la salida de aire de suministro (322),
siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno (321) y que se va a descargar a través de la salida de aire de escape (324).
8. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde
el aire acondicionado (300) además comprende:
una carcasa (301) que aloja al menos el primer canal de aire principal (331) y el segundo canal de aire principal (332).
9. El sistema de aire acondicionado (100) según la reivindicación 8, en donde
el aire acondicionado (300) además comprende:
un primer ventilador (345) configurado para aspirar aire en la carcasa (301) hacia la salida de aire de suministro (322); y
un segundo ventilador (346) configurado para aspirar aire en la carcasa hacia la salida de aire de escape (324).
10. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que además comprende: un controlador (381,412) configurado para controlar el funcionamiento de al menos uno de los aires acondicionados (300) entre el estado de conexión del modo de refrigeración y el estado de conexión del modo de calefacción, permitiendo que el al menos uno de los aires acondicionados esté en uno del estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción, mientras que otro de los aires acondicionados está en otro del estado de conexión del modo de refrigeración y del estado de conexión del modo de calefacción.
11. El sistema de aire acondicionado (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que además comprende: una unidad compresora (410) que incluye uno o una pluralidad de compresores de refrigerante (411),
en donde
cada uno de la tubería de refrigerante de gas de alta presión (430) y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión (440) está conectado a la unidad compresora y ramificado hacia y conectado a los aires acondicionados (300).
12. El sistema de aire acondicionado (100) según la reivindicación 11, en donde:
la unidad compresora (410) tiene una pluralidad de compresores de refrigerante (411); y
cada uno de la tubería de refrigerante de gas de alta presión (430) y de la tubería de refrigerante de gas de baja presión (440) está ramificado hacia y conectado a los compresores de refrigerante.
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