IT201700015758A1 - Impianto integrato di climatizzazione ad alta efficienza energetica. - Google Patents
Impianto integrato di climatizzazione ad alta efficienza energetica.Info
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Description
IMPIANTO INTEGRATO DI CLIMATIZZAZIONE AD ALTA
EFFICIENZA ENERGETICA
La presente invenzione riguarda un impianto integrato di climatizzazione ad alta efficienza energetica.
Più precisamente, la presente invenzione riguarda un impianto integrato di climatizzazione ad alta efficienza energetica che utilizza contattori a membrana a tre fluidi 3F-CMC. L’impianto secondo l’invenzione si presenta come un impianto ibrido che mette insieme un ciclo a compressione di vapore con un ciclo operante con essiccanti liquidi. L’impianto è munito di una valvola di commutazione del flusso di refrigerante per poter attuare con maggiore efficienza energetica anche il riscaldamento invernale oltre che la climatizzazione nelle stagioni intermedie ed estiva.
Campo della tecnica
L’invenzione riguarda l’ampio settore del trattamento dell’aria (condizionamento di ambienti civili ed industriali, climatizzazione di mezzi di trasporto, controllo igrometrico di ambienti confinati, deumidificazione dell’aria, settore della refrigerazione, sviluppo di compatti condensatori evaporativi a membrana per migliorare l’efficienza di cicli frigorigeni, raffrescamento passivo di ambienti confinati, etc.) e si presenta particolarmente promettente nel campo del condizionamento dell’aria su veicoli elettrici.
Stato della tecnica
Nel settore dei trattamenti dell’aria (industriali e civili) per la deumidificazione ed il condizionamento, oltre ai tradizionali cicli frigo a compressione di vapore, trovano sempre più spazio anche impianti che utilizzano soluzioni igroscopiche (essiccanti liquidi) quali, ad esempio, soluzioni acquose di LiCl, CaCl2, etc.. In particolare appaiono oggi particolarmente interessanti per la loro grande efficienza energetica impianti misti (ibridi) che utilizzano essiccanti liquidi per fronteggiare la parte latente del carico termico (deumidificazione dell’aria) e cicli frigo a compressione di vapore per fronteggiare la parte sensibile (raffreddamento dell’aria).
Con tali approcci, nel regime estivo e in stagione intermedia si possono ottenere riduzioni dei consumi energetici fino al 35-40% rispetto alla tecnologia tradizionale che per deumidificare l’aria la deve necessariamente raffreddare sotto la temperatura di rugiada. L’adozione di contattori a tre fluidi (aria, liquido essiccante e fluido refrigerante) con membrana idrofobica di separazione tra l’aria e l’essiccante consente di realizzare impianti ibridi compatti ed atti anche all’impiego su mezzi di trasporto come già illustrato, ad esempio, in WO 2012/042553 e in WO2015132809.
La Fig. 1 mostra uno schema realizzativo di un impianto integrato secondo la tecnica nota, dove vi sono due CMC, il deumidificatore CMC1 ed il rigeneratore CMC2 della tecnica anteriore, sono disposti rispettivamente in serie e in parallelo a tradizionali batterie B1 e B2 di scambio termico. La temperatura di evaporazione/condensazione del fluido frigorigeno nelle batterie B1 e B2 è rispettivamente la stessa del CMC1 e del CMC2. Tramite le valvole a 3 vie V1, V2, V3 e V4 è possibile ripartire la portata di refrigerante tra CMC1 e B1 così come tra CMC2 e B2, fino a poter escludere completamente l’uno o l’altro dei due componenti citati.
Come si può osservare, il contattore a membrana CMC1 (deumidificatore) è posto in serie alla batteria di scambio termico B1 per trattare l’intera portata di aria in ingresso all’ambiente.
I due componenti CMC1 e B1, con riferimento alla parte di circuito del refrigerante a bassa pressione (a valle della valvola di laminazione fino all’aspirazione del compressore), sono disposti in parallelo per cui la temperatura di evaporazione del fluido frigorigeno in B1 e in CMC1 sarà la stessa. Con valvole a 3 vie è possibile ripartire adeguatamente la portata di refrigerante tra CMC1 e B1 fino a poter escludere completamente l’uno o l’altro dei due componenti citati. Con riferimento alla parte di circuito del refrigerante ad alta pressione (uscita dal compressore fino all’ingresso della valvola di laminazione L), i due componenti CMC2 e B2 sono ancora disposti in parallelo con la stessa temperatura di condensazione del refrigerante. Tramite altre valvole a 3 vie è possibile ripartire adeguatamente la portata di refrigerante tra CMC2 e B2 fino a poter escludere completamente l’uno o l’altro dei due componenti. I componenti CMC2 e B2 sono attraversati in parallelo da aria esterna.
Come osservato negli stessi documenti di tecnica nota, questa architettura di impianto presenta grande interesse per la climatizzazione di autoveicoli elettrici al fine di aumentarne l’autonomia riducendo le onerose richieste energetiche dell’impianto di condizionamento. Questo impianto, peraltro, è stato la base della richiesta di finanziamento europeo XERIC nell’ambito Horizon 2020 a suo tempo presentata e che è stata successivamente finanziata col titolo “Innovative Climate-contro system to extend range of electric vehicles and improve comfort”. Infatti l’impianto consente di realizzare significativi risparmi energetici e di poter trattare in modi diversi l’aria immessa nell’abitacolo: in particolare è possibile raffreddarla e deumidificarla nel regime estivo, di deumidificarla solamente nelle stagioni intermedie mentre si può riscaldarla nella stagione invernale operando come pompa di calore nel regime invernale tramite la valvola di commutazione a 4 vie che consente di invertire la direzione del flusso di refrigerante. Si deve infatti ricordare che il riscaldamento invernale, se realizzato con l’uso diretto di energia elettrica, penalizza assai l’autonomia (in questo caso non è disponibile energia termica dal motore come nei tradizionali veicoli). Nel caso del condizionamento dell’abitacolo di un automobile, si può inviare aria calda nell’abitacolo invertendo, mediante la valvola di commutazione a 4 vie (V), il senso di circolazione del fluido frigorigeno tra le sole batterie B1 e B2 ed chiudendo con le valvole a 3 vie l’apporto di refrigerante a CMC1 e CMC2. L’inversione può essere realizzata automaticamente quando richiesto dalle condizioni climatiche. Nel caso di esclusione completa dei CMC, l’impianto funzionerebbe con la batteria B2 operante come evaporatore e B1 come condensatore e cioè come pompa di calore per immettere aria calda nell’abitacolo.
Le problematiche riscontrate con questo impianto della tecnica anteriore comprendono tre limiti principali.
In primo luogo, il contattore a membrana di deumidificazione deve essere dimensionato per trattare l’interna portata d’aria da immettere nell’abitacolo e non può essere escluso dal percorso dell’aria nella stagione invernale quando dovrà operare solo B1 (perdite di carico lato aria CMC1).
In secondo luogo, nel regime estivo è necessario, sia sulla parte di circuito a bassa pressione che sulla parte ad alta pressione, assicurare la corretta ripartizione del fluido refrigerante tra detti circuiti in parallelo di alimentazione rispettivamente tra B1 e CMC1 e tra B2 e CMC2, azionando parzialmente ed opportunamente le valvole a 3 vie deputate a questa funzione. Questa azione di regolazione delle portate in uscita richiede l’uso di opportuni dispositivi di azionamento automatico delle valvole a 3 vie controllati da opportuni sensori: pertanto questo approccio presenta aspetti di una certa complessità e macchinosità.
In terzo luogo, l’azione di sola deumidificazione dell’aria nelle stagioni intermedia non prevede la possibilità di realizzare anche un successivo processo di riscaldamento dell’aria da immettere nell’abitacolo.
Scopo e oggetto dell’invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un impianto integrato di climatizzazione ad alta efficienza energetica che risolva almeno parzialmente i problemi e superi gli svantaggi della tecnica anteriore.
E’ oggetto della presente invenzione un impianto secondo le allegate rivendicazioni.
Descrizione dettagliata di esempi di realizzazione dell’invenzione
Lista delle figure
L’invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui:
− la figura 1 mostra un impianto integrato secondo la tecnica anteriore per il condizionamento dell’aria con CMC1 (deumidificatore) e CMC2 (rigeneratore) con in serie e in parallelo due tradizionali batterie di scambio termico (B1 e B2); il recuperatore termico HE è disposto tra CMC1 e CMC2. VC rappresenta la valvola di commutazione a 4 vie sul circuito delle batterie; − la figura 2 mostra uno schema di impianto secondo la nuova architettura di sistema dell’invenzione; − la figura 3 mostra lo schema della figura 2 in configurazione di raffreddamento e deumidificazione;
− la figura 4 mostra lo schema della figura 2 in configurazione di sola deumidificazione;
− la figura 5 mostra lo schema della figura 2 in configurazione di riscaldamento e deumidificazione; e
− la figura 6 mostra lo schema della figura 2 in configurazione di solo riscaldamento.
Si specifica qui che elementi di forme di realizzazione differenti possono essere combinati insieme per fornire ulteriori forme di realizzazione senza limiti rispettando il concetto tecnico dell’invenzione, come il tecnico medio del ramo intende senza problemi da quanto descritto.
La presente descrizione inoltre fa riferimento alla tecnica nota per la sua implementazione, riguardo alle caratteristiche di dettaglio non descritte, come ad esempio elementi di minore importanza usualmente utilizzati nella tecnica nota in soluzioni dello stesso tipo.
Quando si introduce un elemento si intende sempre che può essere “almeno uno” o “uno o più”.
Quando si elenca una lista di elementi o di caratteristiche in questa descrizione si intende che il trovato secondo l’invenzione “comprende” oppure alternativamente “è composto di” tali elementi.
Forme di realizzazione
Facendo riferimento allo schema di Figura 2, secondo l’invenzione, l’impianto integrato secondo l’invenzione è mostrato nella sua struttura al fine di per mostrare i percorsi possibili, senza specificare i possibili percorsi del fluido refrigerante. I possibili percorsi del fluido refrigerante sono rappresentati con linea tratteggiata semplice. Il puntinato bianco è utilizzato per rappresentare i percorsi dell’aria, la linea puntinata l’essiccante concentrato caldo e infine la linea tratto-punto l’essiccante diluito freddo.
Inoltre, si utilizzeranno i seguenti riferimenti in tutte le figure:
HE Scambiatore di calore (Heat exchanger)
3V Valvola a tre vie (Three-way valve)
ET Serbatoio di espansione (Expansion tank) ECEV Valvola di espansione controllata elettronicamente (Electronic-Controlled Expansion Valve)
RDO Porta di riciclo (Recycle Door)
OA Aria esterna (Outside Air)
3F-CMC Contattore a membrane a tre fluidi (Three-Fluids Combined Membrane Contactor)
4V Valvola a quattro vie (Four-way valve)
COMP Compressore (Compressor)
DO Porta (Door)
DEF Sbrinamento (Defrost)
VE Sfiato (Vent)
IA Aria interna (Inside Air).
La parte a bassa pressione (sezione di evaporazione) comprende due circuiti di alimentazione del refrigerante all’evaporatore HE1 e al contattore di deumidificazione 3F-CMC1 ancora disposti in parallelo. Tuttavia, in questa architettura, la portata di refrigerante nei due circuiti in parallelo è perfettamente ripartita in modo indipendente grazie alla presenza di due valvole di espansione a controllo elettronico ECEV1e ECEV2che assicurano all’uscita sia del evaporatore HE1 che del contattore di deumidificazione 3F-CMC1 la stessa condizione termodinamica (eguale temperatura di surriscaldamento del vapore.
Quando il contattore di rigenerazione 3F-CMC2 e il condensatore HE2/HE1 operano contemporaneamente nella parte ad alta pressione (sezione di condensazione), essi opereranno in serie e cioè saranno attraversati dall’intera portata di refrigerante in uscita dal compressore; questa disposizione risolve il problema di un’adeguata ripartizione della portata di refrigerante tra i due circuiti ad alta pressione che invece caratterizzava la precedente architettura.
Nelle figure da 3 a 6 si inseriranno le frecce indicanti le direzioni di flusso dei fluidi, e con il tratteggiato semplice che in figura 2 indica i percorsi possibili del termovettore si indicheranno invece tutti quei percorsi (a prescindere dal fluido) che non sono utilizzati nella configurazione specifica. Inoltre, con la linea piena più spessa si indicherà il fluido termovettore a bassa pressione e con la linea piena più fina il fluido termovettore ad alta pressione.
L’architettura schematizzata nelle successive figure può consentire, azionando opportunamente sia la valvola di inversione a 4 vie (4V) che le altre a 3 vie (3V) svariate azioni di controllo sull’aria da immettere in cabina. In particolare risulta ora possibile associare l’azione di deumidificazione con una successiva azione di riscaldamento per le stagioni intermedie.
Sono previsti mezzi elettronici di controllo per aprire e chiudere selettivamente una o più vie di dette prima 3V1, seconda 3V2, terza 3V3e quarta 3V4valvola a tre vie, nonché di detta valvola a 4 vie 4V nonché aprire e chiudere selettivamente detta prima ECEV1e seconda ECEV2valvola ad espansione a controllo elettronico
Si può osservare che nell’architettura di impianto secondo l’invenzione le valvole a 3 vie operano solo al fine di realizzare una completa deviazione dell’intera portata lungo due percorsi alternativi. Non vi è più la necessità di un controllo fine di parzializzione con lo scopo di ripartire correttamente le portate di refrigerante sui due circuiti ad alta pressione.
La configurazione della Figura 3 è una configurazione speciale delle valvole a 3 e a 4 vie per ottenere un’azione di raffreddamento e deumidificazione combinata (due percorsi paralleli) da parte dell’impianto 1000.
Infatti, agiscono entrambi gli scambiatori di calore HE1 e HE2, in alto in figura per raffreddare la corrente di aria fredda (poiché il fluido refrigerante evapora a bassa temperatura e pressione) ed in basso sempre in figura per cedere all’aria esterna il calore di desurriscaldamento e di condensazione (poiché il fluido refrigerante si desurriscalda e condensa a maggiori temperature e ad alta pressione). Il primo contattore 3F-CMC1 deumidifica l’aria esterna e raffredda il fluido termovettore, mentre il secondo contattore 3F-CMC2 rigenera la soluzione essiccante cedendo all’esterno sotto forma di vapore acqueo l’acqua assorbita nel 3FR-CMC1. Le valvole ECEV regolano l’espansione del fluido refrigerante in modo da poter inviare al compressore il fluido refrigerante allo stato di vapore leggermente surriscaldato.
Nel dettaglio si eseguono le seguenti fasi di configurazione dell’impianto secondo l’invenzione per ottenere raffreddamento e deumidificazione dell’aria di processo:
A1. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie 3V1in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
B1. chiudere una sola via di detta seconda valvola a 3 vie 3V2in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante direttamente tra detta valvola a quattro vie 4V a detta terza valvola a tre vie 3V3;
C1. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie 3V3in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
D1. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie 3V4in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
E1. Aprire detta valvola a 4 vie 4V in modo da far passare il fluido refrigerante da una parte tra detta prima valvola a 3 vie 3V1e l’entrata di detti mezzi frigoriferi COMP, e dall’altra tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi COMP e detta seconda valvola a tre vie 3V2; e
F1. aprire detta prima ECEV1e detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico ECEV2;
La configurazione della Figura 4 è una configurazione speciale delle valvole a 3 e a 4 vie per ottenere un’azione di sola deumidificazione da parte dell’impianto 1000.
Infatti, lo scambiatore di calore HE1 non è attraversato dal refrigerante. Il primo contattore 3F-CMC1 deumidifica e raffredda l’aria di processo, mentre il secondo contattore 3F-CMC2 rigenera la soluzione essiccante grazie al già citato scambio di massa con l’aria esterna.
In dettaglio, si eseguono le seguenti fasi di configurazione dell’impianto dell’invenzione per ottenere unicamente deumidificazione dell’aria di processo:
A2. chiudere tutte le vie di detta prima valvola a 3 3V1;
B2. chiudere una sola via di detta seconda valvola a 3 vie 3V2in modo tale da impedire il passaggio diretto di fluido refrigerante tra detta valvola a quattro vie 4V a detta terza valvola a tre vie 3V3;
C2. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie 3V3in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
D2. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie 3V4in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
E2. Chiudere due sole vie di detta valvola a quattro vie 4V in modo da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detta prima valvola a 3 vie 3V1e detti mezzi frigoriferi COMP e aprire le altre due vie per permettere il passaggio di fluido refrigerante tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi COMP e detto secondo contattore 3F-CMC2; e
F2. Chiudere detta prima ECEV1 e aprire detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico ECEV2.
La configurazione della Figura 5 è una configurazione particolare delle valvole a 3 e a 4 vie per ottenere un’azione di riscaldamento e deumidificazione dell’aria di processo da parte dell’impianto 1000.
Infatti, lo scambiatore di calore HE1 è ora percorso dal fluido refrigerante che condensando cede calore all’aria di processo mentre lo scambiatore HE2 è escluso. Il primo contattore 3F-CMC1 deumidifica l’aria esterna vettore, mentre il secondo contattore 3F-CMC2 è sempre utilizzato per rigenera la soluzione essiccante.
In dettaglio, si eseguono le seguenti fasi di configurazione dell’impianto secondo l’invenzione per ottenere riscaldamento e deumidificazione dell’aria di processo:
A3. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie 3V1in modo tale da interrompere il flusso del refrigerante tra detto evaporatore HE1 e l’entrata di detti mezzi frigoriferi COMP; e
B3. chiudere una via di detta seconda valvola a 3 vie 3V2in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante direttamente tra detta valvola a quattro vie 4V a detta terza valvola a tre vie 3V3;
C3. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie 3V3in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
D3. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie 3V4in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
E3. Chiudere due vie di detta valvola a quattro vie 4V in modo da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detta prima valvola a 3 vie 3V1e detti mezzi frigoriferi COMP e aprire le altre due vie per permettere il passaggio di fluido refrigerante tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi COMP e detto secondo contattore 3F-CMC2; e
F3. Chiudere detta prima ECEV1e aprire detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico ECEV2.
La configurazione della Figura 6 è una configurazione speciale delle valvole a 3 e a 4 vie per ottenere un’azione di solo riscaldamento (tradizionale pompa di calore) da parte dell’impianto 1000.
Infatti, è attivato lo scambiatore di calore HE1 (con fluido refrigerante che si desurriscalda e condensa al suo interno). Il due contattori 3FCMC1 e 3F-CMC2 sono esclusi.
In dettaglio, si eseguono le seguenti fasi di configurazione dell’impianto dell’invenzione per ottenere unicamente riscaldamento dell’aria di processo:
A4. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie 3V1in modo tale da interrompere il flusso del refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
B4. chiudere una via di detta seconda valvola a 3 vie (3V2) in modo tale da interrompere il passaggio di fluido refrigerante tra l’entrata di detti mezzi frigoriferi e detto secondo contattore 3F-CMC2;
C4. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie 3V3in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
D4. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie 3V4in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore HE1 e detto condensatore HE2;
E4. Aprire detta valvola a quattro vie 4V in modo da permettere il passaggio di detto fluido frigorigeno tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi COMP e detta prima valvola a tre vie 3V1e tra l’entrata di detti mezzi frigoriferi COMP e detta seconda valvola a tre vie 3V2; e
F4. Aprire detta prima ECEV1e chiudere detta seconda ECEV2valvola ad espansione a controllo elettronico.
Novità rispetto alla tecnica nota
La nuova architettura di impianto integrato presenta grande interesse per la climatizzazione di autoveicoli elettrici. Infatti essa può operare come ibrido nel regime estivo/stagioni intermedie e come pompa di calore nel regime invernale utilizzando la valvola di commutazione a 4 vie. Si deve infatti ricordare che il riscaldamento invernale, se realizzato con l’uso diretto di energia elettrica, penalizza assai l’autonomia (in questo caso non è disponibile energia termica dal motore come nei tradizionali veicoli).
La differenza con la tecnica nota include il fatto di avere nell’impianto due circuiti paralleli. Grazie a questo e alle valvole presenti, si possono realizzare con un solo impianto tutti i regimi di funzionamento adatti ad ogni stagione e condizione.
L’azione di regolazione non richiede più alcun dispositivo di controllo per garantire la corretta parzializzazione delle portate di refrigerante sui due detti circuiti in parallelo infatti ora basterà solo aprire/chiudere le opportune valvole a tre vie per realizzare la completa deviazione dell’intera portata lungo due percorsi alternativi.
Inoltre, l’azione di sola deumidificazione dell’aria nelle stagioni intermedia può anche essere associata ad processo di riscaldamento dell’aria da immettere nell’abitacolo.
Vantaggi dell’invenzione
I vantaggi dell’invenzione sono:
a) nel condizionamento e nella deumidificazione dell’aria: il risparmio energetico;
b) nel settore del condizionamento di veicoli tradizionali: il risparmio energetico e la possibilità di attuare nelle stagioni intermedie la sola deumidificazione dell’aria (impossibile con un impianto tradizionale);
c) nel caso di autoveicoli elettrici: il risparmio energetico di cui al punto b) comporta il valore aggiunto relativo ad un significativo incremento dell’autonomia del veicolo, a parità di comfort dei passeggeri;
d) nel settore della refrigerazione: il risparmio energetico dell’impianto (con riduzione della formazione di ghiaccio sulle batterie di raffreddamento dell’aria) e il miglioramento della qualità delle derrate (riduzione/eliminazione dei cicli di defrosting).
L’impianto secondo l’invenzione consente infatti notevoli risparmi di energia sia durante la deumidificazione e il raffrescamento tipici delle stagioni estive ed intermedie sia nel caso invernale, quando può operare come semplice pompa di calore per immettere aria calda nell’ambiente.
Particolarmente interessante si presenta la sua applicazione per la climatizzazione di veicoli elettrici al fine di ottenere rilevanti incrementi di autonomia, a parità di comfort dei passeggeri. Infatti nei veicoli ad azionamento totalmente elettrico non risulta possibile sfruttare l’energia termica di scarto del motore termico per immettere aria calda nell’abitacolo come nei tradizionali veicoli.
Bibliografia
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In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma è da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (2)
- RIVENDICAZIONI 1) Impianto integrato di climatizzazione, comprendente: − un primo contattore a membrana e a tre fluidi (3F-CMC1) aria, fluido refrigerante e fluido essiccante, come unità di condizionamento e/o deumidificazione dell’aria; − un secondo contattore a membrana e a tre fluidi (3F-CMC2) aria, fluido refrigerante e fluido essiccante, come unità di rigenerazione di detto fluido essiccante, collegato a detto primo contattore (3F-CMC1); − mezzi frigoriferi (COMP), collegati a detto primo contattore (3F-CMC1), detti mezzi frigoriferi avendo una entrata ed un’uscita di mezzi frigoriferi; − un evaporatore (HE1) avente due canali ciascuno alternativamente di entrata o uscita di evaporatore; − un condensatore (HE2) avente due canali ciascuno alternativamente di entrata o uscita di evaporatore; caratterizzato dal fatto che: − detti mezzi frigoriferi (COMP) sono atti a ricevere fluido refrigerante esclusivamente da detta unità di condizionamento e/o deumidificazione (3F-CMC1) attraverso detta entrata di mezzi frigoriferi; − una valvola di commutazione a 4 vie (4V) configurata per connettere alternativamente ed esclusivamente: o l’uscita e l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP) tra loro; o l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP) con una prima valvola a tre vie (3V1) e l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) con una seconda valvola a tre vie (3V2); o l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP) con detta seconda valvola a tre vie (3V2) e l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) con detta prima valvola a tre vie (3V1); − detta seconda valvola a tre vie (3V2) è posta su uno di detti due canali di evaporatore (HE1); − detta prima valvola a tre vie (3V1) è posta su uno di detti due canali di evaporatore (HE1) ed è configurata per connettere alternativamente: o detto evaporatore (HE1) con detta valvola a quattro vie (4V); o detto evaporatore (HE1) con una terza valvola a tre vie (3V3); − detta terza valvola a tre vie (3V3) è configurata per connettere in modo esclusivo: o detto secondo contattore a membrana e a tre fluidi (3F-CMC2) con detto condensatore (HE2); e/o o detto secondo contattore a membrana e a tre fluidi (3F-CMC2) con detta valvola a 4 vie (4V); o o detto condensatore (HE2) con detta valvola a 4 vie; − è compresa una prima (ECEV1) ed una seconda valvola ad espansione a controllo elettronico (ECEV2) inserite in cascata tra detto evaporatore (HE1) e detto primo contattore a membrana e a tre fluidi (3F-CMC1); − è compresa una quarta valvola a tre vie (3V4) configurata per connettere alternativamente ed esclusivamente: o detto condensatore (HE2) ad un nodo tra detta prima (ECEV1) e detta seconda (ECEV2) valvola ad espansione a controllo elettronico; o detto evaporatore (HE1) a detto nodo tra detta prima (ECEV1) e detta seconda (ECEV2) valvola ad espansione a controllo elettronico; essendo ulteriormente previsti mezzi elettronici di controllo per aprire e chiudere selettivamente una o più vie di dette prima (3V1), seconda (3V1), terza (3V3) e quarta (3V4) valvola a tre vie, nonché di detta valvola a 4 vie (4V) nonché aprire e chiudere selettivamente detta prima (ECEV1) e seconda (ECEV2) valvola ad espansione a controllo elettronico.
- 2) Metodo di climatizzazione, caratterizzato dal fatto di utilizzare l’impianto (1000) secondo la rivendicazione 1 e dal fatto di eseguire le seguenti prime fasi per ottenere raffreddamento e deumidificazione dell’aria ambiente: A1. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie (3V1) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); B1. chiudere una sola via di detta seconda valvola a 3 vie (3V2) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante direttamente tra detta valvola a quattro vie (4V) a detta terza valvola a tre vie (3V3); C1. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie (3V3) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); D1. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie (3V4) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); E1. Aprire detta valvola a 4 vie (4V) in modo da far passare il fluido refrigerante da una parte tra detta prima valvola a 3 vie (3V1) e l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP), e dall’altra tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) e detta seconda valvola a tre vie (3V2); e F1. aprire detta prima (ECEV1) e detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico (ECEV2); nonché alternativamente dal fatto di eseguire le seguenti seconde fasi per ottenere unicamente deumidificazione dell’aria ambiente: A2. chiudere tutte le vie di detta prima valvola a 3 (3V1); B2. chiudere una sola via di detta seconda valvola a 3 vie (3V2) in modo tale da impedire il passaggio diretto di fluido refrigerante tra detta valvola a quattro vie (4V) a detta terza valvola a tre vie (3V3); C2. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie (3V3) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); D2. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie (3V4) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); E2. Chiudere due sole vie di detta valvola a quattro vie (4V) in modo da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detta prima valvola a 3 vie (3V1) e detti mezzi frigoriferi (COMP) e aprire le altre due vie per permettere il passaggio di fluido refrigerante tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) e detto secondo contattore (3F-CMC2); e F2. Chiudere detta prima (ECEV1) e aprire detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico (ECEV2); nonché alternativamente dal fatto di eseguire le seguenti terze fasi per ottenere riscaldamento e deumidificazione dell’aria ambiente: A3. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie (3V1) in modo tale da interrompere il flusso del refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP) e ; B3. chiudere una via di detta seconda valvola a 3 vie (3V2) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante direttamente tra detta valvola a quattro vie (4V) a detta terza valvola a tre vie (3V3); C3. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie (3V3) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); D3. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie (3V4) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); E3. Chiudere due vie di detta valvola a quattro vie (4V) in modo da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detta prima valvola a 3 vie (3V1) e detti mezzi frigoriferi (COMP) e aprire le altre due vie per permettere il passaggio di fluido refrigerante tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) e detto secondo contattore (3F-CMC2); e F3. Chiudere detta prima (ECEV1) e aprire detta seconda valvola ad espansione a controllo elettronico (ECEV2); nonché alternativamente dal fatto di eseguire le seguenti quarte fasi per ottenere unicamente riscaldamento dell’aria ambiente: A4. chiudere una sola via di detta prima valvola a 3 vie (3V1) in modo tale da interrompere il flusso del refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); B4. chiudere una via di detta seconda valvola a 3 vie (3V2) in modo tale da interrompere il passaggio di fluido refrigerante tra l’entrata di detti mezzi frigoriferi e detto secondo contattore (3F-CMC2); C4. chiudere una sola via di detta terza valvola a 3 vie (3V3) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); D4. chiudere una sola via di detta quarta valvola a 3 vie (3V4) in modo tale da impedire il passaggio di fluido refrigerante tra detto evaporatore (HE1) e detto condensatore (HE2); E4. Aprire detta valvola a quattro vie (4V) in modo da permettere il passaggio di detto fluido frigorigeno tra l’uscita di detti mezzi frigoriferi (COMP) e detta prima valvola a tre vie (3V1) e tra l’entrata di detti mezzi frigoriferi (COMP) e detta seconda valvola a tre vie (3V2); e F4. Aprire detta prima (ECEV1) e chiudere detta seconda (ECEV2) valvola ad espansione a controllo elettronico.
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