ES2929389T3 - Sistema de bomba de calor de división múltiple (multi-split) con frecuencia variable de recuperación de calor y su método de control - Google Patents
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Abstract
Un sistema de bomba de calor multi-split de frecuencia variable de recuperación de calor y un método de control del mismo. El sistema consta de una unidad exterior y al menos dos unidades interiores. El sistema es un sistema de bomba de calor multisplit de recuperación de calefacción tritubo diseñado en base a una válvula inversora de cuatro vías, y una unidad interior del mismo está provista de dos válvulas de expansión electrónicas y dos intercambiadores de calor para que cualquier unidad interior en el El sistema puede operar independientemente bajo tres condiciones de trabajo de refrigeración, calefacción o deshumidificación por recuperación de calor. En condiciones de división múltiple, el sistema puede funcionar en seis condiciones de trabajo, a saber, la condición de trabajo de refrigeración completa, la condición de trabajo de calefacción completa, la condición de trabajo de recuperación de calor común, la condición de trabajo de deshumidificación de recuperación de calor común , las condiciones de trabajo de la combinación de deshumidificación-refrigeración con recuperación de calor y las condiciones de trabajo de la combinación de deshumidificación-calefacción con recuperación de calor. Bajo la condición de deshumidificación con recuperación de calor, se eleva una temperatura más baja del aire de salida, durante la deshumidificación a baja temperatura, por medio de la eliminación de calor de un condensador para lograr el propósito de deshumidificación sin caída o aumento de temperatura, para que el confort térmico y se mejora la eficiencia del sistema y se mejoran efectivamente la capacidad de refrigeración y la capacidad de calefacción del sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de bomba de calor de división múltiple (multi-split) con frecuencia variable de recuperación de calor y su método de control
Esta solicitud es una solicitud divisional de la Solicitud de patente europea N.° 14879349.0, presentada con EPO el 25 de agosto de 2016, dicha solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de patente china N.° 201410039143.3, presentada ante la Oficina China de Patentes el 27 de enero de 2014 y titulada "Heat recovery variable-frequency multi-connected heat pump system and control method thereof".
Campo
La presente invención se refiere al campo de las bombas de calor multiconectadas de frecuencia variable, y en particular a un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor, y un método para controlar el mismo.
Antecedentes
Un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable es un sistema de refrigeración complejo con una estructura compleja, una arquitectura grande, parámetros internos altamente acoplados y una variedad de condiciones de frontera, que se caracteriza por una demanda de carga titular muy variable, un gran número de unidades interiores conectadas, una condición de funcionamiento compleja variable, etc., y es una dirección importante hacia la que están evolucionando los acondicionadores de aire. Como se ilustra en la Fig. 1, el sistema de bomba de calor multiconectado generalmente incluye una o más unidades exteriores 01, una o más unidades interiores 02, una red de control central (CS-NET) 03, una tubería de refrigerante 04, una tubería colectora 05 y una línea de comunicación 06, donde las unidades exteriores constituyen un conjunto de unidades exteriores controladas por la red de control central a través de la línea de comunicación, y las unidades exteriores se conectan con las unidades interiores a través de la tubería de refrigerante y la tubería colectora. En comparación con una serie de acondicionadores de aire domésticos, las unidades exteriores del sistema de bomba de calor multiconectado se comparten para que el coste de los dispositivos se pueda reducir de manera efectiva, y las unidades interiores respectivas se pueden gestionar de forma centralizada, donde una o más de las unidades interiores se pueden iniciar por separado o al mismo tiempo en funcionamiento, lo que lo hace más flexible de controlar.
El documento EP 2236957 describe un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor que tiene las siguientes características de la reivindicación 1: un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor, que comprende una unidad exterior y al menos dos unidades interiores, en donde la unidad exterior y las unidades interiores se conectan a través de una tubería de líquido a alta presión, una tubería de gas a alta presión y una tubería de retorno de gas a baja presión, en donde: la unidad exterior comprende una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior, una válvula de expansión electrónica exterior, una segunda válvula electromagnética, una tercera válvula electromagnética y al menos un compresor; un extremo de escape del compresor se conecta con un extremo de la válvula de cuatro vías; otro extremo de la válvula de cuatro vías se conecta con el intercambiador de calor exterior, y el otro extremo del intercambiador de calor exterior se conecta con la tubería de líquido a alta presión a través de la válvula de expansión electrónica exterior; un extremo de la válvula de cuatro vías se conecta con un extremo de succión del compresor; un extremo de la válvula de cuatro vías se conecta con la tubería de retorno de gas a baja presión.
En la actualidad, las personas exigen un alto nivel de comodidad en su vida, en una aplicación de ingeniería, hay algunas de las unidades interiores en el sistema de bomba de calor multiconectado que se refrigeran mientras que las otras unidades interiores se calientan. Para aprovechar al máximo el ahorro de energía ventajoso en el sistema de bomba de calor multiconectado, el calor del sistema se recupera en la técnica anterior para permitir que las unidades interiores en funcionamiento refrigeren y calienten al mismo tiempo. Sin embargo, generalmente se debe disponer una serie de válvulas de cuatro vías para distribuir el refrigerante y recuperar el calor descargado, lo que hace que sea complejo y costoso controlar las tuberías del sistema. Además, si la técnica anterior se aplica en una estación lluviosa y en una región húmeda, entonces el sistema debe refrigerarse para bajar la temperatura y deshumidificar, y si la temperatura del ambiente es baja, entonces el efecto de la deshumidificación puede ser deficiente y la temperatura del aire saliente puede ser baja, dando como resultado un confort térmico degradado.
Un documento (JP2001227799A) se refiere al PROBLEMA A RESOLVER: proporcionar un acondicionador de aire tipo multicámara que utiliza un compresor del tipo de velocidad fija, sin utilizar un compresor inverter, por lo que puede constituirse a bajo coste, sin limitar el área o el lugar donde se utiliza. SOLUCIÓN: una unidad exterior 1a comprende una pluralidad de compresores de tipo de velocidad fija 5a, 5b, 5c diferentes en potencia de compresión, un intercambiador de calor exterior 6 compuesto por intercambiadores de calor 6a, 6b, 6c diferentes en potencia de intercambio de calor, válvulas electromagnéticas ON-OFF 24a, 24b, 24c y válvulas de expansión electrónicas 25a, 25b, 25c provistas en las tuberías que las conectan, las operaciones de accionamiento y parada de los compresores 5a, 5b, 5c se combinan según las condiciones de funcionamiento de las unidades interiores 2, 3, 4 y las operaciones de apertura y de cierre de las válvulas electromagnéticas ON-OFF 24a, 24b, 24c y las válvulas de expansión electrónicas 25a, 25b, 25c se combinan para controlar el flujo entrante de un refrigerante al intercambiador de calor
exterior 6, haciendo circular así una cantidad óptima de refrigerante en los circuitos refrigerantes.
Compendio
Un objeto de la invención es proporcionar un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor para abordar el problema técnico en la técnica anterior de que sea complejo y costoso controlar las tuberías del sistema porque el calor en el sistema tiene para ser recuperado utilizando una serie de válvulas de cuatro vías.
Una realización de la invención proporciona un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor, que incluye una unidad exterior y al menos dos unidades interiores, donde la unidad exterior y las unidades interiores se conectan a través de una tubería de líquido a alta presión, una tubería de gas a alta presión, y una tubería de retorno de gas a baja presión, donde:
la unidad exterior incluye un separador de aceite, una válvula de retención, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior, una válvula de expansión electrónica exterior, un separador vapor-líquido, una primera válvula electromagnética, un capilar, una segunda válvula electromagnética, una tercera válvula electromagnética, una válvula de cierre del lado del líquido, una válvula de cierre del lado del gas y una válvula de línea de descarga, y al menos un compresor de frecuencia variable;
un extremo de escape del compresor se conecta con un extremo A de la válvula de cuatro vías; un extremo B de la válvula de cuatro vías se conecta con un extremo del intercambiador de calor exterior, y el otro extremo del intercambiador de calor exterior se conecta con una tubería de líquido a alta presión a través de la válvula de expansión electrónica exterior; un extremo C de la válvula de cuatro vías se conecta con un extremo de succión del compresor; un extremo D de la válvula de cuatro vías se conecta con una tubería de retorno de gas a baja presión; la segunda válvula electromagnética se conecta entre la tubería de gas a alta presión y la tubería de retorno de gas a baja presión; y un extremo de la primera válvula electromagnética se conecta con el extremo A de la válvula de cuatro vías, y otro extremo de la primera válvula electromagnética se conecta entre la segunda válvula electromagnética y la tubería de gas a alta presión;
cada una de las unidades interiores incluye un primer intercambiador de calor interior, una primera válvula de expansión electrónica, un segundo intercambiador de calor interior y una segunda válvula de expansión electrónica; y
un extremo del primer intercambiador de calor interior se conecta con la tubería de gas a alta presión, y otro extremo del primer intercambiador de calor interior se conecta con la tubería de líquido a alta presión a través de la primera válvula de expansión electrónica; y un extremo del segundo intercambiador de calor interior se conecta con la tubería de retorno de gas a baja presión, y otro extremo del segundo intercambiador de calor interior se conecta con la tubería de líquido a alta presión a través de la segunda válvula de expansión electrónica.
Una realización de la invención proporciona un método para controlar la unidad exterior del sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor anterior, el método controla la unidad exterior del sistema de bomba de calor para realizar al menos un subconjunto de operaciones que incluyen:
cuando la unidad exterior del sistema de bomba de calor está en una condición totalmente refrigerando, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías, y conectar el extremo C y el extremo D de la válvula de cuatro vías; cerrar la primera válvula electromagnética y abrir la segunda válvula electromagnética; y abrir completamente la válvula de expansión electrónica exterior; de modo que el refrigerante de escape del extremo de escape del compresor sea condensado por el intercambiador de calor exterior, y el refrigerante de escape fluya hacia la tubería de líquido a alta presión a través de la válvula de expansión electrónica exterior, y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de retorno de gas a baja presión y el la tubería de gas a alta presión entra al extremo de succión del compresor a través del extremo D y el extremo C de la válvula de cuatro vías; o
cuando la unidad exterior del sistema de bomba de calor está en una condición totalmente calentando, conecta el extremo A y el extremo D de la válvula de cuatro vías, y conectar el extremo B y el extremo C de la válvula de cuatro vías; abrir la primera válvula electromagnética y cerrar la segunda válvula electromagnética; y habilitar que la válvula de expansión electrónica exterior estrangule para bajar la presión; de modo que un ramal del refrigerante de escape del extremo de escape del compresor fluye saliendo hacia el extremo A y el extremo D de la válvula de cuatro vías hacia la tubería de retorno de gas de baja presión, y otro ramal del refrigerante de escape fluya hacia la primera válvula electromagnética a la tubería de gas a alta presión; y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de líquido a alta presión luego fluye a través de la válvula de expansión electrónica exterior, el intercambiador de calor exterior y los extremos B y C de la válvula de cuatro vías, y entra en el extremo de succión del compresor; o
cuando la unidad exterior del sistema de bomba de calor está en al menos una de la condición de recuperación de calor normalmente o la condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías, y conectar el extremo C y el extremo D de la válvula de cuatro vías; abrir la primera válvula electromagnética y cerrar la segunda válvula electromagnética; y abrir completamente la válvula de expansión electrónica exterior; de modo que un ramal del refrigerante de escape del extremo de escape del compresor salga de la primera válvula electromagnética a la tubería de gas a alta presión, y otro ramal del refrigerante de escape
salga del extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías al intercambiador de calor exterior para la condensación, fluye saliendo de la válvula de expansión electrónica exterior a la tubería de líquido a alta presión, y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de retorno de gas a baja presión entra al extremo de succión del compresor a través del extremo D y el extremo C de la válvula de cuatro vías; o
cuando la unidad exterior del sistema de bomba de calor se encuentra en una condición híbrida de recuperación de calor normalmente y deshumidificación más calentamiento, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías, y conectar el extremo C y el extremo D de la válvula de cuatro vías; abrir la primera válvula electromagnética y cerrar la segunda válvula electromagnética; y cerrar completamente la válvula de expansión electrónica exterior; de modo que el refrigerante de escape del extremo de escape del compresor fluya a través de la primera válvula electromagnética y fluya hacia la tubería de gas a alta presión, y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de retorno de gas a baja presión entre al extremo de succión del compresor.
En comparación con la técnica anterior, las ventajas y los efectos positivos de la invención radican en que la invención es un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor en el que se diseñan tres tuberías usando una válvula de cuatro vías, y las unidades interiores incluyen dos conjuntos de válvulas de expansión electrónicas y dos conjuntos de intercambiadores de calor, de modo que cualquiera de las unidades interiores del sistema pueda funcionar por separado para refrigerar, calentar o recuperar calor y deshumidificar; y hay seis condiciones de funcionamiento en las que puede funcionar el sistema multiconectado, es decir, una condición totalmente refrigerando, una condición totalmente calentando, una condición de recuperación de calor normal, una condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación, una condición de híbrida de recuperación de calor y deshumidificación más refrigeración, y una condición híbrida de recuperación de calor y deshumidificación más calentamiento. Particularmente, el principio de recuperación de calor y deshumidificación radica en el uso del condensador para expulsar calor y así mejorar la baja temperatura del aire saliente mientras se deshumidifica a baja temperatura con el fin de deshumidificar sin bajar la temperatura, o de humidificar mientras se eleva la temperatura, mejorando así el confort térmico y la eficiencia del sistema, y también mejorando en efecto la capacidad de refrigeración y calentamiento del sistema. El ámbito de aplicación de la invención puede ampliarse en efecto al seleccionar una de las seis condiciones de funcionamiento en las que funciona el sistema.
Breve descripción de los dibujos
Para hacer más evidentes las soluciones técnicas según las realizaciones de la invención, a continuación se describirán brevemente los dibujos a los que se hace referencia en la descripción de las realizaciones, y aparentemente los dibujos descritos a continuación son meramente ilustrativos de algunas de las realizaciones de la invención, y los expertos en la técnica pueden obtener otros dibujos a partir de estos dibujos sin ningún esfuerzo inventivo. En los dibujos:
La Fig. 1 es un diagrama esquemático de la conexión del sistema de bomba de calor multiconectado de la técnica anterior.
La Fig. 2 es un diagrama esquemático de un sistema según una realización de la invención.
La Fig. 3 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en condición totalmente refrigerando según una realización de la invención.
La Fig. 4 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en una condición totalmente calentando según una realización de la invención.
La Fig. 5 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en condición de recuperación de calor normalmente según una realización de la invención.
La Fig. 6 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en condiciones de recuperación de calor y deshumidificación según una realización de la invención.
La Fig. 7 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en una condición híbrida de reciclaje de calor y deshumidificación más refrigeración según una realización de la invención.
La Fig. 8 es un diagrama esquemático del sistema que funciona en una condición híbrida de reciclaje de calor y deshumidificación más calentamiento según una realización de la invención.
La Fig. 9 es un diagrama esquemático de un sistema según otra realización de la invención.
Descripción detallada de las realizaciones
Para hacer más evidentes los objetos, las soluciones técnicas y las ventajas de la invención, la invención se describirá a continuación con más detalles con referencia a los dibujos, y aparentemente las realizaciones descritas a continuación son solo una parte pero no todas las realizaciones de la invención. Basándose en las realizaciones aquí de la invención, todas las demás realizaciones que se les puedan ocurrir a los expertos en la técnica sin ningún esfuerzo inventivo estarán dentro del alcance de la invención.
Primera realización
Esta realización se refiere a una realización de la invención que incluye dos unidades interiores.
Como se ilustra en la Fig. 2, un sistema de bomba de calor multiconectado según esta realización incluye una unidad exterior 01 y dos unidades interiores 02 y 02'. La unidad exterior 01 incluye un compresor 1, un separador de aceite 2, una válvula de retención 3, una válvula de cuatro vías 4, un intercambiador de calor exterior 5, una válvula de expansión electrónica exterior 6, un separador vapor-líquido 7, una primera válvula electromagnética 10, un capilar 9, una segunda válvula electromagnética 11, una tercera válvula electromagnética 8, una válvula de cierre del lado del líquido 12, una válvula de cierre del lado del gas 13 y una válvula de línea de descarga 14.
La primera unidad interior 02 incluye una primera válvula de expansión electrónica interior 15, un primer intercambiador de calor interior 16, una segunda válvula de expansión electrónica interior 17, un segundo intercambiador de calor interior 18 y una cuarta tubería colectora 05.
La segunda unidad interior 02' incluye los mismos componentes que la primera unidad interior 02, e incluye una primera válvula de expansión electrónica interior 15, un primer intercambiador de calor interior 16, una segunda válvula de expansión electrónica 17, un segundo intercambiador de calor interior 18 y una cuarta tubería colectora 05.
El compresor 01 es un compresor de frecuencia variable que puede incluir uno o más compresores conectados en paralelo. El intercambiador de calor exterior 5, el primer intercambiador de calor interior 16 y el segundo intercambiador de calor interior 18 son intercambiadores de calor de tubos con aletas de refrigeración por aire o intercambiadores de calor de microcanales de aluminio.
En una aplicación real, un ventilador de la unidad exterior sopla el aire para que fluya a través del intercambiador de calor exterior 5 para el intercambio de calor entre el aire y un refrigerante. Un ventilador de la unidad interior sopla el aire de retorno para que fluya a través del segundo intercambiador de calor interior 18 y el primer intercambiador de calor interior 16 secuencialmente, es decir, el aire que entra a una lumbrera de retorno de aire de la unidad interior intercambia calor en primer lugar con el segundo intercambiador de calor interior 18 y luego el primer intercambiador de calor interior 16, y finalmente fluye saliendo de la unidad interior.
Los componentes respectivos en la unidad exterior 01 se conectan de tal manera que un extremo de escape del compresor 1 se conecta con un extremo de entrada del separador de aceite 2, un extremo de salida de aire del separador de aceite 2 se conecta con un extremo de la válvula de retención 3, el otro extremo de la válvula de retención 3 se conecta con un extremo A de la válvula de cuatro vías 4, un extremo B de la válvula de cuatro vías 4 se conecta con un extremo del intercambiador de calor exterior 5, el otro extremo del intercambiador de calor exterior 5 se conecta con un extremo de la válvula de expansión electrónica exterior 6, el otro extremo de la válvula de expansión electrónica exterior 6 se conecta con un extremo de la válvula de cierre del lado del líquido 12, un extremo C de la válvula de cuatro vías 4 se conecta con un extremo del separador de vapor-líquido 7, y el otro extremo del separador de vaporlíquido 7 se conecta con un extremo de succión del compresor 1; un extremo D de la válvula de cuatro vías 4 se conecta con un extremo de la tercera válvula electromagnética 8 y un extremo de la válvula de cierre del lado del gas 13, el otro extremo de la tercera válvula electromagnética 8 y un extremo de la válvula de línea de descarga 14 se conecta con un extremo de la segunda válvula electromagnética 11, y el otro extremo de la segunda válvula electromagnética 11 se conecta con el extremo A de la válvula de cuatro vías 4; y un extremo de salida de aceite del separador de aceite 2 se conecta con un extremo de la primera válvula electromagnética 10, el otro extremo de la primera válvula electromagnética 10 se conecta con un extremo del capilar 9, y el otro extremo del capilar 9 se conecta con un extremo de succión del compresor 1.
La unidad exterior 01 se conecta con las unidades interiores 02 y 02' de tal manera que el otro extremo de la válvula de cierre del lado del líquido 12 se conecta con un extremo de la primera válvula de expansión electrónica interior 15 y un extremo de la segunda válvula de expansión electrónica 17 a través de una primera tubería colectora 051 y la cuarta tubería colectora 05, el otro extremo de la primera válvula de expansión electrónica interior 15 se conecta con un extremo del primer intercambiador de calor interior 16, y el otro extremo del primer calor interior el intercambiador 16 se conecta con el otro extremo de la válvula de línea de descarga 14 a través de una tercera tubería colectora 053; y el otro extremo de la segunda válvula de expansión electrónica 17 se conecta con un extremo del segundo intercambiador de calor interior 18, y el otro extremo del segundo intercambiador de calor interior 18 se conecta con el otro extremo de la válvula de cierre del lado del gas 13 a través de una segunda tubería colectora 052.
A continuación se describirán las reglas para cerrar y abrir los respectivos componentes y el flujo del refrigerante por todo el sistema de bomba de calor multiconectado según esta realización en las respectivas condiciones de funcionamiento.
1) Condición totalmente refrigerando
Si todas las unidades interiores en el sistema están refrigerando, entonces el sistema estará funcionando bajo una condición totalmente refrigerando como se ilustra en la Fig.3. En esta condición de funcionamiento, el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías 4 de la unidad exterior se conectan, y el extremo C y el extremo D de la misma se conectan, la segunda válvula electromagnética 11 se cierra, la tercera válvula electromagnética 8 se abre y la
válvula de expansión electrónica exterior 6 se abre por completo. En las unidades interiores 02 y 02', tanto las primeras válvulas de expansión electrónica 15 como las segundas válvulas de expansión electrónica 17 están estrangulando para bajar la presión. Los intercambiadores de calor exteriores 5 son condensadores, y tanto los primeros intercambiadores de calor interiores 16 como los segundos intercambiadores de calor interiores 18 son evaporadores.
El refrigerante gaseoso a alta presión de escape de un extremo de escape del compresor 1 pasa por el separador de aceite 2, la válvula de retención 3 y los extremos A y B de la válvula de cuatro vías 4, y es condensado por el intercambiador de calor exterior 5 hasta refrigerante líquido a alta presión y el refrigerante líquido a alta presión que pasa a través de la válvula de cierre del lado del líquido 12, la primera tubería colectora 051 y la cuarta tubería colectora 05 se divide en dos corrientes de refrigerante, donde una corriente de refrigerante fluye a través de las primeras válvulas de expansión electrónicas 15 y los primeros intercambiadores de calor interiores 16 de las unidades interiores 02 y 02', la tercera tubería colectora 053, la válvula de línea de descarga 14 y la tercera válvula electromagnética 8 secuencialmente; y la otra corriente de refrigerante fluye a través de las segundas válvulas de expansión electrónicas 17 y los segundos intercambiadores de calor interiores 18 de las unidades interiores 02 y 02', la segunda tubería colectora 052 y la válvula de cierre del lado del gas 13 secuencialmente, y luego se encuentra con la primera corriente de refrigerante. El refrigerante confluente entra al separador de vapor-líquido 7 a través de los extremos D y C de la válvula de cuatro vías 4, y se separa en gas y líquido que entra al extremo de succión del compresor 1.
2) Condición totalmente calentando
Si todas las unidades interiores en el sistema están calentando, entonces el sistema estará funcionando bajo una condición totalmente calentando como se ilustra en la Fig. 4. En esta condición de funcionamiento, el extremo A y el extremo D de la válvula de cuatro vías 4 de la unidad exterior se conectan, y el extremo B y el extremo C de la misma se conectan, la segunda válvula electromagnética 11 se abre, la tercera válvula electromagnética 8 se cierra, y la válvula de expansión electrónica exterior 6 está estrangulando para bajar la presión. En las unidades interiores 02 y 02', las primeras válvulas de expansión electrónicas 15 y las segundas válvulas de expansión electrónicas 17 están estrangulando. El intercambiador de calor exterior 5 es un evaporador, y tanto los primeros intercambiadores de calor interior 16 como los segundos intercambiadores de calor interior 18 son condensadores.
El refrigerante gaseoso a alta presión de escape de un extremo de escape del compresor 1 pasa por el separador de aceite 2 a la válvula de retención 3, y el refrigerante gaseoso a alta presión que sale de la válvula de retención 3 se divide en dos corrientes, donde una corriente del refrigerante fluye saliendo de los extremos A y D de la válvula de cuatro vías 4 y fluye a través de la válvula de cierre del lado del gas 13, el segundo colector 052 y los segundos intercambiadores de calor interiores 18 y las segundas válvulas de expansión electrónicas interiores 17 de las unidades interiores 02 y 02' secuencialmente; y la otra corriente de refrigerante sale de la segunda válvula electromagnética 11 y luego fluye a través de la válvula de línea de descarga 14, la tercera tubería colectora 053 y los primeros intercambiadores de calor interiores 16 y las primeras válvulas de expansión electrónicas 15 de las unidades interiores 02 y 02' secuencialmente. Las dos corrientes de refrigerante se encuentran en la cuarta tubería colectora 05 y luego fluyen a través de la primera tubería colectora 051, la válvula de cierre del lado del líquido 12, la válvula de expansión electrónica exterior 6, el intercambiador de calor exterior 5, los extremos B y C de la válvula de cuatro vías 4 y el separador de vapor-líquido 7 secuencialmente, y luego entra al extremo de succión del compresor 1.
3) Condición de recuperación de calor normalmente
Si una parte de las unidades interiores están calentando y las otras unidades interiores están refrigerando, entonces el sistema funcionará en una condición de recuperación de calor normalmente que se ejemplificará en una realización como se ilustra en la Fig. 5 donde la primera unidad interior 02 está calentando, y la segunda unidad interior 02' está refrigerando. En este momento, el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías 4 de la unidad exterior se conectan, y el extremo C y el extremo D de la misma se conectan, la segunda válvula electromagnética 11 se abre, la tercera válvula electromagnética 8 se cierra y la válvula de expansión electrónica exterior 6 está completamente abierta. En la unidad interior 02, la primera válvula de expansión electrónica 15 está completamente abierta y la segunda válvula de expansión electrónica 17 está completamente cerrada; y en la unidad interior 02', la segunda válvula de expansión electrónica interior 17 está estrangulando, y la primera válvula de expansión electrónica interior 15 está completamente cerrada. Tanto el intercambiador de calor exterior 5, como el primer intercambiador de calor interior 16 de la unidad interior 02 son condensadores, el segundo intercambiador de calor interior 18 de la unidad interior 02' es un evaporador, ni el segundo intercambiador de calor interior 18 de la unidad interior 02 ni el primer intercambiador de calor interior 16 de la unidad interior 02' intercambian calor.
El refrigerante gaseoso a alta presión que sale de la válvula de retención 3 se divide en dos corrientes, donde una corriente de refrigerante fluye a través de la segunda válvula electromagnética 11 y la válvula de línea de descarga 14 secuencialmente, luego entra a la primera unidad interior 02, luego fluye a través del primer intercambiador de calor interior 16, la primera válvula de expansión electrónica interior 15 y la cuarta tubería colectora 05 secuencialmente, y luego entra en la primera tubería colectora 051; y la otra corriente de refrigerante fluye saliendo de los extremos A y B de la válvula de cuatro vías 4, y es condensada por el condensador 5 hasta refrigerante líquido a alta presión, y el refrigerante líquido a alta presión fluye a través de la expansión electrónica exterior válvula 6 y la válvula de cierre del lado del líquido 12, y luego también entra a la primera tubería colectora 051. Las dos corrientes de refrigerante se encuentran en la primera tubería colectora 051, luego entran a la segunda unidad interior de refrigeración 02', luego
fluyen a través de la quinta tubería colectora 05, la segunda válvula de expansión electrónica 17 y el segundo intercambiador de calor interior 18 secuencialmente, luego salen de la segunda unidad interior 02', siguen fluyendo hacia el separador de vapor-líquido 7 a través de la segunda tubería colectora 052, la válvula de cierre del lado del gas 13, y los extremos D y C de la válvula de cuatro vías 4, y luego entra al extremo de succión del compresor 1.
4) Condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación
Si el sistema está funcionando en una estación lluviosa o en un ambiente de baja temperatura y alta humedad, entonces el sistema deshumidificará el interior y también mejorará la temperatura del aire saliente para evitar que la temperatura del aire saliente baje demasiado, lo que de lo contrario, resultará en un confort térmico degradado. Si todas las unidades interiores funcionan en condiciones de recuperación de calor y deshumidificación, el refrigerante fluirá como se ilustra esquemáticamente en la Fig. 6. En condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación, los componentes respectivos de la unidad exterior 01 se conectarán, las válvulas se abren y cierran, y los intercambiadores de calor funcionarán sustancialmente de la misma manera que en condición de recuperación de calor normalmente, por lo que se omitirá aquí una descripción repetida de la misma.
En las unidades interiores 02 y 02', las primeras válvulas de expansión electrónicas 15 están totalmente abiertas, y las segundas válvulas de expansión electrónicas interiores 17 se están estrangulando para bajar la presión. Los primeros intercambiadores de calor interiores 16 son condensadores que descargan calor para calentar el aire saliente a través del refrigerante para mejorar la temperatura del aire saliente. Los segundos intercambiadores de calor interiores 18 son evaporadores que bajan la temperatura y deshumidifican el aire.
El refrigerante después de la condensación y el intercambio de calor por el intercambiador de calor exterior 5, y el refrigerante líquido a alta presión después de la condensación y el intercambio de calor por los primeros intercambiadores de calor interiores 16 se encuentran en la cuarta tubería colectora 05, luego fluyen a través de las segundas válvulas de expansión electrónicas interiores 17, los segundos intercambiadores de calor interiores 18, la segunda tubería colectora 052 y los extremos D y C del ramal de cuatro vías 4 secuencialmente, y luego entran al separador de vapor-líquido 7, completando así el ciclo de refrigeración del refrigerante.
5) Condición híbrida de recuperación de calor y deshumidificación más refrigeración
Como se ilustra en la Fig. 7, hay un diagrama esquemático en el que una parte de las unidades interiores funcionan en condiciones de recuperación de calor y deshumidificación y las otras unidades interiores están en condiciones de refrigeración. La única diferencia de esta condición de funcionamiento híbrida con respecto a la condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación radica en que la primera válvula de expansión electrónica interior 15 de la unidad interior de refrigeración 02' está completamente cerrada para que el segundo intercambiador de calor interior 16 no intercambie calor. Excepto por esto, los componentes respectivos en las unidades exteriores e interiores se conectarán, las válvulas se abrirán y cerrarán, y el refrigerante fluirá, sustancialmente de la misma manera que lo hacen bajo la condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación, por lo que se omitirá aquí una descripción repetida de la misma.
6) Condición híbrida de recuperación de calor y deshumidificación más calentamiento
Como se ilustra en la Fig. 8, hay un diagrama esquemático en el que una parte de las unidades interiores están en condiciones de recuperación de calor y deshumidificación y las otras unidades interiores están en condiciones de calentamiento. En esta condición de funcionamiento híbrido, la válvula de expansión electrónica exterior 6 está completamente cerrada y el intercambiador de calor exterior 5 no intercambia calor. La primera válvula de expansión electrónica 15 de la unidad interior 02 está completamente abierta, y la segunda válvula de expansión electrónica 17 de la misma se estrangula para bajar la presión; y la primera válvula de expansión electrónica 15 de la unidad interior 02' está completamente abierta, y la segunda válvula de expansión electrónica interior 17 de la misma está completamente cerrada. El primer intercambiador de calor interior 16 de la unidad interior 02 es un condensador, y el segundo intercambiador de calor interior 18 de la misma es un evaporador; y el primer intercambiador de calor interior 16 de la unidad interior 02' es un condensador, y el segundo intercambiador de calor interior 18 no intercambia calor.
Todo el gas refrigerante a alta presión de escape del extremo de descarga del compresor 1 fluye a través de la segunda válvula electromagnética 11 y la válvula de línea de descarga 14, y luego entra a la tercera tubería colectora 053 y se divide en dos corrientes, donde una corriente del refrigerante fluye secuencialmente a través del primer intercambiador de calor interior 16 y la primera válvula de expansión electrónica 15 de la unidad interior 02, y después entra en la cuarta tubería colectora 05; y la otra corriente de refrigerante fluye a través del primer intercambiador de calor interior 16 y la primera válvula de expansión electrónica 15 de la unidad interior 02', y la quinta tubería colectora 05 secuencialmente, y además pasa por la primera tubería colectora 051 y luego entra a la cuarta tubería colectora 05 de la unidad interior 02. Las dos corrientes de refrigerante se encuentran en la cuarta tubería colectora 05 de la unidad interior 02, luego fluyen a través de la segunda válvula de expansión electrónica 17, el segundo intercambiador de calor interior 18, la segunda tubería colectora 052, la válvula de cierre del lado del gas 13, y los extremos D y C de la válvula de cuatro vías 4, y luego entran al separador de vapor-líquido 7, completando así el ciclo del refrigerante.
Ejemplo no reivindicado
Un sistema de bomba de calor multiconectado según este ejemplo no reivindicado incluye una unidad exterior 01 y tres unidades interiores 02, 02' y 02", donde la unidad exterior incluye dos compresores de frecuencia variable conectados en paralelo. Las tuberías de la unidad interior 02" se unen a las tuberías de la unidad interior 02' a través de las tuberías colectoras 051', 052' y 053' respectivamente. Las estructuras y condiciones de funcionamiento de los otros componentes serán las mismas que en la primera realización, por lo que se omitirá aquí una descripción repetida de los mismos.
Cabe señalar que los métodos según la invención se aplican a un sistema que incluye una unidad exterior y al menos dos unidades interiores.
Los expertos en la técnica apreciarán que las realizaciones de la invención se pueden plasmar como método, o un sistema como se especifica en las reivindicaciones. plasmado en forma de una realización totalmente con equipo físico, una realización totalmente con software o una realización de software y equipo físico en combinación.
La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor, que comprende una unidad exterior (01) y al menos dos unidades interiores, en donde la unidad exterior (01) y las unidades interiores se conectan a través de una tubería de líquido a alta presión, una tubería de gas a alta presión, y una tubería de retorno de gas a baja presión, en donde,
la unidad exterior (01) comprende un separador de aceite (2), una válvula de retención (3), una válvula de cuatro vías (4), un intercambiador de calor exterior (5), una válvula de expansión electrónica exterior (6), un separador de vaporlíquido (7), una primera válvula electromagnética (10), un capilar (9), una segunda válvula electromagnética (11), una tercera válvula electromagnética (8), una válvula de cierre del lado del líquido (12), una válvula de cierre del lado del gas (13), y una válvula de línea de descarga (14), y al menos un compresor de frecuencia variable (1);
un extremo de escape del compresor (1) se conecta con un extremo A de la válvula de cuatro vías (4); un extremo B de la válvula de cuatro vías (4) se conecta con un extremo del intercambiador de calor exterior (5), y el otro extremo del intercambiador de calor exterior (5) se conecta con una tubería de líquido a alta presión a través de la válvula de expansión electrónica exterior (6); un extremo C de la válvula de cuatro vías (4) se conecta con un extremo de succión del compresor (1); un extremo D de la válvula de cuatro vías (4) se conecta con una tubería de retorno de gas a baja presión; la segunda válvula electromagnética (11) se conecta entre la tubería de gas a alta presión y la tubería de retorno de gas a baja presión; y un extremo de la primera válvula electromagnética (10) se conecta con el extremo A de la válvula de cuatro vías (4),
en donde otro extremo de la primera válvula electromagnética (10) se conecta entre la segunda válvula electromagnética (11) y la tubería de gas a alta presión;
cada una de las unidades interiores comprende un primer intercambiador de calor interior (16), una primera válvula de expansión electrónica (15), un segundo intercambiador de calor interior (18) y una segunda válvula de expansión electrónica (17); y
un extremo del primer intercambiador de calor interior (16) se conecta con la tubería de gas a alta presión, y el otro extremo del primer intercambiador de calor interior (16) se conecta con la tubería de líquido a alta presión a través de la primera válvula de expansión electrónica (15); y un extremo del segundo intercambiador de calor interior (18) se conecta con la tubería de retorno de gas a baja presión, y otro extremo del segundo intercambiador de calor interior (18) se conecta con la tubería de líquido a alta presión a través de la segunda válvula de expansión electrónica (17).
2. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 1, en donde el separador de aceite (2) se conecta entre el extremo de escape del compresor (1) y el extremo A de la válvula de cuatro vías (4).
3. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 2, en donde el separador de aceite (2) se conecta con el extremo de succión del compresor (1) a través de la tercera válvula electromagnética (8) y el capilar (9).
4. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 2, en donde la válvula de retención (3) se conecta entre el separador de aceite (2) y el extremo A de la válvula de cuatro vías (4).
5. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 1, en donde el separador de vapor-líquido (7) se conecta entre el extremo C de la válvula de cuatro vías (4) y el extremo de succión del compresor (1).
6. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 1, en donde la válvula de cierre del lado del líquido (12) se dispone en la tubería de líquido a alta presión, la válvula de cierre del lado del gas (13) se dispone en la tubería de retorno de gas a baja presión, y la válvula de línea de descarga (14) se dispone en la tubería de gas a alta presión.
7. El sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 1, en donde la tubería de líquido a alta presión se adapta para transportar líquido, la tubería de retorno de gas a baja presión se adapta para transportar gas y la tubería de gas a alta presión se adapta para transportar gas.
8. Un método para controlar la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor multiconectado de frecuencia variable de recuperación de calor según la reivindicación 1, caracterizado por que, el método que controla la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor para realizar al menos un subconjunto de operaciones comprende:
cuando la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor está en condición totalmente refrigerando, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías (4), y conectar el extremo C y el extremo D de los cuatro válvula de paso (4); cerrar la primera válvula electromagnética (10) y abrir la segunda válvula electromagnética (11); y abrir completamente la válvula de expansión electrónica exterior (6); de modo que el refrigerante de escape del extremo de
escape del compresor (1) sea condensado por el intercambiador de calor exterior (5), y el refrigerante de escape fluya hacia la tubería de líquido a alta presión a través de la válvula de expansión electrónica exterior (6), y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de retorno de gas a baja presión y la tubería de gas a alta presión entra al extremo de succión del compresor (1) a través del extremo D y el extremo C de la válvula de cuatro vías (4); o
cuando la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor está en condición totalmente calentando, conectar el extremo A y el extremo D de la válvula de cuatro vías (4), y conectar el extremo B y el extremo C de los cuatro válvula de paso (4); abrir la primera válvula electromagnética (10) y cerrar la segunda válvula electromagnética (11); y habilitar que la válvula de expansión electrónica exterior (6) estrangule para bajar la presión; de modo que un ramal del refrigerante de escape del extremo de escape del compresor (1) fluya saliendo desde el extremo A y el extremo D de la válvula de cuatro vías (4) hacia la tubería de retorno de gas a baja presión, y otro ramal del el refrigerante de escape sale de la primera válvula electromagnética (10) hacia la tubería de gas a alta presión; y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de líquido a alta presión, luego fluye a través de la válvula de expansión electrónica exterior (6), el intercambiador de calor exterior (5) y los extremos B y C de la válvula de cuatro vías (4), y entra al extremo de succión del compresor (1); o
cuando la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor está en al menos una de la condición de recuperación de calor normalmente o de recuperación de calor normalmente y deshumidificación, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías (4), y conectar el extremo C y el extremo D de la válvula de cuatro vías (4); abrir la primera válvula electromagnética (10) y cerrar la segunda válvula electromagnética (11); y abrir completamente la válvula de expansión electrónica exterior (6); de manera que un ramal del refrigerante de escape del extremo de escape del compresor (1) fluye hacia fuera de la primera válvula electromagnética (10) hacia la tubería de gas a alta presión, y otro ramal del refrigerante de escape fluye hacia fuera del extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías (4) al intercambiador de calor exterior (5) para la condensación, fluye saliendo de la válvula de expansión electrónica exterior (6) a la tubería de líquido a alta presión y el refrigerante que ha fluido a través del retorno de gas de baja presión la tubería entra al extremo de succión del compresor (1) a través del extremo D y el extremo C de la válvula de cuatro vías (4); o
cuando la unidad exterior (01) del sistema de bomba de calor se encuentra en una condición de recuperación de calor normalmente y deshumidificación más calentamiento híbrida, conectar el extremo A y el extremo B de la válvula de cuatro vías (4), y conectar el extremo C y el extremo D de la válvula de cuatro vías (4); abrir la primera válvula electromagnética (10) y cerrar la segunda válvula electromagnética (11); y cerrar completamente la válvula de expansión electrónica exterior (6); de modo que el refrigerante de escape del extremo de escape del compresor (1) fluya a través de la primera válvula electromagnética (10) y fluya hacia la tubería de gas a alta presión, y el refrigerante que ha fluido a través de la tubería de retorno de gas a baja presión entra al extremo de succión del compresor (1).
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