ES2880774T3 - Sistema de ventilación híbrido - Google Patents

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Abstract

Un sistema de ventilación híbrido descentralizado (1) que comprende una carcasa (2) que tiene - un canal de entrada (3) para hacer entrar aire en una habitación y un canal de salida (4) para hacer salir aire de una habitación; - un primer ventilador (5) dispuesto en el canal de entrada (3) para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de entrada (3) y un segundo ventilador (6) dispuesto en el canal de salida (4) para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de salida (4); - un intercambiador de calor (7) configurado para intercambiar calor entre el aire que fluye a través del canal de entrada (3) y el aire que fluye a través del canal de salida (4); - un filtro de aire (8) dispuesto en cada canal (3, 4), aguas arriba del intercambiador de calor (7), para filtrar el aire que entra en el intercambiador de calor (7); - una primera puerta de servicio (9) y una segunda puerta de servicio (10), cada una está dispuesta en una pared exterior (11) de la carcasa (24) y cada una tiene un estado abierto y un estado cerrado, en el que, cuando está en un estado abierto, - la primera puerta de servicio (9) proporciona una abertura en la carcasa (2) que permite que el aire en el canal de entrada (3) salga del canal de entrada (3) y eluda el intercambiador de calor (7) y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de entrada (3); y - la segunda puerta de servicio (10) proporciona una abertura en la carcasa (2) que permite que el aire entre en la carcasa (2) y a través del canal de salida (2), mientras que elude el intercambiador de calor (7) y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de salida (4); caracterizado por que el sistema de ventilación comprende además - accionadores; y - un sistema de control configurado para abrir y cerrar selectivamente la primera puerta de servicio (9) y la segunda puerta de servicio (10) usando los accionadores.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de ventilación híbrido
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de ventilación híbrido, más particularmente a un sistema de ventilación equilibrado descentralizado que está configurado para hacer funcionar en diferentes modos de funcionamiento.
Antecedentes de la invención
El aumento de los precios de la energía en los últimos años y la preocupación por el calentamiento global han dado como resultado un enfoque en el uso de la energía de manera eficiente. Usualmente, el calentamiento o enfriamiento de casas u otros edificios implica una fuente de calor o un disipador de calor que eleva o reduce la temperatura del aire en el edificio. Además, el aire dentro del edificio debe ser renovado para mantener una calidad de aire aceptable en el edificio, lo que puede lograrse mediante sistemas de ventilación equilibrados.
Los sistemas de ventilación equilibrados extraen el aire de los edificios y lo hacen salir al exterior, pero también introducen aire de reemplazo en el edificio, manteniendo así la presión de aire dentro del edificio. Por lo tanto, tales sistemas tienen una trayectoria de flujo para el aire que entra en el edificio y otra trayectoria de flujo para el aire que se expulsa del edificio.
En entornos más fríos, un objetivo es proporcionar aire dentro de los edificios que sea más cálido que el aire del exterior. Por lo tanto, el aire interior se calienta a la temperatura deseada mediante sistemas de calentamiento. En tales entornos, los sistemas de ventilación comprenden a menudo una unidad de recuperación de calor que comprende un intercambiador de calor, de modo que parte del calor del flujo de aire saliente se transfiere al flujo de aire entrante para minimizar las pérdidas de calor en el aire de escape y reducir la carga, así como el uso de energía, del sistema de calentamiento.
En entornos más cálidos, un objetivo es proporcionar aire dentro de los edificios que sea más frío que el aire del exterior. Por lo tanto, el aire interior se enfría a una temperatura por debajo de la temperatura exterior y el intercambiador de calor se puede utilizar para enfriar el aire caliente entrante mediante el intercambio de calor con el aire frío saliente, mejorando nuevamente el rendimiento térmico y reduciendo la carga sobre el sistema de enfriamiento.
El documento WO 2011/132994 describe un dispositivo de ventilación de tipo híbrido para ventanas, que tiene una unidad de intercambio de calor para descargar aire interior a un espacio exterior e introducir aire exterior en un espacio interior. El dispositivo de ventilación de tipo híbrido para ventanas incluye una unidad de intercambio de calor que se instala en el marco de una ventana para realizar el intercambio de calor entre el aire exterior y el aire interior; y una parte de ventilación híbrida que está dispuesta en la unidad de intercambio de calor para realizar selectivamente un modo de ventilación natural y un modo de intercambio de calor total.
Sin embargo, si hay poco acondicionamiento de aire, o ninguno, la temperatura interior puede subir gradualmente para igualarse con la temperatura exterior durante el día. Entonces, si hay algún tipo de calentamiento dentro de la casa, tal como la luz del sol que entra continuamente por una ventana y causa un efecto de calentamiento local, la temperatura del aire dentro de la casa puede elevarse por encima de la del aire exterior. Entonces, el aire exterior entrante se calienta más por el aire interior saliente en el intercambiador de calor, causando un mayor calentamiento dentro de la casa.
En los estándares internacionales para la climatización interior, y su aumento en la legislación nacional, existen límites para el sobrecalentamiento permisible, p. ej., un número máximo de horas al año con una temperatura ambiente superior a, p. ej., 26°C. Esto significa que se debe abordar el problema del sobrecalentamiento.
Por esta razón, los sistemas de ventilación con intercambiadores de calor están típicamente equipados con un mecanismo de derivación, mediante el cual, cuando se cumplen ciertas condiciones, una de las corrientes de aire se conmuta para evitar el intercambiador de calor a fin de impedir cualquier intercambio de calor adicional. Sin intercambio de calor, el aire más cálido dentro de la casa simplemente se reemplaza por aire más frío del exterior y las temperaturas dentro y fuera se igualan. Tal derivación es ventajosa ya que el control adicional de la temperatura no requiere uso de energía.
Los sistemas de ventilación con un intercambiador de calor comprenden a menudo filtros de aire, dispuestos en las vías de toma de aire y de extracción de la habitación del sistema de ventilación. Los filtros aseguran que las superficies del intercambiador de calor se mantienen limpias, manteniendo así un alto nivel del rendimiento de intercambio de calor. El sistema de ventilación comprende además puertas de servicio que permiten el acceso al filtro de aire, de modo que se puedan intercambiar cuando sea necesario.
En períodos cálidos, es un beneficio, con respecto al confort humano y la conservación de energía, utilizar grandes volúmenes de aire exterior para enfriar las estructuras del edificio por la noche, donde las temperaturas exteriores son generalmente menores que la temperatura interior. En muchos edificios en climas templados, es posible evitar el enfriamiento activo de esta manera, ahorrando así el coste y el consumo de energía de un sistema de enfriamiento. En otros casos, es posible reducir el funcionamiento de un sistema de enfriamiento.
Sin embargo, el consumo de energía eléctrica de los sistemas de ventilación puede ser muy elevado. Debido a la presencia de filtros e intercambiadores de calor, la resistencia al flujo a superar es bastante alta, y el aire se tiene que impulsar a través de los sistemas de ventilación equilibrados mediante ventiladores alimentados eléctricamente dispuestos tanto en la trayectoria de flujo del aire que entra en el edificio como en la trayectoria de flujo del aire que es expulsado del edificio.
Por consiguiente, sería ventajoso un sistema de ventilación mejorado y, en particular, sería ventajoso un sistema de ventilación con mayor eficiencia energética capaz de suministrar grandes volúmenes de aire con un consumo de energía eléctrica mínimo.
Objeto de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de ventilación equilibrado que resuelve los problemas mencionados anteriormente de la técnica anterior proporcionando un sistema de ventilación equilibrado energéticamente eficiente, capaz de suministrar grandes volúmenes de aire con un consumo de energía eléctrica mínimo.
Compendio de la invención
Por lo tanto, el objeto descrito anteriormente y varios objetos distintos de la invención están destinados a ser obtenidos en un primer aspecto de la presente invención, proporcionando un sistema de ventilación híbrido descentralizado que comprende una carcasa que tiene
• un canal de entrada para hacer entrar aire en una habitación y un canal de salida para hacer salir aire de una habitación;
• un primer ventilador dispuesto en el canal de entrada para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de entrada y un segundo ventilador dispuesto en el canal de salida para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de salida;
• un intercambiador de calor configurado para intercambiar calor entre el aire que fluye a través del canal de entrada y el aire que fluye a través del canal de salida;
• un filtro de aire dispuesto en cada canal, aguas arriba del intercambiador de calor, para filtrar el aire que entra en el intercambiador de calor;
• una primera puerta de servicio y una segunda puerta de servicio dispuestas en una pared exterior de la carcasa, teniendo cada una de ellas un estado abierto y un estado cerrado, en el que, cuando está en un estado abierto,
o la primera puerta de servicio proporciona una abertura en la carcasa que permite que el aire en el canal de entrada salga de dicho canal de entrada y eluda el intercambiador de calor y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de entrada; y
o la segunda puerta de servicio proporciona una abertura en la carcasa que permite que el aire entre en la carcasa y a través del canal de salida, mientras que elude el intercambiador de calor y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de salida;
• unos accionadores; y
• un sistema de control configurado para abrir y cerrar selectivamente la primera puerta de servicio y la segunda puerta de servicio usando los accionadores.
Preferiblemente, el sistema de control está configurado para conmutar entre diferentes modos de funcionamiento, en el que,
• en un primer modo de funcionamiento, las puertas de servicio primera y segunda están ambas cerradas;
• en un segundo modo de funcionamiento, las puertas de servicio primera y segunda están ambas abiertas; y,
• en un tercer modo de funcionamiento, una puerta de servicio está abierta mientras que la otra puerta de servicio está cerrada.
El sistema de ventilación según la presente invención se puede hacer funcionar en al menos tres modos de funcionamiento, en el que el primer modo de funcionamiento es similar al de los sistemas de ventilación mecánica usuales y el segundo y tercer modo de funcionamiento son modos de ahorro de energía con ventilación natural o ventilación natural asistida mecánicamente. Por lo tanto, el sistema de ventilación se denomina en esta memoria sistema de ventilación "híbrido".
El sistema de ventilación de la presente invención está configurado para ser instalado en una habitación a ventilar. Por lo tanto, el sistema de ventilación es el llamado sistema de ventilación descentralizado. Un sistema de ventilación descentralizado se define en esta memoria como un sistema de ventilación configurado para ser colocado directamente en una habitación a ventilar, cerca o sobre/en una pared externa entre la habitación a ventilar y el entorno exterior. De esa manera, la distancia de transporte de aire desde la habitación al entorno exterior a través del sistema de ventilación es corta, preferiblemente menor que 10 metros. Con una distancia de transporte corta, se reduce el consumo de energía, en comparación con los sistemas de ventilación centralizados. Además, un sistema de ventilación descentralizado es ventajoso, ya que se puede controlar por separado la ventilación en cada habitación.
El sistema de ventilación también es un sistema de ventilación equilibrado, lo que significa que está configurado para extraer aire de una habitación y expulsarlo a un entorno exterior, pero también para introducir aire de reemplazo en la habitación, manteniendo así la presión de aire dentro de la habitación.
En los sistemas de ventilación usuales, las puertas de servicio nunca se abren cuando el sistema de ventilación está activo, ya que un sistema de ventilación activo es bastante ruidoso. El único funcionamiento de las puertas de servicio es que se pueden abrir para permitir el acceso a los filtros de aire, de modo que se pueden intercambiar cuando sea necesario.
Sin embargo, en la presente invención, el sistema de ventilación comprende un sistema de control configurado para controlar el estado de las puertas de servicio utilizando accionadores dispuestos en la carcasa del sistema de ventilación, de manera que el sistema de control puede abrir y cerrar las puertas de servicio.
Como el sistema de ventilación puede trabajar en diferentes modos de funcionamiento, con cero, una o dos puertas de servicio abiertas, el sistema de ventilación tiene varias ventajas que se describirán a continuación.
Primer modo de funcionamiento:
En un primer modo de funcionamiento, cuando ambas puertas de servicio están cerradas, el sistema de ventilación funciona como un sistema de ventilación equilibrado normal que tiene una unidad de recuperación de calor.
La unidad de recuperación de calor es preferiblemente un intercambiador de calor que comprende una primera sección de intercambio de calor que se extiende dentro del canal de entrada y una segunda sección de intercambio de calor que se extiende dentro del canal de salida, en la que la primera sección de intercambio de calor y la segunda sección de intercambio de calor están acopladas térmicamente para intercambiar calor entre las dos secciones.
Los filtros de aire a los que se hace referencia en esta memoria, dispuestos en el canal de entrada y el canal de salida, están configurados preferiblemente para filtrar partículas con diámetros mayores que 10 gm para proteger el intercambiador de calor. El filtro en el canal de entrada puede incluso configurarse para filtrar partículas con diámetros mayores que 1 gm para proteger la salud de los ocupantes. Por lo tanto, tales filtros presentan una resistencia al aire a superar para que el aire fluya a través de los filtros de aire.
Sin embargo, el sistema de ventilación puede comprender además filtros configurados para impedir que los insectos y las partículas mayores que 0,1 mm, tales como mayores que 1 mm, entren en el sistema de ventilación. Tales filtros pueden estar dispuestos en la primera entrada y la segunda salida de la carcasa y no proporcionan una resistencia al aire significativa a superar para que el aire fluya a través de tales filtros. Por lo tanto, si tales filtros están presentes, el aire fluirá a través de ellos en todas las realizaciones de la presente invención.
El sistema de ventilación está configurado preferiblemente de manera que, cuando la primera puerta de servicio está cerrada, se permite que el aire entre, a través de una primera entrada en la carcasa, en el canal de entrada, a través del filtro de aire dispuesto en el canal de entrada, a través de la primera sección del intercambiador de calor y salga del canal de entrada a través de una primera salida en la carcasa. Cuando la segunda puerta de servicio está cerrada, el aire entra preferiblemente, a través de una segunda entrada en la carcasa, en el canal de salida, a través del filtro de aire dispuesto en el canal de salida, a través de la segunda sección del intercambiador de calor y sale del canal de salida a través de una segunda salida en la carcasa.
Cuando el aire exterior es más frío que el aire interior, el calor del flujo de aire saliente más cálido se transfiere al flujo de aire entrante más frío, en el primer modo de funcionamiento. Esto minimiza las pérdidas de calor en el aire de escape, reduciendo así la carga y el uso de energía del sistema de calentamiento. En entornos más cálidos, donde el aire interior es más frío que el aire exterior debido al aire acondicionado, el flujo de aire entrante caliente es enfriado por el aire saliente frío, mejorando nuevamente el rendimiento térmico y reduciendo la carga sobre el sistema de enfriamiento.
Debido a la presencia de filtros de aire y el intercambiador de calor, la resistencia al flujo tanto en el canal de entrada como en el canal de salida es bastante alta, y el aire se tiene que impulsar a través de los sistemas de ventilación equilibrados mediante ventiladores alimentados eléctricamente dispuestos tanto en la trayectoria de flujo para el aire que entra en el edificio como la trayectoria de flujo para el aire que se expulsa del edificio.
Por lo tanto, los ventiladores primero y segundo están preferiblemente activos en el primer modo de funcionamiento.
Sistema de ventilación con mecanismo de derivación:
El sistema de ventilación de la presente invención puede comprender una derivación y un mecanismo de derivación, que también puede ser controlado por el sistema de control. El mecanismo de derivación comprende una puerta o elemento de bloqueo incorporado, controlado mecánicamente, que se puede controlar para permitir que el aire fresco o el aire de extracción eluda el intercambiador de calor al fluir en cambio a través de la derivación. En los sistemas de ventilación que comprenden un mecanismo de derivación, el aire puede fluir a través de un canal de aire que evita el intercambiador de calor, reduciendo así el consumo de energía del sistema.
En algunas realizaciones de la presente invención, el canal de salida y/o el canal de entrada comprenden un paso de derivación que permite que el aire evite el intercambiador de calor; y una puerta de derivación configurada para cerrar o abrir selectivamente el paso de derivación.
Cuando la puerta de derivación está abierta y el paso de derivación permite que el aire evite el intercambiador de calor, es posible que siga fluyendo algo de aire a través del intercambiador de calor, pero la resistencia al flujo es menor a través del paso de derivación. Por lo tanto, el aire fluirá principalmente a través del paso de derivación.
En algunas realizaciones, la puerta de derivación, cuando está dispuesta para abrir el primer paso de derivación, está dispuesta para impedir que el aire entre en el intercambiador de calor. De esta manera, la puerta de derivación está dispuesta para bloquear el intercambiador de calor, de modo que no pueda fluir aire a través del intercambiador de calor en tales realizaciones.
Así, en los sistemas de ventilación que comprenden un mecanismo de derivación en el canal de entrada, el aire puede fluir a través de dicho canal de entrada, al tiempo que evita el intercambiador de calor, incluso aunque la primera puerta de servicio no esté abierta, reduciendo por ello el consumo de energía del sistema. De la misma manera, en los sistemas de ventilación que comprenden un mecanismo de derivación en el canal de salida, el aire puede fluir a través de dicho canal de salida, al tiempo que evita el intercambiador de calor, incluso aunque la segunda puerta no esté abierta, reduciendo por ello el consumo de energía del sistema.
En algunas realizaciones, el sistema de ventilación comprende un mecanismo de derivación tanto en el canal de entrada como en el canal de salida.
El sistema de control está configurado para abrir y cerrar selectivamente la puerta de derivación usando accionadores.
Por lo tanto, el sistema de control está configurado preferiblemente para realizar las siguientes etapas:
• (i) abrir y cerrar individualmente la primera puerta de servicio y la segunda puerta de servicio;
• (ii) abrir y cerrar la puerta de derivación, si está presente; y
• (iii) cambiar individualmente la tasa de descarga del primer ventilador y el segundo ventilador;
para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento.
Sistema de ventilación con mecanismo de derivación en un primer modo de funcionamiento:
Si el sistema de ventilación comprende un paso de derivación y una puerta de derivación, la puerta de derivación puede estar abierta o cerrada en el primer modo de funcionamiento.
Cuando la puerta de derivación está abierta y se permite que el aire fluya a través del paso de derivación abierto, no se producirá ningún intercambio de calor entre el aire que fluye en el canal de entrada y el aire que fluye en el canal de salida.
Cuando la puerta de derivación está cerrada y no se permite que el aire fluya a través del paso de derivación abierto, se producirá un intercambio de calor entre el aire que fluye en el canal de entrada y el aire que fluye en el canal de salida.
Segundo modo de funcionamiento:
En el segundo modo de funcionamiento, ambas puertas de servicio están abiertas.
Las puertas de servicio están dispuestas de manera que sea posible el acceso a los filtros de aire. Como los filtros siempre están dispuestos de manera que el aire fluya a través de dichos filtros antes de que fluya a través del intercambiador de calor, se proporciona una abertura al canal de entrada cuando se abre una puerta de servicio, si el sistema se construye teniendo en mente esta posibilidad.
Así, la primera puerta de servicio, que da acceso al filtro de aire dispuesto en el canal de entrada, permite que el aire entre en el canal de entrada y salga por la puerta de servicio abierta hacia una habitación, sin tener que pasar por el filtro de aire o el intercambiador de calor en el canal de entrada.
El sistema de ventilación está configurado de manera que, cuando la primera puerta de servicio está abierta, se permite que el aire entre, a través de una primera entrada, en el canal de entrada y salga del canal de entrada a través de la abertura proporcionada por la puerta de servicio abierta, sin fluir a través del intercambiador de calor y/o sin fluir a través del filtro de aire dispuesto en el canal de entrada. Algo de aire puede fluir a través del primer filtro de aire y el intercambiador de calor, sin embargo, como la resistencia al flujo disminuye significativamente cuando el aire no tiene que fluir a través del filtro de aire y el intercambiador de calor, el aire fluirá principalmente a través de la primera abertura proporcionada por la puerta de servicio abierta. A medida que disminuye la resistencia, la potencia del ventilador alimentado eléctricamente se puede reducir sin disminuir el volumen de aire que fluye a través del sistema de ventilación.
Del mismo modo, la segunda puerta de servicio, que da acceso al filtro de aire dispuesto en el canal de salida, permite que el aire entre, a través de la puerta de servicio abierta, en el canal de salida y salga del canal de salida, sin tener que pasar por el filtro de aire o el intercambiador de calor en el canal de salida.
Preferiblemente, el sistema de ventilación está configurado de manera que, cuando la segunda puerta de servicio está abierta, se permite que el aire entre en el canal de salida a través de la abertura proporcionada por la segunda puerta de servicio abierta y salga del canal de salida a través de la segunda salida, sin fluir a través del intercambiador de calor y/o sin fluir a través del filtro de aire dispuesto en el canal de salida. De la misma manera que se describió anteriormente, la resistencia al flujo se reduce significativamente y la potencia del ventilador alimentado eléctricamente dispuesto en el canal de salida se puede reducir sin disminuir el volumen de aire que fluye a través del sistema de ventilación.
Por lo tanto, en el segundo modo de funcionamiento, se permite que el aire que fluye a través del sistema de ventilación evite los filtros de aire y/o el intercambiador de calor, sin que haya ningún mecanismo de derivación en el sistema de ventilación. Como la resistencia al flujo disminuye significativamente en el sistema de ventilación cuando el aire no tiene que fluir a través de los filtros de aire y el intercambiador de calor, el aire fluirá principalmente a través de las aberturas proporcionadas por las puertas de servicio abiertas. A medida que disminuye la resistencia, la potencia de los ventiladores alimentados eléctricamente se puede reducir sin disminuir el volumen de aire que fluye a través del sistema de ventilación.
Por lo tanto, en el segundo modo de funcionamiento, uno del primer ventilador y el segundo ventilador está menos activo que el otro ventilador, tal como inactivo. En tales realizaciones, el sistema de ventilación trabajará como un sistema de ventilación natural asistido mecánicamente.
En algunas realizaciones, tanto el primer como el segundo ventilador están inactivos en el segundo modo de funcionamiento. En tales realizaciones, el sistema de ventilación trabajará como un sistema de ventilación natural. La ventilación natural solo es posible bajo ciertas condiciones, por lo que el sistema de control debería configurarse para recibir entradas desde diferentes sensores dispuestos para detectar, por ejemplo, condiciones de viento y temperatura y, basándose en estas entradas, conmutar a ventilación natural cuando las condiciones lo permitan.
Preferiblemente, el sistema de control está configurado para controlar los ventiladores primero y segundo a fin de proporcionar el flujo de aire volumétrico controlable a través de los canales de entrada y salida.
De esta manera, se pueden hacer entrar grandes cantidades de aire fresco en un edificio a través del sistema de ventilación de la presente invención cuando se hace funcionar en un segundo modo, con un consumo de energía que se reduce en comparación con el primer modo de funcionamiento.
Sistema de ventilación con mecanismo de derivación en un segundo modo de funcionamiento:
En las realizaciones en las que el sistema de ventilación comprende un paso de derivación y una puerta de derivación, la puerta de derivación puede abrirse o cerrarse en el segundo modo de funcionamiento. Sin embargo, dado que se permite que el aire evite el intercambiador de calor en el segundo modo de funcionamiento, independientemente del estado de la puerta de derivación, no es importante si la puerta de derivación está abierta o cerrada en este modo de funcionamiento.
Tercer modo de funcionamiento:
En un tercer modo de funcionamiento, la primera puerta de servicio o la segunda puerta de servicio está abierta.
Este modo de funcionamiento es específicamente ventajoso en sistemas con un mecanismo de derivación. Esto se describirá adicionalmente en una sección a continuación.
Sistema de ventilación con mecanismo de derivación en un tercer modo de funcionamiento:
Puede ser ventajoso hacer funcionar el sistema en un tercer modo de funcionamiento, si no se requiere intercambio de calor, pero se requiere filtrar el aire que fluye a través del canal de entrada.
En tales realizaciones, la primera puerta de servicio está cerrada, mientras que la segunda puerta de servicio y una puerta de derivación dispuestas en el canal de entrada están abiertas. De esa manera, el aire que fluye a través del canal de entrada fluye a través del filtro de aire en el canal de entrada, pero evita el intercambiador de calor, mientras que el aire que fluye a través del canal de salida evita el filtro de aire dispuesto en el canal de salida, así como el intercambiador de calor, porque la segunda puerta de servicio está abierta.
Por lo tanto, el mecanismo de derivación proporciona una resistencia al flujo de aire reducida en el canal de entrada, mientras que la segunda puerta de servicio abierta proporciona una resistencia al flujo de aire reducida en el canal de salida.
En el tercer modo de funcionamiento, uno del primer ventilador y el segundo ventilador está preferiblemente menos activo que el otro ventilador, tal como inactivo. En algunas realizaciones, el primer y/o el segundo ventilador están incluso inactivos en el tercer modo de funcionamiento.
Uso y control del sistema de ventilación de la presente invención:
Como un sistema de ventilación activo es ruidoso cuando se abren las puertas de servicio, el sistema de ventilación con una o dos puertas de servicio abiertas y uno o dos ventiladores activos se usa preferiblemente solo cuando no hay nadie en la habitación a ventilar.
La presente invención puede ser particularmente útil en edificios de oficinas, supermercados, escuelas, etc., donde el sistema de ventilación se puede hacer funcionar como un sistema de ventilación mecánico (sin puertas de servicio abiertas pero con dos ventiladores activos) o sistema de ventilación natural (con dos puertas de servicio abiertas, sin ventiladores activos) durante el día y como un sistema de ventilación natural asistido mecánicamente (con una o dos puertas de servicio abiertas y uno o dos ventiladores más o menos activos) durante la noche, o en otras horas, cuando no haya nadie en el edificio.
Cuando los ocupantes no están en el edificio, los filtros son innecesarios. Además, el intercambiador de calor no es necesario, ya que es contraproducente recuperar calor en esta situación. Por lo tanto, mediante la presente invención, el interior de los edificios se puede ventilar y mantener a una temperatura agradable, pero se puede ahorrar mucha energía con la presente invención, en comparación con los sistemas de ventilación usuales.
En el sistema de ventilación según la presente invención, también puede ser posible controlar el grado de enfriamiento dentro de la habitación a ventilar, para que no se enfríe demasiado. Por lo tanto, el sistema de ventilación puede comprender además sensores que proporcionan entradas al sistema de control, de manera que las puertas de servicio se puedan cerrar si el sistema de control recibe una entrada desde los sensores que indica que el edificio se está enfriando o calentando demasiado.
En algunas realizaciones, el sistema de control comprende además uno o más sensores de temperatura dispuestos para detectar la temperatura del aire en el canal de entrada y/o el canal de salida, en las que el sistema de control está configurado para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento dependiendo de la temperatura detectada para alcanzar o mantener una temperatura objetivo accesible al sistema de control. También se pueden disponer uno o más sensores de temperatura para detectar la temperatura del aire en una habitación a ventilar o en el entorno exterior fuera de la habitación.
Preferiblemente, el sistema de control está programado para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento en una frecuencia predeterminada y/o dependiendo de varias entradas, tales como la temperatura en el canal de entrada y/o el canal de salida.
El sistema de control puede estar programado para abrir y cerrar las puertas de servicio en momentos específicos durante el día o en respuesta a diferentes entradas desde sensores, tales como sensores de temperatura dispuestos en la habitación a ventilar, en la carcasa del sistema de ventilación o en el canal de entrada y/o salida y sensores para detectar condiciones de viento y/o humedad. De la misma manera, la potencia de los ventiladores y el estado de la puerta de derivación pueden ser controlados por el sistema de control para obtener la ventilación óptima basándose en condiciones preestablecidas que definen cuándo se prefieren diferentes modos de funcionamiento.
Preferiblemente, el sistema de control está configurado para realizar las siguientes etapas:
• (i) abrir y cerrar individualmente la primera puerta de servicio y la segunda puerta de servicio;
• (ii) cambiar individualmente la tasa de descarga del primer ventilador y el segundo ventilador, y
• (iii) abrir y cerrar la puerta de derivación, si está presente,
para conmutar entre diferentes modos de funcionamiento, incluyendo el primer y el segundo modo de funcionamiento.
El sistema de control se puede ajustar manualmente para abrir y cerrar las puertas de servicio y la puerta de derivación en momentos específicos o en respuesta a diferentes entradas, tales como la temperatura. Por lo tanto, el sistema de control puede hacerse funcionar automáticamente y/o hacerse funcionar manualmente.
En algunas realizaciones, el sistema de ventilación comprende una interfaz de usuario que permite a un usuario dar instrucciones al controlador y/o conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento.
Las características novedosas de la presente invención se pueden aplicar a sistemas de ventilación más antiguos, de modo que los sistemas de ventilación más antiguos pueden llegar a ser más eficientes energéticamente sin tener que cambiarlos por sistemas de ventilación más nuevos.
Por lo tanto, la presente invención proporciona un sistema de ventilación mejorado y, en particular, un sistema de ventilación con mayor eficiencia energética, capaz de suministrar grandes volúmenes de aire con un consumo de energía eléctrica mínimo. Esto se obtiene por tener la presente invención un sistema de control configurado para controlar al menos el estado de las puertas de servicio mediante accionadores dispuestos en el sistema de ventilación.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un sistema de control maestro y una pluralidad de sistemas de ventilación híbridos descentralizados según la presente invención, en la que
• la pluralidad de sistemas de ventilación están configurados para estar dispuestos en diferentes habitaciones de un edificio; y
• el sistema de control maestro está configurado para estar en comunicación con la pluralidad de sistemas de ventilación y está configurado para controlar la ventilación en el edificio controlando el modo de funcionamiento de cada sistema de ventilación basándose en la entrada desde diferentes sensores dispuestos en el edificio.
Como el sistema de ventilación de la presente invención es un sistema de ventilación descentralizado, cada habitación en un edificio necesitaría teóricamente un sistema de ventilación propio. Se puede acoplar un sistema de control maestro a la pluralidad de sistemas de ventilación en un edificio y controlar el modo de funcionamiento de cada sistema de ventilación basándose en la entrada desde diferentes sensores dispuestos dentro y/o fuera del edificio.
Las realizaciones de la presente invención pueden combinarse, cada una, con cualquiera de las otras realizaciones. Estas y otras realizaciones de la invención resultarán evidentes a partir de las realizaciones descritas en lo sucesivo y se aclararán con referencia a las mismas.
Breve descripción de las figuras
El dispositivo según la presente invención se describirá a continuación con más detalle con respecto a las figuras que se acompañan. Las figuras muestran un modo de implementar la presente invención y no deben interpretarse como limitativas de otras realizaciones posibles que están comprendidas dentro del alcance del conjunto de reivindicaciones adjunto.
La figura 1 es una ilustración esquemática de una carcasa de un sistema de ventilación según la presente invención,
la figura 2 es una ilustración esquemática de una realización de un sistema de ventilación según la presente invención, donde el sistema de ventilación está en un primer modo de funcionamiento (2A) y en un segundo modo de funcionamiento (2B),
la figura 3 es una ilustración esquemática de una realización de un sistema de ventilación según la presente invención, donde hay una puerta de derivación en el canal de salida y el sistema de ventilación está en un primer modo de funcionamiento,
la figura 4 es una ilustración esquemática de dos realizaciones de un sistema de ventilación según la presente invención, donde hay una puerta de derivación en el canal de salida y el sistema de ventilación está en un segundo modo de funcionamiento,
y
la figura 5 es una ilustración esquemática de una realización de un sistema de ventilación según la presente invención, donde hay una puerta de derivación en el canal de entrada y el sistema de ventilación está en un tercer modo de funcionamiento.
Descripción detallada de la invención
Se hace referencia a las figuras 2-5, que ilustran esquemáticamente diferentes realizaciones de un sistema de ventilación según la presente invención. El sistema de ventilación según la presente invención se puede hacer funcionar en al menos tres modos de funcionamiento.
Se hace referencia a la figura 1, que ilustra un diagrama esquemático de una realización de una carcasa de un sistema de ventilación según la presente invención. La carcasa 2 comprende un canal de entrada 3 configurado para hacer entrar aire en una habitación, así como un canal de salida 4 configurado para hacer salir aire de una habitación. La carcasa 2 comprende además una primera entrada 13 en una pared exterior 11 de la carcasa 2, para hacer entrar aire en el canal de entrada 3 y una primera salida 14 en una pared exterior 11 de la carcasa 2 para hacer salir aire del canal de entrada 3, así como una segunda entrada 16 para hacer entrar aire en el canal de salida 4 y una segunda salida 15 para hacer salir aire del canal de salida 3.
Se hace referencia a la figura 2, que ilustra un diagrama esquemático de una realización de un sistema de ventilación según la presente invención. La figura 2A ilustra el sistema de ventilación en un primer modo de funcionamiento, mientras que la figura 2B ilustra el sistema de ventilación en un segundo modo de funcionamiento.
El sistema de ventilación 1 ilustrado en la figura 2 comprende una carcasa 2, como se ilustra en la figura 1. El sistema de ventilación 1 está configurado para ser instalado en una habitación de modo que tanto el canal de entrada 3 como el canal de salida 4 estén conectados para circulación de fluido tanto a la habitación como a un entorno exterior fuera de la habitación.
El canal de entrada 3 tiene una primera entrada 13 para tomar aire del entorno exterior, así como una primera salida 14, para hacer salir aire del canal de entrada 3 a la habitación a ventilar. El canal de salida 4 tiene una segunda entrada 16 para hacer entrar aire desde la habitación a ventilar y una segunda salida 15 para hacer salir aire del canal de salida 4 al entorno exterior.
Un primer ventilador 5 está dispuesto en el canal de entrada 3, configurado para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable desde el entorno exterior hasta la habitación a ventilar y un segundo ventilador 6 está dispuesto en el canal de salida 4 para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable desde la habitación a ventilar hasta el entorno exterior.
Un intercambiador de calor 7 está dispuesto en dichos canales 3, 4, configurado para intercambiar calor entre el aire que fluye a través del canal de entrada 3 y el aire que fluye a través del canal de salida 4. El intercambiador de calor 7 comprende una primera sección de intercambio de calor que se extiende dentro del canal de entrada 3 y una segunda sección de intercambio de calor que se extiende dentro del canal de salida 4, en el que la primera sección y la segunda sección están acopladas térmicamente para intercambiar calor entre las dos secciones.
Un filtro de aire 8 está dispuesto en cada canal 3, 4, aguas arriba del intercambiador de calor 7, configurado para filtrar el aire que entra en dicho intercambiador de calor 7. Por aguas arriba se entiende dispuesto de manera que el aire se filtra en busca de partículas antes de entrar en el intercambiador de calor 7. Los filtros de aire 8 aseguran que las superficies del intercambiador de calor 7 se mantienen limpias de polvo, manteniendo así un alto nivel del rendimiento de intercambio de calor. Los filtros de aire también aseguran que los ventiladores 5, 6 y otros componentes y superficies se mantienen limpios de partículas, lo cual es un beneficio por razones funcionales, higiénicas y de seguridad.
El sistema de ventilación 1 comprende además una primera puerta de servicio 9 y una segunda puerta de servicio 10 dispuestas en la carcasa 2. La primera puerta de servicio 9 y la segunda puerta de servicio 10 están dispuestas, cada una, en una pared exterior 11 de la carcasa 2 y, cada una, tiene un estado abierto y un estado cerrado. Cuando están abiertas, las puertas de servicio 9, 10 permiten el acceso a los filtros de aire 8, de modo que dichos filtros de aire 8 se pueden cambiar cuando sea necesario.
Como se ilustra en la figura 2A, las puertas de servicio primera y segunda 9, 10 están ambas cerradas en un primer modo de funcionamiento, mientras que en un segundo modo de funcionamiento, como se ilustra en la figura 2B, las puertas de servicio primera y segunda 9, 10 están ambas abiertas.
Cuando la primera puerta de servicio 9 está cerrada, se permite que el aire entre, a través de la primera entrada 13 en la carcasa 2, en el canal de entrada 3, a través del filtro de aire 8 dispuesto en el canal de entrada 3, a través de la primera sección del intercambiador de calor 7 y salga del canal de entrada 3 a través de una primera salida 14 en la carcasa 2.
Cuando la segunda puerta de servicio 10 está cerrada, se permite que el aire entre, a través de una segunda entrada 16 en la carcasa 2, en el canal de salida 4, a través del filtro de aire 8 dispuesto en el canal de salida 4, a través de la segunda sección del intercambiador de calor 7 y salga del canal de salida 4 a través de una segunda salida 15 en la carcasa 2.
Cuando la primera puerta de servicio está abierta, proporciona acceso al canal de entrada 3 y, cuando la segunda puerta de servicio está abierta, proporciona acceso al canal de salida 4.
Cuando la primera puerta de servicio 9 está abierta, se proporciona una abertura 17 en la carcasa 2, que permite que el aire en el canal de entrada 3 salga del canal de entrada 2 y eluda el intercambiador de calor 7 y el filtro de aire 8 dispuesto en el canal de salida 4.
Cuando la segunda puerta de servicio 10 está abierta, se proporciona una abertura 17 en la carcasa 2, que permite que el aire entre en la carcasa 2 y a través del canal de salida 4, mientras que elude el intercambiador de calor 7 y el filtro de aire 8 dispuesto en el canal de salida 4.
Así, cuando la primera puerta de servicio 9 está abierta, se permite que el aire entre, a través de la primera entrada 13, en el canal de entrada 3 y salga de la abertura 17 en la primera puerta de servicio 9, sin tener que pasar por el filtro de aire 8 o el intercambiador de calor 7 en el canal de entrada 3.
De la misma manera, cuando la segunda puerta de servicio 10 está abierta, se permite que el aire entre, a través de la segunda entrada 16, en el canal de salida 4 y salga de la segunda salida 15 al entorno exterior, sin tener que pasar por el filtro de aire 8 o el intercambiador de calor 7.
De esta manera, la resistencia al flujo disminuye significativamente cuando la primera puerta de servicio 9 y/o la segunda puerta de servicio 10 están abiertas en comparación con cuando están cerradas, ya que el aire que fluye a través del sistema de ventilación 1 no tiene que pasar a través de los filtros de aire 8 y el intercambiador de calor 7.
Debido a la disminución de la resistencia al flujo de aire cuando se permite que el aire evite los filtros de aire y el intercambiador de calor, el consumo de energía se reduce en el segundo modo de funcionamiento, ya que la actividad de al menos uno de los ventiladores se puede reducir sin disminuir el volumen de aire que se intercambia entre la habitación y el entorno exterior.
Por lo tanto, en el primer modo de funcionamiento, el sistema de ventilación 1 trabaja como un sistema de ventilación mecánica usual, donde tanto el primer ventilador 5 como el segundo ventilador 6 deben estar activos para impulsar el aire a través de la carcasa 2.
Sin embargo, en el segundo modo de funcionamiento, al menos un ventilador está menos activo que en el primer modo de funcionamiento y el sistema de ventilación 1 puede trabajar como un sistema de ventilación natural o un sistema de ventilación natural asistido mecánicamente. Si el primer y/o segundo ventilador tiene que estar activo para impulsar aire a través del sistema de ventilación, el sistema de ventilación trabaja como un sistema de ventilación asistido mecánicamente. Sin embargo, en determinadas condiciones climáticas, los ventiladores no son necesarios para impulsar aire a través de la carcasa 2 y pueden estar inactivos. En tales situaciones, el sistema de ventilación trabaja como un sistema de ventilación natural, donde la presión del viento y el empuje térmico desplazan el aire.
El sistema de ventilación comprende un sistema de control (no ilustrado) configurado para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento. Más específicamente, el sistema de control está configurado para abrir y cerrar individualmente la primera puerta de servicio 9 y la segunda puerta de servicio 10 usando accionadores, y cambiar individualmente la tasa de descarga del primer ventilador 5 y el segundo ventilador 6.
Las figuras 3 y 4 ilustran un diagrama esquemático de varias realizaciones de la presente invención, donde el sistema de ventilación 1 comprende un mecanismo de derivación.
La figura 3 ilustra un sistema de ventilación 1 en un primer modo de funcionamiento, con dos puertas de servicio 9, 10 cerradas, mientras que la figura 4 ilustra dos realizaciones diferentes de un sistema de ventilación 1 en un segundo modo de funcionamiento, con dos puertas de servicio 9, 10 abiertas.
Se hace referencia a la figura 3, que ilustra un diagrama esquemático de otra realización de un sistema de ventilación según la presente invención. El sistema de ventilación ilustrado en la figura 3 es similar al de la figura 2, excepto en que el sistema de ventilación en la figura 3 comprende además un mecanismo de derivación en el canal de salida 4.
El mecanismo de derivación comprende un paso de derivación dispuesto para proporcionar un paso para que el aire evite el intercambiador de calor 7 y una puerta de derivación 12 dispuesta para cerrar o abrir selectivamente el paso de derivación.
El sistema de control también puede configurarse para abrir y cerrar la puerta de derivación 12.
En la figura 3A, el paso de derivación está cerrado, mientras que en la figura 3B, el paso de derivación está abierto, permitiendo que el aire del canal de salida 4 eluda el intercambiador de calor 7 fluyendo en cambio a través de un paso de derivación.
En la realización ilustrada en la figura 3B, la puerta de derivación 12 abierta impide que el aire en el canal de salida 4 fluya a través del intercambiador de calor 7, bloqueando dicho intercambiador de calor 7. Sin embargo, en otras realizaciones, la puerta de derivación 12 puede no bloquear el intercambiador de calor 7 y se puede seguir permitiendo que el aire fluya a través de dicho intercambiador de calor 7, incluso cuando la puerta de derivación 12 está abierta.
Cuando el aire fluye a través del paso de derivación y elude el intercambiador de calor 7, la resistencia al flujo de aire a menudo disminuye y la actividad de al menos uno de los ventiladores a menudo se puede reducir sin disminuir el volumen de aire que se intercambia entre la habitación y el entorno exterior.
Las figuras 4A y 4B ilustran un diagrama esquemático de dos realizaciones diferentes de un sistema de ventilación 1 en el segundo modo de funcionamiento.
En el segundo modo de funcionamiento, tanto la primera puerta de servicio 9 como la segunda puerta de servicio 10 están abiertas y se permite que el aire evite los filtros de aire 8 y el intercambiador de calor 7 tanto en el canal de entrada 3 como en el canal de salida 4.
En la realización ilustrada en la figura 4A, el sistema de ventilación está configurado de manera que se permite que el aire evite el filtro de aire 8 y el intercambiador de calor 7 en el canal de salida 4 cuando la segunda puerta de servicio 10 está abierta, incluso si la puerta de derivación 12 está cerrada. En la realización ilustrada en la figura 4B, el sistema de ventilación está configurado de manera que solo se permite que el aire evite el filtro de aire 8 y el intercambiador de calor 7 en el canal de salida 4 si tanto la segunda puerta de servicio 10 como la puerta de derivación 12 están abiertas.
La figura 5 ilustra una realización preferida del sistema de ventilación en un tercer modo de funcionamiento. El tercer modo de funcionamiento es un modo de funcionamiento de ahorro de energía.
El sistema de ventilación ilustrado en la figura 5 es similar al de la figura 3, excepto en que el sistema de ventilación en la figura 5 comprende el mecanismo de derivación en el canal de entrada 3 en lugar de en el canal de salida 4 y solo la segunda puerta de servicio 10 está abierta.
En esta realización, se permite que el aire que fluye en el canal de entrada 3 y en el canal de salida 4 evite el intercambiador de calor 7, incluso aunque solo la segunda puerta de servicio 10 esté abierta. Además, se permite que el aire que fluye en el canal de salida 4 evite el filtro de aire 8 dispuesto en el canal de salida 4. Por lo tanto, la resistencia al flujo de aire se reduce en ambos canales 3, 4 y se puede reducir el consumo de energía reduciendo la actividad de al menos uno de los ventiladores 5, 6, sin disminuir el volumen de aire que se intercambia entre la habitación y el entorno exterior.
De esa manera, se filtra el aire que fluye a través del canal de entrada 3, pero se evita el intercambiador de calor 7, mientras que el aire que fluye a través del canal de salida 4 evita el filtro de aire dispuesto en el canal de salida 4, así como el intercambiador de calor 7.
En realidad, la realización ilustrada en la figura 5 se puede obtener usando un sistema de ventilación como se ilustra en las figuras 3 o 4 y dando la vuelta al sistema de ventilación, de modo que el canal de entrada 3 se convierte en el canal de salida 4 y viceversa.
Aunque la presente invención se ha descrito en relación con las realizaciones especificadas, no se debe interpretar como que está limitada en modo alguno a los ejemplos presentados. El alcance de la presente invención está establecido por el conjunto de reivindicaciones que se acompaña. En el contexto de las reivindicaciones, los términos "comprendiendo" o "comprende" no excluyen otros posibles elementos o etapas. Además, la mención de referencias tales como "un" o "una", etc. no se debe interpretar como que excluyen una pluralidad. El uso de signos de referencia en las reivindicaciones con respecto a los elementos indicados en las figuras tampoco se interpretará como que limita el alcance de la invención.
Lista de símbolos de referencia utilizados 1 sistema de ventilación
2 carcasa
3 canal de entrada
4 canal de salida
5 primer ventilador
6 segundo ventilador
7 intercambiador de calor
8 filtro de aire
9 primera puerta de servicio
10 segunda puerta de servicio
11 pared de la carcasa
12 puerta de derivación
13 primera entrada
14 primera salida
15 segunda salida
16 segunda entrada

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado (1) que comprende una carcasa (2) que tiene
- un canal de entrada (3) para hacer entrar aire en una habitación y un canal de salida (4) para hacer salir aire de una habitación;
- un primer ventilador (5) dispuesto en el canal de entrada (3) para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de entrada (3) y un segundo ventilador (6) dispuesto en el canal de salida (4) para proporcionar un flujo de aire volumétrico controlable a través del canal de salida (4);
- un intercambiador de calor (7) configurado para intercambiar calor entre el aire que fluye a través del canal de entrada (3) y el aire que fluye a través del canal de salida (4);
- un filtro de aire (8) dispuesto en cada canal (3, 4), aguas arriba del intercambiador de calor (7), para filtrar el aire que entra en el intercambiador de calor (7);
- una primera puerta de servicio (9) y una segunda puerta de servicio (10), cada una está dispuesta en una pared exterior (11) de la carcasa (24) y cada una tiene un estado abierto y un estado cerrado, en el que, cuando está en un estado abierto,
- la primera puerta de servicio (9) proporciona una abertura en la carcasa (2) que permite que el aire en el canal de entrada (3) salga del canal de entrada (3) y eluda el intercambiador de calor (7) y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de entrada (3); y
- la segunda puerta de servicio (10) proporciona una abertura en la carcasa (2) que permite que el aire entre en la carcasa (2) y a través del canal de salida (2), mientras que elude el intercambiador de calor (7) y/o el filtro de aire dispuesto en el canal de salida (4);
caracterizado por que el sistema de ventilación comprende además
- accionadores; y
- un sistema de control configurado para abrir y cerrar selectivamente la primera puerta de servicio (9) y la segunda puerta de servicio (10) usando los accionadores.
2. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado (1) según la reivindicación 1, en el que el sistema de control está configurado para conmutar entre diferentes modos de funcionamiento, en el que,
- en un primer modo de funcionamiento, las puertas de servicio primera y segunda (9, 10) están ambas cerradas; - en un segundo modo de funcionamiento, las puertas de servicio primera y segunda (9, 10) están ambas abiertas; y,
- en un tercer modo de funcionamiento, una puerta de servicio (9, 10) está abierta mientras que la otra puerta de servicio (9, 10) está cerrada.
3. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado (1) según las reivindicaciones 1 o 2, en el que el canal de salida (4) y/o el canal de entrada (3) comprenden
- un paso de derivación que permite que el aire evite el intercambiador de calor (7); y
- una puerta de derivación (12) configurada para cerrar o abrir selectivamente el paso de derivación.
4. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado (1) según la reivindicación 3, en el que la puerta de derivación (12), cuando está dispuesta para abrir el primer paso de derivación, está dispuesta para impedir que el aire entre en el intercambiador de calor (7).
5. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que el sistema de control está configurado además para abrir y cerrar selectivamente la puerta de derivación (12) usando accionadores.
6. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que el sistema de control está configurado para realizar las siguientes etapas:
-(i) abrir y cerrar individualmente la primera puerta de servicio (9) y la segunda puerta de servicio (10);
-(ii) abrir y cerrar la puerta de derivación (12), si está presente; y
-(iii) cambiar individualmente la tasa de descarga del primer ventilador (5) y el segundo ventilador (6); para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento.
7. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado según cualquiera de las reivindicaciones 2-6, en el que el sistema de control está configurado de manera que
- en el primer modo de funcionamiento, el primer ventilador (5) está activo y el segundo ventilador (6) está activo; y
- en el segundo y/o tercer modo de funcionamiento, al menos uno del primer ventilador (5) y el segundo ventilador (6) está menos activo que en el primer modo de funcionamiento.
8. Un sistema de ventilación híbrido descentralizado según cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que el primer ventilador (5) y/o el segundo ventilador (6) están inactivos en el segundo y/o tercer modo de funcionamiento.
9. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-8, en el que el sistema de ventilación (1) comprende además uno o más sensores de temperatura dispuestos para detectar la temperatura del aire en el canal de entrada (3) y/o el canal de salida (4), en el que el sistema de control está configurado para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento dependiendo de la temperatura detectada para lograr o mantener una temperatura objetivo accesible al sistema de control.
10. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-9, en el que el sistema de control está programado para conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento en una frecuencia predeterminada y/o dependiendo de varias entradas, tales como la temperatura en el canal de entrada (3) y/o el canal de salida (4).
11. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-10, en el que el sistema de ventilación (1) comprende además una interfaz de usuario que permite a un usuario dar instrucciones al sistema de control de una frecuencia en la que conmutar entre los diferentes modos de funcionamiento.
12. Un sistema de ventilación descentralizado (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de ventilación (1) está configurado de manera que
- con la primera puerta de servicio (9) cerrada, el aire entra, a través de una primera entrada (13) en la carcasa (2), en el canal de entrada (3), a través del filtro de aire (8) dispuesto en el canal de entrada (3), a través de una primera sección del intercambiador de calor (7) y sale del canal de entrada (3) a través de una primera salida (14) en la carcasa (2);
- con la primera puerta de servicio (9) abierta, el aire entra, a través de la primera entrada (13), en el canal de entrada (3) y sale del canal de entrada (3) a través de la abertura proporcionada por la primera puerta de servicio (9) abierta, sin fluir a través del intercambiador de calor (7) y/o sin fluir a través del filtro de aire (8) dispuesto en el canal de entrada (3);
- con la segunda puerta de servicio (10) cerrada, el aire entra, a través de una segunda entrada (16) en la carcasa (2), en el canal de salida (4), a través del filtro de aire (8) dispuesto en el canal de salida (4), a través de una segunda sección del intercambiador de calor (7) y sale del canal de salida (4) a través de una segunda salida (15) en la carcasa (2); y
- con la segunda puerta de servicio (10) abierta, el aire entra en el canal de salida (4) a través de la abertura proporcionada por la segunda puerta de servicio (10) abierta y sale del canal de salida (4) a través de la segunda salida (15), sin fluir a través del intercambiador de calor (7) y/o sin fluir a través del filtro de aire (8) dispuesto en el canal de salida (4).
13. Un sistema de control maestro y una pluralidad de sistemas de ventilación híbridos descentralizados según cualquiera de las reivindicaciones 2-12, en el que
- la pluralidad de sistemas de ventilación (1) están configurados para estar dispuestos en diferentes habitaciones de un edificio; y
- el sistema de control maestro está configurado para estar en comunicación con la pluralidad de sistemas de ventilación (1) y está configurado para controlar la ventilación en el edificio controlando el modo de funcionamiento de cada sistema de ventilación (1) basándose en la entrada desde diferentes sensores dispuestos en el edificio.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107062391B (zh) * 2017-02-10 2019-09-20 海信（山东）空调有限公司 一种具有空气净化功能的空调器
US11441809B2 (en) * 2019-02-15 2022-09-13 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Auxiliary economizer for an HVAC system
EP4148335A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-15 Dantherm A/S A heat recovery ventilation unit, an airstream swap unit and a pre-heater sub-assembly
WO2024158429A1 (en) * 2023-01-25 2024-08-02 Vladimir Miodrag Petrovic An integrated decentralized hvac apparatus and arrangement

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2714220B2 (ja) * 1990-03-31 1998-02-16 株式会社東芝 換気装置
US7231967B2 (en) * 1994-01-31 2007-06-19 Building Performance Equipment, Inc. Ventilator system and method
US6131653A (en) * 1996-03-08 2000-10-17 Larsson; Donald E. Method and apparatus for dehumidifying and conditioning air
GB9818305D0 (en) 1998-08-22 1998-10-14 Nuaire Ltd Ventilating system
CN101672512A (zh) 2008-09-11 2010-03-17 同方人工环境有限公司 一种带分布式冷热源的热回收新风机组
US20110088417A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-21 Kayser Kenneth W Energy Recovery Ventilator And Dehumidifier
DE102010010711A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 Kampmann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Lüften eines Objekts
KR20110118369A (ko) * 2010-04-23 2011-10-31 (주)엘지하우시스 하이브리드 통풍 방식의 창호용 환기 장치
WO2012023686A1 (ko) 2010-08-18 2012-02-23 현대건설 주식회사 외기냉방기능을 가진 폐열회수 환기시스템의 제어방법 및 그 장치
BE1019836A3 (nl) * 2011-02-22 2013-01-08 Aeropulmo Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid Ventilatie-eenheid, werkwijze om een ventilatie-eenheid te vervaardigen en werkwijze om een woon- of verblijfsruimte te koelen.
GB2508425B (en) 2012-11-30 2017-08-23 Greenwood Air Man Ltd Heat recovery ventilation unit
CN203704237U (zh) 2014-02-24 2014-07-09 沈阳威远国际能源技术有限公司 通风热交换器
CN105444278B (zh) * 2014-09-30 2018-06-19 青岛海高设计制造有限公司 机电装置及其维护方法
KR101521875B1 (ko) * 2014-11-28 2015-05-20 오충록 실내외 공기를 혼합하여 열교환 환기하는 열교환 환기장치

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