ES2975698T3 - Sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente - Google Patents

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Abstract

Se proporciona un sistema (10) para aire acondicionado y suministro de agua caliente configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende: una unidad exterior (110) que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior; al menos una o más unidades interiores (120a, 120b), cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior; una unidad de suministro de agua caliente (130) conectada a la unidad exterior para estar dispuesta en paralelo a la unidad interior e incluyendo un intercambiador de calor de agua-refrigerante; un controlador (100) configurado para monitorear la ocurrencia de una solicitud de suministro de agua caliente desde la unidad de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento que se realiza en al menos una unidad interior entre al menos una o más unidades interiores, y luego para iniciar la operación de calefacción de acuerdo con la solicitud; en el que el controlador (100) está configurado además para transmitir a al menos una unidad interior, que está encendida para dicha operación de enfriamiento, un comando de parada de ventilador para detener un ventilador dispuesto en cada unidad interior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que está equipado con una bomba de calor.
Antecedentes
El documento EP 2653805 A1 propone un sistema de acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que está equipado con una bomba de calor y que es capaz de realizar simultáneamente la operación de acondicionamiento de aire y la operación suministro de agua caliente. El sistema incluye una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior, al menos una unidad interior conectada a la unidad exterior y que incluye un intercambiador de calor interior, al menos una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de manera que está dispuesta en paralelo a la unidad interior. La unidad de suministro de agua caliente incluye un intercambiador de calor de refrigerante-agua.
El sistema anterior descrito en el documento EP 2653805 A1 realiza una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento. Durante la operación de enfriamiento, la unidad de suministro de agua caliente enfría agua. Durante la operación de calentamiento, la unidad de suministro de agua caliente calienta agua. Por consiguiente, durante la operación de enfriamiento no se suministra agua caliente nueva.
Por otra parte, es necesario almacenar una cantidad suficiente de agua caliente a una temperatura objetivo en un depósito de agua para satisfacer las demandas de agua caliente para uso doméstico en una cocina, un baño y similares. Se puede suministrar agua caliente nueva, por ejemplo, durante la noche, ya que la demanda de una operación de enfriamiento es en general menor que durante el día. La unidad de suministro de agua caliente se puede configurar para generar una solicitud de suministro de agua caliente en función del tiempo y la temperatura del agua caliente almacenada en un depósito de agua conectado a la unidad de suministro de agua caliente.
Sin embargo, puede producirse una solicitud de suministro de agua caliente durante una operación de enfriamiento realizada en al menos una unidad interior. En este caso, la operación de enfriamiento se apagará inmediatamente de modo que pueda iniciarse una operación de calentamiento cuando se solicite el suministro de agua caliente. Esto significa que la unidad interior en la operación de enfriamiento cambia su operación a la operación de calentamiento frente a la operación de enfriamiento establecida por un usuario.
El documento EP 2653805 A1 describe un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende: una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior; al menos una o más unidades interiores, cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior; una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de manera que está dispuesta en paralelo a al menos una o más unidades interiores y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante-agua.
El documento EP 2 538 146 describe un sistema similar en el que se evita que el fluido frío fluya directamente al depósito acumulador de calor inmediatamente después de cambiar del modo de operación de enfriamiento al modo de operación de acumulación de calor, por lo que el fluido a baja temperatura en el circuito de fluido no enfría el depósito acumulador de calor, y se puede acortar el tiempo de calentamiento del depósito acumulador de calor.
Compendio
El objeto de la presente invención consiste en resolver el problema arriba indicado y en proporcionar un sistema de acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que mantenga la comodidad de los usuarios incluso cuando sea necesaria una operación de suministro de agua caliente.
La presente invención proporciona un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 1 adjunta, la reivindicación 2 independiente proporciona una solución alternativa a dicho problema. Mediante las reivindicaciones dependientes adjuntas se pueden conseguir efectos ventajosos.
El sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento según la invención que comprende: una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior; al menos una o más unidades interiores, cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior; una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de manera que está dispuesta en paralelo a la al menos una o más unidades interiores, y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante-agua; un controlador configurado para monitorear la presencia de una solicitud de suministro de agua caliente desde la unidad de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento que se realiza en al menos una unidad interior entre la al menos una o más unidades interiores, y luego para iniciar la operación de calentamiento de acuerdo con la solicitud; en donde el controlador está configurado además para transmitir a toda o todas las unidades interiores que están encendidas para dicha operación de enfriamiento un comando de parada de ventilador para detener un ventilador dispuesto en cada unidad interior, y el controlador está configurado además para transmitir dicho comando de parada de ventilador antes de iniciar la operación de calentamiento.
El modo de operación del sistema cambia de dicha operación de enfriamiento a la operación de calentamiento después de la recepción de dicha solicitud de suministro de agua caliente (en adelante "solicitud de agua caliente") durante dicha operación de enfriamiento. La operación de calentamiento es una operación para calentar espacios y suministrar agua caliente. Cada unidad interior tiene un ventilador interior para generar viento y un motor de ventilador para accionar el ventilador interior. El motor de ventilador deja de accionar el ventilador interior de acuerdo con el comando de parada de ventilador. En consecuencia, no sale viento cálido desde la unidad interior que se supone que está en dicha operación de enfriamiento. De este modo se puede mantener la comodidad del usuario.
De acuerdo con una alternativa del sistema arriba mencionado según la reivindicación independiente 2, en lugar de que el controlador esté configurado para transmitir dicho comando de parada de ventilador antes de iniciar la operación de calentamiento, el controlador está configurado además para transmitir al compresor un comando de parada de compresor para detener el compresor; y el controlador está configurado además para transmitir el comando de parada de compresor y el comando de parada de ventilador sustancialmente al mismo tiempo.
Con la configuración arriba indicada, el ventilador interior de cada unidad interior en dicha operación de enfriamiento deja de funcionar sustancialmente de forma simultánea cuando se detiene dicha operación de enfriamiento. En otras palabras, el ventilador interior de cada unidad interior en dicha operación de enfriamiento puede funcionar hasta el final de dicha operación de enfriamiento. Cuando el ventilador interior de cada unidad interior en dicha operación de enfriamiento deja de funcionar durante dicha operación de enfriamiento, la eficiencia de dicha operación de enfriamiento disminuye. En consecuencia, la configuración arriba indicada permite mantener la eficiencia de dicha operación de enfriamiento.
Con la configuración arriba indicada, cada motor de ventilador deja de accionar el ventilador interior correspondiente antes del inicio de la operación de calentamiento. De lo contrario, sale viento cálido de cada unidad interior que se supone que está en dicha operación de enfriamiento pero que pasa a la operación de calentamiento. De este modo se puede garantizar la comodidad del usuario.
Según otra realización preferida de cualquiera de los sistemas arriba mencionados, el sistema comprende además una pluralidad de válvulas, cada una de las cuales está dispuesta para la unidad de suministro de agua caliente y cada una de las al menos una o más unidades interiores, y está configurada para controlar la cantidad de refrigerante suministrado a la unidad correspondiente.
La configuración arriba indicada permite controlar individualmente la cantidad de refrigerante suministrado a la unidad de suministro de agua caliente y a cada una de las unidades interiores.
Según otra realización preferida del sistema con la pluralidad de válvulas, el controlador está configurado para mantener cada válvula correspondiente a cada una de todas las unidades interiores en un grado de apertura predeterminado durante la operación de calentamiento.
El controlador mantiene ligeramente abiertas las válvulas correspondientes a todas las unidades interiores. En esta situación, se supone que algunas unidades interiores están en dicha operación de enfriamiento, pero pasan a la operación de calentamiento. Algunas unidades interiores están apagadas. Independientemente del estado de operación de las unidades interiores, el controlador controla de manera que todas las válvulas correspondientes a todas las unidades interiores estén ligeramente abiertas. De este modo, es menos probable que el refrigerante se estanque en el circuito de refrigerante y que fluya una cantidad insuficiente de refrigerante a la unidad de suministro de agua caliente.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 muestra un ejemplo de un circuito de refrigerante formado por un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según una realización de la presente invención.
La Fig. 2 muestra un diagrama de bloques que muestra funciones de un controlador exterior de la Fig. 1.
La Fig. 3 muestra una tabla de niveles almacenada en el controlador exterior de la Fig.1.
La Fig. 4A muestra un ejemplo de una tabla de estados almacenada en el controlador exterior de la Fig. 1.
La Fig. 4B muestra un ejemplo de una tabla de estados almacenada en el controlador interior de la Fig. 1.
La Fig. 5 es un diagrama de bloques que muestra funciones de un controlador interior de la unidad interior de la Fig. 1.
La Fig. 6 muestra un ejemplo de un diagrama de tiempo para cambiar de una operación de enfriamiento a una operación de calentamiento provocada por una solicitud de agua caliente.
Las Figs. 7A y 7B muestran un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador exterior de la Fig. 1.
La Fig. 8 muestra un ejemplo del flujo del proceso de aumento durante el proceso principal de las Figs. 7A, 7B.
La Fig. 9 muestra un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador interior de la Fig. 1.
La Fig. 10 muestra otro ejemplo de un circuito de refrigerante formado por un sistema de acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según otra realización de la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
Una realización preferida de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de un circuito de refrigerante formado por un sistema 10 para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según una realización de la presente invención. Cabe señalar que la relación entre los tamaños de los componentes mostrados en los dibujos adjuntos puede diferir de la relación entre los tamaños reales de los componentes.
Configuración del sistema 10
El sistema 10 se instala en un edificio tal como un apartamento, un hotel, un edificio de oficinas así como una casa para particulares. El sistema 10 está configurado para realizar selectivamente una operación de calentamiento acompañada de suministro de agua caliente y una operación de enfriamiento. El sistema 10 realiza las operaciones de calentamiento y enfriamiento utilizando un mecanismo de bomba de calor que hace circular un refrigerante en el circuito de refrigerante.
El sistema 10 incluye una unidad exterior 110, al menos una o más unidades interiores 120a, 120b y una unidad 130 de suministro de agua caliente, que están conectadas entre sí. Cada una de las unidades interiores 120a, 120b y la unidad 130 de suministro de agua caliente están conectadas en paralelo a la unidad exterior 110 que sirve como unidad de fuente de calor. Aunque en la Fig. 1 se muestran dos unidades interiores 120a, 120b, el número de unidades interiores no está particularmente limitado. En el sistema 10 se puede disponer solo una unidad interior 120 o una pluralidad de unidades interiores 120a, 120b, ... de la misma manera que la unidad interior 120a, 120b.
La unidad exterior 110, las unidades interiores 120a, 120b y la unidad 130 de suministro de agua caliente están conectadas mediante una tubería principal 101 de gas y una tubería principal 102 de líquido. La tubería principal 101 de gas y la tubería principal 102 de líquido sirven como una tubería de refrigerante por la que fluye el refrigerante de modo que circula en el circuito de refrigerante.
Además, una tubería 103 de agua está conectada a la unidad 130 de suministro de agua caliente para recibir agua fresca desde un circuito 104 de agua y suministrar agua caliente/fría al mismo. El circuito 104 de agua está fuera del sistema 10. El circuito 104 de agua suministra agua fresca a la unidad 130 de suministro de agua caliente, y guía el agua caliente/fría desde la unidad 130 de suministro de agua caliente a áreas donde se usa el agua. La unidad 130 de suministro de agua caliente está configurada para calentar o enfriar el agua suministrada y almacenar el agua calentada o enfriada en un depósito 133 de agua.
Unidad exterior 110
La unidad exterior 110 realiza la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento en el lado de la unidad exterior para suministrar energía de calentamiento o energía de enfriamiento a las unidades interiores 120a, 120b y a la unidad 130 de suministro de agua caliente. La unidad exterior 110 incluye un compresor 111, un válvula 112 de conmutación, un intercambiador 113 de calentamiento exterior, un acumulador 114 y un ventilador exterior 115.
Durante la operación de calentamiento, la unidad exterior 110 forma un circuito de refrigerante para calentamiento (en adelante, el circuito de calentamiento) en el que el intercambiador 113 de calentamiento exterior, la válvula 112 de conmutación, el acumulador 114, el compresor 111 y la válvula 112 de conmutación están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería principal 102 de líquido hacia la tubería principal 101 de gas.
Durante la operación de enfriamiento, la unidad exterior 110 forma un circuito de refrigerante para enfriamiento (en adelante, el circuito de enfriamiento) en el que la válvula 112 de conmutación, el acumulador 114, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación y el intercambiador 113 de calentamiento exterior están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería principal 101 de gas hacia la tubería principal 102 de líquido.
El compresor 111 está configurado para aspirar y comprimir el refrigerante a un estado de alta temperatura y alta presión. El compresor 111 no está limitado a un tipo particular de compresor. Por ejemplo, el compresor 111 puede ser un compresor alternativo, un compresor rotativo, un compresor de espiral y un compresor helicoidal. El compresor 111 es preferiblemente de un tipo cuya velocidad de rotación puede controlarse de forma variable, por ejemplo, mediante un inversor.
La válvula 112 de conmutación está configurada para cambiar el flujo de refrigerante de acuerdo con una operación solicitada, es decir, operación de calentamiento o de enfriamiento. La válvula 112 de conmutación está configurada para cambiar el circuito de refrigerante entre el circuito de calentamiento y el circuito de enfriamiento.
El intercambiador 113 de calor exterior está configurado para funcionar como un condensador durante la operación de enfriamiento y funcionar como un evaporador durante la operación de calentamiento. El intercambiador 113 de calor exterior intercambia calor con el aire enviado desde el ventilador exterior 115 para condensar o evaporar el refrigerante que fluye dentro del mismo. La cantidad de intercambio de calor del intercambiador 113 de calor exterior se puede controlar, por ejemplo, variando la velocidad de rotación del ventilador exterior 115.
El acumulador 114 está dispuesto en el lado de aspiración del compresor 111 y está configurado para almacenar el exceso de refrigerante. El acumulador 114 puede ser cualquier recipiente para almacenar el exceso de refrigerante.
El ventilador exterior 115 está dispuesto cerca del intercambiador 113 de calor exterior para enviar viento hacia el intercambiador 113 de calor exterior. Preferiblemente, el nivel de viento del ventilador exterior 115 es variable, por ejemplo, cambiando la velocidad de rotación del motor correspondiente.
Unidad interior 120a, 120b
A continuación se explican la configuración y función comunes entre las unidades interiores 120a, 120b. Por lo tanto, la explicación sobre una unidad interior es aplicable a otra unidad interior y viceversa.
La unidad interior 120a tiene la función de recibir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad exterior 110 para realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento en cada lado de la unidad interior. La unidad interior 120a incluye un intercambiador 121a de calor interior y una válvula 122a de expansión, que están conectados en serie entre sí. Además, un ventilador interior 123a está dispuesto cerca del intercambiador 121 de calor interior para enviar aire caliente o frío desde la unidad interior 120a.
El intercambiador 121 de calor interior está configurado para funcionar como condensador durante la operación de calentamiento y para funcionar como evaporador durante la operación de enfriamiento. El intercambiador 121 de calor interior transfiere calor desde el refrigerante que fluye dentro del mismo al aire suministrado por el ventilador interior 123a para condensar o evaporar el refrigerante.
La válvula 122 de expansión está configurada para reducir la presión del refrigerante y expandir el refrigerante. Es preferible que el grado de apertura de la válvula 122 de expansión sea controlable de forma variable. Los ejemplos de dichas válvulas incluyen medios de control de flujo precisos tales como una válvula de expansión electrónica y medios de control de flujo de refrigerante económicos tales como un tubo capilar.
El ventilador interior 123a está dispuesto cerca del intercambiador 121 de calor interior para enviar viento cálido o frío desde la unidad interior 120a e introducir aire desde el exterior al interior de una carcasa (no mostrada) de la unidad interior 120a. Preferiblemente, el nivel de viento del ventilador interior 123a es variable, por ejemplo, cambiando la velocidad de rotación del motor correspondiente.
Unidad 130 de suministro de agua caliente
La unidad 130 de suministro de agua caliente tiene la función de transferir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad exterior 110 al agua para realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento en la misma. La unidad 130 de suministro de agua caliente incluye un intercambiador 131 de calor de agua interior, una válvula 132 de expansión y un depósito 133 de agua caliente. Cabe señalar que aunque en la Fig. 1 solo se muestra una unidad 130 de suministro de agua caliente, el número de unidades de suministro de agua caliente no está particularmente limitado y se pueden disponer dos o más unidades de suministro de agua caliente dentro del sistema 10 de la misma manera que la unidad 130 de suministro de agua caliente.
El intercambiador 131 de calor de agua interior está dispuesto dentro del espacio definido por el depósito 133 de agua de manera que el intercambiador 131 de calor de agua interior transfiere calor del refrigerante que fluye dentro del mismo al agua almacenada en el depósito 133 de agua. El agua calentada o enfriada por el intercambiador 131 de calor de agua interior se suministra al circuito 104 de agua.
La válvula 132 de expansión en la unidad 130 de suministro de agua caliente tiene la misma función que la válvula 122 de expansión en la unidad interior 120a.
El depósito 133 de agua almacena agua. Preferiblemente, el depósito 133 de agua almacena agua caliente para uso doméstico en una cocina, baño y similares. El depósito 133 de agua aísla térmicamente del exterior el agua almacenada en el mismo. El agua caliente en el depósito 133 de agua se mantiene preferiblemente a una temperatura objetivo establecida por un usuario, lo que se explicará más adelante.
Preferiblemente se dispone un sensor (no mostrado) para detectar datos de estado del agua almacenada en el depósito 133 de agua. Los datos de estado del agua almacenada incluyen, por ejemplo, la temperatura del agua y/o la cantidad de agua. El sensor puede estar dispuesto dentro del espacio del depósito 133 de agua, en la superficie exterior del depósito 133 de agua y/o en la salida del depósito 133 de agua.
Tal como se ha descrito más arriba, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación, el intercambiador 121a de calor interior, la válvula 122a de expansión y el intercambiador 113 de calor exterior están conectados en serie entre sí en el sistema 10. Del mismo modo, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación, el intercambiador 131 de calor de agua interior, la válvula 132 de expansión y el intercambiador 113 de calor exterior están conectados en serie entre sí. Además, el intercambiador 121a de calor interior y el intercambiador 131 de calor de agua interior están conectados en paralelo con respecto al intercambiador 113 de calor exterior. De este modo se forma el circuito de enfriamiento para hacer circular refrigerante.
Aunque no se ilustra en la Fig. 1, el sistema 10 puede incluir además un sensor que detecta una presión de descarga del refrigerante, un sensor que detecta la presión de aspiración del refrigerante, un sensor que detecta la temperatura de descarga del refrigerante, un sensor que detecta temperatura de aspiración del refrigerante, sensores que detectan temperaturas del refrigerante que entra y sale del intercambiador 113 de calor exterior, un sensor que detecta la temperatura del aire exterior introducido en la unidad exterior 110, sensores que detectan temperaturas del refrigerante que entra y sale del intercambiador 121 de calor interior, y un sensor que detecta la temperatura del agua almacenada en el depósito 133 de agua caliente. La información de medición obtenida por estos diversos sensores se transmite a un controlador 100, 200, 300, que se explicará más tarde, y se utiliza para controlar componentes en el sistema 10.
Operaciones de calentamiento y enfriamiento
Durante la operación de enfriamiento, la unidad exterior 110 y al menos una de las unidades interiores 120a realizan la operación de enfriamiento. Durante la operación de calentamiento, la unidad exterior 110 y al menos la unidad 130 de suministro de agua caliente realizan la operación de calentamiento. El controlador 100, 200, 300 del sistema 10, que se explicará más adelante, controla componentes relevantes del sistema 10 para realizar las operaciones indicadas más abajo.
Operación de calentamiento
El sistema 10 se controla durante la operación de calentamiento para realizar la función indicada más abajo. El compresor 111 aspira un refrigerante gaseoso a baja presión. El refrigerante se comprime a un estado de alta temperatura y alta presión en el compresor 111, se descarga del mismo, pasa a través de la válvula 112 de conmutación y sale de la unidad exterior 110 a través de la tubería principal 101 de gas. Luego, el refrigerante gaseoso a alta presión que ha salido de la unidad exterior 110 entra en la unidad interior 120 y la unidad 130 de suministro de agua caliente. El refrigerante que ha entrado en la unidad interior 120 fluye al intercambiador 121 de calor interior. El refrigerante que ha entrado en la unidad 130 de suministro de agua caliente fluye al intercambiador 131 de calor de agua interior. El refrigerante gaseoso a alta presión se condensa en el intercambiador 121 de calor interior, se convierte en un refrigerante líquido a presión, y sale del intercambiador 121 de calor interior. Del mismo modo, el refrigerante gaseoso a alta presión se convierte en refrigerante líquido a alta presión en el intercambiador 131 de calor de agua interior y sale del mismo.
El refrigerante líquido a alta presión del intercambiador 121 de calor interior se somete a una reducción de presión mediante la válvula 122 de expansión y se convierte en un refrigerante líquido gaseoso de dos fases a baja presión que sale de la unidad interior 120 a través de la tubería principal 102 de líquido. Del mismo modo, el refrigerante a alta presión del intercambiador 131 de calor de agua interior se convierte en un refrigerante líquido gaseoso de dos fases a baja presión o en un refrigerante líquido a baja presión que sale de la unidad 130 de suministro de agua caliente a través de la tubería principal 102 de líquido. Luego, el refrigerante a baja presión fluye hacia el intercambiador 113 de calor exterior, intercambia calor con el aire suministrado desde el ventilador exterior 115, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja presión y sale del intercambiador 113 de calor exterior. El refrigerante que ha salido del intercambiador 113 de calor exterior pasa a través de la válvula 112 de conmutación y del acumulador 114 y es devuelto al compresor 111.
Operación de enfriamiento
El sistema 10 se controla durante la operación de enfriamiento para realizar la función indicada más abajo. El refrigerante gaseoso a baja presión es aspirado hacia el interior del compresor 111. El refrigerante se comprime hasta un estado de alta temperatura y alta presión en el compresor 111, y se descarga desde allí. El refrigerante a alta temperatura y alta presión fluye hacia el intercambiador 113 de calor exterior a través de la válvula 112 de conmutación. El refrigerante gaseoso a alta presión que ha fluido hacia el intercambiador 113 de calor exterior intercambia calor con el aire suministrado desde el ventilador exterior 115, y se convierte en un refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión sale de la unidad exterior 110 a través de la tubería principal 102 de líquido y luego fluye hacia al menos una unidad interior 120a. El refrigerante que ha fluido hacia la unidad interior 120a se somete a una reducción de presión mediante la válvula 122a de expansión para convertirse en un refrigerante líquido gaseoso de dos fases a baja presión o un refrigerante líquido a baja presión. Luego, el refrigerante fluye hacia el intercambiador 121 de calor interior.
El refrigerante a baja presión que ha fluido hacia el intercambiador 121 de calor interior se evapora en el intercambiador 121 de calor interior y se convierte en un refrigerante gaseoso a baja presión, y sale del intercambiador 121 de calor interior. El refrigerante gaseoso a baja presión que ha salido del intercambiador 121 de calor interior fluye hacia la unidad exterior 110 a través de la tubería principal 101 de gas. El refrigerante gaseoso a baja presión que ha fluido hacia la unidad exterior 110 pasa a través de la válvula 112 de conmutación y el acumulador 114, y es aspirado de nuevo hacia el compresor 111. Lo mismo se puede aplicar cuando se suministra refrigerante a baja presión a la unidad 130 de suministro de agua caliente.
Controlador
La Fig. 1 muestra que el sistema 10 incluye un controlador exterior 100, dos controladores interiores 200 correspondientes a cada unidad interior 120a, 120b, respectivamente, y un controlador 300 de suministro de agua caliente. El controlador exterior 100, los controladores interiores 200 y el controlador 300 de suministro de agua caliente constituyen un controlador que está configurado para controlar toda la operación del sistema 10. La ubicación de cada controlador 100, 200, 300 y la distribución de funciones de cada controlador 100, 200, 300 no están limitadas siempre que éstos puedan comunicarse entre sí y con dispositivos de medición del sistema 10. Por ejemplo, todos los controladores pueden centralizarse en un controlador y disponerse en la unidad exterior 110. En otra realización, las funciones del controlador exterior 100 y de cada controlador interior 200 se distribuyen entre los mismos de forma diferente a la presente realización.
El controlador exterior 100, los controladores interiores 200 y el controlador 300 de suministro de agua caliente se transmiten información entre sí a través de medios de comunicación inalámbricos o por cable. En la presente realización, el controlador exterior 100 notifica la operación actual en un intervalo de tiempo predeterminado al controlador interior 200 de cada unidad interior 120a, 120b que está encendida y al controlador 300 de suministro de agua caliente. Un controlador interior 200 de una unidad interior 120a, 120b encendida transmite su estado actual al controlador exterior 100 en un intervalo de tiempo predeterminado. El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para enviar una solicitud de suministro de agua caliente al controlador exterior 100.
Controlador exterior 100
El controlador exterior 100 está configurado para controlar la presión y la temperatura del refrigerante en la unidad exterior 110. El controlador exterior 100 está configurado además para controlar la frecuencia del compresor 111, la válvula 112 de conmutación y la velocidad de rotación del ventilador exterior 115.
Controlador interior 200
Cada unidad interior 120a, 120b tiene un controlador interior 200. A continuación se explica como ejemplo el controlador 200 de unidad interior de la unidad interior 120a. La misma explicación es aplicable al controlador interior 200 de cualquier otra unidad interior 120b en el sistema 10.
El controlador interior 200 está configurado para controlar el grado de sobrecalentamiento de la unidad interior 120a durante la operación de enfriamiento y controlar el grado de subenfriamiento de la unidad interior 120a durante la operación de calentamiento. El controlador interior 200 está configurado para controlar la velocidad de rotación del ventilador interior 123a. El controlador interior 200 está configurado para controlar el grado de apertura de la válvula 122a de expansión.
Controlador 300 de suministro de agua caliente
El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para controlar el grado de subenfriamiento de la unidad 130 de suministro de agua caliente durante la operación de calentamiento. El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para controlar el grado de apertura de la válvula 132 de expansión. El controlador de suministro de agua caliente está configurado para controlar una válvula, una bomba o similares. Aunque no se muestran en la Fig. 1, en la unidad 130 de suministro de agua caliente están dispuestos componentes para controlar el caudal de agua.
El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para enviar una solicitud de suministro de agua caliente (en adelante solicitud de agua caliente) al controlador exterior 100. El controlador de suministro de agua caliente envía la solicitud de agua caliente de acuerdo con, por ejemplo, la temperatura y/o la cantidad de agua almacenada en el depósito 133 de agua, y/o una hora del día.
Preferiblemente, el controlador 300 de suministro de agua caliente monitorea la temperatura del agua caliente almacenada en el depósito 133 de agua caliente. Cuando determina que la temperatura actual del agua está por debajo de una temperatura objetivo establecida por un usuario o por debajo de una temperatura umbral calculada a partir de la temperatura objetivo, el controlador 300 de suministro de agua caliente envía la solicitud de agua caliente.
De este modo, el agua caliente almacenada en el depósito 133 de agua caliente se mantiene constantemente a la temperatura objetivo.
Operación para detener un ventilador interior antes de iniciar una operación de calentamiento
Además de las funciones arriba mencionadas, el controlador 100, 200, 300 determina si la solicitud de agua caliente se ha producido durante una operación de enfriamiento en al menos una unidad interior 120a. En caso afirmativo, el controlador 100, 200, 300 continúa una operación de enfriamiento después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y hasta que se cumpla una condición predeterminada, y luego inicia una operación de calentamiento.
En consecuencia, la operación de enfriamiento en la unidad interior 120a no se interrumpe inmediatamente por la solicitud de agua caliente. El área en la que la unidad interior 120a está realizando la operación de enfriamiento se enfría aún más incluso después de la solicitud de agua caliente. Por lo tanto, se puede garantizar la comodidad de los usuarios en el área durante un tiempo incluso después de que se detenga la operación de enfriamiento.
Las funciones del controlador exterior 100 y del controlador interior 200 se explican con mayor detalle más abajo.
Controlador exterior 100
La Fig. 2 es un diagrama de bloques que muestra funciones del controlador exterior 100. El controlador exterior 100 tiene una unidad 101 de operación, un receptor 102, una unidad 103 de actualización, una memoria 104, una unidad 105 de compresor, una unidad 106 de Apagado térmico, una unidad 107 de ventilador y una unidad 108 de válvula.
La unidad 101 de operación controla la operación de calentamiento y la operación de enfriamiento arriba mencionadas.
La unidad 101 de operación está configurada además para monitorear la solicitud de agua caliente desde el controlador 300 de suministro de agua caliente. La unidad 101 de operación está configurada para determinar si la solicitud de agua caliente se ha producido durante una operación de enfriamiento en al menos una unidad interior 120a. En caso afirmativo, la unidad 101 de operación continúa la operación de enfriamiento después de que se haya producido la solicitud de agua caliente. La unidad 101 de operación está configurada para determinar si se cumple una condición predeterminada mientras continúa la operación de enfriamiento. Si se cumple, la unidad 101 de operación deja de realizar la operación de enfriamiento e inicia una operación de calentamiento. Los detalles de la condición para detener la operación de enfriamiento se explicarán más adelante.
La unidad 101 de operación está configurada además para detener el viento en cada área en la operación de enfriamiento antes de iniciar la operación de calentamiento. En consecuencia, la unidad 101 de operación está configurada además para ordenar a la unidad 107 de ventilador que transmita un comando de parada de ventilador a todas las, al menos una, unidades interiores que están encendidas para la operación de enfriamiento. El comando de parada de ventilador es un comando para detener un ventilador interior dispuesto en una unidad interior. La unidad 107 de ventilador crea y transmite un comando para controlar un ventilador interior dispuesto en cada unidad interior de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
La unidad 101 de operación está preferiblemente configurada además para detener el compresor 111 y un ventilador interior de cada unidad interior en la operación de enfriamiento sustancialmente al mismo tiempo. En consecuencia, la unidad 101 de operación está preferiblemente configurada además para ordenar a la unidad 107 de ventilador y a la unidad 105 de compresor que transmitan el comando de parada de ventilador y un comando de parada de compresor, respectivamente, sustancialmente al mismo tiempo. El comando de parada de compresor es un comando para detener un motor para accionar el compresor 111. La unidad 105 de compresor crea y emite un comando para controlar el compresor 111 de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para detener cada ventilador interior de una unidad interior en la operación de enfriamiento antes de iniciar la operación de calentamiento. En consecuencia, la unidad 101 de operación está preferiblemente configurada además para ordenar a la unidad 107 de ventilador que transmita el comando de parada de ventilador antes de iniciar la operación de calentamiento. Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada para cambiar la válvula 112 de conmutación de la posición de operación de enfriamiento a la posición de operación de calentamiento después de la transmisión del comando de parada de ventilador.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para mantener las válvulas interiores de todas las unidades interiores 120a, 120b en un grado de apertura predeterminado durante la operación de calentamiento. La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 108 de válvula que transmita un comando de válvula a todas las unidades interiores 120a, 120b. El comando de válvula es un comando para mantener cada válvula 122a, 122b de expansión de todas las unidades interiores 120a, 120b en un grado de apertura predeterminado. El comando de válvula es creado y transmitido por la unidad 108 de válvula de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Un ejemplo preferible del punto de tiempo para transmitir el comando de parada de ventilador, el comando de parada de compresor y el comando de válvula se muestra en la Fig. 6, que se explicará más adelante.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento después de que se haya producido la solicitud de agua caliente. Los detalles para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento se explicarán más adelante.
El receptor 102 está configurado para recibir una "Señal de solicitud" desde cada unidad interior 120a, 120b en un intervalo de tiempo predeterminado. El receptor 102 está configurado además para recibir la información de medición, tal como la temperatura exterior detectada por un sensor 310.
La "Señal de solicitud" incluye una identificación de una unidad interior y preferiblemente el estado actual de la unidad interior. Un ejemplo del estado actual es uno cualquiera o una combinación de: ENCENDIDO/APAGADO, la operación para la cual está encendida la unidad interior, una temperatura ambiente objetivo, una temperatura ambiente actual, un nivel de viento y un "Nivel de solicitud".
El "Nivel de solicitud" indica un cambio requerido en la potencia de una operación de enfriamiento. El "Nivel de solicitud" se expresa, por ejemplo, mediante un valor numérico que corresponde a un ancho de paso predeterminado para aumentar/disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111. La unidad 101 de operación determina, basándose en el "Nivel de solicitud", cuánto debe aumentar o disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111.
Las unidades 103 de actualización están configuradas para actualizar datos almacenados en la memoria 104 de acuerdo con los datos recibidos.
La memoria 104 almacena una tabla de estados y una tabla de niveles. El contenido de cada tabla se explicará más adelante.
La unidad 105 de compresor crea un comando para controlar la frecuencia de rotación del compresor 111 de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación, y envía el comando creado al controlador del motor del compresor 111.
La unidad 106 de Apagado térmico crea un comando para cambiar una temperatura de "Apagado térmico" en una unidad interior y transmite el comando a una o más unidades interiores relevantes de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Cuando la temperatura ambiente actual en un área de una unidad interior correspondiente ha alcanzado su temperatura de "Apagado térmico", la unidad interior pasa al estado de "Apagado térmico". Esto significa que la unidad interior deja de realizar la operación de enfriamiento cerrando completamente la válvula de expansión correspondiente. La temperatura de "Apagado térmico" de una unidad interior es inferior a la temperatura objetivo de la unidad interior para una operación de enfriamiento. La temperatura de "Apagado térmico" de una unidad interior es superior a la temperatura objetivo de la unidad interior para una operación de calentamiento. La diferencia entre la temperatura de "Apagado térmico" y la temperatura objetivo es, por ejemplo, de 1 a 3 grados. Es preferible que la diferencia entre la temperatura de "Apagado térmico" y la temperatura objetivo sea mayor para la operación de enfriamiento después de que se produzca la solicitud de agua caliente que para una operación de enfriamiento normal. El detalle se explicará más adelante en "Aumento de la potencia de la operación de enfriamiento".
La unidad 107 de ventilador crea un comando para cambiar la frecuencia de rotación de un ventilador interior y transmite el comando a una o más unidades interiores relevantes de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
La unidad 108 de válvula crea un comando para cambiar un grado de apertura de una válvula de expansión de una unidad interior y transmite el comando a una o más unidades interiores relevantes de acuerdo con las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Tabla de niveles en la memoria 104 del controlador exterior 100
La Fig. 3 muestra una tabla de niveles almacenada en la memoria 104 del controlador exterior 100. La tabla de niveles asocia un valor numérico correspondiente a cada nivel de solicitud con un ancho de paso para aumentar o disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111. Cada valor del ancho de paso corresponde a un cambio predeterminado en la frecuencia de rotación del compresor 111.
El "Nivel de solicitud 0" indica que la temperatura ambiente ha alcanzado la temperatura de Apagado térmico de un área correspondiente. En otras palabras, el "Nivel de solicitud 0" indica que la unidad interior en el área correspondiente ha pasado al estado de "Apagado térmico". Una unidad interior de este tipo no solicita ningún cambio en la frecuencia de rotación del compresor 111. Los "Niveles de solicitud 1, 2 y 3" indican que se debe reducir la potencia de la operación actual. Los "Niveles de solicitud 4, 5 y 6" indican que se debe aumentar la potencia de la operación actual.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para elegir un "Nivel de solicitud" que tenga el valor absoluto más grande para cambiar la frecuencia de rotación del compresor 111.
Tabla de estados en la memoria 104
La Fig. 4A muestra un ejemplo de una tabla de estados almacenada en la memoria 104 del controlador exterior 100. La tabla de estados almacena "área", "Nivel de solicitud", "estado de operación", "temperatura objetivo", "nivel de viento" y "temperatura actual" asociados entre sí.
El "Nivel de solicitud" es tal como se ha explicado más arriba. El "área" corresponde a un área e identifica una unidad interior instalada en el área. El estado de operación indica si la unidad interior está encendida o apagada y la operación para la que la unidad interior está encendida. La temperatura objetivo indica una temperatura que debería alcanzar la temperatura ambiente del área de la unidad interior correspondiente. El nivel de viento indica el nivel de frecuencia de rotación del ventilador interior. La temperatura actual indica la temperatura actual del área de la unidad interior.
El "Nivel de solicitud 0" significa que la unidad interior ha pasado al estado de "Apagado térmico". En la Fig. 4A, la unidad interior en el "área 1" está encendida para una operación de enfriamiento y ya ha pasado al estado de "Apagado térmico". Por otro lado, las unidades interiores en el "área 2" y el "área 3" están encendidas para la operación de enfriamiento, pero aún no han pasado al estado de "Apagado térmico" ya que cada "Nivel de solicitud" es superior a cero.
Condición predeterminada para detener la operación de enfriamiento
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para continuar la operación de enfriamiento hasta que haya pasado un período de tiempo predeterminado P1 después de que se haya producido la solicitud de agua caliente. Después de que haya pasado el período de tiempo P1 desde la solicitud de agua caliente, la unidad 101 de operación está configurada para detener la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para continuar la operación de enfriamiento hasta que todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento alcancen el estado "Apagado térmico". La unidad 101 de operación detiene la operación de enfriamiento después de que todas las unidades interiores en la operación de enfriamiento pasen al estado de "Apagado térmico". La "Señal de solicitud" que tiene el "Nivel de solicitud 0" indica que la unidad interior ha pasado al estado de "Apagado térmico". La unidad 101 de operación detiene la operación de enfriamiento después de recibir la "Señal de solicitud" que tiene el "Nivel de solicitud 0" de todas las unidades interiores que están encendidas para la operación de enfriamiento. De este modo se puede garantizar además la comodidad del usuario durante la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación adopta preferiblemente una cualquiera de las condiciones arriba mencionadas o una combinación de las mismas para detener la operación de enfriamiento.
Aumento de la potencia de la operación de enfriamiento
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento antes de iniciar la operación de calentamiento. Más abajo se explican ejemplos preferibles para aumentar la potencia.
Ejemplo 1: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para realizar, después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y antes de que comience la operación de calentamiento, la operación de enfriamiento en todas las unidades interiores que ya están encendidas para la operación de enfriamiento en el momento de la aparición de la demanda de agua caliente.
En esta solicitud, una "unidad interior que está encendida para la operación de enfriamiento" es una unidad interior que ha pasado al estado "Apagado térmico" o una unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento. Una "unidad interior en la operación de enfriamiento" significa lo mismo que una "unidad interior que está encendida para la operación de enfriamiento".
Incluso si todas las unidades interiores en la operación de enfriamiento ya han pasado al estado "Apagado térmico" cuando se ha producido la solicitud de agua caliente, es preferible que las unidades interiores sean forzadas a realizar la operación de enfriamiento. De este modo, se fuerza que la operación de enfriamiento se realice en el área de estado apagado térmico y se aumenta la potencia de la operación de enfriamiento. Si una de las unidades interiores en la operación de enfriamiento todavía está realizando la operación de enfriamiento mientras que las otras han pasado al estado "Apagado térmico" cuando se ha producido la solicitud de agua caliente, las últimas unidades interiores son forzadas a realizar la operación de enfriamiento.
Ejemplo 2: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para realizar la operación de enfriamiento en todas las unidades interiores 120a, 120b después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y antes de que comience la operación de calentamiento.
Incluso si solo la unidad interior 120a está encendida para la operación de enfriamiento y la unidad interior 120b está apagada, no solo la unidad interior 120a sino también la unidad interior 120b son forzadas a realizar la operación de enfriamiento. Como se ha mencionado más arriba, si la unidad interior 120a está encendida y ya ha pasado al estado "Apagado térmico", también es forzada a realizar la operación de enfriamiento. De este modo, todas las unidades interiores del sistema 10 son forzadas a realizar la operación de enfriamiento y se aumenta la potencia de la operación de enfriamiento. La unidad interior 120b, que estaba previamente apagada en el momento de la solicitud de agua caliente, es forzada a realizar una operación de enfriamiento en el área correspondiente. Por consiguiente, se puede garantizar la conformidad del usuario en cualquier área incluso después de que la operación de enfriamiento ya se haya detenido y la operación de calentamiento haya comenzado.
Ejemplo 3: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 105 de compresor que emita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud de agua caliente, un comando para aumentar la frecuencia de rotación de la misma. La unidad 101 de operación almacena preferiblemente un valor predeterminado para aumentar la magnitud de la frecuencia de rotación. La unidad 105 de compresor crea un comando basado en las instrucciones de la unidad 101 de operación y envía el comando al accionador del motor del compresor 111.
Ejemplo 4: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 106 de Apagado térmico que transmita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, un comando para bajar la temperatura de Apagado térmico de cada unidad interior que realiza la operación de enfriamiento. Preferiblemente, la instrucción especifica la magnitud de cambio en la temperatura de Apagado térmico en función de cada temperatura objetivo de la unidad interior correspondiente. Alternativamente, la unidad 101 de operación preferiblemente reduce la temperatura de Apagado térmico en un valor predeterminado. Dicho valor predeterminado es preferiblemente mayor que otro valor predeterminado para establecer la temperatura de Apagado térmico durante una operación de enfriamiento normal distinta de una operación para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento tras la solicitud de agua caliente. Por ejemplo, la unidad 101 de operación establece la temperatura de Apagado térmico en una temperatura dos grados menor que la temperatura objetivo al aumentar la potencia de la operación de enfriamiento tras la solicitud de agua caliente. De lo contrario, la temperatura de Apagado térmico se establece en una temperatura un grado inferior a la temperatura objetivo. Preferiblemente, la unidad 106 de Apagado térmico transmite el comando a todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento.
Ejemplo 5: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 107 de ventilador que transmita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, un comando para indicar una cantidad de aumento de una frecuencia de rotación de cada unidad interior que realiza la operación de enfriamiento. Las instrucciones especifican preferiblemente la cantidad de aumento de la frecuencia de rotación basándose, por ejemplo, en la temperatura exterior, un valor predeterminado de cantidad de aumento, una diferencia entre la temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo. La unidad 107 de ventilador crea el comando de acuerdo con las instrucciones y transmite el comando a todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento.
Ejemplo 6: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 108 de válvula que transmita a todas las unidades interiores 120a en la operación de enfriamiento, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, un comando para disminuir el grado de apertura de cada válvula 122a de expansión. La instrucción identifica preferiblemente el grado de apertura de cada válvula de expansión o una magnitud de cambio en el grado de apertura. La unidad 108 de válvula crea el comando de acuerdo con la instrucción y transmite el comando a todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento.
Ejemplo 7: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 105 de compresor que cree y envíe un comando al compresor 111 durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud. Las instrucciones especifican la cantidad de aumento de la frecuencia de rotación del compresor 111 en un valor predeterminado que es independiente de cada "Nivel de solicitud" almacenado en la tabla de estados en la memoria 104. En otras palabras, incluso en caso de que ninguna de las unidades interiores que están encendidas para la operación de enfriamiento transmita un "Nivel de solicitud" para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento, la frecuencia de rotación del compresor 111 aumenta. De este modo, se fuerza un aumento de la potencia de la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación puede realizar uno cualquiera o cualquier combinación de los ejemplos arriba mencionados para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento.
Controlador interior 200
La Fig. 5 es un diagrama de bloques que muestra funciones del controlador interior 200 de la unidad interior 120a. La explicación mostrada más abajo es aplicable a otras unidades interiores. El controlador interior 200 tiene una unidad 201 de operación, un receptor 202, una unidad 203 de actualización, una memoria 204, una unidad 205 de solicitud, una unidad 206 de ventilador y una unidad 207 de válvula.
La unidad 201 de operación controla la operación de calentamiento y la operación de enfriamiento arriba mencionadas.
El receptor 202 recibe comandos desde el controlador exterior 100. El receptor 202 recibe entradas desde el dispositivo de entrada (no mostrado) para controlar la unidad interior 120a. El receptor 202 recibe una temperatura ambiente actual detectada por un sensor 320 de temperatura.
La unidad 203 de actualización actualiza una tabla de estados almacenada en la memoria 204 basándose en los datos recibidos por el receptor 202. La Fig. 5B muestra la tabla de estados almacenada en la memoria 204 del controlador interior 200. La tabla de estados almacena la temperatura de Apagado térmico además de los datos almacenados en la tabla de estados en la memoria 104 del controlador exterior 100. La explicación de los datos almacenados en el controlador exterior 100 es aplicable a los datos comunes almacenados en el controlador interior 200.
La unidad 205 de solicitud crea la "Señal de solicitud" basándose en los datos almacenados en la tabla de estados. La unidad 205 de solicitud transmite la "Señal de solicitud" al controlador exterior 100 en el intervalo de tiempo predeterminado. La "Señal de solicitud" incluye, tal como se ha explicado más arriba, una identificación de una unidad interior y preferiblemente el estado actual de la unidad interior.
La unidad 206 de ventilador envía una señal a un accionador del motor del ventilador interior 123a correspondiente para detener el motor de acuerdo con el comando de parada de ventilador procedente del controlador exterior 100. La unidad 206 de ventilador envía una señal al accionador del motor del ventilador interior 123a correspondiente para cambiar la frecuencia de rotación del motor de acuerdo con una entrada desde el dispositivo de entrada.
La unidad 207 de válvula controla el grado de apertura de la válvula 122a de expansión de acuerdo con las instrucciones de la unidad 201 de operación. Además, la unidad 207 de válvula envía una señal a la válvula 122a de expansión correspondiente para cambiar el grado de apertura de la válvula 122a de expansión de acuerdo con los datos recibidos por el receptor 202. Los datos recibidos son, por ejemplo, el comando enviado desde el controlador exterior 200 para designar un grado de apertura específico.
Diagrama de tiempo
La Fig. 6 muestra un ejemplo preferible de un diagrama de tiempo para cambiar de una operación de enfriamiento a una operación de calentamiento provocada por la solicitud de agua caliente. El modo de operación cambia de la operación de enfriamiento a la operación de calentamiento mediante la solicitud de agua caliente que se ha producido en un momento t0 durante la operación de enfriamiento.
La unidad 105 de compresor del controlador exterior 100 emite el comando de parada de compresor para detener el compresor 111 en un momento t1 que es preferiblemente después de un tiempo desde el momento t0. De este modo, el compresor 111 deja de funcionar y finaliza la operación de enfriamiento. La unidad 105 de compresor emite además un segundo comando (en adelante un comando de puesta en marcha del compresor) para accionar el compresor 111 en un momento t2, que es después de un corto período de tiempo Pw desde el momento t1.
La unidad 101 de operación del controlador exterior 100 emite un comando de conmutación para cambiar la válvula 112 de conmutación de la posición de operación de enfriamiento a la posición de operación de calentamiento. La válvula 112 de conmutación se conmuta después del momento t1 cuando el compresor 111 se detiene para la operación de enfriamiento y antes del momento t2, o a más tardar en el mismo, cuando el compresor 111 comienza de nuevo la operación. Preferiblemente, el comando de conmutación se emite sustancialmente de forma simultánea en el momento t2 cuando el compresor 111 comienza de nuevo la operación. De este modo, al final del período de tiempo Pw, el circuito de calentamiento se conmuta al circuito de refrigerante de calentamiento.
La unidad 107 de ventilador del controlador exterior 100 transmite el comando de parada de ventilador para detener un ventilador interior. El comando de parada de ventilador se transmite en el momento t1 como muy pronto y no después del momento t2 cuando el compresor 111 comienza de nuevo la operación. Preferiblemente, el comando de parada de ventilador se transmite sustancialmente de forma simultánea en el momento t1 cuando se emite el comando de parada de compresor. El comando de parada de ventilador se transmite a todas las unidades interiores que realizan la operación de enfriamiento. La unidad 206 de ventilador de cada unidad interior emite una señal para detener en consecuencia el ventilador interior correspondiente.
De este modo, no sopla viento cálido durante la operación de calentamiento en un área donde una unidad interior está encendida para la operación de enfriamiento.
Flujo de proceso
Proceso principal del controlador exterior 100
Las Figs. 7A y 7B muestran un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador exterior 100. El proceso principal comienza cuando se enciende la unidad exterior.
El controlador exterior 100 monitorea si el controlador de suministro de agua caliente solicita el suministro de agua caliente (etapa S1). En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S2.
El controlador exterior 100 determina si el modo de operación actual es una operación de enfriamiento (etapa S2). En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S3. En caso negativo, el proceso continúa con la etapa S8, que se explicará más adelante.
El controlador exterior 100 determina si todas las unidades interiores en la operación de enfriamiento han pasado al estado de "Apagado térmico" (etapa S3). De este modo se puede garantizar que la operación de calentamiento comience solo después de que la temperatura ambiente actual de cada área en la operación de enfriamiento haya alcanzado una temperatura objetivo. En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S6 que se menciona más adelante. En caso negativo, el proceso continúa con la etapa S4.
El controlador exterior 100 realiza un proceso de aumento en la etapa S4. El proceso de aumento aumenta la potencia de la operación de enfriamiento que se está realizando actualmente. De este modo, cada área en la operación de enfriamiento puede enfriarse rápidamente antes de que comience la operación de calentamiento.
El controlador exterior 100 repite el proceso de aumento en la etapa S4 hasta que todas las unidades interiores en la operación de enfriamiento pasen al estado de "Apagado térmico" (etapa S3), o hasta que pase el período de tiempo predeterminado P1 desde que se produce la solicitud de agua caliente (etapa S5). La etapa S5 puede garantizar el período de tiempo mínimo P1 para mantener activa la operación de enfriamiento incluso después de la solicitud de agua caliente. En caso afirmativo en cualquiera de las etapas S3 y S5, el proceso continúa con la etapa S6.
El controlador exterior 100 emite el comando de parada de compresor y detiene la rotación del compresor 111 (etapa S6). De este modo finaliza la operación de enfriamiento. Además, el controlador exterior 100 transmite el comando de parada de ventilador para detener un ventilador interior a todas las unidades interiores que estaban encendidas para la operación de enfriamiento (etapa S6). De este modo, durante la operación de calentamiento posterior, no sale viento cálido de las unidades interiores que estaban encendidas para la operación de enfriamiento.
El controlador exterior 100 determina si ha transcurrido un período de tiempo predeterminado Pw después de la salida del comando de parada de compresor (etapa S7). Una vez transcurrido el período de tiempo Pw, el proceso continúa con la etapa S8.
El controlador exterior 100 transmite el comando de válvula a todas las unidades interiores para mantener las válvulas de expansión correspondientes ligeramente abiertas (etapa S8). De este modo, una pequeña cantidad de refrigerante fluye a través de cada unidad interior durante la operación de calentamiento que se realizará posteriormente. En consecuencia, toda la cantidad de refrigerante circula en el circuito de refrigerante durante la operación de calentamiento sin estancamiento.
Después de que haya transcurrido el período de tiempo Pw desde el comando de parada de compresor, el controlador exterior 100 cambia la válvula 112 de conmutación a la posición de operación de calentamiento y comienza a accionar el motor del compresor 111 (etapa S9). De este modo se inicia la operación de calentamiento. El suministro de agua caliente se realiza durante la operación de calentamiento y el agua almacenada en el depósito 133 de agua se calienta.
El controlador exterior 100 determina si una diferencia entre cualquier temperatura objetivo y la temperatura exterior es mayor que un valor umbral predeterminado (etapa S10). Cuando la diferencia supera el valor umbral en cualquier área, es el momento de reanudar la operación de enfriamiento. En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S11. El controlador exterior 100 detiene la rotación del motor del compresor 111 (etapa S11). De este modo, la operación de calentamiento y el suministro de agua caliente finalizan.
El controlador exterior 100 cambia la válvula 112 de conmutación a la posición de operación de enfriamiento y acciona el motor del compresor 111 para reanudar una operación de enfriamiento (etapa S12).
El controlador exterior 100 repite las etapas S1 a S12 arriba mencionadas hasta que se apaga la unidad exterior (etapa S13).
El flujo del proceso arriba indicado es un ejemplo y no se limita al mismo. Por ejemplo, en otra realización, la condición para detener la operación de enfriamiento puede ser una de las etapas S3 y S5 o la combinación de las mismas.
En otra realización se puede omitir el proceso de aumento en la etapa S4.
En cuanto a la condición para abandonar la operación de calentamiento, como alternativa a la etapa 10 se puede utilizar una diferencia entre cualquier temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo correspondiente.
Proceso de aumento del controlador exterior 100
La Fig. 8 muestra un ejemplo del flujo del proceso de aumento realizado durante el proceso principal en las Figs. 7A, 7B por el controlador exterior 100. En la etapa S4 del proceso principal, el controlador exterior 100 realiza el proceso de aumento para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento que se está realizando actualmente después de la solicitud de agua caliente.
El controlador exterior 100 transmite un comando para reducir cada temperatura de Apagado térmico en cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (etapa S41).
El controlador exterior 100 transmite un comando para aumentar la frecuencia de rotación del ventilador interior de cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (etapa S42). De este modo, la cantidad de viento de cada unidad interior aumenta.
El controlador exterior 100 transmite un comando para cerrar ligeramente la válvula de expansión de cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (etapa S43). De este modo se reduce la temperatura de evaporación de cada unidad interior, lo que aumenta la potencia de la operación de enfriamiento.
El controlador exterior 100 determina si alguna de las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento solicita algún aumento de la operación de enfriamiento (etapa S44). La determinación se realiza sobre la base del "Nivel de solicitud" de cada unidad interior almacenado en la tabla de estados en la memoria 104. En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S45. En caso negativo, el proceso continúa con la etapa S46.
El controlador exterior 100 aumenta la frecuencia de rotación del compresor 111 de acuerdo con el nivel de solicitud más alto en la tabla de estados en la memoria 104 (etapa S45).
El controlador exterior 100 aumenta la frecuencia de rotación del compresor 111 en función del ancho de paso de aumento predeterminado (etapa S46). De este modo, la potencia de la operación de enfriamiento aumenta incluso cuando ninguna de las unidades interiores en la operación de enfriamiento solicita un aumento de potencia de la operación de enfriamiento.
El orden de las etapas S41 a S46 no se limita al arriba mencionado. Se pueden omitir una o más etapas entre las etapas S41 a S46.
Proceso principal del controlador interior 200
La Fig. 9 muestra un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador interior 200. El proceso principal interior comienza cuando se enciende una unidad interior.
El controlador interior 200 monitorea la operación actual transmitida desde el controlador exterior 100 en un intervalo de tiempo predeterminado (etapa S201). El proceso continúa con la etapa S202 al recibir el modo de operación actual. El controlador interior 200 determina si la operación actual cambiará de una operación de enfriamiento a una operación de calentamiento (etapa S202). En caso afirmativo, el proceso continúa con la etapa S203. En caso negativo, el proceso vuelve a la etapa S201.
El controlador interior 200 aumenta la potencia de la operación de enfriamiento que se está ejecutando actualmente de acuerdo con un comando del controlador exterior 100 (etapa S203). Por ejemplo, el controlador interior 200 cambia, basándose en el comando, una frecuencia de rotación del ventilador interior correspondiente, la temperatura de Apagado térmico y/o el grado de apertura de la válvula de expansión correspondiente.
El controlador interior 200 recibe el comando de parada de ventilador desde el controlador exterior 100 para detener un ventilador interior correspondiente. El controlador interior 200 detiene el ventilador interior correspondiente de acuerdo con el comando de parada de ventilador (etapa S204). De este modo no sale ninguna ventana caliente de la unidad interior durante la operación de calentamiento que se realizará posteriormente.
El controlador interior 200 recibe el comando de válvula del controlador exterior 100 y controla el grado de apertura de la válvula de expansión correspondiente de acuerdo con el comando de válvula (etapa S205). De este modo se puede garantizar que toda la cantidad de refrigerante pueda circular dentro del circuito de refrigerante durante la operación de calentamiento.
El controlador interior 200 repite las etapas 201 a 205 arriba mencionadas hasta que se apaga la unidad interior (etapa S206).
En el proceso principal del controlador interior 200 arriba mencionado, la etapa 203 puede omitirse en caso de que el proceso principal del controlador exterior 100 no realice el proceso de aumento.
Modificaciones
A continuación se indican otras realizaciones preferidas de acuerdo con el sistema de la presente invención.
Primera modificación
La Fig. 10 muestra un sistema 10' según una modificación del sistema 10 en la realización arriba indicada. El sistema 10' se diferencia del sistema 10 en que cada válvula de expansión correspondiente a cada unidad interior o a una unidad de suministro de agua caliente está dispuesta en una unidad exterior. En las Figs. 1 y 10, los componentes con los mismos signos de referencia en los sistemas 10, 10' tienen la misma función o una función correspondiente. Por consiguiente, más abajo solo se explicará la diferencia entre los sistemas 10, 10'. Se puede hacer referencia a los componentes y/o funciones comunes entre los sistemas 10, 10' en la explicación sobre el sistema 10 indicada más arriba.
El sistema 10' en la Fig. 10 tiene una unidad exterior 110', al menos una unidad interior 120a', 120b' y una unidad 130’ de suministro de agua caliente, que están conectadas entre sí. Cada unidad en el sistema 10' está conectada entre sí de la misma manera que la conexión en el sistema 10.
La unidad exterior 110' tiene válvulas 122a, 122b, 132 de expansión que están dispuestas para cada una de las unidades interiores 120a', 120b' y la unidad 130’ de suministro de agua caliente, respectivamente. La estructura de cada válvula 122a, 122b, 132 de expansión es la misma que la válvula de expansión en el sistema 10. Las conexiones entre cada válvula 122a, 122b, 132 de expansión y otros componentes en el sistema 10' son las mismas que las de la válvula de expansión en el sistema 10.
La unidad exterior 110' tiene un controlador exterior 100'. El controlador exterior 100' tiene la misma función que el controlador exterior 100 en el sistema 10, y además tiene la función de controlar el grado de apertura de cada una de las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión.
Cada unidad interior 120a', 120b' tiene un controlador interior 200'. El controlador interior 200' tiene la misma función que el controlador interior 200 en el sistema 10, aparte de la función para controlar una válvula de expansión correspondiente.
La unidad 130 de suministro de agua caliente tiene un controlador 300’ de suministro de agua caliente. El controlador 300' de suministro de agua caliente tiene la misma función que el controlador 300 de suministro de agua caliente en el sistema 10, aparte de la función de controlar una válvula de expansión correspondiente.
Segunda modificación
Las funciones del controlador exterior 100, 100', de cada controlador interior 200, 200' y del controlador 300 de suministro de agua caliente pueden distribuirse entre los mismos de forma diferente a los sistemas 10, 10' arriba mencionados. Por ejemplo, una parte de los controles realizados por el controlador interior 200, 200' pueden ser realizados alternativamente por el controlador exterior 100, 100' correspondiente, y viceversa. El control de cualquier componente en los sistemas 10, 10' puede conmutarse entre el controlador exterior 100, 100' y el controlador interior 200, 200' de acuerdo con una condición predeterminada.
Por ejemplo, el controlador exterior 100, 100' puede generar un comando para controlar las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y transmitir el comando directamente a las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión. Asimismo, el controlador exterior 100, 100' puede generar un comando para controlar los ventiladores interiores 123a, 123b y transmitir el comando directamente a los ventiladores interiores 123a, 123b. Es preferible controlar las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y los ventiladores interiores 123a, 123b mediante el controlador exterior 100, 100' después de la solicitud de agua caliente durante la operación de enfriamiento y hasta el final de la operación de calentamiento posterior.
Además, es preferible que las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y los ventiladores interiores 123a, 123b estén controlados independientemente por el controlador interior 200 correspondiente o el controlador 300 de suministro de agua caliente durante un período de operación normal. Un período de operación normal es distinto del período "después de la solicitud de agua caliente durante una operación de enfriamiento y hasta el final de la operación de calentamiento realizada posteriormente después de la operación de enfriamiento".
Si bien solo se han elegido realizaciones seleccionadas para ilustrar la presente invención, a partir de esta divulgación será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar varios cambios y modificaciones en la presente memoria sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende:
una unidad exterior (110) que tiene un compresor (111) y un intercambiador (113) de calor exterior;
al menos una o más unidades interiores (120a, 120b), cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior (110) e incluye un intercambiador de calor interior;
una unidad (130) de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior (110) de manera que está dispuesta en paralelo a al menos una o más unidades interiores (120a, 120b) y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante-agua; y
un controlador (100) configurado para monitorear la presencia de una solicitud de suministro de agua caliente desde la unidad (130) de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento que se realiza en al menos una unidad interior entre las al menos una o más unidades interiores (120a, 120b), y luego iniciar la operación de calentamiento de acuerdo con la solicitud;
en donde el controlador (100) está configurado además para transmitir a todas las, al menos una, unidades interiores que están encendidas para dicha operación de enfriamiento, un comando de parada de ventilador para detener un ventilador dispuesto en cada unidad interior;
caracterizado por que
el controlador (100) está configurado además para transmitir dicho comando de parada de ventilador antes de iniciar la operación de calentamiento.
2. Un sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende:
una unidad exterior (110) que tiene un compresor (111) y un intercambiador (113) de calor exterior;
al menos una o más unidades interiores (120a, 120b), cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior (110) e incluye un intercambiador de calor interior;
una unidad (130) de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior (110) de manera que está dispuesta en paralelo a la al menos una o más unidades interiores (120a, 120b) y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante-agua; y
un controlador (100) configurado para monitorear la presencia de una solicitud de suministro de agua caliente desde la unidad (130) de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento que se realiza en al menos una unidad interior entre la al menos una o más unidades interiores (120a, 120b), y luego iniciar la operación de calentamiento de acuerdo con la solicitud;
en donde el controlador (100) está configurado además para transmitir a todas las, al menos una, unidades interiores que están encendidas para dicha operación de enfriamiento, un comando de parada de ventilador para detener un ventilador dispuesto en cada unidad interior;
caracterizado por que
el controlador (100) está configurado además para transmitir al compresor (111) un comando de parada de compresor para detener el compresor (111); y
el controlador (100) está configurado además para transmitir el comando de parada de compresor y el comando de parada de ventilador sustancialmente al mismo tiempo.
3. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2,
que además comprende una pluralidad de válvulas (122a, 122b, 132) cada una de las cuales está dispuesta para la unidad (130) de suministro de agua caliente y cada una de las al menos una o más unidades interiores (120a, 120b) y que está configurada para controlar la cantidad de refrigerante suministrado a la unidad correspondiente.
4. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 3, en donde el controlador (100) está configurado para mantener cada válvula correspondiente a cada una de todas las unidades interiores (120a, 120b) en un grado de apertura predeterminado durante la operación de calentamiento.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3587949A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-01 E.ON Sverige AB Method and controller for controlling a reversible heat pump assembly
CN210832212U (zh) * 2019-04-09 2020-06-23 恒泽节能有限公司 使用室外空气热交换器调节气温、湿度及水温的调控系统
US11739952B2 (en) * 2020-07-13 2023-08-29 Rheem Manufacturing Company Integrated space conditioning and water heating/cooling systems and methods thereto
CN114135929B (zh) * 2021-11-22 2023-06-20 宁波奥克斯电气股份有限公司 多联内机的控制方法、控制装置及空调机组
EP4224093A1 (en) * 2022-02-07 2023-08-09 Daikin Europe N.V. Refrigeration device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60211251A (ja) * 1984-04-03 1985-10-23 Tokyo Electric Power Co Inc:The インバ−タエアコンおよび給湯器を有する複合システムの制御方法
CN101210748A (zh) * 2006-12-28 2008-07-02 苏宇贵 空调热水复合机
CN102105750B (zh) * 2008-10-29 2014-03-19 三菱电机株式会社 空气调节装置
JP2010196953A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Daikin Ind Ltd ヒートポンプシステム
CN201429275Y (zh) * 2009-06-26 2010-03-24 合肥天鹅制冷科技有限公司 空气源采暖、空调、热水三用机
JP2012007779A (ja) 2010-06-23 2012-01-12 Daikin Industries Ltd 空気調和装置
JP2012013357A (ja) 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp ヒートポンプ式温水暖房装置
JP5121908B2 (ja) * 2010-09-21 2013-01-16 三菱電機株式会社 冷房給湯装置
JP5228023B2 (ja) * 2010-10-29 2013-07-03 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
EP2653805B1 (en) 2010-12-15 2018-11-14 Mitsubishi Electric Corporation Combined air-conditioning and hot water supply system
JP2013007523A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Panasonic Corp 冷温水給湯装置
JP5737067B2 (ja) * 2011-08-25 2015-06-17 富士通株式会社 光伝送装置及び光伝送ネットワークシステム
JP2013104605A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Panasonic Corp 冷温水給湯装置
WO2013074973A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Enverid Systems, Inc. Method and system for conditioning air in an enclosed environment with distributed air circuilatioin systems
US9389000B2 (en) * 2013-03-13 2016-07-12 Rheem Manufacturing Company Apparatus and methods for pre-heating water with air conditioning unit or heat pump
JP6504972B2 (ja) * 2015-08-20 2019-04-24 伊藤　彰 冷暖風送風機
CN105276706B (zh) * 2015-10-16 2018-12-11 珠海格力电器股份有限公司 一种空调热水一体机及其控制方法

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