ITBS20130018U1 - SYSTEM FOR AIR CONDITIONING AND FOR THE PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“APPARATO PER IL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA E PER LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA” "APPARATUS FOR AIR CONDITIONING AND FOR THE PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER"
Il presente trovato concerne un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria. Più in dettaglio, l’apparato comprende un condizionatore d’aria in grado di condizionare (o climatizzare) un determinato locale al quale è associato, e comprende inoltre mezzi in grado di consentire all’apparato di produrre acqua calda sanitaria (tipicamente indicata nel settore con la sigla “ACS”). Nell’ambito del presente trovato, con il termine “condizionamento” si intende in generale la selezione, la modifica, la regolazione e/o il controllo, tipicamente continuo nel tempo, della temperatura e dell’umidità dell’aria di un locale. The present invention relates to an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water. More in detail, the apparatus comprises an air conditioner capable of conditioning (or conditioning) a specific room to which it is associated, and also comprises means capable of allowing the apparatus to produce domestic hot water (typically indicated in the sector with the abbreviation "ACS"). In the context of the present invention, the term "conditioning" generally refers to the selection, modification, regulation and / or control, typically continuous over time, of the temperature and humidity of the air in a room.
Sono noti condizionatori d’aria destinati ad immobili ad uso residenziale, commerciale o industriale. I condizionatori noti sono provvisti di un gruppo condensante e di un gruppo evaporante, con relative batterie di scambio termico con un fluido frigorigeno o scambiatori, elettroventilatori, compressore, schede elettriche e/o elettroniche di controllo, etc. I condizionatori noti possono essere di tipo monoblocco, ossia integrano in un unico telaio sia il gruppo condensante che il gruppo evaporante, oppure possono essere di tipo cosiddetto “split”, ossia composti da due telai distinti, dei quali il primo alloggia il gruppo condensante ed è tipicamente installato al di fuori dell’ambiente da condizionare, mentre il secondo alloggia il gruppo evaporante ed è collocato all’interno dell’ambiente da condizionare. Air conditioners intended for residential, commercial or industrial properties are known. Known air conditioners are provided with a condensing unit and an evaporating unit, with relative heat exchange coils with a refrigerant fluid or exchangers, electric fans, compressors, electrical and / or electronic control boards, etc. Known air conditioners can be of the monobloc type, i.e. they integrate both the condensing unit and the evaporating unit in a single frame, or they can be of the so-called "split" type, i.e. composed of two distinct frames, of which the first houses the condensing unit and it is typically installed outside the room to be conditioned, while the second houses the evaporating unit and is placed inside the room to be conditioned.
Un esempio di condizionatore monoblocco è mostrato nella domanda di brevetto internazionale numero WO 0107837, a nome della stessa Richiedente. Le due batterie o scambiatori di tale condizionatore possono operare alternativamente da batteria condensante o evaporante a seconda che il condizionatore funzioni in raffreddamento o in modalità pompa di calore per il riscaldamento dell’aria nel locale da climatizzare. In particolare una prima batteria o scambiatore, che scambia calore con un flusso d’aria esterna, funziona da condensatore del fluido frigorigeno durante il raffreddamento del locale in cui è installato il condizionatore, mentre funziona da evaporatore durante il funzionamento in pompa di calore e quindi durante il riscaldamento del locale, mentre la seconda batteria, che scambia calore con un flusso d’aria interna al locale da climatizzare, funziona sempre nella modalità opposta alla prima batteria. An example of a monobloc conditioner is shown in the international patent application number WO 0107837, in the name of the same Applicant. The two coils or exchangers of this air conditioner can operate alternately as a condensing or evaporating coil depending on whether the air conditioner is operating in cooling or in heat pump mode for heating the air in the room to be air conditioned. In particular, a first coil or exchanger, which exchanges heat with an external air flow, functions as a condenser of the refrigerant fluid during the cooling of the room in which the air conditioner is installed, while it functions as an evaporator during heat pump operation and therefore during the heating of the room, while the second coil, which exchanges heat with an air flow inside the room to be air-conditioned, always works in the opposite way to the first coil.
Sono altresì note apparecchiature per la produzione di acqua calda sanitaria, ossia apparecchiature in grado di riscaldare opportunamente una quantità di acqua (proveniente dalla rete idrica e pertanto a bassa o media temperatura) al fine di rendere disponibile acqua calda per uso sanitario, ossia per l’impiego in bagni (doccia, lavandino, etc.), cucine (lavello, lavastoviglie, etc.) o altre utenze che prevedono l’uso di acqua tipicamente a contatto con persone. Equipment for the production of domestic hot water is also known, i.e. equipment capable of suitably heating a quantity of water (coming from the water mains and therefore at low or medium temperature) in order to make hot water available for domestic use, i.e. for the '' use in bathrooms (shower, sink, etc.), kitchens (sink, dishwasher, etc.) or other utilities that require the use of water typically in contact with people.
L’acqua calda sanitaria è tipicamente contenuta in serbatoi di accumulo, in modo tale da risultare disponibile al momento della richiesta da parte di un utenza; tali serbatoi sono tipicamente associati ad uno scambiatore di calore di una suddetta apparecchiatura per la produzione di acqua calda sanitaria, il quale scambiatore consente di riscaldare l’acqua contenuta nel serbatoio. Lo scambiatore può comprende ad esempio una serpentina percorsa da fluido frigorigeno riscaldato oppure costituita da una resistenza elettrica, che trasferisce calore all’acqua per aumentarne la temperatura. Le apparecchiature per l’acqua calda sanitaria note agiscono, in sostanza, come una pompa di calore agente sempre in modalità riscaldamento, per fornire calore all’acqua da riscaldare. Domestic hot water is typically contained in storage tanks, so as to be available at the time of a request by a user; these tanks are typically associated with a heat exchanger of the aforementioned equipment for the production of domestic hot water, which exchanger allows the water contained in the tank to be heated. The exchanger may include, for example, a coil crossed by heated refrigerant fluid or consisting of an electrical resistance, which transfers heat to the water to increase its temperature. Known domestic hot water equipment essentially acts as a heat pump always operating in heating mode, to provide heat to the water to be heated.
Sono altresì noti apparati che integrano funzioni sia di condizionamento dell’aria, sia funzioni di riscaldamento di acqua calda sanitaria: ad esempio, è possibile che un unico apparato si occupi di climatizzare una o più stanze di un edificio e, nel contempo, fornisca il calore necessario a riscaldare l’acqua circolante nel circuito di acqua sanitaria (ad esempio, fornisca fluido frigorigeno caldo ad un serbatoio di accumulo posto in un vano caldaie o in altro ambiente dell’edificio). Apparatuses are also known which integrate both air conditioning functions and domestic hot water heating functions: for example, it is possible that a single apparatus takes care of air-conditioning one or more rooms in a building and, at the same time, provides the heat necessary to heat the water circulating in the domestic water circuit (for example, it supplies hot refrigerant fluid to a storage tank located in a boiler room or in another room of the building).
La Richiedente ha riscontrato che gli apparati noti per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria non sono esenti da inconvenienti e sono migliorabili sotto diversi aspetti, in particolare con riferimento alla gestione dei flussi di calore e al consumo energetico complessivo legato al loro impiego combinato nella climatizzazione e nella produzione di acqua calda sanitaria. The Applicant has found that the known apparatuses for air conditioning and for the production of domestic hot water are not free from drawbacks and can be improved under various aspects, in particular with reference to the management of heat flows and the overall energy consumption associated with them. to their combined use in air conditioning and in the production of domestic hot water.
Gli apparati noti sono infatti caratterizzati da un unico circuito di fluido frigorigeno ad anello chiuso che collega in serie i diversi dispositivi dell’apparato, ossia il condizionatore (o più condizionatori) d’aria ed eventualmente un modulo per la produzione di acqua calda sanitaria. In tale configurazione, il fluido frigorigeno percorre sempre l’intero circuito, a prescindere da quali dispositivi siano effettivamente in uso (ad esempio, il condizionatore o il modulo di produzione di ACS potrebbero non essere in uso) e a prescindere dalla modalità di funzionamento. Più in dettaglio, in estate e in inverno cambia la modalità di funzionamento del condizionatore, il quale funziona - rispettivamente - come refrigeratore e come pompa di calore - mente non cambia la modalità di funzionamento del modulo di produzione di acqua calda sanitaria, il quale funziona sempre in modalità riscaldamento (per riscaldare, appunto, una quantità di acqua). Tutto ciò determina un funzionamento non ottimale dell’apparato, dovuto sia all’elevata lunghezza del circuito di fluido frigorigeno (dell’ordine anche di decine di metri all’interno di una abitazione o di un edificio), la quale introduce considerevoli perdite di carico (in termini di calore trasportato) nel fluido frigorigeno, sia al fatto che l’intero - e unico -circuito è sempre percorso per intero dal fluido frigorigeno, anche quando uno o più dei dispositivi collegati al circuito non è attivo. The known apparatuses are in fact characterized by a single closed-loop refrigerant fluid circuit that connects in series the various devices of the apparatus, namely the air conditioner (or more conditioners) and possibly a module for the production of domestic hot water. In this configuration, the refrigerant fluid always runs through the entire circuit, regardless of which devices are actually in use (for example, the air conditioner or the DHW production module may not be in use) and regardless of the operating mode. More specifically, in summer and winter the operating mode of the air conditioner changes, which works - respectively - as a chiller and as a heat pump - while the operating mode of the domestic hot water production module does not change, which works always in heating mode (to heat a quantity of water). All this determines a non-optimal functioning of the apparatus, due both to the high length of the refrigerant fluid circuit (of the order of tens of meters inside a house or a building), which introduces considerable pressure drops. (in terms of heat transported) in the refrigerant fluid, and to the fact that the entire - and unique - circuit is always completely crossed by the refrigerant fluid, even when one or more of the devices connected to the circuit is not active.
In generale, gli apparati noti sono tipicamente caratterizzati da una bassa efficienza energetica e da un elevato consumo energetico, anche quando non tutti i dispositivi collegati al circuito di fluido frigorigeno sono operativi. In general, known apparatuses are typically characterized by low energy efficiency and high energy consumption, even when not all the devices connected to the refrigerant fluid circuit are operational.
In questa situazione è un compito tecnico del presente trovato mettere a disposizione un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria che sia in grado di ovviare sostanzialmente ad uno o più degli inconvenienti sopra citati. E’ in particolare uno scopo tecnico del presente trovato in un suo aspetto mettere a disposizione un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria che sia in grado di ridurre il consumo energetico complessivo rispetto agli apparati. Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un apparato in grado di operare contemporaneamente come condizionatore d’aria per uno o più ambienti e come fornitore di acqua calda sanitaria. Un ulteriore scopo del presente trovato è di ideare un apparato che sia in grado di trasferire in modo efficace una quantità di energia termica prodotta in un punto dell’apparato (ossia in uno dei dispositivi dell’apparato) in un ulteriore punto dell’apparato stesso (ossia in un diverso dispositivo presente nell’apparato). Un altro scopo del presente trovato è ideare un apparato in grado di operare con un’efficienza elevata in ogni condizione operativa, sia nel periodo estivo che nel periodo invernale. Un altro scopo del presente trovato è ideare un apparato in grado di operare con un’efficienza elevata a prescindere dallo stato di funzionamento della parte di condizionamento dell’aria e della parte di produzione di acqua calda sanitaria. Un altro scopo del presente trovato è ideare un apparato che sia in grado di sostituire i mezzi tradizionali di produzione di acqua calda sanitaria (ad esempio caldaie murali a gas, scaldabagni elettrici, etc.). Un altro scopo del presente trovato è ideare un apparato che funzioni ad energia rinnovabile e/o che non necessiti di opere impiantistiche invasive (ad esempio L’installazione di una unità esterna di pompa di calore). Un ulteriore scopo del presente trovato è di ideare un dispositivo che sia in grado, in talune condizioni, di massimizzare l’efficienza energetica attraverso un recupero di energia utile. Un ulteriore scopo del presente trovato in un suo aspetto è quello di mettere a disposizione un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria che presenti una flessibilità di impiego elevata, consentendo di inserire nell’apparato stesso una pluralità di diversi dispositivi di condizionamento e/o di produzione di ACS. Un ulteriore scopo del presente trovato in un suo aspetto è ideare un apparato caratterizzato da una struttura razionale e/o facilmente modificabile a seconda delle esigenze e/o in grado di fornire funzionalità di controllo avanzate. Un ulteriore scopo del presente trovato in un suo aspetto è ideare un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria che risulti di semplice e/o economica realizzazione e/o installazione e/o funzionamento. In this situation it is a technical task of the present invention to provide an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water that is capable of substantially obviating one or more of the aforementioned drawbacks. In particular, it is a technical purpose of the present invention in one aspect to make available an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water that is able to reduce the overall energy consumption with respect to the apparatuses. A further object of the present invention is to provide an apparatus capable of operating simultaneously as an air conditioner for one or more rooms and as a supplier of domestic hot water. A further object of the present invention is to devise an apparatus which is capable of effectively transferring a quantity of thermal energy produced in one point of the apparatus (i.e. in one of the devices of the apparatus) to a further point of the apparatus itself. (i.e. in a different device present in the apparatus). Another object of the present invention is to devise an apparatus capable of operating with high efficiency in any operating condition, both in the summer and in the winter. Another object of the present invention is to devise an apparatus capable of operating with high efficiency regardless of the state of operation of the air conditioning part and of the production part of domestic hot water. Another object of the present invention is to devise an apparatus which is capable of replacing traditional means for producing domestic hot water (for example wall-mounted gas boilers, electric water heaters, etc.). Another object of the present invention is to devise an apparatus that works with renewable energy and / or that does not require invasive plant engineering works (for example the installation of an external heat pump unit). A further object of the present invention is to devise a device that is capable, under certain conditions, of maximizing energy efficiency by recovering useful energy. A further object of the present invention in one of its aspects is to provide an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water which has a high flexibility of use, allowing a plurality of devices to be inserted in the apparatus itself. various air conditioning and / or DHW production devices. A further object of the present invention in one of its aspects is to devise an apparatus characterized by a rational and / or easily modifiable structure according to requirements and / or capable of providing advanced control functions. A further object of the present invention in one of its aspects is to devise an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water that is simple and / or economical to make and / or install and / or operate.
Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da un apparato avente le caratteristiche presentate in una o più delle annesse rivendicazioni, prese da sole o in qualsiasi combinazione tra loro o con gli ulteriori aspetti di seguito indicati. These objects and others besides, which will appear better in the course of the following description, are substantially achieved by an apparatus having the characteristics presented in one or more of the annexed claims, taken alone or in any combination between them or with the further aspects indicated below. .
In un suo primo aspetto, il trovato riguarda un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria comprendente un condizionatore associato ad un locale da climatizzare e comprendente almeno: In its first aspect, the invention relates to an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water comprising an air conditioner associated with a room to be air conditioned and comprising at least:
- una prima sezione, posizionabile internamente o esternamente a detto locale da climatizzare ed avente una prima apertura di ingresso di aria dall’esterno ed almeno una prima apertura di uscita di aria verso l’esterno, - a first section, which can be positioned internally or externally to said room to be air-conditioned and having a first air inlet opening from the outside and at least a first air outlet opening to the outside,
- una seconda sezione, posizionabile internamente a detto locale da climatizzare ed avente almeno una seconda apertura di ingresso di aria dall’interno del locale da climatizzare ed almeno una seconda apertura di uscita di aria condizionata verso l’interno del locale da climatizzare; - a second section, which can be positioned inside said room to be air conditioned and having at least a second air inlet opening from inside the room to be air conditioned and at least a second air conditioned outlet opening towards the interior of the room to be air conditioned;
- almeno un primo scambiatore di calore associato a detta prima sezione e configurato per scambiare calore tra un primo flusso d’aria ed un fluido frigorigeno passante nel primo scambiatore; - at least a first heat exchanger associated with said first section and configured to exchange heat between a first flow of air and a refrigerant fluid passing through the first exchanger;
- almeno un primo ventilatore atto a generare detto primo flusso d’aria tra detta prima apertura di ingresso di aria e detta prima apertura di uscita di aria; - at least a first fan designed to generate said first air flow between said first air inlet opening and said first air outlet opening;
- almeno un secondo scambiatore di calore associato a detta seconda sezione e configurato per scambiare calore tra un secondo flusso d’aria e detto fluido frigorigeno passante in detto secondo scambiatore; - at least a second heat exchanger associated with said second section and configured to exchange heat between a second air flow and said refrigerant passing through said second exchanger;
- almeno un secondo ventilatore atto a generare detto secondo flusso d’aria tra detta seconda apertura di ingresso di aria e detta seconda apertura di uscita (8) di aria; - at least a second fan designed to generate said second air flow between said second air inlet opening and said second air outlet opening (8);
- un primo circuito di circolazione per detto fluido frigorigeno, associato ad entrambe detta prima e detta seconda sezione ed atto a collegare almeno detto primo scambiatore e detto secondo scambiatore per l’alimentazione con detto fluido frigorigeno; - a first circulation circuit for said refrigerant fluid, associated with both said first and said second section and able to connect at least said first exchanger and said second exchanger for the supply with said refrigerant fluid;
- almeno un compressore per detto fluido frigorigeno ed accoppiato a detto primo circuito di circolazione; - at least one compressor for said refrigerant fluid and coupled to said first circulation circuit;
- almeno un primo organo di laminazione per detto fluido frigorigeno ed accoppiato a detto primo circuito di circolazione. - at least a first lamination member for said refrigerating fluid and coupled to said first circulation circuit.
In un aspetto l’apparato comprende mezzi elettrici ed elettronici di controllo per controllare e/o comandare il funzionamento di detto apparato. In one aspect, the apparatus comprises electrical and electronic control means to control and / or command the operation of said apparatus.
In un aspetto l’apparato comprende mezzi di interconnessione accoppiati a detto primo circuito di circolazione del fluido frigorigeno e configurati per essere accoppiabili almeno ad un secondo circuito di circolazione del fluido frigorigeno, il quale è disposto al di fuori di dette prima e seconda sezione ed è configurato per alimentare con detto fluido frigorigeno un terzo scambiatore di calore facente parte di una terza sezione, detti mezzi di interconnessione comprendendo almeno un primo terminale di ingresso/uscita per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito ed almeno un secondo terminale di ingresso/uscita per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito. In one aspect, the apparatus comprises interconnection means coupled to said first refrigerant fluid circulation circuit and configured to be coupled to at least a second refrigerant fluid circulation circuit, which is arranged outside said first and second sections and is configured to supply with said refrigerant fluid a third heat exchanger forming part of a third section, said interconnection means comprising at least a first inlet / outlet terminal for the refrigerant fluid in / from said first circuit and at least a second inlet terminal / outlet for the refrigerant fluid in / from said first circuit.
In un aspetto detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per comandare detti mezzi di interconnessione per rendere selettivamente detto primo circuito indipendente da, o collegato a, detto secondo circuito, e in cui detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per veicolare selettivamente la circolazione di detto fluido frigorigeno all’interno di detto primo circuito e di detto secondo circuito in modo tale da trasferire una quantità di calore direttamente da detto secondo scambiatore di calore a detto terzo scambiatore di calore. In one aspect, said electrical and electronic control means are configured and arranged to control said interconnection means to selectively make said first circuit independent of, or connected to, said second circuit, and in which said electrical and electronic control means are configured and arranged to selectively convey the circulation of said refrigerant fluid inside said first circuit and said second circuit in such a way as to transfer a quantity of heat directly from said second heat exchanger to said third heat exchanger.
Un procedimento per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria, impiegante un apparato secondo il presente trovato, può comprendere le fasi di: A process for air conditioning and for the production of domestic hot water, using an apparatus according to the present invention, may include the steps of:
- predisporre un apparato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni e/o degli aspetti precedenti, comprendente almeno un primo scambiatore atto a scambiare calore con un primo flusso di aria esterna, un secondo scambiatore atto a scambiare calore con un secondo flusso di aria interna ad un locale da climatizzare, un primo circuito di circolazione per un fluido frigorigeno, atto a collegare almeno detto primo scambiatore e detto secondo scambiatore per l’alimentazione con detto fluido frigorigeno, mezzi elettrici ed elettronici di controllo per controllare e/o comandare il funzionamento di detto apparato, e comprendente almeno un terzo scambiatore di calore, atto a scambiare calore con un circuito di acqua calda sanitaria o con un modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria, un secondo circuito di circolazione del fluido frigorigeno, configurato per alimentare con detto fluido frigorigeno detto terzo scambiatore, e mezzi di interconnessione accoppiati a detto primo circuito di circolazione del fluido frigorigeno e a detto secondo circuito di circolazione del fluido frigorigeno, detti mezzi di interconnessione comprendendo almeno un primo terminale di ingresso/uscita per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito ed almeno un secondo terminale di ingresso/uscita per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito; - providing an apparatus in accordance with any one of the preceding claims and / or aspects, comprising at least a first exchanger suitable for exchanging heat with a first flow of external air, a second exchanger capable of exchanging heat with a second flow of internal air to a room to be conditioned, a first circulation circuit for a refrigerant fluid, adapted to connect at least said first exchanger and said second exchanger for feeding with said refrigerant fluid, electric and electronic control means for controlling and / or commanding the operation of said apparatus, and comprising at least a third heat exchanger, suitable for exchanging heat with a domestic hot water circuit or with a hydronic module for the production of domestic hot water, a second circulation circuit of the refrigerant fluid, configured to supply with said refrigerant fluid said third exchanger, and interconnection means coupled to said prim or refrigerant fluid circulation circuit and to said second refrigerant fluid circulation circuit, said interconnection means comprising at least a first inlet / outlet terminal for the refrigerant fluid in / from said first circuit and at least a second inlet / outlet terminal for the refrigerant fluid in / from said first circuit;
- comandare, mediante detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo, detti mezzi di interconnessione per rendere selettivamente detto primo circuito indipendente da, o collegato a, detto secondo circuito. - controlling, by means of said electrical and electronic control means, said interconnection means to selectively make said first circuit independent of, or connected to, said second circuit.
In un aspetto, detta fase di comandare detti mezzi di interconnessione comprende una fase di veicolare selettivamente la circolazione di detto fluido frigorigeno all’interno di detto primo circuito e di detto secondo circuito in modo tale da trasferire una quantità di calore direttamente da detto secondo scambiatore di calore a detto terzo scambiatore di calore. In one aspect, said step of controlling said interconnection means comprises a step of selectively conveying the circulation of said refrigerant fluid inside said first circuit and said second circuit in such a way as to transfer a quantity of heat directly from said second exchanger of heat to said third heat exchanger.
In un aspetto, in cui detta fase di comandare detti mezzi di interconnessione comprende una fase di selezionare, in tempi successivi, almeno una condizione operativa scelta tra una pluralità di condizioni operative, detta pluralità di configurazioni operative comprendendo una o più delle seguenti condizioni operative: In one aspect, in which said step of controlling said interconnection means comprises a step of selecting, in successive times, at least one operating condition selected from a plurality of operating conditions, said plurality of operating configurations comprising one or more of the following operating conditions:
- una prima condizione operativa, nella quale la circolazione di detto fluido frigorigeno avviene soltanto in detto primo circuito e il passaggio di detto fluido frigorigeno avviene ciclicamente da detto primo scambiatore a detto secondo scambiatore secondo un primo verso di percorrenza di detto primo circuito, in cui il primo scambiatore funziona da condensatore e il secondo scambiatore funziona da evaporatore, in modo tale da effettuare un raffreddamento dell’aria in detto locale da climatizzare; - a first operating condition, in which the circulation of said refrigerant fluid occurs only in said first circuit and the passage of said refrigerant fluid occurs cyclically from said first exchanger to said second exchanger according to a first direction of travel of said first circuit, in which the first exchanger functions as a condenser and the second exchanger functions as an evaporator, in such a way as to cool the air in said room to be air-conditioned;
- una seconda condizione operativa, nella quale la circolazione di detto fluido frigorigeno avviene soltanto in detto primo circuito e il passaggio di detto fluido frigorigeno avviene ciclicamente da detto primo scambiatore a detto secondo scambiatore secondo un secondo verso di percorrenza di detto primo circuito opposto a detto primo verso di percorrenza, in cui il primo scambiatore funziona da evaporatore e il secondo scambiatore funziona da condensatore, in modo tale da effettuare un riscaldamento dell’aria in detto locale da climatizzare; - a second operating condition, in which the circulation of said refrigerant fluid occurs only in said first circuit and the passage of said refrigerant fluid occurs cyclically from said first exchanger to said second exchanger according to a second direction of travel of said first circuit opposite to said first direction of travel, in which the first exchanger functions as an evaporator and the second exchanger functions as a condenser, in such a way as to heat the air in said room to be conditioned;
- una terza condizione operativa, nella quale la circolazione di detto fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, secondo detto secondo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione da detto secondo terminale di ingresso/uscita a detto primo terminale di ingresso/uscita, e il passaggio di detto fluido frigorigeno avviene da detto primo scambiatore a detti secondo e terzo scambiatore, in cui il primo scambiatore funziona da evaporatore, il secondo scambiatore è inattivo (ovvero non esegue riscaldamento dell’aria) e il terzo scambiatore trasferisce calore a detto modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria; - a third operating condition, in which the circulation of said refrigerant fluid occurs both in the first circuit, according to said second direction of circulation, and in the second circuit, according to a direction of circulation from said second input / output terminal to said first supply terminal inlet / outlet, and the passage of said refrigerant fluid occurs from said first exchanger to said second and third exchanger, in which the first exchanger works as an evaporator, the second exchanger is inactive (i.e. it does not heat the air) and the third exchanger transfers heat to said hydronic module for the production of domestic hot water;
- una quarta condizione operativa, nella quale la circolazione di detto fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, secondo detto secondo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione da detto secondo terminale di ingresso/uscita a detto primo terminale di ingresso/uscita, e il passaggio di detto fluido frigorigeno avviene da detto primo scambiatore a detti secondo e terzo scambiatore, in cui il primo scambiatore funziona da evaporatore, il secondo scambiatore funziona da condensatore, in modo tale da effettuare un riscaldamento dell’aria in detto locale da climatizzare, e il terzo scambiatore trasferisce calore a detto modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria; - una quinta condizione operativa, nella quale la circolazione di detto fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, secondo detto primo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione da detto primo terminale di ingresso/uscita a detto secondo terminale di ingresso/uscita, e il passaggio di detto fluido frigorigeno avviene da detti primo e/o secondo scambiatore a detto terzo scambiatore, in cui il primo scambiatore è inattivo o bypassato, il secondo scambiatore funziona da evaporatore, in modo tale da effettuare un raffreddamento dell’aria in detto locale da climatizzare, e il terzo scambiatore trasferisce calore a detto modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria. - a fourth operating condition, in which the circulation of said refrigerant fluid occurs both in the first circuit, according to said second direction of circulation, and in the second circuit, according to a direction of circulation from said second input / output terminal to said first supply terminal inlet / outlet, and the passage of said refrigerant fluid occurs from said first exchanger to said second and third exchanger, in which the first exchanger functions as an evaporator, the second exchanger functions as a condenser, in such a way as to heat the air in said room to be conditioned, and the third exchanger transfers heat to said hydronic module for the production of domestic hot water; - a fifth operating condition, in which the circulation of said refrigerant fluid occurs both in the first circuit, according to said first direction of circulation, and in the second circuit, according to a direction of circulation from said first inlet / outlet terminal to said second outlet terminal inlet / outlet, and the passage of said refrigerant fluid occurs from said first and / or second exchanger to said third exchanger, in which the first exchanger is inactive or bypassed, the second exchanger functions as an evaporator, so as to carry out a cooling of the air in said room to be conditioned, and the third exchanger transfers heat to said hydronic module for the production of domestic hot water.
In un aspetto, in detta quinta condizione operativa la suddetta circolazione del fluido frigorigeno e l’inattivazione o il bypass del primo scambiatore di calore consentono detto trasferimento di una quantità di calore direttamente da detto secondo scambiatore di calore a detto terzo scambiatore di calore, escludendo detto primo scambiatore di calore. In one aspect, in said fifth operating condition the aforementioned circulation of the refrigerant fluid and the inactivation or bypass of the first heat exchanger allow said transfer of a quantity of heat directly from said second heat exchanger to said third heat exchanger, excluding said first heat exchanger.
In un aspetto, in detta fase di selezionare almeno una condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo almeno detto primo scambiatore di calore, e preferibilmente anche detto secondo e detto terzo scambiatore di calore. In one aspect, in said step of selecting at least one operating condition, said electrical and electronic control means are configured and arranged to selectively activate and deactivate at least said first heat exchanger, and preferably also said second and said third heat exchanger .
In un aspetto, in detta fase di selezionare almeno una condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare detto primo scambiatore di calore, preferibilmente mediante attivazione di detto primo ventilatore, quando l’apparato è in detta prima, seconda, terza o quarta condizione operativa. In one aspect, in said step of selecting at least one operating condition, said electrical and electronic control means are configured and arranged to activate said first heat exchanger, preferably by activating said first fan, when the apparatus is in said first, second, third or fourth operating condition.
In un aspetto, in detta quinta condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo disattivano detto primo scambiatore di calore in modo tale da trasferire, attraverso il compressore, il fluido frigorigeno da detto secondo scambiatore di calore a detto terzo scambiatore di calore, trasferendo l’energia sottratta all’aria dell’ambiente da raffreddare all’acqua calda sanitaria. In one aspect, in said fifth operating condition, said electrical and electronic control means deactivate said first heat exchanger in such a way as to transfer, through the compressor, the refrigerant fluid from said second heat exchanger to said third heat exchanger, transferring the energy taken from the ambient air to be cooled from the domestic hot water.
In un aspetto, quando detto primo scambiatore è disattivato sostanzialmente non scambia sottrae o fornisce calore dal/al fluido frigorigeno nel primo circuito, oppure non è attraversato da detto fluido frigorigeno oppure detto primo ventilatore è spento. In un aspetto, in detta fase di selezionare almeno una condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo detto primo ventilatore rispettivamente per attivare e disattivare detto primo scambiatore di calore. In one aspect, when said first exchanger is deactivated it substantially does not exchange, subtracts or supplies heat from / to the refrigerant fluid in the first circuit, or it is not crossed by said refrigerant fluid or said first fan is off. In one aspect, in said step of selecting at least one operating condition, said electric and electronic control means are configured and arranged to selectively activate and deactivate said first fan, respectively, to activate and deactivate said first heat exchanger.
In un aspetto, in detta fase di selezionare almeno una condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo detto secondo scambiatore di calore, preferibilmente mediante attivazione e disattivazione di detto secondo ventilatore, detto secondo scambiatore di calore essendo attivo quando l’apparato è in detta prima, seconda, quarta o quinta condizione operativa ed essendo disattivo quando l’apparato è in detta terza condizione operativa. In one aspect, in said step of selecting at least one operating condition, said electric and electronic control means are configured and arranged to selectively activate and deactivate said second heat exchanger, preferably by activating and deactivating said second fan, said second heat exchanger being active when the apparatus is in said first, second, fourth or fifth operating condition and being deactivated when the apparatus is in said third operating condition.
In un aspetto, in detta fase di selezionare almeno una condizione operativa, detti mezzi elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo detto terzo scambiatore di calore, detto terzo scambiatore di calore essendo attivo quando l’apparato è in detta terza, quarta o quinta condizione operativa ed essendo disattivo quando l’apparato è in detta prima o seconda condizione operativa. In one aspect, in said step of selecting at least one operating condition, said electrical and electronic control means are configured and arranged to selectively activate and deactivate said third heat exchanger, said third heat exchanger being active when the apparatus is in said third, fourth or fifth operative condition and being deactivated when the apparatus is in said first or second operative condition.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria in accordo con il presente trovato. Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: Further features and advantages will become more apparent from the detailed description of some preferred, but not exclusive, embodiments of an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water in accordance with the present invention. This description will be set out below with reference to the accompanying drawings, provided for indicative purposes only and, therefore, not limitative, in which:
- la figura 1 è una rappresentazione schematica di un apparato in accordo con una possibile forma di realizzazione del presente trovato; Figure 1 is a schematic representation of an apparatus according to a possible embodiment of the present invention;
- la figura 2 è una rappresentazione schematica di un apparato in accordo con una ulteriore forma di realizzazione del presente trovato; Figure 2 is a schematic representation of an apparatus according to a further embodiment of the present invention;
- la figura 3 è una rappresentazione schematica di un apparato in accordo con una ancora ulteriore forma di realizzazione del presente trovato; Figure 3 is a schematic representation of an apparatus in accordance with a still further embodiment of the present invention;
- la figura 4 è una rappresentazione schematica di un apparato in accordo con una ancora ulteriore forma di realizzazione del presente trovato. Figure 4 is a schematic representation of an apparatus in accordance with a still further embodiment of the present invention.
Con riferimento alle figure allegate, un apparato per il condizionamento dell’aria e per la produzione di acqua calda sanitaria secondo il presente trovato è globalmente indicato con il numero di riferimento 1. In generale, lo stesso numero di riferimento è utilizzato per elementi uguali o simili, eventualmente nelle loro varianti realizzative. L’apparato 1 comprende un condizionatore 2 associato ad un locale 100 da climatizzare e comprendente almeno una prima sezione 2a, posizionabile internamente o esternamente al locale da climatizzare ed avente una prima apertura di ingresso 5 di aria dall’esterno ed almeno una prima apertura di uscita 6 di aria verso l’esterno, e una seconda sezione 2b, posizionata internamente al locale da climatizzare ed avente almeno una seconda apertura di ingresso 7 di aria dall’interno del locale 100 da climatizzare ed almeno una seconda apertura di uscita 8 di aria condizionata verso l’interno del locale 100. Le citate aperture 5, 6, 7, 8 possono essere provviste di griglie, filtri di aspirazione ed alette di orientamento del flusso d’aria, tutti elementi di tipo di per sé noto e pertanto non ulteriormente descritti. Il condizionatore comprende un primo scambiatore 9 di calore (o batteria di scambio termico), associato alla prima sezione 2a e in grado di scambiare calore tra un primo flusso d’aria ed un fluido frigorigeno passante nel primo scambiatore, un primo ventilatore 10 o elettroventilatore (preferibilmente di tipo centrifugo), in grado di generare detto primo flusso d’aria tra la prima apertura di ingresso 5 di aria e la prima apertura di uscita 6 di aria, un secondo scambiatore 1 di calore, associato alla seconda sezione 2b e in grado di scambiare calore tra un secondo flusso d’aria e il fluido frigorigeno passante nel secondo scambiatore 11, e un secondo ventilatore, in grado di generare detto secondo flusso d’aria tra la seconda apertura di ingresso 7 di aria e la seconda apertura di uscita 8 di aria. With reference to the attached figures, an apparatus for air conditioning and for the production of domestic hot water according to the present invention is globally indicated with the reference number 1. In general, the same reference number is used for identical elements or similar, possibly in their embodiment variants. The apparatus 1 comprises an air conditioner 2 associated with a room 100 to be air conditioned and comprising at least a first section 2a, which can be positioned internally or externally to the room to be air conditioned and has a first air inlet opening 5 from the outside and at least a first opening for air outlet 6 to the outside, and a second section 2b, positioned inside the room to be air conditioned and having at least one second air inlet opening 7 from inside the room 100 to be air conditioned and at least one second air outlet opening 8 conditioned towards the inside of the room 100. The aforementioned openings 5, 6, 7, 8 can be provided with grilles, suction filters and fins for orienting the air flow, all elements of a type known per se and therefore not further described. The conditioner comprises a first heat exchanger 9 (or heat exchange coil), associated with the first section 2a and capable of exchanging heat between a first air flow and a refrigerant fluid passing through the first exchanger, a first fan 10 or electric fan (preferably of the centrifugal type), capable of generating said first air flow between the first air inlet opening 5 and the first air outlet opening 6, a second heat exchanger 1, associated with the second section 2b and in able to exchange heat between a second air flow and the refrigerant fluid passing through the second exchanger 11, and a second fan, capable of generating said second air flow between the second air inlet opening 7 and the second air opening 8 air outlet.
Come noto, gli scambiatori o batterie possono essere ad esempio costituiti da radiatori provvisti di una molteplicità di alette di raffreddamento atte a favorire lo scambio termico tra il fluido primario, che è il fluido frigorigeno, ed il fluido secondario che è l’aria soffiata dal rispettivo ventilatore As is known, the exchangers or batteries can be for example constituted by radiators provided with a multiplicity of cooling fins suitable to favor the heat exchange between the primary fluid, which is the refrigerating fluid, and the secondary fluid which is the air blown by the respective fan
Il condizionatore 2 comprende un primo circuito 13 di circolazione per il fluido frigorigeno; tale circuito è associato ad entrambe la prima e seconda sezione e collega almeno il primo 9 e il secondo scambiatore 11 di calore per l’alimentazione con il fluido frigorigeno. Il condizionatore 2 comprende inoltre un compressore 33 per il fluido frigorigeno, accoppiato al primo circuito 13 di circolazione, e un primo organo 31 di laminazione per il fluido frigorigeno, anch’esso accoppiato al primo circuito 13. The conditioner 2 comprises a first circulation circuit 13 for the refrigerant fluid; this circuit is associated with both the first and second sections and connects at least the first 9 and the second heat exchanger 11 for the supply with the refrigerant fluid. The conditioner 2 also comprises a compressor 33 for the refrigerant fluid, coupled to the first circulation circuit 13, and a first lamination member 31 for the refrigerant fluid, also coupled to the first circuit 13.
Il condizionatore comprende quindi mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo, i quali consentono di controllare e comandare il funzionamento dell’intero apparato. Il condizionatore comprende inoltre mezzi 16 di interconnessione accoppiati al primo circuito 13 per il fluido frigorigeno e accoppiabili ad un secondo circuito 17 di circolazione del fluido frigorigeno, il quale è disposto al di fuori della prima e seconda sezione 2a e 2b) e alimenta con il fluido frigorigeno un terzo scambiatore 18 di calore facente parte di una terza sezione 2c, come mostrato nelle figure. The air conditioner therefore comprises 15 electrical and electronic control means, which allow you to control and command the operation of the entire apparatus. The conditioner also comprises interconnection means 16 coupled to the first circuit 13 for the refrigerant fluid and coupled to a second circuit 17 for the circulation of the refrigerant fluid, which is arranged outside the first and second sections 2a and 2b) and feeds with the refrigerant fluid a third heat exchanger 18 forming part of a third section 2c, as shown in the figures.
I mezzi 16 di interconnessione comprendendo un primo terminale di ingresso/uscita 24 per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito 13 ed almeno un secondo terminale di ingresso/uscita 25 per il fluido frigorigeno in/da detto primo circuito. I mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo comandano i mezzi 16 di interconnessione per rendere selettivamente il primo circuito indipendente dal, o collegato al, secondo circuito, e veicolano in modo selettivo la circolazione del fluido frigorigeno all’interno del primo 13 e del secondo circuito 17; in tal modo è possibile trasferire una quantità di calore direttamente dal secondo scambiatore di calore 11 al terzo scambiatore di calore 18. The interconnection means 16 comprising a first inlet / outlet terminal 24 for the refrigerant fluid in / from said first circuit 13 and at least a second inlet / outlet terminal 25 for the refrigerant fluid in / from said first circuit. The electrical and electronic control means 15 control the interconnection means 16 to selectively make the first circuit independent of, or connected to, the second circuit, and selectively convey the circulation of the refrigerant fluid inside the first 13 and the second circuit. 17; in this way it is possible to transfer a quantity of heat directly from the second heat exchanger 11 to the third heat exchanger 18.
La terza sezione 2c comprende un modulo idronico 50 per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS). Nell’ambito del presente trovato, con l’espressione “modulo idronico” si identifica in generale, nel settore degli impianti idraulici ad uso sanitario, un apparato che consente di produrre acqua calda sanitaria (ACS). The third section 2c comprises a hydronic module 50 for the production of domestic hot water (DHW). In the context of the present invention, the expression "hydronic module" generally identifies, in the sector of plumbing systems for sanitary use, an apparatus that allows the production of domestic hot water (DHW).
Il modulo idronico può assumere, in modo equivalente nell’ambito del presente trovato, una pluralità di forme realizzative, alcune delle quali sono mostrate nelle figure 1-4. In ogni caso, il modulo idronico 50 è sempre collegabile, all’interno dell’apparato, al condizionatore 2 mediante il secondo circuito 17, il quale a sua volta è collegato in parallelo al primo circuito 13. The hydronic module can assume, in an equivalent way in the context of the present invention, a plurality of embodiments, some of which are shown in figures 1-4. In any case, the hydronic module 50 can always be connected, inside the apparatus, to the conditioner 2 through the second circuit 17, which in turn is connected in parallel to the first circuit 13.
Nelle forme realizzative mostrate nelle figure 1 e 2, il modulo idronico 50 comprende il terzo scambiatore di calore 18 collegato ad un circuito idraulico intermedio 60 destinato a cedere calore ad un circuito di acqua calda sanitaria, in modo tale da trasferire una quantità di calore del fluido frigorigeno dal secondo circuito 17 al circuito idraulico intermedio; il circuito intermedio è collegabile al circuito di acqua calda sanitaria mediante un ulteriore scambiatore o mediante un serbatoio di accumulo (non mostrati). In the embodiments shown in Figures 1 and 2, the hydronic module 50 comprises the third heat exchanger 18 connected to an intermediate hydraulic circuit 60 intended to transfer heat to a domestic hot water circuit, in such a way as to transfer a quantity of heat from the refrigerant fluid from the second circuit 17 to the intermediate hydraulic circuit; the intermediate circuit can be connected to the domestic hot water circuit by means of an additional exchanger or by means of an accumulation tank (not shown).
Nelle forme realizzative mostrate nelle figure 3 e 4, il modulo idronico 50 comprende il terzo scambiatore di calore 18 e un serbatoio di accumulo 51 di acqua calda sanitaria configurato per contenere una quantità di acqua calda sanitaria e per scambiare calore con il terzo scambiatore di calore in modo tale da riscaldare l’acqua in esso contenuta. In tali casi, il modulo idronico 50 è direttamente collegato (mediante il serbatoio) al circuito di acqua calda sanitaria ACS, in modo tale da trasferire una quantità di calore del fluido frigorigeno dal secondo circuito di circolazione al circuito di acqua calda sanitaria. In the embodiments shown in Figures 3 and 4, the hydronic module 50 comprises the third heat exchanger 18 and a domestic hot water storage tank 51 configured to contain a quantity of domestic hot water and to exchange heat with the third heat exchanger in such a way as to heat the water contained in it. In such cases, the hydronic module 50 is directly connected (by means of the tank) to the DHW domestic hot water circuit, in such a way as to transfer a quantity of the heat of the refrigerant fluid from the second circulation circuit to the domestic hot water circuit.
Il terzo scambiatore di calore può essere esemplarmente uno scambiatore a piastre (come schematicamente mostrato nelle figure 1 e 2). In alternativa, il terzo scambiatore di calore può comprende una serpentina di riscaldamento, collegata preferibilmente in serie al secondo circuito e nella quale scorre il fluido frigorigeno. La serpentina può essere associata - per effettuare uno scambio di calore -direttamente al circuito di acqua calda sanitaria o al circuito idraulico intermedio oppure, come mostrato nelle figure 3 e 4, al serbatoio di accumulo. Più in dettaglio, in figura 3 la serpentina 18 è alloggiata internamente al serbatoio 51, mentre in figura 4 la serpentina è installata all’esterno del serbatoio di accumulo. In quest’ultimo caso è possibile evitare, ad esempio nei casi richiesti da normative, il rischio di contatto tra il fluido refrigerante e l’acqua calda sanitaria. The third heat exchanger can be an example of a plate exchanger (as schematically shown in Figures 1 and 2). Alternatively, the third heat exchanger may comprise a heating coil, preferably connected in series to the second circuit and in which the refrigerant fluid flows. The coil can be associated - to carry out a heat exchange - directly to the domestic hot water circuit or to the intermediate hydraulic circuit or, as shown in figures 3 and 4, to the storage tank. More in detail, in figure 3 the coil 18 is housed inside the tank 51, while in figure 4 the coil is installed outside the storage tank. In the latter case it is possible to avoid, for example in cases required by regulations, the risk of contact between the refrigerant fluid and the domestic hot water.
Preferibilmente, come nelle forme realizzative esemplari delle figure, il modulo idronico 50 comprende un sensore di temperatura 70 (o sonda di temperatura, ad esempio un termistore o una termocoppia) collegabile ai mezzi elettrici ed elettronici e configurato per rilevare una temperatura dell’acqua. Il sensore di temperatura può essere posizionato direttamente sul circuito idraulico intermedio o sul circuito di acqua calda sanitaria (come mostrato in figura 1 e 2), ad esempio sulla mandata del circuito, preferibilmente a valle del terzo scambiatore di calore. In alternativa, il sensore di temperatura può essere installato direttamente all’interno del serbatoio (come mostrato nelle figure 3 e 4). In ogni caso, i mezzi elettrici ed elettronici sono configurati per gestire la regolazione (ad esempio accensione e spegnimento) del modulo idronico sulla base della lettura della temperatura da parte del sensore di temperatura e, ad esempio, mediante un confronto del valore misurato con un valore predefinito (ad esempio un valore desiderato per l’acqua calda sanitaria configurabile a piacere). Preferably, as in the exemplary embodiments of the figures, the hydronic module 50 comprises a temperature sensor 70 (or temperature probe, for example a thermistor or a thermocouple) which can be connected to the electrical and electronic means and configured to detect a water temperature. The temperature sensor can be positioned directly on the intermediate hydraulic circuit or on the domestic hot water circuit (as shown in figures 1 and 2), for example on the flow of the circuit, preferably downstream of the third heat exchanger. Alternatively, the temperature sensor can be installed directly inside the tank (as shown in Figures 3 and 4). In any case, the electrical and electronic means are configured to manage the regulation (for example switching on and off) of the hydronic module on the basis of the temperature reading by the temperature sensor and, for example, by comparing the measured value with a default value (for example a desired value for domestic hot water that can be configured at will).
Preferibilmente, la terza sezione 2c comprende una pompa 52 di mandata di acqua calda sanitaria configurata per determinare la circolazione di acqua nel circuito di acqua calda sanitaria (figure 3 e 4) o nel circuito idraulico intermedio (figure 1 e 2). Preferably, the third section 2c comprises a domestic hot water delivery pump 52 configured to determine the circulation of water in the domestic hot water circuit (Figures 3 and 4) or in the intermediate hydraulic circuit (Figures 1 and 2).
Preferibilmente (come mostrato esemplarmente nelle figure) il modulo idronico è un’unità monoblocco comprendente il terzo scambiatore di calore e almeno una porzione del circuito di acqua calda sanitaria o del circuito idraulico intermedio, preferibilmente con la suddetta pompa di mandata. Preferably (as exemplarily shown in the figures) the hydronic module is a monobloc unit comprising the third heat exchanger and at least a portion of the domestic hot water circuit or the intermediate hydraulic circuit, preferably with the aforementioned delivery pump.
Preferibilmente il condizionatore comprende un primo telaio 3, comprendente la prima sezione 2a, montabile internamente o esternamente al locale da climatizzare ed avente la suddetta prima apertura di ingresso 5 di aria dall’esterno e la suddetta prima apertura di uscita 6 di aria verso l’esterno; il primo scambiatore di calore 9 è disposto nel primo telaio 3. Preferibilmente, come nelle figure esemplari 1-4, la prima apertura di ingresso 5 di aria dall’esterno e la prima apertura di uscita 6 di aria verso l’esterno sono operativamente collegabili a due corrispondenti aperture praticate nella parete 101 e comunicanti con un ambiente esterno 104. Preferably, the air conditioner comprises a first frame 3, comprising the first section 2a, which can be mounted internally or externally to the room to be conditioned and having the aforementioned first air inlet opening 5 from the outside and the aforementioned first air outlet opening 6 towards the external; the first heat exchanger 9 is arranged in the first frame 3. Preferably, as in the exemplary figures 1-4, the first air inlet opening 5 from the outside and the first air outlet opening 6 towards the outside can be operationally connected to two corresponding openings made in the wall 101 and communicating with an external environment 104.
In talune forme realizzative, ad esempio quelle mostrate nelle figure 2, 3 e 4, il condizionatore può comprendere un secondo telaio 3a, distinto dal primo telaio 3 e comprendente la seconda sezione 2b; il secondo telaio è montabile internamente al locale 100 da climatizzare e presenta la seconda apertura di ingresso 7 di aria dall’interno del locale e la seconda apertura di uscita 8 di aria condizionata verso l’interno locale 100. In questo caso il secondo scambiatore 11 di calore è disposto nel secondo telaio 3. Nelle forme realizzative delle figure 2, 3, e 4, il primo circuito 13 di circolazione per il fluido frigorigeno è disposto parzialmente nel primo telaio 3 e parzialmente nel secondo telaio 3a e presenta due rami di interconnessione tra la prima e la seconda sezione; in tal caso il condizionatore 2 comprende preferibilmente una prima valvola di connessione 13a e una seconda valvola di connessione 13b interposte tra la prima e la seconda sezione e disposte su ciascuno dei rami di interconnessione (dal primo al secondo telaio e vice-versa). I mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo possono essere associati al primo telaio (3) o, alternativamente, al secondo telaio. In some embodiments, for example those shown in Figures 2, 3 and 4, the conditioner can comprise a second frame 3a, distinct from the first frame 3 and comprising the second section 2b; the second frame can be mounted inside the room 100 to be air-conditioned and has the second air inlet opening 7 from inside the room and the second air-conditioned outlet opening 8 towards the interior of the room 100. In this case the second exchanger 11 is arranged in the second frame 3. In the embodiments of Figures 2, 3 and 4, the first circulation circuit 13 for the refrigerant fluid is partially arranged in the first frame 3 and partially in the second frame 3a and has two interconnecting branches between the first and second section; in this case the conditioner 2 preferably comprises a first connection valve 13a and a second connection valve 13b interposed between the first and second sections and arranged on each of the interconnection branches (from the first to the second frame and vice versa). The electric and electronic control means 15 can be associated with the first frame (3) or, alternatively, with the second frame.
Nella forma realizzativa mostrata in figura 1, il secondo telaio coincide con il primo telaio 3 e il condizionatore 2 è di tipo “monoblocco”. In tal caso, l’unico telaio 3 comprende sia la prima sezione 2a sia la seconda sezione 2b, ovvero sia il gruppo condensante che il gruppo evaporante (i quali invertono le reciproche funzioni nel passaggio da funzionamento in condizionamento a funzionamento in pompa di calore); il telaio è installabile a parete nel locale 100 da climatizzare (come mostrato in figura 1), oppure può essere montato parzialmente all’esterno del locale e parzialmente all’interno (in una forma realizzativa non mostrata), in modo tale che la prima sezione risulti all’esterno del locale 100 e la seconda sezione risulti all’interno del locale. Il condizionatore monoblocco 2 può comprendere inoltre mezzi per montare il primo telaio 3 alla parete 101 nel locale 100. Tali mezzi per montare possono essere configurati per montare il condizionatore in una posizione a contatto con il pavimento del locale o in una posizione rialzata rispetto al pavimento del locale. Il condizionatore nella configurazione monoblocco può essere montabile, mediante opportuni mezzi per montare, almeno in una prima posizione “a parete bassa” ed in una seconda posizione “a parete alta”, disposta più in alto nel locale 100 da climatizzare rispetto alla prima posizione. Con l’espressione “a parete bassa” si intende una posizione sostanzialmente prossima ad un pavimento del locale in cui viene installato il condizionatore monoblocco, mentre con l’espressione “a parete alta” si intende una posizione maggiormente prossima ad un soffitto del locale rispetto alla prima posizione. In particolare la posizione “a parete bassa” è una posizione ad una altezza da terra inferiore almeno all’altezza di un utilizzatore medio, ed in particolare inferiore almeno ad un metro da terra, e può essere anche con il condizionatore a contatto con il pavimento, mentre la posizione “a parete alta” è una posizione ad altezza da terra superiore all’altezza di un utilizzatore medio, e quindi superiore ad almeno due metri da terra. In the embodiment shown in Figure 1, the second frame coincides with the first frame 3 and the conditioner 2 is of the "monobloc" type. In this case, the single frame 3 comprises both the first section 2a and the second section 2b, i.e. both the condensing unit and the evaporating unit (which reverse the reciprocal functions in the passage from air conditioning operation to heat pump operation) ; the frame can be wall-mounted in the room 100 to be air-conditioned (as shown in figure 1), or it can be mounted partially outside the room and partially inside (in an embodiment not shown), so that the first section is outside the room 100 and the second section is inside the room. The monobloc air conditioner 2 may further comprise means for mounting the first frame 3 to the wall 101 in the room 100. Such mounting means can be configured to mount the air conditioner in a position in contact with the floor of the room or in a raised position with respect to the floor. of the room. The air conditioner in the monobloc configuration can be mounted, by means of suitable means for mounting, at least in a first "low wall" position and in a second "high wall" position, arranged higher in the room 100 to be air conditioned than the first position. The expression "low wall" means a position substantially close to a floor of the room in which the monobloc air conditioner is installed, while the expression "high wall" means a position closer to a ceiling of the room than to the first position. In particular, the "low wall" position is a position at a height from the ground lower than at least the height of an average user, and in particular lower than at least one meter from the ground, and can also be with the air conditioner in contact with the floor , while the “high wall” position is a position at a height from the ground higher than the height of an average user, and therefore higher than at least two meters from the ground.
Nelle figure 2, 3 e 4 il condizionatore 2 presenta schematicamente due distinti telai (3 e 3a), ossia è di tipo “split”: la prima sezione può essere installata vantaggiosamente all’esterno dell’edificio, mentre la seconda sezione è posizionata all’interno del locale 100 da climatizzare. In figures 2, 3 and 4 the air conditioner 2 schematically shows two distinct frames (3 and 3a), that is, it is of the "split" type: the first section can be advantageously installed outside the building, while the second section is positioned at the interior of room 100 to be air-conditioned.
L’apparato può inoltre comprendere un terzo telaio 55 che comprende la terza sezione 2c; tale terzo telaio è posizionabile o montabile internamente ad un ulteriore locale 102, ad esempio un locale tecnico o un vano caldaie. The apparatus can also comprise a third frame 55 which includes the third section 2c; this third frame can be positioned or mountable inside a further room 102, for example a technical room or a boiler room.
Preferibilmente, i mezzi 16 di interconnessione sono selettivamente e removibilmente accoppiabili a corrispondenti mezzi di collegamento del secondo circuito 17 di circolazione del fluido frigorigeno; i mezzi di interconnessione e collegamento possono comprendere raccordi, innesti, giunzioni o altri mezzi, ad esempio di tipo noto nel settore. Preferably, the interconnection means 16 can be selectively and removably coupled to corresponding connection means of the second circuit 17 for circulating the refrigerant fluid; the interconnection and connection means can comprise fittings, couplings, joints or other means, for example of a type known in the field.
Come mostrato esemplarmente nelle figure, il primo terminale di ingresso/uscita 24 si dirama da un punto “X” del primo circuito 13 posto a valle del primo scambiatore di calore secondo il verso di percorrenza assunto dal fluido frigorigeno corrispondente al funzionamento del primo scambiatore come condensatore, mentre il secondo terminale di ingresso/uscita 25 si dirama da un punto “Y” del primo circuito 13 posto a monte del primo scambiatore di calore secondo il verso di percorrenza assunto dal fluido frigorigeno corrispondente al funzionamento del primo scambiatore come condensatore. Il primo e il secondo terminale di ingresso/uscita costituiscono punti di derivazione del primo circuito tramite i quali il secondo circuito è collegato - secondo una architettura “in parallelo” - al primo circuito. As shown by way of example in the figures, the first inlet / outlet terminal 24 branches off from a point "X" of the first circuit 13 located downstream of the first heat exchanger according to the direction of travel taken by the refrigerant fluid corresponding to the operation of the first exchanger as condenser, while the second inlet / outlet terminal 25 branches off from a point "Y" of the first circuit 13 placed upstream of the first heat exchanger according to the direction of travel assumed by the refrigerating fluid corresponding to the operation of the first exchanger as a condenser. The first and second input / output terminals constitute derivation points of the first circuit through which the second circuit is connected - according to a “parallel” architecture - to the first circuit.
L’apparato comprende mezzi di regolazione 26 per determinare o impedire in modo selettivo il passaggio del fluido frigorigeno nel secondo circuito ed nel primo circuito 13 a monte dei mezzi 16 di interconnessione. I mezzi di regolazione 26 comprendono almeno una prima valvola 27 di regolazione disposta in prossimità dei mezzi di interconnessione, in particolare in corrispondenza del primo terminale di ingresso/uscita 24, e almeno una seconda valvola 28 di regolazione disposta nel primo circuito 13, a valle del punto del primo circuito in cui è posizionato il primo terminale di ingresso/uscita 24. The apparatus comprises adjustment means 26 to selectively determine or prevent the passage of the refrigerant fluid in the second circuit and in the first circuit 13 upstream of the interconnection means 16. The adjustment means 26 comprise at least one first adjustment valve 27 arranged in proximity to the interconnection means, in particular at the first inlet / outlet terminal 24, and at least one second adjustment valve 28 arranged in the first circuit 13, downstream of the point of the first circuit where the first input / output terminal 24 is positioned.
Preferibilmente, come mostrato nelle figure, i mezzi di regolazione 26 possono comprendere anche una terza valvola 34 di regolazione collocata in serie al primo circuito in un punto del primo circuito a monte del primo scambiatore di calore secondo il verso di percorrenza assunto dal fluido frigorigeno corrispondente al funzionamento del primo scambiatore come condensatore. Preferably, as shown in the figures, the adjustment means 26 can also comprise a third adjustment valve 34 located in series with the first circuit in a point of the first circuit upstream of the first heat exchanger according to the direction of travel taken by the corresponding refrigerant fluid. to the functioning of the first exchanger as a condenser.
Preferibilmente il primo organo 31 di laminazione per il fluido frigorigeno è accoppiato al primo circuito 13 di circolazione a monte dei mezzi 16 di interconnessione secondo il verso di percorrenza assunto dal fluido frigorigeno corrispondente al funzionamento di tale scambiatore come condensatore. Preferably, the first lamination member 31 for the refrigerant fluid is coupled to the first circulation circuit 13 upstream of the interconnection means 16 according to the direction of travel taken by the refrigerating fluid corresponding to the operation of this exchanger as a condenser.
Preferibilmente la prima sezione comprende un secondo organo di laminazione 32 accoppiato al secondo circuito 17 di circolazione; il primo e il secondo organo di laminazione sono configurati per compensare e bilanciare tra loro le diverse perdite di carico subite dal fluido frigorigeno rispettivamente nel primo circuito 13 a monte dei mezzi 16 di interconnessione e nel secondo circuito 17. Preferably the first section comprises a second rolling member 32 coupled to the second circulation circuit 17; the first and second rolling members are configured to compensate and balance each other the different head losses suffered by the refrigerant fluid respectively in the first circuit 13 upstream of the interconnection means 16 and in the second circuit 17.
Preferibilmente la prima sezione comprende anche un terzo organo di laminazione 33 accoppiato al primo circuito 13 di circolazione a valle dei mezzi di interconnessione; il secondo e il terzo organo di laminazione sono configurati per compensare e bilanciare tra loro le diverse perdite di carico subite dal fluido frigorigeno rispettivamente nel primo circuito 13 di circolazione a valle dei mezzi di interconnessione e nel secondo circuito 17. Preferably, the first section also comprises a third rolling member 33 coupled to the first circulation circuit 13 downstream of the interconnection means; the second and third rolling members are configured to compensate and balance each other the different head losses suffered by the refrigerant fluid respectively in the first circulation circuit 13 downstream of the interconnection means and in the second circuit 17.
Il primo organo di laminazione 31 può essere un organo fisso (capillare o restrittore); il secondo organo di laminazione 32 e il terzo organo di laminazione 33 possono essere in alternativa organi di laminazione fissi o valvole elettroniche modulanti. Il condizionatore 2 può comprendere infine alcuni ulteriori elementi convenzionali, quali ad esempio motori elettrici per i ventilatori, ulteriori mezzi elettrici e/o elettronici di controllo dei vari componenti e del condizionatore, una pluralità di condutture interne una pompa per l’acqua di condensa, etc., che non verranno illustrati in maggior dettaglio nella presente descrizione, proprio perché di tipo convenzionale e di per sé ben noti. The first rolling member 31 can be a fixed member (capillary or restrictor); the second rolling member 32 and the third rolling member 33 can alternatively be fixed rolling members or modulating electronic valves. Finally, the conditioner 2 may comprise some further conventional elements, such as for example electric motors for the fans, further electric and / or electronic means for controlling the various components and the conditioner, a plurality of internal ducts, a pump for condensate water, etc., which will not be illustrated in greater detail in the present description, precisely because of the conventional type and well known per se.
Si descrive di seguito il funzionamento dell’apparato secondo il presente trovato. Tale particolare funzionamento comprende le condizioni operative assunte dall’apparato e le modalità mediante cui i mezzi elettrici ed elettronici di controllo comandano il funzionamento dell’intero apparato. The operation of the apparatus according to the present invention is described below. This particular operation includes the operating conditions assumed by the apparatus and the methods by which the electrical and electronic control means control the operation of the entire apparatus.
I mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo gestiscono il funzionamento dell’apparato selettivamente tra una pluralità di condizioni operative. Tale pluralità di configurazioni operative comprende una o più delle condizioni operative di seguito illustrate: The electrical and electronic control means 15 manage the operation of the apparatus selectively between a plurality of operating conditions. This plurality of operating configurations comprises one or more of the operating conditions illustrated below:
1) una prima condizione operativa, nella quale la circolazione del fluido frigorigeno avviene soltanto nel primo circuito e il passaggio del fluido frigorigeno avviene ciclicamente dal primo scambiatore 9 al secondo scambiatore 11 in accordo con un primo verso di percorrenza del primo circuito; in questa condizione il primo scambiatore funziona da condensatore e il secondo scambiatore funziona da evaporatore, in modo tale da effettuare un raffreddamento dell’aria nel locale da climatizzare. Nella prima condizione l’apparato funziona in modalità raffreddamento dell’aria e non vi è produzione di acqua calda sanitaria. Il primo verso di percorrenza corrisponde, nelle figure 1-4, ad un senso orario di circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito 13. 1) a first operating condition, in which the circulation of the refrigerant fluid occurs only in the first circuit and the passage of the refrigerant fluid occurs cyclically from the first exchanger 9 to the second exchanger 11 in accordance with a first direction of travel of the first circuit; in this condition, the first exchanger works as a condenser and the second exchanger works as an evaporator, in order to cool the air in the room to be air-conditioned. In the first condition, the device works in air cooling mode and there is no production of domestic hot water. The first direction of travel corresponds, in figures 1-4, to a clockwise direction of circulation of the refrigerant fluid in the first circuit 13.
2) una seconda condizione operativa, nella quale la circolazione del fluido frigorigeno avviene soltanto nel primo circuito e il passaggio del fluido frigorigeno avviene ciclicamente dal primo 9 al secondo scambiatore 11 in accordo con un secondo verso di percorrenza del primo circuito opposto al primo verso di percorrenza; in questa condizione il primo scambiatore funziona da evaporatore e il secondo scambiatore funziona da condensatore, in modo tale da effettuare un riscaldamento dell’aria in detto locale da climatizzare. Nella seconda condizione l’apparato funziona in modalità riscaldamento dell’aria e non vi è produzione di acqua calda sanitaria. Il secondo verso di percorrenza corrisponde, nelle figure 1-4, ad un senso antiorario di circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito 13. 3) una terza condizione operativa, nella quale la circolazione del fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, in accordo con il secondo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione dal secondo terminale di ingresso/uscita 25 al primo terminale di ingresso/uscita 24, e il passaggio del fluido frigorigeno avviene dal primo scambiatore al secondo (se non bypassato) e al terzo scambiatore; in questa condizione il primo scambiatore funziona da evaporatore, il secondo scambiatore è inattivo e il terzo scambiatore trasferisce calore al modulo idronico 50 per la produzione di acqua calda sanitaria. Nella terza condizione l’apparato non condiziona l’aria (né in raffreddamento né in riscaldamento), mentre è attiva la produzione di acqua calda sanitaria. 2) a second operating condition, in which the circulation of the refrigerant fluid occurs only in the first circuit and the passage of the refrigerant fluid occurs cyclically from the first 9 to the second exchanger 11 in accordance with a second direction of travel of the first circuit opposite to the first direction of mileage; in this condition the first exchanger works as an evaporator and the second exchanger works as a condenser, in order to heat the air in the room to be air-conditioned. In the second condition, the device works in air heating mode and there is no production of domestic hot water. The second direction of travel corresponds, in figures 1-4, to an anticlockwise direction of circulation of the refrigerant fluid in the first circuit 13. 3) a third operating condition, in which the circulation of the refrigerant fluid occurs both in the first circuit, in accordance with the second direction of circulation, both in the second circuit, according to a direction of circulation from the second inlet / outlet terminal 25 to the first inlet / outlet terminal 24, and the passage of the refrigerant fluid takes place from the first exchanger to the second (if not bypassed) and to the third exchanger; in this condition the first exchanger functions as an evaporator, the second exchanger is inactive and the third exchanger transfers heat to the hydronic module 50 for the production of domestic hot water. In the third condition, the device does not condition the air (neither in cooling nor in heating), while the production of domestic hot water is active.
4) una quarta condizione operativa, nella quale la circolazione del fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, in accordo con il secondo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione dal secondo terminale di ingresso/uscita 25 al primo terminale di ingresso/uscita 24, e il passaggio del fluido frigorigeno avviene dal primo scambiatore al secondo e al terzo scambiatore; in questa condizione il primo scambiatore funziona da evaporatore, il secondo scambiatore funziona da condensatore, in modo tale da effettuare un riscaldamento dell’aria nel locale da climatizzare, e il terzo scambiatore trasferisce calore al modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria. Nella quarta condizione l’apparato funziona in modalità riscaldamento dell’aria e contemporaneamente vi è produzione di acqua calda sanitaria. 4) a fourth operating condition, in which the circulation of the refrigerant fluid occurs both in the first circuit, in accordance with the second direction of circulation, and in the second circuit, according to a direction of circulation from the second inlet / outlet terminal 25 to the first terminal inlet / outlet 24, and the passage of the refrigerant fluid takes place from the first exchanger to the second and third exchanger; in this condition, the first exchanger works as an evaporator, the second exchanger works as a condenser, in order to heat the air in the room to be air-conditioned, and the third exchanger transfers heat to the hydronic module for the production of domestic hot water. In the fourth condition, the device works in air heating mode and at the same time there is production of domestic hot water.
5) una quinta condizione operativa, nella quale la circolazione del fluido frigorigeno avviene sia nel primo circuito, in accordo con il primo verso di circolazione, sia nel secondo circuito, secondo un verso di circolazione dal primo terminale di ingresso/uscita 24 al secondo terminale di ingresso/uscita25, e il passaggio del fluido frigorigeno avviene dal secondo al terzo scambiatore; in questa condizione il primo scambiatore è inattivo o bypassato, il secondo scambiatore funziona da evaporatore, in modo tale da effettuare un raffreddamento dell’aria nel locale da climatizzare, e il terzo scambiatore trasferisce calore al modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria. Nella quinta condizione l’apparato funziona in modalità raffreddamento dell’aria e contemporaneamente vi è produzione di acqua calda sanitaria. 5) a fifth operating condition, in which the circulation of the refrigerant fluid occurs both in the first circuit, in accordance with the first direction of circulation, and in the second circuit, according to a direction of circulation from the first inlet / outlet terminal 24 to the second terminal inlet / outlet25, and the passage of the refrigerant fluid occurs from the second to the third exchanger; in this condition, the first exchanger is inactive or bypassed, the second exchanger works as an evaporator, in order to cool the air in the room to be air-conditioned, and the third exchanger transfers heat to the hydronic module for the production of domestic hot water. In the fifth condition, the device works in air cooling mode and at the same time there is production of domestic hot water.
Preferibilmente, nella quinta condizione operativa la circolazione del fluido frigorigeno e l’inattivazione o il bypass del primo scambiatore di calore consentono il trasferimento di una quantità di calore direttamente dal secondo scambiatore di calore 11 al terzo scambiatore di calore 18, escludendo il primo scambiatore di calore. Ciò consente, in modo vantaggioso, di recuperare il calore associato al secondo scambiatore quando funziona in modalità raffreddamento dell’aria, e -anziché smaltirlo nel primo scambiatore di calore - trasferirlo al terzo scambiatore di calore, che lo utilizza positivamente per produrre acqua calda sanitaria. Preferably, in the fifth operating condition, the circulation of the refrigerant fluid and the inactivation or bypass of the first heat exchanger allow the transfer of a quantity of heat directly from the second heat exchanger 11 to the third heat exchanger 18, excluding the first heat exchanger. heat. This allows, in an advantageous way, to recover the heat associated with the second exchanger when operating in air cooling mode, and - instead of disposing of it in the first heat exchanger - transfer it to the third heat exchanger, which uses it positively to produce domestic hot water. .
In altre parole, il presente apparato, in particolare quando opera nella quinta condizione operativa, evita di smaltire il calore prodotto sottratto all’ambiente da condizionare trasferendolo direttamente all’acqua calda sanitaria, realizzando così un doppio effetto utile, ossia quello di non perdere verso l’esterno il calore e di non dover produrre nuova energia termica per l’acqua sanitaria. In sostanza, è lo stesso calore sottratto all’ambiente da climatizzare ad essere inviato direttamente al modulo idronico, dove è direttamente impiegato per produrre acqua calda sanitaria. In other words, the present apparatus, in particular when it operates in the fifth operating condition, avoids disposing of the heat produced subtracted from the environment to be conditioned by transferring it directly to the domestic hot water, thus achieving a double useful effect, namely that of not losing towards outside the heat and not having to produce new thermal energy for sanitary water. Basically, it is the same heat subtracted from the environment to be air-conditioned that is sent directly to the hydronic module, where it is directly used to produce domestic hot water.
Preferibilmente i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo almeno il primo scambiatore di calore. Preferibilmente i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo attivano il primo scambiatore di calore 9, preferibilmente mediante attivazione del primo ventilatore 10, quando l’apparato è nella prima, seconda, terza o quarta condizione operativa. Preferibilmente, quando l’apparato si trova nella quinta condizione operativa, i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo disattivano il primo scambiatore di calore in modo tale da trasferire il fluido frigorigeno dal secondo scambiatore di calore al terzo scambiatore di calore sostanzialmente ad una temperatura invariata, ovvero senza effettuare uno scambio termico con il fluido refrigerante in transito. Preferably, the electrical and electronic control means 15 are configured and arranged to selectively activate and deactivate at least the first heat exchanger. Preferably the electrical and electronic control means 15 activate the first heat exchanger 9, preferably by activating the first fan 10, when the apparatus is in the first, second, third or fourth operating condition. Preferably, when the apparatus is in the fifth operating condition, the electrical and electronic control means 15 deactivate the first heat exchanger in such a way as to transfer the refrigerant fluid from the second heat exchanger to the third heat exchanger substantially at an unchanged temperature. , that is, without carrying out a heat exchange with the refrigerant fluid in transit.
Preferibilmente, quando il primo scambiatore è disattivato, esso sostanzialmente non scambia, sottrae o fornisce calore dal/al fluido frigorigeno nel primo circuito, oppure non è attraversato dal fluido frigorigeno oppure detto primo ventilatore 10 è spento. Preferibilmente i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo il primo ventilatore rispettivamente per attivare e disattivare il primo scambiatore di calore. Preferably, when the first exchanger is deactivated, it substantially does not exchange, subtract or supply heat from / to the refrigerating fluid in the first circuit, or it is not crossed by the refrigerating fluid or said first fan 10 is off. Preferably, the electric and electronic control means 15 are configured and arranged to selectively activate and deactivate the first fan, respectively, to activate and deactivate the first heat exchanger.
Preferibilmente i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo il secondo scambiatore di calore, preferibilmente mediante attivazione e disattivazione del secondo ventilatore, il secondo scambiatore di calore essendo attivo quando l’apparato è nella prima, seconda, quarta o quinta condizione operativa ed essendo disattivo quando l’apparato è nella terza condizione operativa. Preferably, the electrical and electronic control means 15 are configured and arranged to selectively activate and deactivate the second heat exchanger, preferably by activating and deactivating the second fan, the second heat exchanger being active when the apparatus is in the first, second, fourth or fifth operating condition and being deactivated when the apparatus is in the third operating condition.
Preferibilmente i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per attivare e disattivare in modo selettivo il terzo scambiatore di calore, il terzo scambiatore di calore essendo attivo quando l’apparato è nella terza, quarta o quinta condizione operativa ed essendo disattivo quando l’apparato nella prima o seconda condizione operativa. Preferably, the electrical and electronic control means 15 are configured and arranged to selectively activate and deactivate the third heat exchanger, the third heat exchanger being active when the apparatus is in the third, fourth or fifth operating condition and being deactivated when the apparatus in the first or second operating condition.
I mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati e predisposti per comandare l’apertura e la chiusura della prima e/o della seconda e/o della terza valvola di regolazione, in modo tale che: The electrical and electronic control means 15 are configured and arranged to command the opening and closing of the first and / or second and / or third regulating valve, so that:
- nella prima condizione operativa la prima valvola di regolazione 27 è chiusa, impedendo la circolazione di fluido frigorigeno nel secondo circuito, e la seconda 28 e la terza valvola di regolazione 34 sono aperte per consentire la circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito secondo il suddetto primo verso di percorrenza (senso orario nelle figure); - in the first operating condition the first regulating valve 27 is closed, preventing the circulation of the refrigerant fluid in the second circuit, and the second 28 and the third regulating valve 34 are open to allow the circulation of the refrigerating fluid in the first circuit according to the aforesaid first direction of travel (clockwise in the figures);
- nella seconda condizione operativa la prima valvola di regolazione 27 è chiusa, impedendo la circolazione di fluido frigorigeno nel secondo circuito, e la seconda 28 e la terza valvola di regolazione 34 sono aperte per consentire la circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito secondo il suddetto secondo verso di percorrenza (senso antiorario nelle figure); - in the second operating condition the first regulating valve 27 is closed, preventing the circulation of the refrigerant fluid in the second circuit, and the second 28 and the third regulating valve 34 are open to allow the circulation of the refrigerating fluid in the first circuit according to the aforesaid second direction of travel (anticlockwise in the figures);
- nella terza e nella quarta condizione operativa la prima 27, la seconda 28 e la terza valvola di regolazione 34 sono aperte, consentendo la circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito, in accordo con il suddetto secondo verso di percorrenza, e nel secondo circuito, il fluido refrigerante immettendosi nel secondo circuito mediante il secondo terminale di ingresso/uscita 25 e tornando dal secondo circuito al primo circuito mediante il primo terminale di ingresso/uscita 24; in tale condizione è possibile l’accumulo di refrigerante liquido e olio di lubrificazione del compressore all’interno del circuito 17 attraverso il terminale di ingresso/uscita 25. Per evitare ciò, i mezzi 15 elettrici ed elettronici di controllo sono configurati per aprire periodicamente la valvola di regolazione 27 al fine di svuotare il circuito 17; - nella quinta condizione operativa la prima 27, la seconda 28 e la terza valvola di regolazione 34 sono aperte, consentendo la circolazione del fluido frigorigeno nel primo circuito, secondo il suddetto primo verso di percorrenza, e nel secondo circuito, il fluido refrigerante immettendosi nel secondo circuito mediante il primo terminale di ingresso/uscita 24 e tornando dal secondo circuito al primo circuito mediante il secondo terminale di ingresso/uscita 25. - in the third and fourth operating conditions the first 27, the second 28 and the third regulation valve 34 are open, allowing the circulation of the refrigerant fluid in the first circuit, in accordance with the aforementioned second direction of travel, and in the second circuit, the refrigerant fluid entering the second circuit through the second input / output terminal 25 and returning from the second circuit to the first circuit through the first input / output terminal 24; in this condition it is possible to accumulate liquid refrigerant and compressor lubrication oil inside the circuit 17 through the inlet / outlet terminal 25. To avoid this, the electrical and electronic control means 15 are configured to periodically open the regulating valve 27 in order to empty the circuit 17; - in the fifth operating condition the first 27, the second 28 and the third regulation valve 34 are open, allowing the circulation of the refrigerant fluid in the first circuit, according to the aforementioned first direction of travel, and in the second circuit, the refrigerant fluid entering the second circuit through the first input / output terminal 24 and returning from the second circuit to the first circuit through the second input / output terminal 25.
In alternativa, nella quinta condizione operativa la prima 27 e la seconda 28 valvola di regolazione sono aperte e la terza valvola di regolazione 34 è chiusa, consentendo la circolazione del fluido frigorigeno in una porzione del primo circuito (secondo il primo verso di percorrenza) e nel secondo circuito, il fluido refrigerante immettendosi nel secondo circuito mediante il secondo terminale di ingresso/uscita 25 e tornando dal secondo circuito al primo circuito mediante il primo terminale di ingresso/uscita 24; in quest’ultimo caso la porzione di primo circuito compresa tra la terza valvola di regolazione 34 e il punto di diramazione X (porzione che attraversa il primo scambiatore di calore 9 e il primo organo di laminazione 31), risulta bypassata ed esclusa dalla circolazione di fluido frigorigeno. In tal modo (con la terza valvola di regolazione chiusa) si realizza un “bypass” di un tratto di primo circuito che comprende il primo scambiatore; così facendo è possibile inviare tutta l’energia sottratta all’aria dal secondo scambiatore 11 direttamente al terzo scambiatore di calore 18. Alternatively, in the fifth operating condition the first 27 and the second 28 regulating valves are open and the third regulating valve 34 is closed, allowing the circulation of the refrigerant fluid in a portion of the first circuit (according to the first direction of travel) and in the second circuit, the refrigerant fluid entering the second circuit through the second input / output terminal 25 and returning from the second circuit to the first circuit through the first input / output terminal 24; in the latter case, the portion of the first circuit comprised between the third regulating valve 34 and the branch point X (the portion that crosses the first heat exchanger 9 and the first lamination member 31) is bypassed and excluded from the circulation of refrigerant fluid. In this way (with the third control valve closed) a "bypass" is created of a section of the first circuit which includes the first exchanger; by doing so, it is possible to send all the energy extracted from the air by the second exchanger 11 directly to the third heat exchanger 18.
Nella seconda e nella terza condizione operativa, la prima e/o la seconda valvola di regolazione 27 e 28, sono periodicamente portati in posizione di apertura per garantire il ritorno dell'olio dal secondo circuito al compressore posto nel primo circuito. Infatti, nei rami del secondo circuito, quando sono chiusi rispetto al primo circuito, può accumularsi nel tempo l'olio di lubrificazione del compressore; ciò potrebbe ridurre l’olio disponibile per il compressore, pertanto l’apertura periodica dell’intero circuito d’insieme (costituito dal primo e dal secondo circuito) assicura una circolazione completa evitando che l’olio lubrificante risulti limitato nel primo circuito. In the second and third operating conditions, the first and / or second regulating valve 27 and 28 are periodically brought to the open position to ensure the return of the oil from the second circuit to the compressor located in the first circuit. In fact, in the branches of the second circuit, when they are closed with respect to the first circuit, the compressor lubrication oil can accumulate over time; this could reduce the oil available for the compressor, therefore the periodic opening of the entire overall circuit (consisting of the first and second circuits) ensures complete circulation, preventing the lubricating oil from being limited in the first circuit.
In una possibile forma realizzativa (non mostrata), la terza sezione può consistere - in luogo di detto modulo idronico - in un’unità di condizionamento dell’aria in grado di riscaldare l’aria mediante il terzo scambiatore di calore. In tale forma realizzativa è previsto impiegare in detto ulteriore locale 102 (che nelle precedenti forme realizzative ospitava il modulo idronico) una unità di condizionamento in grado di sfruttare il terzo scambiatore di calore. In sostanza, la struttura del condizionatore 2, del primo circuito 13 e del secondo circuito 17 non cambia: ciò che si modifica è la presenza di un’unità di condizionamento in sostituzione del modulo idronico. Tale forma realizzativa è realizzabile grazie al fatto che il secondo circuito è completamente indipendente dal primo circuito, ed è attivabile selettivamente a seconda della condizione operativa. L’unità interna di condizionamento può funzionare soltanto in modalità pompa di calore, per riscaldare detto ulteriore ambiente 102. Questa possibilità è comunque vantaggiosa, poiché consente di avere nell’apparato due distinte unità interne di condizionamento (una costituita dal condizionatore 2 e l’altra dall’unità aggiuntiva collegata al secondo circuito), delle quali la prima (il condizionatore 2) può funzionare sia in riscaldamento che in raffreddamento, mentre la seconda (unità aggiuntiva) può funzionare solo in modalità riscaldamento, ma lo può fare sempre, in ogni condizione operativa. Una possibile applicazione di tale forma realizzativa è quella di un edificio o abitazione in cui è presente un locale (100) che si vuole sia riscaldare (in inverno) che raffreddare (in estate), ad esempio una camera da letto, ed un ulteriore locale (102) che non necessita di essere raffreddato in estate (ad esempio una taverna), ma necessita di essere riscaldato in inverno. In questa applicazione è possibile installare il condizionatore 2 in un primo locale (come primo telaio 3 monoblocco oppure soltanto il secondo telaio 3a se in configurazione split), e posizionare un’unità interna di condizionamento in un secondo locale, in sostituzione del modulo idronico per la produzione di acqua calda sanitaria. In inverno l’apparato opererebbe in detta quarta condizione operativa (riscaldo entrambi i locale) mentre in un stagione intermedia è possibile raffreddare il primo locale e riscaldare il secondo locale; in tal caso l’apparato passerebbe in detta quinta condizione operativa, dove è possibile effettuare un recupero di calore dal condizionatore 2 all’unità aggiuntiva (in particolare dal secondo al terzo scambiatore di calore). In a possible embodiment (not shown), the third section may consist - instead of said hydronic module - in an air conditioning unit capable of heating the air through the third heat exchanger. In this embodiment it is envisaged to use in said further room 102 (which in the previous embodiments housed the hydronic module) a conditioning unit capable of exploiting the third heat exchanger. Basically, the structure of the conditioner 2, of the first circuit 13 and of the second circuit 17 does not change: what changes is the presence of an air conditioning unit in replacement of the hydronic module. This embodiment is achievable thanks to the fact that the second circuit is completely independent from the first circuit, and can be selectively activated according to the operating condition. The indoor air conditioning unit can only operate in heat pump mode, to heat said further room 102. This possibility is in any case advantageous, since it allows to have two separate indoor air conditioning units in the apparatus (one consisting of the air conditioner 2 and the the other from the additional unit connected to the second circuit), of which the first (air conditioner 2) can operate in both heating and cooling, while the second (additional unit) can only operate in heating mode, but can always do so, in any operating condition. A possible application of this embodiment is that of a building or house in which there is a room (100) that is to be heated (in winter) and cooled (in summer), for example a bedroom, and an additional room. (102) which does not need to be cooled in summer (for example a tavern), but needs to be heated in winter. In this application it is possible to install the air conditioner 2 in a first room (as first frame 3 monobloc or only the second frame 3a if in split configuration), and place an indoor air conditioning unit in a second room, replacing the hydronic module for the production of domestic hot water. In winter, the apparatus would operate in said fourth operating condition (heating both rooms) while in an intermediate season it is possible to cool the first room and heat the second room; in this case the apparatus would pass into said fifth operating condition, where it is possible to carry out a heat recovery from the air conditioner 2 to the additional unit (in particular from the second to the third heat exchanger).
Il trovato consegue importanti vantaggi. Anzitutto va rilevato che un apparato secondo il trovato consente di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti della tecnica nota. Inoltre il trovato consente di ridurre il consumo energetico complessivo rispetto agli apparati. The invention achieves important advantages. First of all, it should be noted that an apparatus according to the invention substantially obviates the drawbacks of the known art. Furthermore, the invention allows to reduce the overall energy consumption with respect to the apparatuses.
In particolare, l’apparato consente, in modo vantaggioso, di recuperare il calore prodotto dal condizionatore quando funziona in modalità raffreddamento dell’aria, trasferendolo direttamente al modulo di produzione di acqua calda sanitaria. L’apparato realizza un doppio effetto utile, impiegando positivamente il calore sottratto all’ambiente da condizionare (che altrimenti andrebbe smaltito e quindi disperso nell’ambiente esterno), ed evitando contemporaneamente di produrre calore per l’acqua calda sanitaria (che altrimenti andrebbe prodotto appositamente). Complessivamente il risultato è un minor dispendio energetico ed una maggiore efficienza. In particular, the apparatus allows, in an advantageous way, to recover the heat produced by the air conditioner when it operates in air cooling mode, transferring it directly to the domestic hot water production module. The device achieves a double useful effect, positively employing the heat subtracted from the environment to be conditioned (which would otherwise be disposed of and therefore dispersed in the external environment), and at the same time avoiding the production of heat for the domestic hot water (which would otherwise be produced specially). Overall, the result is less energy expenditure and greater efficiency.
Inoltre il trovato è caratterizzato da una elevata flessibilità di impiego, consentendo di inserire nell’apparato stesso una pluralità di diversi dispositivi di condizionamento e/o di produzione di ACS. Furthermore, the invention is characterized by a high flexibility of use, allowing to insert in the apparatus itself a plurality of different conditioning and / or DHW production devices.
Si sottolinea, in aggiunta, che il trovato consente di realizzare un apparato con una struttura semplice e di facile realizzazione, installazione e manutenzione e che consente di ridurre i costi di produzione, di stoccaggio, di trasporto e di installazione. In addition, it is emphasized that the invention makes it possible to produce an apparatus with a simple structure that is easy to manufacture, install and maintain and that it allows to reduce production, storage, transport and installation costs.
Claims (52)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITBS20130018 ITBS20130018U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | SYSTEM FOR AIR CONDITIONING AND FOR THE PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITBS20130018 ITBS20130018U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | SYSTEM FOR AIR CONDITIONING AND FOR THE PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITBS20130018U1 true ITBS20130018U1 (en) | 2014-10-04 |
Family
ID=49485217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITBS20130018 ITBS20130018U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | SYSTEM FOR AIR CONDITIONING AND FOR THE PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITBS20130018U1 (en) |
-
2013
- 2013-04-03 IT ITBS20130018 patent/ITBS20130018U1/en unknown
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