IT9020151A1

IT9020151A1 - Apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore

Info

Publication number: IT9020151A1
Application number: IT020151A
Authority: IT
Inventors: Kazuaki Kamiyama; Nobuo Kawai
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-27
Also published as: IT9020151A0; GB2231692A; IT1240007B; KR900016702A; GB2231692B; US5078318A; GB9009553D0; JP2723339B2; KR930010717B1; JPH0375417A

Description

" APPARECCHIATURA DI RISCALDAMENTO A POMPA DI CALORE

RIASSUNTO

In una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore secondo l'invenzione, un compressore incluso in un ciclo di refrigerazione viene fatto funzionare con una velocità corrispondente ad una temperatura di scarico per cui la temperatura di aria scaricata in un ambiente attraverso un ventilatore interno da un condensatore diviene più vicina ad un valore impostato quando la temperatura ambiente è inferiore al suo valore impostato. Il ventilatore interno è fatto funzionare in dipendenza dalla temperatura ambiente, cioè è fatto funzionare nello stato di un flusso d'aria relativamente grande quando la temperatura ambiente è inferiore al suo valore impostato in forte grado ed è fatto funzionare nello stato di flusso d'aria relativamente piccolo quando la temperatura ambiente è più vicina al suo valore impastato.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un condizionatore d'aria e, più particolarmente una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore.

In una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore regolabile in potenza, quando viene impostata una temperatura di riferimento relativamente alla temperatura ambiente, ad esempio mediante un'unità di controllo a distanza, la velocità di rotazione di un compressore, cioè la potenza di riscaldamento viene controllata in dipendenza da una deviazione tra la tempeatura ambiente e la tempeatura di riferimento. In questo caso, al verificarsi di una grande deviazione di temperatura, cioè un cosiddetto forte carico di riscaldamento, il comprssore è azionato con una più elevata velocità di rotazione. Viceversa, nel momento di una piccola deviazione di temperatura, cioè piccolo carico di riscaldamento,il compressore è azionato con una più piccola velocità di rotazione.

Nel caso in cui il funzionamento di una apparecchiatura di riscaldamento è avviato nella circostanza in cui la temperatura ambiente è notevolmente più bassa di una temperatura di riferimento, la temperatura ambien te aumenta gradualmente verso la temperatura di riferimento. Quando la differenza fra esse si riduce gradualmente,la velocità di rotazione del compressore si riduce anch'essa.Quando la velocità di rotazione del compressore si riduce, la temperatura dell'aria insufflata dall'apparecchiatura di riscaldamento nell'ambiente si abbassa anch'essa. Per questa ragione, quando la temperatura diviene prossima alla temperatura impostata o di riferimento, persone nell'ambiente possono avvertire sensazione di freddo cosi da avvertire fastidio.

Perciò, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una apparecchiatura di riscaldamento a pompa dì calore realizzata in modo da non fornire fastidio per persone in un ambiente a causa dell'abbassamento della temperatura d'uscita, anche nel caso in cui la deviazione tra la temperatura ambiente e la temperatura di riferimento è piccola.

Per raggiungere questo scopo, secondo la presente invenzione, è proposta una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore comprendente un ciclo di refrigerazione realizzato per includere un compressore, un condensatore ed un evaporatore; un ventilatore interno per soffiare aria che ha subito scambio di calore mediante il condensatore in un ambiente; primi mezzi di azionamento per azionare in modo regolabile il compressore; secondi mezzi di azionamentoper azionare in modo regolabile il ventilatore interno; primi mezzi sensori per rilevare la temperatura ambiente, secondi mezzi sensori per rilevare la temperatura dell'aria inviata dal ventilatore interno; primi mezzi di impostazione per impostare una temperatura ambiente; secondi mezzi di impostazione per impostare la temperatura dell'aria soffiata dal ventilatore interno; primi mezzi di controllo in cui, quando la temperatura ambiente rilevata dai primi mezzi sensori è inferiore ad una temperatura impostata mediante i primi mezzi di impostazione, i primi mezzi di controllo sono atti a controllare la velocità del compressore attraverso i primi mezzi di azionamento per cui la deviazione tra la temperatura rilevata dai secondi mezzi sensori e la temperatura impostata mediante i secondi mezzi di impostazione viene ridotta; e secondi mezzi dì controllo per controllare la velocità di un ventilatore interno attraverso i secondi mezzi di azionamento in dipendenza dalla deviazione tra la temperatura ambiente rilevata dai primi mezzi sensori e la temperatura impostata mediante i primi mezzi di impostazione.

Secondo la presente invenzione, durante l'operazione di riscaldamento, il compressore è controllato in dipendenza dalla deviazione tra la temperatura di uscita dal ventilatore interno e il suo valore impostato di riferimento, ed il ventilatore interno è controllato in dipendenza dalla deviazione tra la temperatura ambiente e il suo valore di riferimento. Pertanto, anche quando la temperatura interna si avvicina al proprio valore di riferimento, viene soffiata aria relativamente calda. Perciò, ciò garan-tisce che non ai sia possibile che persone in un ambiente abbiano ad avver-tire sensazione di freddo o sconfortevolezza.

Nei disegni acclusi:

la figura 1 è uno schema a blocchi illustrante la disposizione di una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 è una vista schematica illustrante il modo per controllare un flusso d'aria di un ventilatore interno in una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 3 è una vista schematica illustrante il modo per controllare la velocità di un compressore in una apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

le figure 4A e 4B sono diagrammi di flusso per spiegare l'operazione di controllo della disposizone rappresentata in figura 1 rispettivamente;e le figure 5 e 6 sono diagrammi di temporizzazione illustranti il mo-do per controllare un'apparecchiatura di riscaldamento secondo una forma di realizzazione della presente invenzione e il modo per controllare una apparecchiatura di riscaldamento secondo la tecnica nota.

La figura 1 è uno schema a blocchi illustrante un'apparecchiatura dì riscaldamento a pompa di calore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. L'apparecchiatura di riscaldamento secondo questa forma di realizzazione è dotata di un ciclo di refrigerazione 2 costruito per includere un compressore (CP) 3, un condensatore 4, una valvola di espan-sione 5 ed un evaporatore 6. Aria riscaldata mediante il condensatore 4 vie-ne soffiata in un ambiente mediante un ventilatore interno 7. Il ventilato-re 7 è azionato mediante un motore 8 del ventilatore. Il compressore 3 è azionato mediante un motore 9 del compressore. Temperatura dell'aria soffia-ta dal condensatore 4 attraverso il ventilatore 7 nell'ambiente, cioè la temperatura di uscita Tb viene rilevata mediante un sensore di temperatura 10 disposto su un lato mandata del ventilatore 7. Al fine dì rilevare la temperatura di uscita o dell'aria di mandata o scaricata, può pure essere usato un sensore di temperatura del condensatore fissato al condensatore 4. In questo caso, la temperatura di uscita è ottenuta correggendo l'uscita del sensore di temperatura del condensatore in dipendenza dal flusso di aria dal ventilatore 7. Il motore 8 del ventilatore è controllato mediante un'unità di controllo 20 attraverso un circuito 11 di azionamento del motore del ventilatore e il motore 9 del compressore controllato mediante la unità di controllo o comando 20 attraverso un invertitore 12.

La temperatura ambiente Ta rilevata mediante il sensore 13 di temperatura ambiente e la temperatura di riferimento Ts impostata mediante un elemento 14 di impostazione della temperatura ambiente, come pure la temperatura di uscita o dell'aria soffiata Tb rilevata mediante il sensore 10 di temperatura sono applicate in ingresso all'unità di controllo o comando 20. Il ventilatore 7 è sottoposto a controllo di velocità mediante un'unità di controllo 21 di velocità del ventilatore interno attraverso il circuito 11 di azionamento o comando del ventilatore e il motore 8 del ventilatore per cui flusso d'aria corrispondente ad una deviazione tra la temperatura impostata Ts e la temperatura ambiente Ta, cioè una deviazione di temperatura A Ta (= Ts - Ta) viene fornito. Il circuito di azionamento o coman-do 11 è realizzato impiegando ad esempio tiristori. D'altro canto, la tempe-ratura ambiente Ta e la temperatura di riferimento Ts sono comparate l'una con l'altra in un comparatore 22 di temperatura. Quando vale la relazione espressa da Ta < Ts, il comparatore 22 fornisce in uscita un segnale di eccitazione in accensione o ON dell'invertitore. In risposta a tale segnale di eccitazione dell'invertitore, un'unità di controllo 23 dell'invertitore controlla la frequenza d'uscita e la tensione di uscita dell'invertitore 12 in modo tale che il motore 9 del compressore ruota con una velocità che corrisponde ad una deviazione ATc tra una temperatura impostata Tc che è impostata mediante un elemento 24 di impostazione di temperatura e una temperatura di uscita Tb rilevata mediante il sensore 10 di temperatura. Un temporizzatore 25 è previsto in associazione con un'unità di controllo 23 dell'invertitore al fine di eseguire un controllo dipendente dal tempo come sarà descritto successivamente. Si deve notare che rispettivi elementi entro un'unità di controllo 20 sono realizzati mediante software di microcalcolatore .

L'impostazione del flusso d'aria del ventilatore 7 mediante l'unità 21 di controllo di velocità è realizzata in conformità col modo di controllo rappresentato in figura 2. In altre parole, l'intervallo del flusso di aria è diviso in cinque zone FI, F2', F3, F4 e F5 di flusso d'aria in dipendenza da una deviazione di temperatura ATa = Ts - Ta. Nella zona FI, è impostato un flusso d'aria massimo UH. Nella zona F2 è impostato un flusso d'aria maggiore UH. Nella zona F3, è impostato un flusso d'aria medio M.

Nella zona F4 è impostato un flusso d'aria minore L. Inoltre nella zona F,5, è impostato un flusso d'aria minimo UL. Si deve notare che un sistema di impostazione di flusso d'aria in conformità con il controllo di isteresi per impedire funzionamento a pendolamento oscillante è rappresentato in figura 2 e che un valore di frontiera o limite della zona quando al deviazione di temperatura Ta si trova in un processo di diminuzione e un valore limite della zona quando la deviazione di temperatura Δ Ta subisce un processo di aumento sono leggermente diversi l'uno dall'altro come è indicato da una freccia P. In questo caso, il valore limite della zona quando la deviazione Δ Ta si trova nel processo di diminuzione è relativamente più piccolo di quando esso si trova in un processo di aumento.

L'impostazione di velocità, cioè l'impostazione di potenza del compressore 3 mediante l'unità di controllo 23 dell'invertitore viene condotta conformemente al modo rappresentato in figura 3. In figura 3, un valore di riferimento limite superiore Tcu ed un valore di riferimento limite inferiore Tcd della temperatura di uscita nel momento di un controllo ordinario, ed un valore di riferimento superiore Tcu' ed un valore di riferimento limite inferiore Tcd' nel momento del controllo a spostamento in discesa sono impostati in dipendenza dalla temperatura di uscita Tb. Pertanto, durante il controllo ordinario, mediante rispettivi valori impostati o di riferimento, la velocità di riferimento del compressore 3 viene suddivisa in una zona cil di alta velocità (velocità H), una zona C12 di velocità media (velocità M) ed una zona di bassa velocità C13 (velocità L). Analogamente, nel momento di un controllo a spostamento in discesa, la velocità di riferimento viene suddivisa in una zona di alta velocità C21 (velocità H<1>) una zona media C22 (velocità Μ') e una zona di bassa velocità C23 (velocità L') rispettivamente, spostate verso il lato della bassa velocità. Pure in questo caso, al fine di fornire una caratteristica ad isteresi rispetto al valore di riferimento Tc della temperatura di uscita Tb, valori di riferimento in un processo di riduzione di temperatura e quelli in un processo di aumento di temperatura sono leggermente mutuamente diversi.

L'operazione di controllo dell'apparecchiatura di riscaldamento così costruita sarà ora descritta facendo riferimento ai diagrammi di flusso rappresentati nelle figure 4A e 4B.

Quando l'apparecchiatura di riscaldamento viene eccitata, l'unità di controllo 20 avvia una operazione di controllo per azzerare dapprima un identificatore F evidenziente la relazione tra il periodo trascorso di tempo operativo e il modo di controllo di velocità del compressore 3 (passo 510). Quindi, l'unità di controllo 20 legge in essa una temperatura ambiente Ta rilevata mediante il sensore 13 ed una temperatura di riferimento Ts impostata mediante l'elemento 14 di impostazione di temperatura ambiente (passo SII) per eseguire una comaprazione tra le temperature Ta e Ts (passo S12). Quando tale relazione di temperatura viene valutata non essere

Ta < Ts, cioè essere Ta > Ts, poiché la temperatura ambiente Ta è superiore alla temperatura di riferimento Ts, non è necessario insufflare aria ad alta temperatura nell'ambiente. Pertanto, non vi è necessità di far funzionare il compressore 3, cioè il ciclo di refrigerazione 2. L'unità di controllo 20 fornisce in uscita un segnale di comando di spegnimento del compressore per predisporre o impostare il ventilatore interno 7 in modo tale che il flusso d'aria sia uguale al flusso d'aria minimo UL per il suo funzionamento (passo S13).

D'altro canto, nel passo S12, quando viene valutato che vale Ta < Ts, il ventilatore 7 viene fatto funzionare conformemente ad un flusso d'aria di mandata o di uscita impostato in corrispondenza con porzioni di flusso di aria rappresentate in figura 2 sulla base di Ta = Ts - Ta (passo S14). Il ventilatore 7 è azionato con una velocità tale che un flusso d'aria impostato viene ottenuto tramite il circuito 11 di azionamento del motore del ventilatore e il motore 8 del ventilatore. Successivamente, viene controllato il fatto se o no il compressore 3 è in funzione (passo S15). Di conseguenza, quando il compressore 3 viene giudicato,non in funzione, esso viene attivato con una velocità di avviamento determinata anticipatamente (passo S16). Pertanto il funzionamento ritorna al passo SII. Il compressore 3 viene attivato mediante l'unità di controllo 23 dell'invertitore attraverso lo invertitore 12 e il motore 9 del compressore. Viceversa, nel passo S15,quan do viene valutato che il compressore 3 è in funzione, viene controllato se o no il tempo trascorso dall'avviamento del compressore è entro un minuto allo scopo di confermare se o no il compressore 3 si trova in un processo di avviamento (passo S17). Di conseguenza, quando viene valutato che il tempo trascorso è entro un minuto, la velocità del compressore 3 viene impostata ad un'alta velocità H (passo S18). Pertanto, l'operazione ritorna al passo SII. Nel passo S17, quando viene valutato che il tempo trascorso è superiore ad un minuto, si considera che il processo di avviamento del compresso è completato. Pertanto, l'operazione passa al passo S19 (figura 4B).

Nel passo S19, viene eletta la temperatura di uscita Tb, e viene attuata (passo S20) valutazione relativa al fatto se tale temperatura di uscita Tb appartiene,ad una qualsiasi di tre zone Cll, C12 e C13. L'operazione procede al passo S31, S41 e S51 secondo la zona valutata.

Nel passo S31, viene attuata valutazione relativamente al fatto se vale F=a in connessione con l'identificatore F. Di conseguenza, quando viene valutato che non vale F=a, l'elaborazione di F=a (passo S32) viene implementata per avviare il temporizzatore 24 (passo S33) per ritornare al passo SII. Nel passo S31, quando viene valutato che vale F=a, viene controllato se o no cinque minuti sono trascorsi dall'avviamento del temporizzatore 24 (passo S34). Finché non sono trascorsi cinque minuti, l'operazione ritorna al passo SII. Nel passo S34, quando viene valutato che sono trascorsi cinque minuti, il temporizzatore 24 viene ripristinato (passo S35) per ridurre la velocità di un gradino se la velocità del compressore 3 non è "L" (passo S36)per avviare il temporizzatore 24 (passo S37 ) e successivamente per ritornare al passo SII.

Nel passo 541, viene implementata elaborazione di F=b in connessione con l'identificatore F (passo S41) per ripristinare il temporizzatore 24 (passo S42) per ritornare successivamente al passo SII.

Nel passo S51, valutazione relativa al fatto se o no F=c vale viene eseguita in connessione con l'identificatore F. Di conseguenza, quando non vale F=c, elaborazione di F=c (passo S53) viene implementata per avviare il temporizzatore 24 (passo S53) per ritornare al passo SII. Viceversa, nel passo S51 quando si valuta che vale F=c, il fatto se o non sono trascorsi cinque minuti dall'avviamento del temporizzatore 24 viene controllato (passo S54). Finché non sono trascorsi cinque minuti, l'operazione ritorna al passo SII. Nel passo S54, quando viene valutato che sono trascorsi cinque minuti, il temporizzatore 24 viene ripristinato (passo S55) per aumenta-re la velocità del compressore 3 di un gradino finché essa non rappresenta "H" (passo S56 ) per avviare il temporizzatore 24 (passo S57) e successivamente per ritornare al passo SII.

La figura 5 è un diagramma di temporizzazione rappresentante un modo di controllo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione che è stata descritta con riferimento alle figure da 1 a 4 e un modo di controllo secondo la tecnica nota. La curva 51 rappresenta una temperatura d'uscita Tb quando viene eseguito il controllo secondo la presente invenzione, la curva 52 rappresenta la temperatura ambiente Ta e la linea 53 rappresenta la velocità del compressore 3.

La figura 5 illustra il comportamento nel caso in cui l'operazione di riscaldamento viene avviata nello stato in cui la temperatura ambiente Ta è molto più bassa di un valore di riferimento Ts. Quando viene avviata l'operazione di riscaldamento,poiché la deviazione di temperatura ΔΤβ è grande inizialmente, il ventilatore interno 7 viene azionato nello stato di flusso d'aria massimo UH (passo S14) ed il compressore 3 viene contemporaneamente avviato (passo S16). In istanti successivi a ciò, finché non è passato un minuto, il compressore 3 viene fatto funzionare alla velocità massima H. Quando un minuto è passato dall'avviamento del compressore, il compressore 3 continua ad essere azionato finché non è soddisfatta la relazione Ta > Ts (cioè.A Ta = Ts - Ta < 0). La velocità operativa segue il risultato valutato nel passo S20. Poiché la temperatura Tb del condensatore è bassa inizialmente, essa appartiene alla zona C13 rappresentata in figura 3. Pertanto, l'operazione in questo caso intraprende il passo S51 e si sposta successivamente ad esso. Tuttavia poiché il compressore 3 è già fatto fun-zionare con la velocità massima H, non viene eseguita operazione di eleva-zione. Quando la temperatura di uscita Tb supera il valore di riferimento TCu in corrispondenza di un istante t1 per entrare nella zona Cll, il tempo-rizzatore 25 viene avviato nei passi S32 e S33. Nel momento t2 quando sono trascorsi cinque minuti, la velocità del compressore 3 è più bassa di un gradino (passo S36). Di conseguenza il compressore 3 è fatto funzionare con una velocità media M. Pertanto, il temporizzatore 25 viene avviato per una seconda volta (passo S37). In conseguenza del fatto che la velocità del com pressore 3 viene ridotta leggermente alla velocità media M, la temperatura di uscita Tb inizia a ridursi. Nel momento in cui cinque minutisono trascorsi dal momento t2, poiché la temperatura di uscita Tb appartiene alla zona C12, il temporizzatore 25 è solamente ripristinato. Pertanto, il compressore 3 continua ad essere azionato alla velocità media M. Quando la temperatura di uscita Tb si riduce ulteriormente e scende al di sotto del valore di riferimento Tcd nell'istante t3, il temporizzatore 25 viene avviato (passo S53). Nell'istante t , quando sono trascorsi cinque minuti, il temporizzatore 25 viene ripristinato e la velocità del compressore viene aumentata di un gradino (passo S56). Di conseguenza il compressore 3 è fatto funzionare ad alta velocità H. Pertanto, la temperatura di uscita Tb inizia ad aumentare per una seconda volta. Quando la temperatura di uscita Tb supera il valore di riferimento Tcu per entrare nella zona Cll nell'istante t , la velocità del compressore 3 viene ridotta ad una velocità media M nello istante t quando sono trascorsi cinque minuti da quel momento (passo S36). Se la temperatura di uscita Tb è ancora entro la zona Cll nel momento quando sono ulteriormente passati cinque minuti dall'istante t la velocità del compressore è ulteriormente ridotta alla bassa velocità L. Pertan-to, la temperatura di uscita Tb si abbassa gradualmente e passa quindi al di sotto del valore di riferimento Tcd nell'istante t , Quando la temperatura di uscita Tb entra nella zona C13, la velocità del compressore viene aumenta alla velocità media M nell'istante t quando sono passati cinque minuti da quel momento. Quando la temperatura di uscita Tb supera il valore di riferimento Tcu nell'istante t , la velocità del compressore viene ridotta alla bassa velocità L nell'istante t quando sono passati cinque minuti da quel momento. Mediante il controllo precedentemente descritto della temperatura di uscita Tb tramite il compressore 3, la temperatura ambiente Ta (curva 52) aumenta gradualmente verso il valore di riferimento Ts. Quando è stabilita la relazione espressa da Ta > Ts, il compressore 3 viene diseccitato (passo S13). Quando è stabilita la relazione espressa da Ta < Ts, il funzionamento del compressore 3 viene avviato per una seconda volta. Durante il processo di controllo precedentemente descritto, in conformità con la divisione a zone rappresentata in figura 2 dipendente da una deviazione di temperatura Δ Ta = Ts - Ta relativamente alla temperatura ambiente, quando la deviazione di temperaturaATa è grande, il ventilatore interno 7 è fatto funzionare nello stato di flusso d'aria relativamente grande mentre quando la deviazione di temperatura ATa è piccola, il ventilatore interno 7 è fatto funzionare nello stato di un flusso d'aria relativamente piccolo.

In figura 5, sono mostrate variazioni nel tempo della temperatura di uscita Tb' (curva 54), temperatura ambiente Ta' (curva 55) e velocità di funzionamento del compressore (curva 56) rispettivamente rappresentate da linee tratteggiate 54, 55 e 56 nel caso in cui controllo di riscaldamento viene condotto mediante il sistema convenzionale. In questo caso, la ve-locità di funzionamento (linea 56) del compressore 3 dipende dalla deviazione di temperatura ATa = Ts - Ta. Il compressore 3 è fatto funzionare in dipendenza dal valore della deviazione Ta, cioè è fatto funzionare ad un'al-ta velocità H all’inizio, ad una velocità intermedia M per un breve periodo dopo, e a bassa velocità L quando la deviazione di temperatura Δ Ta di-viene piccola. Quando la velocità del compressore viene ridotta,-la temperatura di uscita Tb' (curva 54) si abbassa. Durante questo periodo di tempo, il ventilatore interno è fatto funzionare nello stato di un flusso d'aria costante. Mediante l'operazione summenzionata, la temperatura ambiente Ta' (curva 55) aumenta leggermente dolcemente.

Quando il confronto tra la temperatura di uscita Tb indicata dalla curva 51 e la temperatura Tb' indicata dalla curva 54 viene eseguito, risulta evidente che sono forniti i vantaggi seguenti. In altre parole, anche nel caso in cui la deviazione di temperatura ^ Ta = Ts - Ta diminuisce e il carico di riscaldamento diviene così piccolo, la velocità del compressore 3 può essere impostata ad un valore relativamente grande. Perciò, la temperatura di uscita Tb dal ventilatore 7 relativamente elevata e il flusso d'aria dal ventilatore interno 7 è ridotto, non determinando alcuna possibilità che vi possa essere sconfortevolezza dovuta a freddo per gli esseri umani in una stanza.

Nel momento in cui la deviazione dì temperatura ATa = Ts - Ta diviene minore di un valore predeterminato a causa dell'aumento della temperatura ambiente Ta a causa dell'operazione di riscaldamento,nuovi valori di riferimento Tcu' e Tcd' ottenuti spostando in discesa valori di riferimento rispetto alla temperatura di uscita Tb possano essere impostati,rispettivamente,così da risparmiare dissipazione di energia dell'apparecchiatura di riscaldamento senza danneggiare l'effetto di riscaldamento in forte grado. La figura 6 mostra il modo di controllo in cui viene eseguita una simile operazione. In figura 6 sono rappresentati un valore di riferimento Tsl in un processo di aumento e un valore di riferimento Ts2 in un processo di diminuzione relativamente al valore di riferimento Ts della temperatura ambiente. La differenza Δ Ts = Tsl - Ts2 tra entrambi i valori di riferimento è una larghezza di isteresi per fornire una caratteristica a isteresi. Nel caso di figura 6, finché la deviazione di temperatura Δ Ta è inferiore ad un valore predeterminato, controllo della velocità del compressore viene condotto in conformità con il medesimo principio rappresentato in figura 5 sulla base dei valori di riferimento Tcu e Tcd relativamente alla temperatura di uscita. In corrispondenza dell'istante t , quando la deviazione di temperatura Δ Ta è al di sotto di un valore predeterminato, valori di riferimento Tcu e Tcd sono spostati in discesa a nuovi valori di riferimento Tcu<1 >e Tcd' relativamente alla temperatura di uscita rispettivamente. Il controllo seguente verrà condotto in conformità con i diagrammi di flusso rappresentati nelle figure 4A e 4B. Poiché la temperatura di uscita Tb è al di sopra del valore di riferimento Tcu' in corrispondenza dell'istante t quando è stato condotto lo spostamento in discesa del valore di riferimento della temperatura di uscita, la velocità del compressore viene ridotta alla bassa velocità L in corrispondenza del momento t quando cinque minuti sono passati da quel momento. In conseguenza del fatto che è stabilita la relazione Tb < Tcd', la velocità del compressore viene ridotta alla velocità media M nel momento t quando sono trascorsi cinque minuti da quell*istante. Successivamente, in conseguenza del fatto che è stabilita la relazione Tb > Tcu', la velocità del compressore viene ridotta alla bassa velocità L per una seconda volta nel momento t quando cinque minuti sono trascorsi da quell'istante. Quando è stabilita la relazione

Ta < 0} nell'istante t , il funzionamento del compressore 3 viene arresta to. Pertanto la temperatura di uscita Tb si riduce rapidamente ad un valore inferiore al valore di riferimento Tcd' e la temperatura ambiente-si abbassa gradualmente. Quando è stabilita la relazione Ta < Ts2 nel momento t , il compressore 3 viene avviato per una seconda volta ed è perciò fatto funzionare ad un'alta velocità H. Quando la temperatura di uscita Tb aumenta per raggiungere un valore tale che è stabilita la relazione Tb > Tcu', la velocità del compressore viene ridotta alla velocità più bassa L nel momento t quando cinque minuti sono passati da quell'istante.

Eseguendo un controllo come è stato precedentemente indicato, come risulterà chiaro dal confronto con la velocità del compressore rappresentata in figura 5, il compressore è fatto funzionare ad una velocità in media più bassa senza ridurre la temperatura ambiente Ta in forte grado. L'energia dissipata può perciò essere ridotta.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparecchiatura di riscaldamento a pompa di calore comprendente: un ciclo di refrigerazione costruito per includere un compressore, un condensatore ed un evaporatore; un ventilatore interno-per soffiare aria scambiata termicamente mediante detto condensatore in un ambiente; primi mezzi di azionamento per azionare in modo regolabile detto com-pressore; secondi mezzi di azionamento per azionare in modo regolabile detto ventilatore interno; primi mezzi sensori per rilevare la tempeatura ambiente, secondi mezzi sensori per rilevare la temperatura dell'aria soffiata da detto ventilatore interno; primi mezzi di impostazione per impostare la temperatura ambiente; secondi mezzi di impostazione per impostare la temperatura dell’aria soffiata da detto ventilatore interno; primi mezzi di controllo in cui quando la temperatura ambiente rilevata da detti primi mezzi sensori è inferiore ad una temperatura impostata da detti primi mezzi di impostazione, detti primi mezzi di controllo sono atti a controllare la velocità di detto compressore attraverso detti primi mezzi di azionamento in maniera tale che la deviazione tra la temperatura rilevata mediante detti secondi mezzi sensori e la temperatura impostata mediante detti secondi mezzi di impostazione ridotta; secondi mezzi di controllo per controllare la velocità di detto ventilatore interno attraverso detti secondi mezzi di azionamento in modo da assumere un valore di velocità entro un intervallo di velocità corrispondente ad una deviazione tra la temperatura ambiente rilevata da detti primi mezzi sensori e la temperatura impostata mediante detti primi mezzi di impostazione.
2. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui detti primi mezzi di azionamento sono costituiti da un primo motore in corrente alternata per azionare detto compressore, e da un invertitore per fornire potenza controllata a detto primo motore in corrente alternata.
3. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui detti secondi mezzi di azionamento sono costituiti da un secondo motore in corrente alternata per azionare detto ventilatore interno, e un circuito di comando del motore del ventilatore per fornire potenza controllata a detto secondo motore in corrente alternata.
4. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui detti secondi mezzi di controllo impostano, come velocità impostata di riferimento di detto ventilatore interno, uno qualsiasi di più gradini di velocità determinati anticipatamente in dipendenza dalla deviazione tra la temperatura ambiente rilevata da detti mezzi sensori e la temperatura impostata mediante detti primi mezzi di impostazione.
5. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 4, in cui detta velocità di riferimento di detto ventilatore interno è costituita da cinque gradini di velocità massima, alta velocità, velocità media, bassa velocità e velocità minima.
6. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui detti primi mezzi di controllo sono atti a impostare velocità di una pluralità di gradini di velocità relativamente a detto compressore e sono atti a spostare la velocità impostata di detto compressore in aumento o in diminuzione di un gradino ogni momento predeterminato in modo tale che la temperatura di uscita rilevata da detti secondi mezzi sensori si porta vicina a detta temperatura di riferimento entro detti gradini quando detta temperatura di uscita è distante da detta temperatura impostata mediante detti secondi mezzi di impostazione indipendentemente dal funzionamento di detto compressore.
7. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 6, in cui dettapluralità di gradini sono tre gradini di alta velocità, velocità media e bassa velocità.
8. Apparecchiatura di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui detti secondi mezzi sensori sono costituiti da un sensore di temperatura di condensatore associato a detto condensatore associato a detto condensatore e mezzi per correggere l'uscita di detto sensore di temperatura del condenatore in dipendenza dal flusso d'aria da detto ventilatore interno per ottenere detta temperatura d'uscita.