MXPA03001819A

MXPA03001819A - Sistema de compresion de vapor, reversible.

Info

Publication number: MXPA03001819A
Application number: MXPA03001819A
Authority: MX
Inventors: Petter Neksa
Original assignee: Sinvent As
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2004-11-01
Also published as: DK1315937T3; BR0113684A; PL362022A1; CN1313783C; US20040025526A1; CA2420974A1; EP1315937B1; ES2273880T3; NO20005576D0; DE60123816T2; US7185506B2; BR0113684B1; AU8633401A; JP2004507706A; WO2002018848A1; CN1468356A; EP1315937A1; ATE342476T1; KR100798712B1; DE60123816D1

Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema de compresion de vapor, reversible, que incluye un compresor (1), un intercambiador de calor interior (2), un dispositivo de expansion (6) y un intercambiador de calor exterior (3) conectados medio de conductos en una relacion operativa para formar un circuito principal integral. Un primer medio es provisto en el circuito principal entre el compresor y el intercambiador de calor interior, y un segundo medio es provisto sobre el lado opuesto del circuito principal entre los intercambiadores de calor interior y exterior para hacer posible la inversion del sistema desde el modo de calentamiento hasta el modo de enfriamiento y viceversa. Los primero y segundo medios para la inversion del sistema incluyen un primer y un segundo sub-circuitos (A y B respectivamente) cada uno de los cuales esta conectado con el circuito principal a traves de un dispositivo de inversion del flujo (4 y 5 respectivamente). Esta incluido en la solucion del sistema un intercambiador de calor reversible para el fluido refrigerante, particularmente dioxido de carbono. El mismo incluye un numero de secciones interconectadas arregladas con el flujo de aire consecutivamente a traves de las secciones. Las primera y segunda secciones estan interconectadas por lo cual el flujo del fluido refrigerante en el intercambiador de calor puede ser cambiado desde el modo de calentamiento hasta el modo de enfriamiento por medio de dispositivos para el cambio de flujo provistos entre las secciones respectivas.

Description

SISTEMA DE COMPRESION DE VAPOR, REVERSIBLE Campo de la Invención La presente invención se refiere a sistemas de compresión de vapor tales como sistemas de refrigeración, de acondicionamiento de aire, de bomba de calor y/o a una combinación de éstos, que operan bajo condiciones transcriticas o sub-criticas que utilizan cualquier refrigerante y en particular dióxido de carbono, y más específicamente pero sin estar limitado a un aparato que opera como un sistema de refrigeración/bomba de calor reversible .

Descripción del arte previo Un sistema de compresión de vapor no reversible en su forma básica está compuesto de un circuito principal que proporciona un compresor 1, un rechazador de calor 2, un absorbedor de calor 3 y un dispositivo de expansión 6 como se muestra en la Figura 1. Dicho sistema puede funcionar en un modo ya sea de calentamiento o enf iamiento. Para hacer al sistema reversible, es decir para hacer posible que trabaje como un sistema tanto de refrigeración como de bomba de calor, las artes previas conocidas utilizan diferentes cambios de diseño del sistema y la adición de nuevos Ref.145547 componentes a dicho circuito para lograr esta meta. Las artes previas conocidas y sus desventajas son descritas ahora. El sistema utilizado más comúnmente comprende un compresor, una válvula de inversión del flujo, un intercambiador de calor interior, un intercambiador de calor interno, dos válvulas de estrangulamiento, dos válvulas de retención, un intercambiador de calor exterior y un acumulador/receptor de presión baja, véase la Figura 2. La inversión es llevada a cabo utilizando la válvula de inversión del flujo, dos válvulas de retención y dos válvulas de estrangulamiento. La desventaja de esta solución es que utiliza dos válvulas de estrangulamiento y el hecho de que el intercambiador de calor interno estará en flujo paralelo en el modo ya sea de calentamiento o enfriamiento, lo cual no es favorable. Además, la solución es poco flexible y no puede ser utilizada de manera efectiva con sistemas que utilizan un receptor de presión intermedia. Los documentos EP 0604417 Bl y W090/07683 describen un dispositivo de ciclo de compresión de vapor transcritico y métodos para regular su presión del lado elevado supercritico . El sistema descrito incluye un compresor, un enfriador de gas (condensador) , un intercambiador de flujo interno en contraflujo, un evaporador y un receptor/acumulador. El control de alta presión es logrado haciendo variar el inventario del refrigerante del receptor/acumulador. Un dispositivo de estrangulamiento entre la salida de presión elevada del intercambiador de calor interno en contraflujo y la entrada del evaporador es aplicado como un medio de dirección. Esta solución puede ser utilizada en el modo ya sea de refrigeración o de bomba de calor. Adicionalmente, el documento DE 19806654, describe un sistema de bomba de calor reversible para vehículos de motor impulsados por un motor de combustión interna en donde el sistema refrigerante del motor es utilizado como la fuente de calor. El sistema descrito utiliza un receptor de presión intermedia con la vaporización instantánea de la alimentación del fondo del refrigerante de presión elevada en el modo de operación de la bomba de calor que no es ideal. Además, el documento DE 19813674C1 describe un sistema de bomba de calor reversible para el acondicionamiento del aire del automóvil en donde el gas de escape del motor es utilizado como la fuente de calor. La desventaja de este sistema es la posibilidad de la descomposición del aceite en el intercambiador de calor de recuperación del calor del gas de escape (cuando no está en uso) porque la temperatura del gas de escape es relativamente elevada . Todavía adicionalmente, el documento US5890370 describe un sistema de compresión de vapor transcrítico reversible, de una sola etapa, que utiliza un dispositivo de inversión y una válvula de estrangulación reversible hecha especialmente que puede operar en ambas direcciones de flujo. La desventaja principal del sistema es la estrategia de control compleja que es requerida por la válvula de estrangulación hecha especialmente, además, en su presente estado, solamente puede ser aplicada a sistemas de una sola etapa. Todavía otra patente, US5473906, describe un acondicionador de aire para un vehículo en donde el sistema utiliza dos o más dispositivos de inversión para invertir la operación del sistema de inversión del modo de calentamiento al de enfriamiento. Además, el sistema patentado tiene dos intercambiador de calor interiores. Comparado con la presente invención, en una de las modalidades propuestas de dicha patente, el arreglo es tal que el intercambiador de calor interior es colocado entre la válvula de estrangulación y el segundo dispositivo de inversión. La desventaja principal de este arreglo es que el vapor a presión baja desde la salida del intercambiador de calor interior tiene que pasar a través del segundo dispositivo de inversión lo cual conduce a una caída de presión adicional para el refrigerante de presión baja (gas de succión) en el modo de enfriamiento. En el modo de calentamiento, el sistema padece también de una caída de presión más elevada sobre el lado de rechazo de calor del sistema porque el gas de descarga tiene que pasar a través de dos dispositivos de inversión antes de que sea enfriado descendentemente. En otra modalidad de dicha patente, el mismo Interior es colocado entre el primer dispositivo de inversión y el compresor. Esta modalidad nuevamente conduce a una caída de presión más elevada sobre el lado de rechazo del calor en la operación en el modo de calentamiento. En todavía otra modalidad, el compresor está en comunicación directa con las dos válvulas de cuatro vías. Nuevamente esta modalidad conduce a una caída de presión adicional para el refrigerante de presión baja (gas de succión) en el modo de enfriamiento porque el gas de succión tiene que pasar a través de las dos válvulas de cuatro vías antes de introducirse en el compresor. En el modo de calentamiento, el mismo también padece de una caída de presión más elevada. Además, la colocación del receptor después del condensador en las modalidades propuestas es tal que solo puede ser utilizado para el sistema convencional con el intercambiador de calor del condensador y del evaporador y como tal no es adecuado para la operación transcrítica puesto que el receptor de la presión contemplado no tiene ninguna función en la operación transcrltica. Otra desventaja general del sistema es que la patente no proporciona modalidades para otra aplicación tal como un sistema unitario simple, la compresión de dos etapas, el calentamiento y enfriamiento combinado del agua como lo hace la presente invención, puesto que dicha patente está propuesta exclusivamente para el acondicionamiento del aire de un vehículo. Con respecto al segundo aspecto de la presente invención, US-Re030433 se refiere a la operación del condensador y evaporador del intercambiador de calor, mientras que la presente solicitud está relacionada con la operación del enfriador del gas y el evaporador. En este último caso, el refrigerante es un fluido de una sola fase, y el drenaje del condensador no es asunto de interés. En un enfriador de gas, el propósito es f ecuentemente calentar el flujo de aire sobre una gama de temperaturas, y esto no se puede hacer si las secciones del intercambiador de calor operan en paralelo sobre su lado del aire. Por consiguiente, en los enfriadores de gas, el diseño del circuito será diferente porque en un intercambiador de calor lo que se necesita es que sirva como un condensador. En la presente solicitud, el aire siempre fluye consecutivamente a través de las secciones del intercambiador de calor, mientras que en la invención de US-Re030433, el aire fluye a través de todas las "zonas de transferencia de calor" en paralelo. Otra patente, US-Re030745 describe un intercambiador de calor reversible el cual tiene muchas semejanzas con uno anterior (US-Re030433) , incluyendo el hecho de que la operación está limitada a los modos del evaporador y condensador. También en este caso, el aire fluye en paralelo a través de todas las secciones. Otra diferencia importante es que la patente describe un inte cambiador de calor en donde todas las secciones están conectadas en paralelo sobre el lado del refrigerante durante la operación del evaporador. En la presente solicitud, el refrigerante usualmente fluye de manera consecutiva a través del intercambiador de calor también en el modo del evaporador. En esencia, la presente solicitud describe un intercambiador de calor reversible que sirve como un calentador en un modo - por el enfriamiento del refrigerante presurizado supercriticamente y el aire de calentamiento -mientras que opera como un evaporador en otro modo, en ambos casos el refrigerante y el aire fluyen consecutivamente a través de las secciones. La única diferencia es que en la operación del enfriador del gas el refrigerante fluye consecutivamente a través de todas las secciones en contraflujo con el aire, mientras que en la operación del evaporador, dos y dos secciones están conectadas en paralelo. Estos aspectos no son cubiertos por estas dos patentes, y ninguna de las patentes anteriores podría servir para los propósitos deseados en una operación del enfriador de gas.

Breve descripción de la invención La presente invención resuelve las desventajas de los sistemas mencionados anteriormente proporcionando medios de inversión nuevos, mejorados, simples y efectivos en un sistema de compresión de vapor reversible sin comprometer la eficiencia del sistema. La presente invención está caracterizada porque el circuito principal el cual incluye un intercambiador de calor interior y uno exterior, comunica con un primer sub-circuito, que incluye un compresor, y un segundo sub-circuito, que incluye un dispositivo de expansión, a través del primer y segundo dispositivos de inversión, como se define en la reivindicación independiente 1 que se anexa. Un segundo aspecto de la invención se refiere a un intercambiador de calor reversible que puede ser utilizado con sistemas de bomba de calor reversible sin comprometer el funcionamiento del intercambiador de calor. El mismo está caracterizado porque el flujo de fluido refrigerante en el intercambiador de calor puede ser cambiado desde el modo de calentamiento al de enfriamiento por medio de dispositivos de cambio del flujo provistos entre las secciones del intercambiador de calor. Una modalidad adicional de la invención se refiere a un sistema de descongelación con inversión de la compresión del vapor el cual es un método bien conocido para descongelar un intercambiador de calor por ejemplo en un sistema de bomba de calor que utiliza aire como la fuente de calor. La incorporación de la presente invención está caracterizada porque el proceso de inversión es efectuado utilizando dos dispositivos de inversión como se define en la reivindicación independiente 1 que se anexa. Las reivindicaciones dependientes 2 - 27 y 29 - 31 definen las modalidades preferidas de la invención. El campo de aplicación para la presente invención puede ser, pero no está limitada a, unidades de bomba de calor/acondicionamiento de aire y refrigeradores/congeladores móviles y estacionarios. En particular, el dispositivo puede ser utilizado para sistemas de bomba de calor y de acondicionamiento del aire de una habitación, y en sistemas de bomba de calor/acondicionamiento de aire de un automóvil con un motor de combustión interna así como vehículos eléctricos o híbridos.

Breve descripción de los dibujos La Invención es descrita con mayor detalle a manera de ejemplos y por la referencia a las siguientes Figuras, en donde : La Figura 1 es una representación esquemática de un sistema de compresión de vapor no reversible. La Figura 2 es una representación esquemática de los circuitos del sistema más comunes que son utilizados en la práctica para un sistema de bomba de calor reversible. La Figura 3 es una representación esquemática de una primera modalidad en el modo de operación de calentamiento. La Figura 4 es una representación esquemática de una primera modalidad en una operación en el modo de enfriamiento. La Figura 5 es una representación esquemática de una segunda modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 6 es una representación esquemática de una segunda modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 7 es una representación esquemática de una tercera modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 8 es una representación esquemática de una tercera modalidad en una operación en el modo de enfriamiento. La Figura 9 es una representación esquemática de una cuarta modalidad en una operación en el modo de bomba de calor . La Figura 10 es una representación esquemática de una cuarta modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 11 es una representación esquemática de una quinta modalidad en una operación en el modo de bomba de calor . La Figura 12 es una representación esquemática de una quinta modalidad en una operación en el modo de enfriamiento. La Figura 13 es una representación esquemática de una sexta modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 14 es una representación esquemática de una sexta modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 15 es una representación esquemática de una séptima modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 16 es una representación esquemática de una séptima modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 17 es una representación esquemática de una octava modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 18 es una representación esquemática de una octava modalidad en una operación en el modo de enf iamiento.

La Figura 19 es una representación esquemática de una novena modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 20 es una representación esquemática de una novena modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 21 es una representación esquemática de una décima modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 22 es una representación esquemática de una décima modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 23 es una representación esquemática de una onceava modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 24 es una representación esquemática de una onceava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 25 es una representación esquemática de una doceava modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 26 es una representación esquemática de una doceava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 27 es una representación esquemática de una treceava modalidad en una operación en el modo de bomba de calor. La Figura 28 es una representación esquemática de una treceava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento. La Figura 29 es una representación esquemática de una catorceava modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 30 es una representación esquemática de una catorceava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 31 es una representación esquemática de una quinceava modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 32 es una representación esquemática de una quinceava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 33 es una representación esquemática de una dieciseisava modalidad en una operación en el modo de calentamiento. La Figura 34 es una representación esquemática de una dieciseisava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 35 es una representación esquemática de una diecisieteava modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 36 es una representación esquemática de una diecisieteava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento . La Figura 37 es una representación esquemática de una dieciochoava modalidad en una operación en el modo de calentamiento . La Figura 38 es una representación esquemática de una dieciochoava modalidad en una operación en el modo de enfriamiento. Las Figuras 39,40,41,42,43,44,45,46 muestran representaciones esquemáticas del segundo aspecto de la presente invención.

Descripción datallada de la invención Primer aspecto de la invención La Figura 1 muestra una representación esquemática de un sistema de compresión de vapor no reversible que incluye un compresor 1, intercambiadores de calor 2, 3 y un dispositivo de expansión 6. La Figura 2 muestra como se estableció anteriormente, una representación esquemática del sistema de compresión de vapor más común para un sistema de bomba de calor reversible. Los componentes incluidos en tal sistema conocido son denotados en la Figura. El cambio del modo es obtenido utilizando dos válvulas de expansión diferentes con válvulas de retención en la derivación y una válvula de 4 vias .

Primera modalidad de la invención. La primera modalidad (básica) de la presente invención para un ciclo de compresión de vapor, reversible, de una sola etapa, es mostrada esquemáticamente en la Figura 3 en el modo de calentamiento y en la Figura 4 para la operación de enfriamiento. De acuerdo con la presente invención, el sistema, como con el sistema conocido, incluye un compresor 1, un intercambiador de calor interior 2, un dispositivo de expansión 6 (por ejemplo una válvula de estrangulamiento) y un intercambiador de calor exterior 3. Se entiende que el sistema completo comprende la tubería de conexión, para formar un circuito de flujo principal cerrado, en el cual se hace circular el refrigerante. Las características inventivas de la primera modalidad de la invención son el uso de dos sub-circuitos, un primer circuito A, y un segundo circuito B, conectados respectivamente con el circuito de flujo principal a través de un primer 4 y un segundo 5 dispositivos de inversión del flujo que pueden estar por ejemplo en la forma de una válvula de 4 vías. El compresor 1 y el dispositivo de expansión 6 son provistos en el primer sub-circuito A y en el segundo sub-circuito B respectivamente, mientras que el intercambiador de calor interior 2 y el intercambiador de calor exterior 3 son provistos en el circuito principal que comunica con los sub-circuitos a través de primero y segundo dispositivos de inversión del flujo. Esta modalidad básica (la cual forma el bloque de construcción de otras modalidades derivadas en esta patente) opera con una calda de presión mínima en el modo tanto de calentamiento como de enfriamiento, y debido a esto sin comprometer la eficiencia del sistema. Además, la misma puede incorporar fácilmente nuevos componentes para proporcionar nuevas modalidades que extienden su aplicabilidad para incluir una amplia gama de aplicaciones del sistema de bomba de calor y de ref igeración, reversibles, como se documentó. Esta modalidad y las modalidades deducidas resultantes sin receptor/acumulador de presión baja tienen la ventaja de que eliminan la necesidad de un manejo de regreso del aceite adicional. La inversión del proceso desde la operación en el modo de enfriamiento hasta la operación en el modo de calentamiento es efectuada de manera simple y eficiente por dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 los cuales conectan el circuito principal al sub-circuito A y el sub-circuito B respectivamente. El principio operativo es como sigue: Operación de la Bomba de Calor: Refiriéndose a la Figura 3, los dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 están en la posición del modo de calentamiento de tal modo que el intercambiador de calor exterior 3 actúe como un evaporador y el intercambiador de calor interior 2 como un enfriador de gas (condensador) . El refrigerante en circulación se evapora en el intercambiador de calor exterior 3 absorbiendo el calor desde la fuente de calor. El vapor pasa a través del dispositivo de inversión del flujo 4 antes de que el mismo sea extraido por el compresor 1. La presión y temperatura del vapor son incrementadas por el compresor 1 antes que el mismo se introduzca al intercambiador de calor interior 2 por el paso a través del dispositivo de inversión de flujo 4. Dependiendo de la presión, el vapor refrigerante es ya sea condensado (a presión sub-critica) o enfriado (a presión supercrítica) emitiendo calor al disipador de calor (aire interior en el caso del sistema de aire) . El refrigerante a presión elevada pasa entonces a través del dispositivo de inversión de flujo 5 antes que su presión sea reducida por el dispositivo de expansión 6 a la presión de evaporación. El refrigerante pasa a través del dispositivo de inversión de flujo 5 antes de introducirse al intercambiador de calor exterior 3 complementando el ciclo .

Operación en el modo de enfriamiento: Refiriéndose a la Figura 4, los dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 están en una posición del modo de enfriamiento de tal modo que el intercambiador de calor interior 2 actúe como un evaporador y el intercambiador de calor exterior 3 como un enfriador de gas (condensador) . El refrigerante en circulación se evapora en el intercambiador de calor interior 2 por la absorción del calor desde el refrigerante interior. El vapor pasa a través del dispositivo de inversión del flujo 4 antes que sea succionado por el compresor 1. La presión y temperatura del vapor son incrementadas por el compresor 1 antes que el mismo se introduzca al intercambiador de calor exterior 3 por el paso a través del dispositivo de inversión del flujo 4. Dependiendo de la presión, el vapor refrigerante es ya sea condensado (a presión sub-critica) o enfriado (a presión supercritica) emitiendo calor al disipador de calor. El refrigerante a presión elevada pasa entonces a través del dispositivo de inversión del flujo 5 antes que su presión sea reducida por el dispositivo de expansión 6 a la presión de evaporación. El refrigerante a presión baja pasa entonces a través del dispositivo de inversión del flujo 5 antes que se introduzca al intercambiador de calor interior 2, complementando el ciclo. La ventaja principal de esta modalidad es que requiere un número mínimo de componentes y una operación y principio de control simples. Por otra parte, en la ausencia de cualquier receptor/acumulador, la eficiencia de la energía y el f ncionamiento total del sistema llega a ser sensible a la variación de la carga de enfriamiento/calentamiento y cualquier fuga de refrigerante eventual.

Segunda Modalidad Las Figuras 5 y 6 muestran representaciones esquemáticas de la segunda modalidad en una operación en el modo de calentamiento y enfriamiento, respectivamente. Comparado con la primera modalidad, la misma tiene una tubería de conductos C adicional que incluye un intercambiador de calor de deshumidificación 25, un dispositivo de expansión 23 y una válvula 24. El intercambiador de calor 25 tiene una función de deshumidificación durante la operación en el modo de calentamiento mientras que el mismo trabaja como un evaporador ordinario en el modo de enfriamiento. Durante el modo de calentamiento, algo del refrigerante a alta presión después del dispositivo de inversión 5 es extraído a través del dispositivo de expansión 23 por lo cual la presión del refrigerante es reducida a la presión de evaporación en el intercambiador de calor. Dicho refrigerante es evaporado entonces por la absorción del calor en el intercambiador de calor 25 antes de que pase a través de la válvula 24. De esta manera, el aire interior pasa a través del intercambiador de calor de deshumidificación 25 antes que el mismo sea calentado nuevamente por el intercambiador de calor interior 2, proporcionando aire más seco hacia el espacio interior para propósitos de retirar la niebla tales como en el parabrisas en el sistema de acondicionamiento de aire del automóvil. En el modo de enfriamiento, el intercambiador de calor 25 proporciona un área de transferencia adicional para el enfriamiento del aire interior. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad cambiando la posición de los dos dispositivos de inversión de flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento a enfriamiento y viceversa.

Tercera modalidad Las Figuras 7 y 8 muestran representaciones esquemáticas de la tercera modalidad en la operación en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Comparado con la segunda modalidad, el arreglo de la tubería de conductos C con relación al circuito principal es tal que el intercambiador de calor de deshumidificación 25 y el intercambiador de calor interior 2 son acoplados en serie durante la operación en el modo de enfriamiento proporcionando dispositivos para el cambio del flujo 26 y 26' adicionales (por ejemplo la válvula de retención) como lo opuesto a la segunda modalidad en donde los intercambiadores de calor se acoplan en paralelo sin importar el modo de operación. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad cambiando la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento a enfriamiento y viceversa.

Cuarta modalidad de la invención Esta es una mejora de la primera modalidad y es mostrada esquemáticamente en la Figura 9 en el modo de calentamiento y en la Figura 10 en el modo de enfriamiento. De acuerdo con esta invención, el dispositivo incluye un compresor 1, un sub-circuito con un dispositivo de inversión del flujo 4, un intercambiador de calor interior 2 y un intercambiador de calor exterior 3. La diferencia de la primera modalidad es que el segundo sub-circuito B con el dispositivo de inversión del flujo 5 está reemplazado por un sub-circuito que incluye tres ramificaciones de conductos paralelos interconectados Bl, B2, B3, que están conectadas al circuito principal a través de dispositivos de expansión 16' y 17' de desviación del flujo. La inversión del proceso desde la operación en el modo de enfriamiento hasta la operación en el modo de calentamiento es efectuada de manera simple y eficiente por el dispositivo de inversión del flujo 4 y dos dispositivos de expansión 16' y 17' de desviación del flujo.

El principio operativo es como sigue: Operación de la Bomba de Calor: Con referencia a la Figura 9, el dispositivo de inversión de flujo 4 y los dispositivos de expansión 16' y 17' con desviación de flujo están en una posición en el modo de calentamiento de tal modo que el intercambiador de calor exterior 3 actúa como un evaporador y el intercambiador de calor interior 2 como un enfriador de gas (condensador) . El refrigerante en circulación se evapora en el intercambiador de calor exterior 3 por la absorción de calor desde la fuente de calor. El vapor pasa a través del dispositivo de inversión de flujo 4 antes que el mismo sea succionado por el compresor 1. La temperatura y la presión del vapor son incrementadas por el compresor 1 antes que se introduzca al intercambiador de calor interior 2 por el paso a través del dispositivo de inversión del flujo 4. Dependiendo de la presión, el vapor refrigerante es ya sea condensado (a presión subcritica) o enfriado (a presión supercritica) por la emisión de calor al disipador de calor (el aire interno en el caso del sistema de aire) . El refrigerante a presión elevada pasa entonces a través del primer dispositivo de expansión 16' con desviación del flujo antes que su presión sea reducida por el segundo dispositivo de expansión 17' con desviación del flujo a la presión de evaporación en el intercambiador de calor interior 3, complementando el ciclo.

Operación en el modo de enfriamiento. Con referencia a la Figura 10, el dispositivo con inversión de flujo 4 y los dispositivos de expansión 16' y 17' con desviación de flujo están en la posición en el modo de enfriamiento de tal modo que el intercambiador de calor interior 2 actúe como un evaporador y el intercambiador de calor exterior 3 como un enfriador del gas (condensador) . El refrigerante en circulación se evapora en el intercambiador de calor interior 2 absorbiendo el calor desde el refrigerante interior. El refrigerante pasa a través del dispositivo 4 con inversión del flujo antes que sea extraído por el compresor 1. La temperatura y la presión del vapor son incrementadas por el compresor 1 antes que el mismo se introduzca al intercambiador de calor exterior 3 por el paso a través del dispositivo 4 con inversión del flujo. Dependiendo de la presión, el vapor refrigerante es ya sea condensado (a presión sub-crítica) o enfriado (a presión supercrítica) emitiendo calor al disipador de calor. El refrigerante a alta presión pasa entonces a través del primer dispositivo de expansión 17' con desviación del flujo antes que su presión sea reducida por el segundo dispositivo de expansión 16' con desviación de flujo a la presión de evaporación en el intercambiador de calor exterior 2, complementando el ciclo.

Quinta modalidad de la invención. Las Figuras 11 y 12 muestran representaciones esquemáticas de la quinta modalidad en la operación en el modo de enfriamiento y calentamiento respectivamente. Esta modalidad representa un sistema de compresión de vapor reversible con una función de calentamiento del agua del grifo. El agua del grifo es precalentada primero por el intercambiador de calor 24 provisto en el sub-clrcuito B antes que sea calentada adicionalmente hasta la temperatura deseada por el segundo intercambiador de calor 23 para calentar el agua en el sub-circuito A. La carga de calor sobre el intercambiador de calor 23 para calentar el agua puede ser regulado ya sea haciendo variar la velocidad de flujo de agua en el intercambiador de calor 23 o por un arreglo de derivación sobre el lado del refrigerante del intercambiador de calor.

Sexta modalidad de la invención. Las Figuras 13 y 14 muestran representaciones esquemáticas de la sexta modalidad la cual es una mejora de la primera modalidad de la invención. Comparado con la primera modalidad, esta modalidad tiene un intercambiador de calor interno 9 en contraflujo, adicional, provisto en el sub-circuito A y que intercambia calor con el refrigerante en el sub-circuito B a través de una conexión de tubería de conductos 12. Las pruebas llevadas a cabo sobre una unidad de compresión de vapor prototipo que funciona en el modo de enfriamiento, muestran que la adición de un intercambiador de calor interno puede conducir a un consumo de energía inferior y a una capacidad de enfriamiento más elevada a la temperatura del disipador de calor elevada (carga de enfriamiento elevada) . El proceso de inversión es efectuado como en la primera modalidad.

Séptima modalidad de la invención. La séptima modalidad de la invención es mostrada esquemáticamente en la Figura 15 en el modo de calentamiento y en la Figura 16 en el modo de enfriamiento. La diferencia principal entre esta modalidad y la primera modalidad es la presencia del receptor/acumulador de presión intermedia 7 provisto en el sub-circuito B que conduce a una expansión de dos etapas del refrigerante de presión elevada. De acuerdo con esta modalidad, el dispositivo de compresión de vapor reversible incluye un compresor 1, un dispositivo de inversión de flujo 4, otro dispositivo de inversión de flujo 5, un dispositivo de expansión 6 y un intercambiador de calor exterior. El proceso de inversión es efectuado como anteriormente por medio de los cambios en la posición de los dos dispositivos con inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento a enfriamiento y viceversa. Esta modalidad mejora la primera modalidad por la introducción del receptor/acumulador de presión intermedia 7 que permite un control de la presión del lado elevado, activo, y de la capacidad de enfriamiento/calentamiento para maximizar la COP o la capacidad. El sistema llegar a ser más robusto y no es afectado por la fuga eventual ya que existe un nivel de liquido refrigerante en el receptor/acumulador de presión intermedia 7.

Octava modalidad de la invención. La octava modalidad, es una mejora de la cuarta modalidad y es mostrada esquemáticamente en la Figura 17 en el modo de calentamiento y en la Figura 18 en el modo de enf iamiento. La diferencia principal entre esta modalidad y la cuarta modalidad es la presencia del receptor/acumulador de presión intermedia 7 provisto en la ramificación intermedia B2 del segundo sub-circuito B que conduce a la expansión de dos etapas del refrigerante de presión elevada a través de los dispositivos de expansión 16' y 17' con desviación del flujo, respectivamente. El sistema llega a ser más robusto y no es afectado por una fuga eventual ya que existe un nivel de liquido refrigerante en el receptor/acumulador de presión intermedia 7.

Novena Modalidad de la Invención. La novena modalidad de la invención es mostrada esquemáticamente en la Figura 19 en el modo de calentamiento y la Figura 20 en el modo de enfriamiento. Esta modalidad es la misma que la octava modalidad excepto que la función de expansión y desviación del flujo de los dispositivos 16' y 17' es descompuesta en dos dispositivos de desviación 16 y 17 separados, y dos dispositivos de expansión 6 y 8 provistos en la ramificación intermedia B2, arriba y abajo respectivamente del receptor/acumulador 7. De acuerdo con esta modalidad, la misma comprende un compresor 1, un dispositivo de inversión del flujo 4, un intercambiador de calor interior 2, un dispositivo de inversión del flujo 16, un dispositivo de expansión 6, un receptor/acumulador de presión intermedia 7, un dispositivo de expansión 8, un dispositivo de desviación del flujo 17 y un intercambiador de calor exterior. En esta modalidad, la inversión del sistema es lograda por el uso de un dispositivo de inversión del flujo 4 y los dos dispositivos de desviación del flujo 16 y 17 que están colocados en el modo ya sea de enfriamiento ° calentamiento.

Décima modalidad de la invención. La décima modalidad es mostrada en la Figura 21 en el modo de calentamiento y en la Figura 22 en el modo de enfriamiento. Comparado con la séptima modalidad, esta modalidad incluye una adición de un intercambiador de calor interno 9 en contraflujo, provisto en el sub-circuito A y el cual intercambia calor con el sub-circuito B por medio de una tubería de conductos 12 que está acoplada al sub-circuito B previo al dispositivo de expansión 6. Las pruebas llevadas a cabo sobre una unidad de compresión de vapor prototipo que funciona en el modo de enfriamiento muestran que la adición de un intercambiador de calor interno puede conducir a un consumo de energía inferior y a una capacidad de enfriamiento más elevada a una temperatura de disipación de calor elevada (carga de enfriamiento elevada) . El principio de operación es como en la quinta modalidad excepto por el hecho de que el refrigerante a presión elevada caliente después del dispositivo de inversión de flujo 5 intercambia calor a través del intercambiador de calor interno 9 con el refrigerante de baja presión frío después del dispositivo de inversión del flujo 4, antes de ser expandido por el dispositivo de expansión 6 hacia el receptor/acumulador de presión intermedia 7, El proceso de inversión es efectuado como en la primera modalidad.

Onceava modalidad de la invención. La onceava modalidad de la invención es mostrada en la Figura 23 en el modo de calentamiento y en la Figura 24 en la operación en el modo de enfriamiento. La diferencia principal entre esta modalidad y la décima modalidad es la localización del lado de presión elevada del intercambiador de calor interno 9 en contraflujo. De acuerdo con la octava modalidad el lado de presión elevada del intercambiador de calor interno 9 es colocado en el sub-circuito B entre el dispositivo de inversión 5 y el dispositivo de expansión 8 mientras que en esta modalidad, el lado de presión elevada del intercambiador de calor interno 9 es colocado entre el dispositivo de inversión 5 y el intercambiador de calor exterior 3. Como resultado, de acuerdo con esta modalidad, el intercambiador de calor interno no estará "activo" ni en la operación en el modo de calentamiento ni en el de enfriamiento puesto que existe una fuerza de impulso de temperatura muy limitada para el intercambio de calor.

Doceava modalidad de la invención. Esta modalidad es mostrada en la Figura 25 en el modo de calentamiento y en la Figura 26 en la operación en el modo de enfriamiento. Esta modalidad es un dispositivo de compresión de vapor reversible de dos etapas en donde el proceso de compresión es llevado a cabo en dos etapas por la extracción de vapor a la presión intermedia, a través de un conducto 20, desde el receptor/acumulador 7 en el sub-circuito B, conduciendo a una mejor eficiencia de compresión del vapor. Además, esta modalidad permite un mayor control sobre la elección de la presión intermedia resultante en el receptor/acumulador de presión intermedia 7. El compresor 1 puede ser una unidad compuesta única con una abertura de succión intermedia c dos compresores separados, de la primera etapa y de la segunda etapa, de cualquier tipo. El compresor también puede ser del tipo de "compresión de efecto doble" (G.T. Voorhees 1905, Patente Británica No. 4448) en donde el cilindro de un compresor reciprocante es provisto con una abertura la cual está descubierta en o cerca del centro muerto inferior del pistón, induciendo al vapor a la presión intermedia y por lo cual se incrementa la capacidad de calentamiento o enfriamiento del sistema. Utilizando un compresor de "doble efecto" con un recorrido variable (volumen despejado), la abertura puede ser descubierta solamente cuando la demanda de enfriamiento o calentamiento es elevada, para reforzar la capacidad del sistema. El principio operativo en esta modalidad es como en la primera modalidad excepto por el hecho de que el proceso de compresión es llevado a cabo en dos etapas y el vapor destilado instantáneamente resultante en el receptor/acumulador de presión intermedia 7, después del dispositivo de expansión 6, es extraido por el compresor de la segunda etapa a través de la tubería 12. En los casos en donde una unidad compuesta o dos compresores separados sean utilizados, el vapor destilado instantáneamente, frío, es mezclado con el gas de descarga desde la compresión de la primera etapa conduciendo a una temperatura inferior del gas al inicio del proceso de compresión de la segunda etapa. Como resultado el trabajo total de compresión para esta modalidad será menor que el de las modalidades de compresión del vapor transcrítico reversible, de una sola etapa, con una eficiencia más grande de la energía resultante en general.

Treceava modalidad de la invención. La treceava modalidad de la invención es mostrada esquemáticamente en las Figuras 27 y 28 en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Comparado con la doceava modalidad, la misma tiene un intercambiador de calor 10 adicional que proporciona una capacidad de enfriamiento adicional a una presión y temperatura intermedias. El intercambiador de calor 10 puede ser el evaporador/intercambiador de calor alimentado por gravedad o con una bomba. El intercambiador de calor 10 también puede ser una parte integral del receptor de presión intermedia 7. Esta modalidad es una mejora de la doceava modalidad puesto que la misma puede ser adaptada para sistemas en donde existe una necesidad de enfriamiento/refrigeración en dos niveles de temperatura. Como un ejemplo, el sistema de acondicionamiento de aire para un vehículo impulsado eléctricamente o híbrido, debe proporcionar enfriamiento para el motor y el compartimiento interior. La presente invención puede proporcionar enfriamiento para el espacio interior a la presión y temperatura de evaporación, mientras que el enfriamiento del motor es provisto a una presión y temperatura intermedias. El calor absorbido por el intercambiador de calor también puede ser utilizado como una fuente de calor adicional en el modo de calentamiento. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad por el cambio de la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa.

Catorceava modalidad de la invención La catorceava modalidad es mostrada esquemáticamente en las Figuras 29 y 30 en el modo de enfriamiento y calentamiento respectivamente. Esta modalidad es la misma que la treceava excepto por el arreglo del intercambiador de calor 10 el cual está provisto ahora en el sub-circuito D. Dicho sub-circuito también proporciona un dispositivo de expansión 20 adicional. En el modo ya sea de calentamiento o de enfriamiento, algo del refrigerante de alta presión es extraído por el dispositivo de expansión 20 en donde la presión del refrigerante es reducida a un nivel de presión intermedia. El refrigerante es evaporado entonces por la absorción de calor en el dispositivo intercambiador de calor antes que el mismo se introduzca al receptor de presión intermedia 7. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad cambiando la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa.

Quinceava modalidad de la invención. La quinceava modalidad es mostrada esquemáticamente en las Figuras 31 y 32 en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Esta modalidad está caracterizada por la compresión de dos etapas con "inter-enfriamiento" el cual es logrado por la descarga a través del conducto 12', del gas caliente desde el compresor 1' de la primera etapa hacia el receptor/acumulador de presión intermedia 7. Haciéndolo asi, la temperatura del gas de succión del compresor 1' ' de la segunda etapa será saturada a una temperatura que corresponde a la presión de saturación en el receptor/acumulador de presión intermedia 7. Como resultado, comparado con las modalidades de la compresión de una etapa, el trabajo total de la compresión será inferior y la eficiencia del sistema será más elevada. Si es necesario también es posible controlar el sobrecalentamiento del gas de succión para la segunda etapa de la compresión dirigiendo algo del gas de descarga caliente desde la primera etapa directamente hacia la linea de succión de la compresión de la segunda etapa., es decir derivando el receptor/acumulador de presión intermedia 7. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad por el cambio de la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa.

Dieciseisava modalidad de la invención. Las Figuras 33 y 34 muestran la dieciseisava modalidad de un dispositivo de compresión de vapor que opera en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Esta modalidad representa un dispositivo de compresión de vapor reversible de dos etapas, de manera semejante a la quinceava/ pero tiene una adición de un intercambiador de calor interno 9 en contraflujo provisto en el sub-circuito A e intercambiar el calor con el sub-circuito B a través de una tubería de conductos 18. El beneficio de utilizar un intercambiador de calor interno 9 en contraflujo, es reducir la temperatura del refrigerante a alta presión antes que se vaya a través del dispositivo de expansión 6, con una capacidad de refrigeración más elevada y una mejor eficiencia de la energía como resultado. El principio de operación para esta modalidad es como en la quinceava modalidad excepto por el hecho de que el refrigerante a presión elevada después del dispositivo de inversión de flujo 5 fluye a través del intercambiador de calor interno 9 antes de pasar a través del dispositivo de expansión 6. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad por el cambio de la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa .

Diecisieteava modalidad de la invención. Esta modalidad es mostrada esquemáticamente en las Figuras 35 y 36 en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Esta modalidad es la misma que la sexta modalidad excepto por el hecho de que la misma tiene un receptor/acumulador de presión baja 15 adicional en el sub-circuito B. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad cambiando la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa.

Dieciochoava modalidad de la invención. La dieciochoava modalidad es mostrada esquemáticamente en la Figura 37 en el modo de calentamiento y en la Figura 38 en la operación en el modo de enfriamiento. De acuerdo con esta modalidad, el sistema es del tipo de compresión de vapor reversible de dos etapas en donde el proceso de compresión es llevado a cabo en dos etapas con "inter-enfriamiento", conduciendo a una mejor eficiencia de compresión del vapor y a un mejor funcionamiento del sistema completo. Esta modalidad comprende en el circuito principal un intercambiador de calor interior 2, un sub-circuito A acoplado al circuito principal a través de un dispositivo de inversión del flujo 4 y un sub-circuito B conectado con el circuito principal a través de un segundo dispositivo de inversión del flujo 5. El sub-circuito A incluye un compresor 1, un receptor/acumulador de presión baja 15 y un intercambiador de calor interno 9 en contraflujo. El sub-circuito B incluye un dispositivo de expansión 6. El calor es intercambiado entre dos sub-circuitos a través de intercambiador de calor interno 9 haciendo pasar el refrigerante desde el sub-circuito B a través del conducto 12. Además se proporciona un intercambiador de calor interenfriador 14. Parte del refrigerante es conducido a través de este intercambiador de calor y es regresado al sub-circuito B, mientras que la otra parte es conducida por medio de otro sub-conducto 19 a través de un dispositivo de expansión 13 a la otra ruta de flujo del intercambiador de calor interenfriador 14 y a la segunda etapa del compresor 1. Comparado con la treceava modalidad, la adición de un intercambiador de calor inter-enfriador 14 conduce a una capacidad de enfriamiento más elevada y a un trabajo de compresión inferior . El compresor 1 puede ser una unidad compuesta (única) con una abertura de succión intermedia o dos compresores, de la primera etapa y de la segunda etapa, separados, de cualquier tipo. La inversión del sistema es efectuada como en la primera modalidad por el cambio de la posición de los dos dispositivos de inversión del flujo 4 y 5 desde el modo de calentamiento al de enfriamiento y viceversa .

Segundo aspecto de la invención (intercambiador de calor para el sistema da compresión de vapor, reversible) Un sistema de compresión de vapor puede ser operado ya sea en un modo de acondicionamiento de aire, para la operación de enfriamiento, o en el modo de calentamiento, para la operación de calentamiento. El modo de operación es cambiado invirtiendo la dirección del flujo del refrigerante a través del circuito. Durante la operación de acondicionamiento de aire, el intercambiador de calor interior absorbe el calor por la evaporación del refrigerante, mientras que el calor es rechazado a través del intercambiador de calor exterior. Durante la operación de calentamiento, el intercambiador de calor externo actúa como un evaporador, mientras que el calor es rechazado a través del intercambiador de calor interno.

Puesto que los intercambiadores de calor interno y externo necesitan servir para propósitos dobles, el diseño llega a ser un compromiso que no es óptimo para cualquier modo. Con el dióxido de carbono como refrigerante, los intercambiadores de calor necesitan operar tanto como el evaporador como el enfriador de gas, con requerimientos muy diferentes para un diseño óptimo. Durante la operación de enfriamiento del gas, es deseable un intercambiador de calor en contraflujo, y un flujo de masa del refrigerante relativamente alto es deseable. En la operación del evaporador, es deseable un flujo de masa reducido, y los circuitos del refrigerante de flujo cruzado son aceptables. Usando los medios apropiados (tales como válvulas de retención) los circuitos en el intercambiador de calor pueden ser cambiados cuando el modo de operación es invertido. Las válvulas proveerán al intercambiador de calor con diferentes circuitos dependiendo de la dirección del flujo de refrigerante. Las Figuras 39-46 muestran diferentes intercambiadores de calor con dos, tres cuatro y seis secciones, en la dirección de flujo del aire, en el modo de calentamiento y enfriamiento respectivamente. Durante la operación de calentamiento, como se puede observar en las Figuras 38, 40, 42 y 44, el refrigerante fluye consecutivamente a través de cada una de las cuatro secciones, de una manera de contraflujo transversal. Por otra parte, invirtiendo el flujo, el refrigerante se hace circular en paralelo a través de las placas uno y dos o dos y dos que se introducen por el lado de entrada del aire, como se muestra en las Figuras 39, 41, 43 y 45. El cambio del modo de flujo es obtenido preferentemente por medio de válvulas de retención, pero se pueden utilizar otros tipos de válvulas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere .

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un sistema de compresión de vapor, reversible, que incluye pero no está limitado a un compresor, un intercambiador de calor interior, un dispositivo de expansión y un intercambiador de calor exterior conectados por medio de conductos en una relación operativa para formar un sistema integral, caracterizado porque los intercambiadores de calor interno y externo son provistos en el circuito principal, mientras que el compresor y el dispositivo de expansión son provistos en sub-circuitos A y B respectivamente y los sub-circuitos A y B están en comunicación con el circuito principal a través de dispositivos de inversión del flujo respectivamente, para hacer posible la inversión del sistema desde el modo de enfriamiento hasta el modo de calentamiento.
2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de inversión del flujo son construidos integralmente en una unidad que desempeña la misma función.
3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una tubería de conductos adicional que se proporciona a un intercambiador de calor de deshumidificación, dispositivo de expansión y válvula, conectados entre el dispositivo reversible y el dispositivo de expansión sobre el lado de entrada y el dispositivo reversible y el lado de succión del compresor sobre el lado de salida.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el intercambiador de calor está conectado en paralelo en el modo de calentamiento y en serie en el modo de enf iamiento utilizando una pluralidad de dispositivos de cambio del flujo.
5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sub-circuito B incluye tres ramificaciones paralelas que están interconectadas, por lo cual el dispositivo de inversión del flujo está en la forma de dos dispositivos de expansión con desviación del flujo que conectan las ramificaciones paralelas externas del sub-circuito B con el circuito integral principal.
6. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el primer sub-circuito A es provisto con un intercambiador de calor adicional después del compresor, y el sub-circuito B es provisto con un intercambiador de calor adicional previo al dispositivo de expansión.
7. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque los sub-circuitos , previo al compresor en el sub-circuito A respectivamente previo al dispositivo de expansión en el sub-circuito B son provistos con un intercambiador de calor interno adicional.
8. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el sub-circuito B es provisto con un receptor/acumulador después del dispositivo de expansión, pero previo a un dispositivo de expansión adicional.
9. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el proceso de compresión se lleva a cabo en dos etapas, por lo cual el vapor destilado instantáneamente desde el receptor/acumulador es extraído por medio de un circuito de conductos por la segunda etapa del compresor.
10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el mismo proporciona una capacidad de enfriamiento adicional a presión y temperatura intermedias utilizando un intercambiador de calor .
11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el intercambiador de calor es un evaporador alimentado por gravedad o alimentado por una bomba, conectado al receptor/acumulador.
12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el intercambiador de calor es provisto en una tubería de conductos D utilizando otro dispositivo de expansión en donde la entrada de la tubería de conductos está conectada entre el dispositivo de inversión y el dispositivo de expansión y la salida del conducto está conectada al receptor/acumulador .
13. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque la compresión es efectuada por medio de un compresor compuesto de dos etapas.
14. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque el proceso de compresión es del tipo de efecto doble.
15. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque el compresor es de un tipo de recorrido variable.
16. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque el proceso de compresión es efectuado por medio de dos compresores de la primera y segunda etapa, separados.
17. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9 y 16, caracterizado porque el gas de descarga del compresor de la primera etapa es conducido al receptor/acumulador a través de una tubería de conductos antes de que sea extraído desde el receptor/acumulador por medio de una tubería de conductos por el compresor de la segunda etapa.
18. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 9-17 precedentes, caracterizado porque un intercambiador de calor interno adicional está colocado en el sub-circuito A previo al compresor y el cual es provisto para el intercambio de calor entre el circuito y el sub-circuito B por medio de una conexión a la tubería de conductos arreglado o colocado previo al dispositivo de expansión.
19. El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque un receptor/acumulador adicional es provisto en el sub-circuito A previo al intercambíador de calor adicional.
20. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el proceso de compresión es efectuado en dos etapas o por la compresión con efecto doble.
21. El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque un intercambiador de calor inter-enfriador adicional es provisto en la tubería de conductos después del intercambiador de calor interno, por lo cual una parte del refrigerante desde la tubería de conductos es extraído y pasado a través del lado de presión baja del intercambiador de calor inter-enfriador y después de esto conducido al compresor por medio de una sub-tubería de conductos mientras que la parte principal del refrigerante es regresada al sub-circuito B.
22. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el acumulador/receptor es provisto en la ramificación intermedia.
23. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los dos dispositivos de expansión con desviación del flujo son reemplazados con los dos dispositivos de desviación del flujo y un dispositivo de expansión provisto en la ramificación intermedia.
24. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 5 y 23, caracterizado porque un receptor/acumulador es provisto en la ramificación intermedia después del dispositivo de expansión.
25. El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque un dispositivo de expansión adicional es provisto después del receptor/acumulador .
26. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-25 precedentes, caracterizado porque el ciclo es transcritico .
27. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 1-26, caracterizado porque el refrigerante es el dióxido de carbono.
28. El sistema de conformidad con las reivindicaciones previas, caracterizado porque la descongelación de un intercambiador de calor con escarcha (evaporador) es efectuada invirtiendo el proceso desde el modo de bomba de calor hasta el modo de ref igeración.
29. Un intercambiador de calor reversible para el fluido refrigerante, particularmente dióxido de carbono, en un sistema de compresión de vapor que incluye un número de secciones interconectadas arregladas con un flujo de aire consecutivamente a través de las secciones con el circuito refrigerante conectadas a la primera y última secciones que están interconectadas, caracterizado , porque el flujo del fluido refrigerante en el intercambiador de calor puede ser cambiado desde el modo de calentamiento hasta el modo de enfriamiento por medio de los dispositivos de cambio de flujo provistos entre las secciones respectivas.
30. El intercambiador de calor de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque los dispositivos para el cambio de flujo están en la forma de válvulas de retención .
31. El intercambiador de calor de conformidad con las reivindicaciones 28-29, caracterizado porque las interconexiones están en la forma de colectores. RESUMEN DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un sistema de compresión de vapor/ reversible, que incluye un compresor (1), un intercambiador de calor interior (2), un dispositivo de expansión (6) y un intercambiador de calor exterior (3) conectados por medio de conductos en una relación operativa para formar un circuito principal integral. Un primer medio es provisto en el circuito principal entre el compresor y el intercambiador de calor interior, y un segundo medio es provisto sobre el lado opuesto del circuito principal entre los intercambiadores de calor interior y exterior para hacer posible la inversión del sistema desde el modo de calentamiento hasta el modo de enfriamiento y viceversa. Los primero y segundo medios para la inversión del sistema incluyen un primer y un segundo sub-circuitos (A y B respectivamente) cada uno de los cuales está conectado con el circuito principal a través de un dispositivo de inversión del flujo (4 y 5 respectivamente) . Está incluido en la solución del sistema un intercambiador de calor reversible para el fluido refrigerante, particularmente dióxido de carbono. El mismo incluye un número de secciones interconectadas arregladas con el flujo de aire consecutivamente a través de las secciones. Las primera y segunda secciones estén interconectadas por lo cual el flujo del fluido refrigerante en el intercambiador de calor puede ser cambiado desde el modo de calentamiento hasta el modo de enfriamiento por medio de dispositivos para el cambio de flujo provistos entre las secciones respectivas.