ES2802229T3 - Sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente - Google Patents

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Abstract

Un sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende: una unidad (110) exterior que tiene un compresor (111), un intercambiador (113) de calor exterior y una válvula (112) de conmutación; una pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores cada una de las cuales está conectada a la unidad (110) exterior e incluye un intercambiador (121a, 121b) de calor interior; una unidad (130) de suministro de agua caliente conectada a la unidad (110) exterior de modo que esté dispuesta en paralelo a la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores y que incluye un intercambiador (131) de calor refrigerante agua, teniendo la unidad (130) de suministro de agua un tanque (133) de agua caliente para almacenar agua caliente; un controlador (100) configurado para monitorear la aparición de una solicitud desde una cualquiera de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores; y un controlador (300) de suministro de agua caliente configurado para monitorear la temperatura del agua caliente almacenada en el tanque (133) de agua caliente, determinar que la temperatura actual del agua está por debajo de la temperatura objetivo establecida por un usuario o por debajo de una temperatura umbral calculada a partir de la temperatura objetivo, y enviar una solicitud de agua caliente; en donde la unidad (110) exterior, las unidades (120a, 120b) interiores y la unidad (130) de suministro de agua caliente están conectadas por una tubería (101) principal de gas y por una tubería (102) principal de líquido; durante la operación de calentamiento, la unidad (110) exterior forma un circuito de refrigerante para calentamiento en el que el intercambiador (113) de calentamiento exterior, la válvula (112) de conmutación, el compresor (111) y la válvula (112) de conmutación están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería (102) principal líquido hacia la tubería (101) principal de gas; durante la operación de enfriamiento, la unidad (110) exterior forma un circuito de refrigerante para enfriamiento en el que la válvula (112) de conmutación, el compresor (111), la válvula (112) de conmutación y el intercambiador (113) de calor exterior están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería (101) principal de gas hacia la tubería (102) principal de líquido; y la unidad (130) de suministro de agua caliente tiene la función de transferir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad (110) exterior al agua a fin de realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento sobre la misma; caracterizado por que el controlador (100) está configurado además para monitorear la aparición de una solicitud de suministro de agua caliente del controlador (300) de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento realizada al menos en una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b), interiores y luego comenzar la operación de calentamiento conforme a la solicitud de agua caliente; y el controlador (100) está configurado además para reanudar dicha operación de enfriamiento, donde dicha solicitud es una solicitud de aumento para un aumento de la carga de dicha operación de enfriamiento.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que está equipado con una bomba de calor.
Antecedentes
El documento EP 2653805 A1 propone un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que está equipado con una bomba de calor y es capaz de realizar simultáneamente la operación de acondicionamiento de aire y la operación de suministro de agua caliente. El sistema incluye una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior, al menos una unidad interior conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior, al menos una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de modo que esté dispuesta en paralelo a la unidad interior. La unidad de suministro de agua caliente incluye un intercambiador de calor de refrigerante - agua.
El sistema anterior descrito en el documento EP 2653805 A1 realiza una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento. Durante la operación de enfriamiento, la unidad de suministro de agua caliente enfría el agua. Durante la operación de calentamiento, la unidad de suministro de agua caliente calienta el agua. En consecuencia, no se suministra agua caliente nueva durante la operación de enfriamiento.
Por otro lado, es necesario almacenar una cantidad suficiente de agua caliente a una temperatura objetivo en un tanque de agua para satisfacer las demandas de uso doméstico de agua caliente en una cocina, baño y similares. Se puede suministrar agua caliente nueva, por ejemplo, durante la noche, cuando, en general, la demanda de una operación de enfriamiento es menos frecuente que durante el día. La unidad de suministro de agua caliente se puede configurar para emitir una solicitud de suministro de agua caliente en función del tiempo y la temperatura del agua caliente almacenada en un tanque de agua conectado a la unidad de suministro de agua caliente.
Sin embargo, se puede producir una solicitud de suministro de agua caliente durante una operación de enfriamiento realizada en al menos una unidad interior. Luego la operación de enfriamiento se apagará de tal manera que se pueda iniciar una operación de calentamiento cuando se solicite el suministro de agua caliente. Esto significa que la operación de enfriamiento es interrumpida en contra de una configuración del usuario, lo cual ya está en contra de la comodidad del usuario. Además, cuanto más tiempo continúe la operación de calentamiento inesperada, más se reducirá la comodidad del usuario. Por otro lado, la operación de calentamiento debe realizarse el tiempo suficiente para satisfacer el requisito de suministro de agua caliente.
El documento WO 2015 - 104815 A1 describe un sistema para acondicionamiento aire y suministro de agua caliente configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende: una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior; una pluralidad de unidades interiores cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior; una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de modo que esté dispuesta en paralelo a la pluralidad de unidades interiores y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante - agua; y un controlador que está configurado para monitorear la aparición de una solicitud desde una cualquiera de la pluralidad de unidades interiores.
Compendio
El objeto de la presente invención es resolver el problema anterior, y es proporcionar un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente que mantenga la comodidad de los usuarios incluso cuando sea necesaria una operación de suministro de agua caliente.
El objetivo anterior se logra mediante un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento definido en la reivindicación 1 adjunta. Se pueden obtener efectos ventajosos mediante las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Un primer aspecto de la presente invención proporciona un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente y configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende: una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador de calor exterior; una pluralidad de unidades interiores cada una de las cuales está conectada a la unidad exterior e incluye un intercambiador de calor interior; una unidad de suministro de agua caliente conectada a la unidad exterior de modo que esté dispuesta en paralelo a la pluralidad de unidades interiores y que incluye un intercambiador de calor de refrigerante - agua; y un controlador configurado para monitorear la aparición de una solicitud de suministro de agua caliente desde la unidad de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento realizada al menos en una de la pluralidad de unidades interiores, y luego comenzar la operación de calentamiento conforme a la solicitud de agua caliente; en donde el controlador está configurado además para monitorear la aparición de una solicitud desde una cualquiera de la pluralidad de unidades interiores; y el controlador está configurado además para reanudar dicha operación de enfriamiento, donde dicha solicitud es una solicitud de aumento para un aumento de la carga de dicha operación de enfriamiento.
Con la configuración anterior, el sistema detiene dicha operación de calentamiento y reanuda dicha operación de enfriamiento cuando se solicita un aumento de la carga de dicha operación de enfriamiento durante dicha operación de calentamiento. La solicitud de aumento indica que un usuario de cualquiera de las unidades interiores comienza a sentirse incómodo. En otras palabras, es una indicación de que dicha operación de calentamiento debería detenerse gradualmente. El período de duración de dicha operación de calentamiento está limitado de esta manera y, por lo tanto, se puede garantizar la comodidad del usuario.
La solicitud de aumento se puede enviar desde una de las unidades interiores que estaban en dicha operación de enfriamiento. La solicitud de aumento se puede enviar desde otras unidades interiores que se apagaron durante dicha operación de enfriamiento.
Según una realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, el controlador está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido cuando dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento es una solicitud de enfriamiento para una operación de enfriamiento y procede de una unidad interior cuyo estado ha cambiado de apagado a encendido.
Con la configuración anterior, el controlador reanuda dicha operación de enfriamiento cuando se solicita una operación de enfriamiento desde una unidad interior. La unidad interior no estaba en funcionamiento cuando dicha operación de enfriamiento fue interrumpida por la solicitud de aumento. En consecuencia, el área correspondiente a la unidad interior aún no se ha enfriado en absoluto. Por lo tanto, detener dicha operación de calentamiento y reanudar dicha operación de enfriamiento puede garantizar la comodidad del usuario.
La operación de enfriamiento reanudado se realiza en más áreas que antes. En otras palabras, la operación de enfriamiento reanudado se realiza en la unidad interior que envió dicha solicitud de aumento y también en una o más unidades interiores que han realizado dicha operación de enfriamiento antes de que comience dicha operación de calentamiento.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, el controlador está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento es una solicitud para bajar una temperatura objetivo de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
Con la configuración anterior, el controlador reanuda dicha operación de enfriamiento cuando se baja la temperatura objetivo de una unidad interior en un área correspondiente donde dicha operación de enfriamiento se realizó antes de que dicha operación de calentamiento hubiera comenzado. La solicitud de bajar la temperatura objetivo indica que un usuario en el área correspondiente comienza a tener demasiado calor. Reanudar dicha operación de enfriamiento conforme a dicha solicitud de aumento puede por lo tanto garantizar la comodidad del usuario. En este caso, dicha operación de enfriamiento se reanuda básicamente en el (las) área(s) donde dicha operación de enfriamiento se realizó originalmente antes de que dicha operación de calentamiento haya comenzado.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, el controlador está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento es una solicitud de un aumento de la cantidad de aire de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
Con la configuración anterior, el controlador reanuda dicha operación de enfriamiento cuando un aumento de la cantidad de aire es solicitado por una unidad interior que realizó dicha operación de enfriamiento antes de que dicha operación de calentamiento haya comenzado. La solicitud de aumento para aumentar la cantidad de aire indica que un usuario en el área correspondiente comienza a tener demasiado calor. Reanudar dicha operación de enfriamiento conforme a dicha solicitud de aumento puede por lo tanto garantizar la comodidad del usuario. En este caso, dicha operación de enfriamiento se reanuda básicamente en el área donde dicha operación de enfriamiento se realizó originalmente antes de que comience dicha operación de calentamiento.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, el controlador está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento indica que una diferencia entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo en un área sobrepasa un valor predeterminado, y dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento es de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
Con la configuración anterior, el controlador monitorea una o más diferencias entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo en cada área donde dicha operación de enfriamiento se realizó antes del inicio de dicha operación de calentamiento. Cuando una de las diferencias sobrepasa un valor predeterminado, se reanuda dicha operación de enfriamiento.
Según otra realización preferida de cualquier sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, cada una de la pluralidad de unidades interiores incluye además un sensor, estando el sensor configurado para detectar una temperatura ambiente actual en un área correspondiente y para transmitir la temperatura detectada al controlador.
Cada unidad interior transmite una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo al controlador. De este modo, el controlador monitorea la diferencia entre la temperatura ambiente actual y la temperatura objetivo en cada área correspondiente a cada unidad interior.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente con el sensor para detectar la temperatura ambiente actual, el sensor de al menos una de la pluralidad de unidades interiores está dispuesto en o fuera del alojamiento de la unidad interior correspondiente.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente con el sensor para detectar la temperatura ambiente actual, al menos una de la pluralidad de unidades interiores tiene un sensor de infrarrojos como dicho sensor, estando el sensor de infrarrojos configurado para emitir luz infrarroja hacia un punto predeterminado dentro de un área correspondiente para detectar y transmitir la temperatura del punto predeterminado.
El sensor de infrarrojos puede estar dispuesto en la posición inferior del panel frontal de la unidad interior de modo que pueda emitir la luz infrarroja sobre un punto del suelo dentro del área correspondiente.
Según otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente, el controlador está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento indica un aumento de personas en un área donde dicha operación de enfriamiento se realizó antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
Dicha operación de enfriamiento se reanuda cuando aumenta el número de personas en un área comparado con antes de que comenzara dicha operación de calentamiento.
Otra realización preferida del sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente mencionado anteriormente con determinación del aumento de personas comprende además al menos un sensor correspondiente a al menos una de la pluralidad de unidades interiores, y está configurado para detectar un número de personas en el área correspondiente y transmitir el resultado de la detección al controlador.
Se puede usar un sensor que adopta luz infrarroja, luz visible, ondas ultrasónicas y similares para detectar el número de personas en un área donde está instalada una unidad interior. Cuando aumenta el número de personas en un área, preferiblemente se reanuda dicha operación de enfriamiento. El controlador puede reanudar dicha operación de enfriamiento cuando el aumento de personas sobrepasa un valor predeterminado.
Entre las realizaciones preferidas mencionadas anteriormente, cualquier realización puede adoptarse en otra realización.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un ejemplo de un circuito refrigerante formado por un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según una realización de la presente invención.
La Figura 2 muestra un diagrama de bloques que muestra las funciones de un controlador exterior de la Figura 1. La Figura 3 muestra una tabla de niveles almacenada en el controlador exterior de la Figura 1.
La Figura 4A muestra un ejemplo de una tabla de estado almacenada en el controlador exterior de la Figura 1. La Figura 4B muestra un ejemplo de una tabla de estado almacenada en el controlador interior de la Figura 1.
La Figura 5 es un diagrama de bloques que muestra las funciones de un controlador interior de la unidad interior de la Figura 1.
La Figura 6 muestra un ejemplo de un gráfico de tiempo para cambiar de una operación de enfriamiento a una operación de calentamiento activado por una solicitud de agua caliente.
Las Figuras 7A y 7B muestran un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador exterior de la Figura 1. La Figura 8 muestra un ejemplo del flujo del proceso de aumento durante el proceso principal de las Figuras 7A, 7B.
La Figura 9 muestra un ejemplo del proceso de reanudación realizado por el controlador exterior de la Figura 1.
La Figura 10 muestra un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador interior de la Figura 1.
La Figura 11 muestra otro ejemplo de un circuito refrigerante formado por un sistema para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según otra realización de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Se describirá una realización preferida de la presente invención con referencia a los dibujos.
La Figura 1 muestra un ejemplo de un circuito refrigerante formado por un sistema 10 para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según una realización de la presente invención. Cabe señalar que la relación entre los tamaños de los componentes que se muestran en los dibujos adjuntos puede diferir de la relación entre los tamaños reales de los componentes.
Configuración del sistema 10
El sistema 10 se instala en un edificio tal como unos apartamentos, un hotel, un edificio de oficinas, así como una casa para particulares. El sistema 10 está configurado para realizar selectivamente una operación de calentamiento acompañada de suministro de agua caliente y una operación de enfriamiento. El sistema 10 realiza las operaciones de calentamiento y enfriamiento utilizando un mecanismo de bomba de calor que hace circular un refrigerante en el circuito de refrigerante.
El sistema 10 incluye una unidad 110 exterior, al menos una o más unidades 120a, 120b interiores, y una unidad 130 de suministro de agua caliente, que están conectadas entre sí. Cada una de las unidades 120a, 120b interiores y la unidad 130 de suministro de agua caliente están conectadas en paralelo a la unidad 110 exterior que sirve como unidad de fuente de calor. Aunque en la Figura 1 se muestran dos unidades 120a, 120b interiores, el número de unidades interiores no está particularmente limitado. Solamente se puede disponer una unidad interior 120 o una pluralidad de unidades 120a, 120b interiores,... en el sistema 10 de la misma manera que las unidades 120a, 120b interiores.
La unidad 110 exterior, las unidades 120a, 120b interiores y la unidad 130 de suministro de agua caliente están conectadas por una tubería 101 principal de gas y una tubería 102 principal de líquido. La tubería 101 principal de gas y la tubería 102 principal de líquido sirven como una tubería de refrigerante a través de la cual fluye el refrigerante de modo que circule por el circuito de refrigerante.
Además, se conecta una tubería 103 de agua a la unidad 130 de suministro de agua caliente para que reciba agua dulce y suministre agua tibia/fría a un circuito 104 de agua. El circuito 104 de agua está fuera del sistema 10. El circuito 104 de agua suministra agua dulce a la unidad 130 de suministro de agua caliente, y guía el agua tibia/fría desde la unidad 130 de suministro de agua caliente a las áreas donde se utiliza el agua. La unidad 130 de suministro de agua caliente está configurada para calentar o enfriar el agua suministrada, y almacenar el agua calentada o enfriada en un tanque 133 de agua.
Unidad 110 exterior
La unidad 110 exterior realiza la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento en el lado de la unidad exterior para suministrar energía de calentamiento o energía de enfriamiento a las unidades 120a, 120b interiores y a la unidad 130 de suministro de agua caliente. La unidad 110 exterior incluye un compresor 111, una válvula 112 de conmutación, un intercambiador 113 de calor exterior, un acumulador 114 y un ventilador 115 exterior.
Durante la operación de calentamiento, la unidad 110 exterior forma un circuito de refrigerante para calentamiento (en adelante, el circuito de calentamiento) en el que el intercambiador 113 de calor exterior, la válvula 112 de conmutación, el acumulador 114, el compresor 111 y la válvula 112 de conmutación están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería 102 principal de líquido hasta la tubería 101 principal de gas.
Durante la operación de enfriamiento, la unidad 110 exterior forma un circuito de refrigerante para enfriamiento (en adelante el circuito de enfriamiento) en el que la válvula 112 de conmutación, el acumulador 114, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación y el intercambiador 113 de calor exterior están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería 101 principal de gas hasta la tubería 102 principal de líquido.
El compresor 111 está configurado para aspirar y comprimir el refrigerante a un estado de alta temperatura y alta presión. El compresor 111 no está limitado a un tipo particular de compresor. Por ejemplo, el compresor 111 puede ser un compresor alternativo, un compresor rotatorio, un compresor de espiral y un compresor de tornillo. El compresor 111 es preferiblemente de un tipo cuya velocidad de rotación puede controlarse de forma variable mediante, por ejemplo, un inversor.
La válvula 112 de conmutación está configurada para cambiar el flujo de refrigerante conforme a una operación solicitada, es decir, una operación de calentamiento o de enfriamiento. La válvula 112 de conmutación está configurada para conmutar el circuito de refrigerante entre el circuito de calentamiento y el circuito de enfriamiento.
El intercambiador de calor exterior 113 está configurado para funcionar como un condensador durante la operación de enfriamiento y para funcionar como un evaporador durante la operación de calentamiento. El intercambiador 113 de calor exterior intercambia calor con el aire enviado desde el ventilador 115 exterior para condensar o evaporar el refrigerante que fluye en el mismo. La cantidad de intercambio de calor del intercambiador 113 de calor exterior se puede controlar, por ejemplo, variando la velocidad de rotación del ventilador 115 exterior.
El acumulador 114 está dispuesto en el lado de aspiración del compresor 111, y está configurado para almacenar refrigerante excesivo. El acumulador 114 puede ser cualquier contenedor para almacenar refrigerante excesivo.
El ventilador 115 exterior está dispuesto cerca del intercambiador 113 de calor exterior para enviar aire hacia el intercambiador 113 de calor exterior. Preferiblemente, el nivel de aire del ventilador 115 exterior es variable, por ejemplo, cambiando la velocidad de rotación del motor correspondiente.
Unidades 120a, 120b interiores
A continuación, se explican la configuración y función comunes entre las unidades 120a, 120b interiores. Por lo tanto, la explicación sobre una unidad interior es aplicable a otra unidad interior, y viceversa.
La unidad 120a interior tiene la función de recibir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad 110 exterior para realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento en cada lado de la unidad interior. La unidad 120a interior incluye un intercambiador 121a de calor interior y una válvula 122a de expansión, que están conectadas en serie entre sí. Además, un ventilador 123a interior está dispuesto cerca del intercambiador 121 de calor interior para enviar aire caliente o frío desde la unidad 120a interior.
El intercambiador 121 de calor interior está configurado para funcionar como condensador durante la operación de calentamiento, y para funcionar como evaporador durante la operación de enfriamiento. El intercambiador 121 de calor interior transfiere calor desde el refrigerante que fluye en el mismo al aire suministrado por el ventilador 123a interior para condensar o evaporar el refrigerante.
La válvula 122 de expansión está configurada para reducir la presión del refrigerante y para expandir el refrigerante. Es preferible que el grado de apertura de la válvula 122 de expansión sea controlable de forma variable. Los ejemplos de tales válvulas incluyen medios de control de flujo precisos, tales como una válvula de expansión electrónica, y medios de control de flujo de refrigerante económicos, tales como un tubo capilar.
El ventilador 123a interior está dispuesto cerca del intercambiador 121 de calor interior a fin de enviar aire cálido o frío desde la unidad 120a interior e introducir aire desde el exterior al interior de un alojamiento (no mostrado) de la unidad 120a interior. Preferiblemente, el nivel de aire del ventilador 123a interior es variable, por ejemplo, cambiando la velocidad de rotación del motor correspondiente.
Unidad 130 de suministro de agua caliente
La unidad 130 de suministro de agua caliente tiene la función de transferir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad 110 exterior al agua a fin de realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento sobre la misma. La unidad 130 de suministro de agua caliente incluye un intercambiador 131 de calor de agua interior, una válvula 132 de expansión y un tanque 133 de agua caliente. Cabe señalar que aunque solamente se muestra una unidad 130 de suministro de agua caliente en la Figura 1, el número de unidades de suministro de agua caliente no está particularmente limitado y dos o más unidades de suministro de agua caliente pueden estar dispuestas dentro del sistema 10 de la misma manera que la unidad 130 de suministro de agua caliente.
El intercambiador 131 de calor de agua interior está dispuesto dentro del espacio definido por el tanque 133 de agua de tal manera que el intercambiador de calor 131 de agua interior transfiere calor desde el refrigerante que fluye en el mismo al agua almacenada en el tanque 133 de agua. El agua calentada o enfriada por el intercambiador 131 de calor de agua interior es suministrada al circuito 104 de agua.
La válvula 132 de expansión de la unidad 130 de suministro de agua caliente tiene la misma función que la válvula 122a de expansión de la unidad 120a interior.
El tanque 133 de agua almacena agua. Preferiblemente, el tanque 133 de agua almacena agua caliente para uso doméstico en una cocina, baño y similares. El depósito de agua 133 aísla térmicamente el agua almacenada en el mismo del exterior. El agua caliente en el tanque 133 de agua se mantiene preferiblemente a una temperatura objetivo establecida por un usuario, que se explicará más adelante.
Preferiblemente, un sensor (no mostrado) está dispuesto para detectar datos de estado del agua almacenada en el tanque 133 de agua. Los datos de estado del agua almacenada incluyen, por ejemplo, la temperatura del agua y/o la cantidad de agua. El sensor puede estar dispuesto dentro del espacio del tanque 133 de agua, en la superficie exterior del tanque 133 de agua, y/o en la salida del tanque 133 de agua.
Como se describió anteriormente, en el sistema 10, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación, el intercambiador 121a de calor interior, la válvula 122a de expansión y el intercambiador 113 de calor exterior están conectados en serie entre sí. Del mismo modo, el compresor 111, la válvula 112 de conmutación, el intercambiador 131 de calor de agua interior, la válvula 132 de expansión y el intercambiador 113 de calor exterior están conectados en serie entre sí. Además, el intercambiador 121a de calor interior y el intercambiador 131 de calor de agua interior están conectados en paralelo con respecto al intercambiador 113 de calor exterior. Por lo tanto, se forma el circuito de refrigeración para hacer circular el refrigerante.
Aunque no se ilustra en la Figura 1, el sistema 10 puede incluir además un sensor que detecta una presión de descarga del refrigerante, un sensor que detecta la presión de aspiración del refrigerante, un sensor que detecta una temperatura de descarga del refrigerante, un sensor que detecta la temperatura de aspiración del refrigerante, sensores que detectan las temperaturas del refrigerante que fluye hacia adentro y hacia afuera del intercambiador 113 de calor exterior, un sensor que detecta la temperatura del aire exterior introducido a la unidad 110 exterior, sensores que detectan las temperaturas del refrigerante que fluye hacia y que fluye desde el intercambiador 121 de calor interior, y un sensor que detecta una temperatura del agua almacenada en el tanque 133 de agua caliente. La información de medición obtenida por estos diversos sensores se transmite a un controlador 100, 200, 300, que se explicará más tarde, y se usa para controlar los componentes del sistema 10.
Operaciones de calentamiento y enfriamiento
Durante la operación de enfriamiento, la unidad 110 exterior y al menos una de la unidad 120a interior realizan la operación de enfriamiento. Durante la operación de calentamiento, la unidad 110 exterior y al menos la unidad 130 de suministro de agua caliente realizan la operación de calentamiento. El controlador 100, 200, 300 del sistema 10, que se explicará más adelante, controla los componentes relevantes del sistema 10 para realizar las siguientes operaciones.
Operación de calentamiento
El sistema 10 se controla durante la operación de calentamiento para realizar la ejecución siguiente. Se aspira un refrigerante de gas a baja presión al compresor 111. El refrigerante se comprime a un estado de alta temperatura-alta presión en el compresor 111, se descarga desde el mismo, pasa a través de la válvula 112 de conmutación y sale de la unidad 110 exterior a través de la tubería 101 principal de gas. Luego, el refrigerante de gas a alta presión que ha salido de la unidad 110 exterior fluye hacia la unidad 120 interior y hacia la unidad 130 de suministro de agua caliente. El refrigerante que ha entrado en la unidad 120 interior fluye hacia el intercambiador 121 de calor interior. El refrigerante que ha entrado en la unidad 130 de suministro de agua caliente fluye hacia el intercambiador 131 de calor de agua interior. El refrigerante de gas a alta presión se condensa en el intercambiador 121 de calor interior, se convierte en un refrigerante líquido a alta presión, y fluye fuera del intercambiador 121 de calor interior. Del mismo modo, el refrigerante de gas a alta presión se convierte en refrigerante líquido a alta presión en el intercambiador 131 de calor de agua interior y fluye fuera del mismo.
El refrigerante líquido a alta presión del intercambiador 121 de calor interior se somete a la reducción de presión mediante la válvula 122 de expansión, y se convierte en un refrigerante en dos fases, líquido y gas, a baja presión que fluye fuera de la unidad 120 interior a través de la tubería 102 principal de líquido. Del mismo modo, el refrigerante a alta presión del intercambiador 131 de calor de agua interior se convierte en un refrigerante en dos fases, líquido y gas, a baja presión o refrigerante líquido de baja presión que fluye fuera de la unidad 130 de suministro de agua caliente a través de la tubería 102 principal de líquido. Luego, el refrigerante a baja presión fluye hacia el intercambiador 113 de calor exterior, intercambia calor con el aire suministrado por el ventilador 115 exterior, se convierte en un refrigerante de gas a baja presión y sale del intercambiador 113 de calor exterior. El refrigerante que ha salido del intercambiador 113 de calor exterior pasa a través de la válvula 112 de conmutación y el acumulador 114, y es aspirado nuevamente al compresor 111.
Operación de enfriamiento
El sistema 10 se controla durante la operación de enfriamiento para realizar la ejecución siguiente. El refrigerante de gas a baja presión se aspira al compresor 111. El refrigerante se comprime a un estado de alta temperatura - alta presión en el compresor 111, y se descarga desde el mismo. El refrigerante a alta temperatura y alta presión fluye hacia el intercambiador 113 de calor exterior a través de la válvula 112 de conmutación. El refrigerante de gas a alta presión que ha fluido hacia el intercambiador 113 de calor exterior intercambia calor con el aire suministrado por el ventilador 115 exterior, y se convierte en un refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión fluye fuera de la unidad 110 exterior a través de la tubería 102 principal de líquido, y luego fluye hacia al menos una unidad 120a interior. El refrigerante que ha fluido hacia la unidad 120a interior se somete a la reducción de presión mediante la válvula 122a de expansión a fin de convertirse en un refrigerante en dos fases, líquido y gas, a baja presión o en un refrigerante líquido a baja presión. El refrigerante fluye entonces hacia el intercambiador 121 de calor interior.
El refrigerante a baja presión que ha entrado al intercambiador 121 de calor interior se evapora en el intercambiador 121 de calor interior y se convierte en un refrigerante de gas a baja presión, y sale del intercambiador 121 de calor interior. El refrigerante de gas a baja presión que ha salido del intercambiador 121 de calor interior fluye hacia la unidad 110 exterior a través de la tubería 101 principal de gas. El refrigerante de gas a baja presión que ha entrado a la unidad 110 exterior pasa a través de la válvula 112 de conmutación y del acumulador 114, y es aspirado al compresor 111 de nuevo. Lo mismo puede aplicarse cuando el refrigerante a baja presión se suministra a la unidad 130 de suministro de agua caliente.
Controlador
La Figura 1 muestra que el sistema 10 incluye un controlador 100 exterior, dos controladores 200 interiores correspondientes a cada unidad 120a, 120b interior, respectivamente, y un controlador 300 de suministro de agua caliente. El controlador 100 exterior, los controladores 200 interiores y el controlador 300 de suministro de agua constituyen un controlador que está configurado para controlar toda la operación del sistema 10. La localización de cada controlador 100, 200, 300 y la distribución de funciones de cada controlador 100, 200, 300 no están limitadas siempre que puedan comunicarse entre sí y con los dispositivos de medición del sistema 10. Por ejemplo, todos los controladores pueden estar centralizados en un controlador y estar dispuestos en la unidad 110 exterior. En otra realización, las funciones del controlador 100 exterior y de cada controlador 200 interior se distribuyen entre ellos de manera diferente de la presente realización.
El controlador 100 exterior, los controladores 200 interiores y el controlador 300 de suministro de agua caliente se transmiten información entre sí por medio de comunicación inalámbrica o por cable. En la presente realización, el controlador 100 exterior informa de la operación actual en un intervalo de tiempo predeterminado al controlador 200 interior de cada unidad 120a, 120b interior que está encendida y al controlador 300 de suministro de agua caliente. Un controlador 200 interior de una unidad 120a, 120b interior encendida transmite su estado actual al controlador 100 exterior en un intervalo de tiempo predeterminado. El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para enviar una solicitud de suministro de agua caliente al controlador 100 exterior.
Controlador 100 exterior
El controlador 100 exterior está configurado para controlar la presión y la temperatura del refrigerante en la unidad 110 exterior. El controlador 100 exterior está configurado además para controlar la frecuencia del compresor 111, la válvula 112 de conmutación y la velocidad de rotación del entilador 115 exterior.
Controlador 200 interior
Cada unidad 120a, 120b interior tiene un controlador 200 interior. A continuación, se explica como un ejemplo el controlador 200 de la unidad interior de la unidad 120a interior. La misma explicación es aplicable al controlador 200 interior de cualquier otra unidad interior 120b del sistema 10.
El controlador 200 interior está configurado para controlar el grado de sobrecalentamiento de la unidad 120a interior durante la operación de enfriamiento, y controlar el grado de subenfriamiento de la unidad 120a interior durante la operación de calentamiento. El controlador 200 interior está configurado para controlar la velocidad de rotación del ventilador 123a interior. El controlador 200 interior está configurado para controlar el grado de apertura de la válvula 122a de expansión.
Controlador 300 de suministro de agua caliente
El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para controlar el grado de subenfriamiento de la unidad 130 de suministro de agua caliente durante la operación de calentamiento. El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para controlar el grado de apertura de la válvula 132 de expansión. El controlador de suministro de agua caliente está configurado para controlar una válvula, una bomba o similar.
Aunque no se muestra en la Figura 1, los componentes están dispuestos en la unidad 130 de suministro de agua caliente para controlar el caudal de agua.
El controlador 300 de suministro de agua caliente está configurado para enviar una solicitud de suministro de agua caliente (en adelante, solicitud de agua caliente) al controlador 100 exterior. El controlador de suministro de agua caliente envía la solicitud de agua caliente de acuerdo con, por ejemplo, la temperatura y/o la cantidad de agua almacenada en el tanque 133 de agua, y/o la hora del día.
Preferiblemente, el controlador 300 de suministro de agua caliente controla la temperatura del agua caliente almacenada en el tanque 133 de agua caliente. Cuando determina que la temperatura actual del agua está por debajo de una temperatura objetivo establecida por un usuario o por debajo de una temperatura umbral calculada a partir de la temperatura objetivo, el controlador 300 de suministro de agua caliente envía la solicitud de agua caliente. De este modo, el agua caliente almacenada en el tanque 133 de agua caliente se mantiene constantemente a la temperatura objetivo.
Operación para reanudar una operación de enfriamiento después de una operación de calentamiento
Además de las funciones mencionadas anteriormente, el controlador 100, 200, 300 determina si la solicitud de agua caliente se ha producido durante una operación de enfriamiento en al menos una unidad 120a interior. En caso afirmativo, el controlador 100, 200, 300 inicia la operación de calentamiento y monitorea una solicitud de aumento desde una cualquiera de entre todas las unidades 120a, 120b interiores del sistema 10. El controlador 100, 200, 300 detiene la operación de calentamiento y reanuda la operación de enfriamiento según la solicitud de aumento producida durante la operación de calentamiento. La solicitud de aumento es una solicitud para aumentar la carga de la operación de enfriamiento que fue interrumpida por la solicitud de agua caliente. De este modo, el período de duración de la operación de calentamiento está limitado de esta manera, y se puede garantizar la comodidad de los usuarios.
Las funciones del controlador 100 exterior y el controlador 200 interior se explican más detalladamente a continuación.
Controlador 100 exterior
La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra las funciones del controlador 100 exterior. El controlador 100 exterior tiene una unidad 101 operativa, un receptor 102, una unidad 103 de actualización, una memoria 104, una unidad 105 de compresor, una unidad 106 térmica, una unidad 107 de ventilador y una unidad 108 de válvula.
La unidad 101 de operación controla la operación de calentamiento y la operación de enfriamiento mencionadas anteriormente.
La unidad 101 de operación está configurada además para monitorear la solicitud de agua caliente desde el controlador 300 de suministro de agua caliente. La unidad 101 de operación está configurada para determinar si la solicitud de agua caliente se ha producido durante una operación de enfriamiento en al menos una unidad 120a interior. En caso afirmativo, la unidad 101 de operación está configurada para iniciar la operación de calentamiento.
La unidad 101 de operación está configurada además para monitorear durante la operación de calentamiento la aparición de la solicitud de aumento desde una cualquiera de entre todas las unidades 120a, 120b interiores. La unidad 101 de operación está configurada además para determinar el punto en el tiempo para detener la operación de calentamiento y para reanudar la operación de enfriamiento en base a la solicitud de aumento. La solicitud de aumento se explicará en detalle más adelante.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación continúa la operación de enfriamiento incluso después de que se haya producido la solicitud de agua caliente. La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para determinar si se cumple una condición predeterminada mientras continúa la operación de enfriamiento después de la solicitud de agua caliente. Si se cumple, la unidad 101 de operación deja de realizar la operación de enfriamiento y comienza la operación de calentamiento. Las condiciones para detener la operación de enfriamiento se explicarán más adelante. En consecuencia, la operación de enfriamiento en la unidad 120a interior no se ve interrumpida inmediatamente por la solicitud de agua caliente. El área donde está encendida la unidad 120a interior para la operación de enfriamiento se enfría aún más después de la solicitud de agua caliente. Por lo tanto, se puede garantizar la comodidad de los usuarios en el área por un tiempo, incluso después de que se detenga la operación de enfriamiento.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para transmitir a una o más unidades interiores, que están encendidas para la operación de enfriamiento, una señal de parada del ventilador para detener el ventilador interior dispuesto en cada unidad interior. La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para indicar a la unidad 107 de ventilador que transmita la orden de parada del ventilador a todas las unidades interiores que están encendidas para la operación de enfriamiento. La orden de parada de ventilador es una orden para detener un ventilador interior dispuesto en una unidad interior. La unidad 107 de ventilador crea y transmite una orden para controlar un ventilador interior dispuesto en cada unidad interior conforme a las instrucciones de la unidad 101 de operación. Preferiblemente, la orden de parada del ventilador se transmite antes de que comience la operación de calentamiento. De este modo, no sale aire cálido de una unidad interior que se encendió para la operación de enfriamiento.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para detener el compresor 111 y un ventilador interior de cada unidad interior en la operación de enfriamiento sustancialmente al mismo tiempo. En consecuencia, la unidad 101 de operación está configurada preferiblemente además para ordenar a la unidad 107 de ventilador y a la unidad 105 de compresor que transmitan la orden de parada del ventilador y una orden de parada del compresor, respectivamente, sustancialmente al mismo tiempo. La orden de parada del compresor es una orden para detener un motor para accionar el compresor 111. Una orden para controlar el compresor 111 es creada y emitida por la unidad 105 de compresor según las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada además para mantener las válvulas interiores de todas las unidades 120a, 120b interiores en un grado de apertura predeterminado durante la operación de calentamiento. La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 108 de válvula que transmita una orden de válvula a todas las unidades 120a, 120b interiores. La orden de válvula es una orden para mantener cada válvula 122a, 122b de expansión de cada unidad interior en un grado de apertura predeterminado. La orden de válvula es creada y transmitida por la unidad 108 de válvula según las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Un ejemplo preferible del momento en el tiempo para transmitir la orden de parada del ventilador, la orden de parada del compresor y la orden de válvula se muestra en la Figura 6, que se explicará más adelante.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente además para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento que se realiza después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y antes de que comience la operación de calentamiento. Los detalles para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento se explicarán más adelante.
El receptor 102 está configurado para recibir una "señal de solicitud" de cada unidad 120a interior, 120b en un intervalo de tiempo predeterminado. El receptor 102 está configurado además para recibir la información de medición tal como la temperatura exterior detectada por un sensor 310.
La "señal de solicitud" incluye una identificación de una unidad interior y preferiblemente el estado actual de la unidad interior. Un ejemplo del estado actual es uno cualquiera o una combinación de: ENCENDIDO/APAGADO, la operación para la cual se enciende la unidad interior, una temperatura ambiente deseada, una temperatura ambiente actual, un nivel de aire y un "nivel de solicitud".
El "nivel de solicitud" indica un cambio requerido en la potencia de una operación de enfriamiento. El "nivel de solicitud" se expresa, por ejemplo, mediante un valor numérico que corresponde a un ancho de paso predeterminado para aumentar/disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111. La unidad 101 de operación determina en función del "nivel de solicitud" cuánto se debe aumentar o disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111.
La unidad 103 de actualización está configurada para actualizar los datos almacenados en la memoria 104 según los datos recibidos.
La memoria 104 almacena una tabla de estado y una tabla de niveles. El contenido de cada tabla se explicará más adelante.
La unidad 105 de compresor crea una orden para controlar la frecuencia de rotación del compresor 111 según las instrucciones de la unidad 101 de operación, y envía la orden creada al controlador del motor del compresor 111.
La unidad 106 de apagado de termo crea una orden para cambiar una temperatura de "apagado de termo" en una unidad interior y transmite la orden a una o más unidades interiores relevantes según las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Cuando una temperatura ambiente actual en un área de una unidad interior correspondiente ha alcanzado su temperatura de "apagado de termo", la unidad interior pasa a un estado de " apagado de termo". Esto significa que la unidad interior deja de realizar la operación de enfriamiento al cerrar completamente la válvula de expansión correspondiente. La temperatura de "apagado de termo" de una unidad interior es inferior a la temperatura objetivo de la unidad interior para una operación de enfriamiento. La temperatura de "apagado de termo" de una unidad interior es más alta que la temperatura objetivo de la unidad interior para una operación de calentamiento. La diferencia entre las temperaturas de "apagado de termo" y objetivo es, por ejemplo, de 1 a 3 grados. Es preferible que la diferencia entre las temperaturas de "apagado de termo" y objetivo sea mayor para la operación de enfriamiento después de la aparición de la solicitud de agua caliente que para una operación de enfriamiento normal. El detalle se explicará más adelante en "Aumento de la potencia de la operación de enfriamiento”.
La unidad 107 de ventilador crea una orden para cambiar la frecuencia de rotación de un ventilador interior y transmite la orden a una o más unidades interiores relevantes según las instrucciones de la unidad 101 de operación.
La unidad 108 de válvula crea una orden para cambiar un grado de apertura de una válvula de expansión de una unidad interior, y transmite la orden a una o más unidades interiores relevantes según las instrucciones de la unidad 101 de operación.
Tabla de niveles en la memoria 104 del controlador 100 exterior
La Figura 3 muestra una tabla de niveles almacenada en la memoria 104 del controlador 100 exterior. La tabla de niveles asocia un valor numérico correspondiente a cada nivel de solicitud con un ancho de paso para aumentar o disminuir la frecuencia de rotación del compresor 111. Cada valor del ancho de paso corresponde a un cambio predeterminado en la frecuencia de rotación del compresor 111.
El “nivel 0 de solicitud” indica que una temperatura ambiente ha alcanzado la temperatura de apagado del termo de un área correspondiente. En otras palabras, el “nivel 0 de solicitud” indica que la unidad interior en el área correspondiente ha pasado al estado de "termo apagado". Dicha unidad interior no solicita ningún cambio en la frecuencia de rotación del compresor 111. Los "niveles 1, 2 y 3 de solicitud" indican que la potencia de la operación actual debe reducirse. Los "niveles 4, 5 y 6 de solicitud" indican que se debe aumentar la potencia de la operación actual.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para elegir un "nivel de solicitud" que tenga el mayor valor absoluto para cambiar la frecuencia de rotación del compresor 111.
Tabla de estado en la memoria 104
La Figura 4A muestra un ejemplo de una tabla de estado almacenada en la memoria 104 del controlador 100 exterior. La tabla de estado almacena el "área", el "nivel de solicitud", el "estado de operación", la "temperatura objetivo", el "nivel de aire" y la "temperatura actual" asociadas entre sí.
El "nivel de solicitud" corresponde al explicado anteriormente. El "área" corresponde a un área e identifica una unidad interior instalada en el área. El estado de operación indica si la unidad interior está encendida o apagada, y la operación para la cual la unidad interior está encendida. La temperatura objetivo indica una temperatura a la que debe alcanzarse la temperatura ambiente del área de la unidad interior correspondiente. El nivel de aire indica el nivel de la frecuencia de rotación del ventilador interior. La temperatura actual indica una temperatura actual del área de la unidad interior.
El “nivel 0 de solicitud” significa que la unidad interior ha pasado al estado de "termo apagado". En la Figura 5A, la unidad interior en el "área 1" está encendida para una operación de enfriamiento, y ya ha pasado al estado de "termo apagado". Por otro lado, las unidades interiores en el "área 2" y en el "área 3" están encendidas para la operación de enfriamiento, pero aún no han pasado al estado de "termo apagado" ya que cada "nivel de solicitud" es mayor que cero.
Aumentar las solicitudes para aumentar la carga de una operación de enfriamiento que se va a reanudar
Un aumento de la carga de una operación de enfriamiento puede ir acompañado de un aumento o de ningún aumento de la carga en el compresor 111. El aumento anterior se logra, por ejemplo, reanudando la operación de enfriamiento dentro de áreas más grandes que antes, aumentando la frecuencia del compresor 111, bajando cada temperatura de evaporación de cada unidad interior. El último aumento se logra, por ejemplo, aumentando la cantidad de aire en cada unidad interior en funcionamiento.
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada para determinar que la solicitud de aumento se ha producido en los siguientes casos.
Caso 1: Una solicitud producida durante la operación de calentamiento es una solicitud de enfriamiento que solicita una operación de enfriamiento. Además, la solicitud de enfriamiento se transmite desde cualquier unidad interior cuyo estado acaba de cambiar de apagado a encendido durante la operación de calentamiento. En otras palabras, la unidad interior se apagó para la operación de enfriamiento, estaba todavía apagada al comienzo de la operación de calentamiento y se enciende para una operación de enfriamiento mientras se realiza la operación de calentamiento. De este modo, la operación de enfriamiento reanudado se realiza en más áreas que antes.
Caso 2: Una solicitud producida durante la operación de calentamiento es una solicitud que solicita la reducción de la temperatura objetivo de una unidad interior que se encendió para la operación de enfriamiento. En otras palabras, la unidad interior se encendió para la operación de enfriamiento antes del inicio de la operación de calentamiento, y todavía está encendida durante la operación de calentamiento. De este modo, la de la operación de enfriamiento reanudado se realiza de modo que la temperatura ambiente del área de la unidad interior alcance la temperatura objetivo más baja.
Caso 3: Una solicitud producida durante la operación de calentamiento es una solicitud que solicita un aumento de la cantidad de aire de una unidad interior que se encendió para la operación de enfriamiento. En otras palabras, la unidad interior se encendió para la operación de enfriamiento antes del inicio de la operación de calentamiento, y todavía está encendida durante la operación de calentamiento. De este modo, la operación de enfriamiento reanudado se realiza de modo que el ventilador interior de la unidad interior tenga la frecuencia de rotación para generar aire al nivel deseado.
Caso 4: Una solicitud producida durante la operación de calentamiento indica que un valor absoluto de una diferencia entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo en un área sobrepasa un valor umbral predeterminado. Además, la solicitud se transmite desde una unidad interior que se encendió para la operación de enfriamiento antes del inicio de la operación de calentamiento. En otras palabras, la unidad interior se encendió para la operación de enfriamiento antes del inicio de la operación de calentamiento, y todavía está encendida durante la operación de calentamiento. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda cuando la temperatura ambiente actual se calienta demasiado en cualquier área que anteriormente estaba en la operación de enfriamiento.
En cuanto al caso 4 anterior, cada una de las unidades 120a, 120b interiores en el sistema 10 tiene preferiblemente un sensor 320 que detecta una temperatura ambiente actual en un área correspondiente y que transmite la temperatura detectada al controlador 200 interior.
La temperatura ambiente actual puede ser detectada por un sensor 320 dispuesto en cada área donde está instalada cada unidad interior. Tal sensor 320 constituye una parte de la unidad interior correspondiente, pero no es necesario situarlo sobre o dentro del alojamiento de la unidad interior. El sensor 320 se puede disponer dentro, fuera o sobre el alojamiento de la unidad interior.
Por ejemplo, el sensor 320 puede estar dispuesto dentro de una unidad controladora de la unidad interior con la que un usuario opera la unidad interior. Otro ejemplo es un sensor de infrarrojos que está montado en el panel frontal del alojamiento de la unidad interior. El sensor 320 de infrarrojos emite luz infrarroja hacia una posición predeterminada dentro de un área correspondiente tal como el suelo para detectar la temperatura del mismo. Otro ejemplo del sensor 320 es un sensor que está dispuesto independientemente fuera del alojamiento de la unidad interior correspondiente. Dicho sensor 320 está dispuesto dentro del área correspondiente y está equipado con medios de comunicación para transmitir la temperatura detectada al controlador.
Caso 5: Una solicitud producida durante la operación de calentamiento indica un aumento de personas en un área donde la operación de enfriamiento se realizó antes del inicio de la operación de calentamiento.
En cuanto al caso 5, el sistema 10 preferiblemente comprende además al menos un sensor (no mostrado) que está configurado para detectar un número de personas en un área de una unidad interior. El sensor corresponde al menos a una de las unidades interiores del sistema 10, y transmite el resultado de la detección al controlador interior correspondiente. Además, es preferible que la señal de solicitud de cualquier unidad interior incluya un número de personas en su área correspondiente. Además, es preferible que la tabla de estado en la memoria 104 almacene el número de personas en cada área.
Condición predeterminada para detener la operación de enfriamiento
Preferiblemente, la unidad 101 de operación está configurada para continuar la operación de enfriamiento después de recibir la solicitud de agua caliente. La unidad 101 de operación continúa la operación de enfriamiento hasta que recibe una "señal de solicitud" que tiene el “nivel 0 de solicitud” de cada una de las unidades interiores en la operación de enfriamiento, y comienza la operación de calentamiento. La "señal de solicitud" que tiene el “nivel 0 de solicitud” indica que la unidad interior ha pasado al estado de "termo apagado". La unidad 101 de operación detiene la operación de enfriamiento después de recibir la "señal de solicitud" que tiene el “nivel 0 de solicitud” de todas las unidades interiores que están encendidas para la operación de enfriamiento. De este modo, se puede garantizar además la comodidad del usuario para la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para continuar la operación de enfriamiento hasta que haya pasado un período predeterminado de tiempo P1 desde la solicitud de agua caliente. Después de transcurrido el período de tiempo P1 desde la solicitud de agua caliente, la unidad 101 de operación está configurada para detener la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación adopta preferiblemente una cualquiera de las condiciones mencionadas anteriormente o una combinación de ellas para detener la operación de enfriamiento.
Aumento de la potencia de la operación de enfriamiento.
La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento antes de comenzar la operación de calentamiento. Los ejemplos preferibles para aumentar la potencia se explican a continuación.
Ejemplo 1: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para realizar, después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y antes de que comience la operación de calentamiento, la operación de enfriamiento en todas las unidades interiores que ya están encendidas para la operación de enfriamiento en el momento de la aparición de la solicitud de agua caliente.
En esta aplicación, una "unidad interior que está encendida para la operación de enfriamiento" es una de entre una unidad interior que ha pasado al estado de "termo apagado" y una unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento. Una "unidad interior en la operación de enfriamiento" significa lo mismo que una "unidad interior que está encendida para la operación de enfriamiento".
Incluso si todas las unidades interiores de la operación de enfriamiento ya han pasado al estado de "termo apagado" cuando se produjo la solicitud de agua caliente, las unidades interiores se ven obligadas preferiblemente a realizar la operación de enfriamiento. De este modo, la operación de enfriamiento se ve obligada a realizarse en el área de estado de termo apagado, y aumenta la potencia de la operación de enfriamiento. Si una de las unidades interiores en la operación de enfriamiento todavía está realizando la operación de enfriamiento mientras que las otras han pasado al estado de "termo apagado" cuando se produjo la solicitud de agua caliente, las últimas unidades interiores se ven obligadas a realizar la operación de enfriamiento.
Ejemplo 2: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para realizar la operación de enfriamiento en todas las unidades 120a, 120b interiores después de que se haya producido la solicitud de agua caliente y antes de que comience la operación de calentamiento. Incluso si solo la unidad 120a interior está encendida para la operación de enfriamiento y la unidad 120b interior está apagada, no solo la unidad 120a interior sino también la unidad interior 120b están obligadas a realizar la operación de enfriamiento. Como se mencionó anteriormente, si la unidad 120a interior está encendida y ya ha pasado al estado de "termo apagado", también se ve obligada a realizar la operación de enfriamiento. De este modo, todas las unidades interiores del sistema 10 se ven obligadas a realizar la operación de enfriamiento, y aumenta la potencia de la operación de enfriamiento. La unidad 120b interior, que estaba apagada previamente en el momento de la solicitud de agua caliente, se ve obligada a realizar una operación de enfriamiento en el área correspondiente. En consecuencia, la conformidad del usuario puede garantizarse en cualquier área, incluso después de que la operación de enfriamiento ya se haya detenido y la operación de calentamiento haya comenzado.
Ejemplo 3: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 105 de compresor que emita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud de agua caliente, una orden para aumentar la frecuencia de rotación de la misma. La unidad 101 de operación almacena preferiblemente un valor predeterminado para aumentar la cantidad de la frecuencia de rotación. La unidad 105 de compresor crea una orden basada en las instrucciones de la unidad 101 de operación y envía la orden al controlador del motor 111 del compresor.
Ejemplo 4: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 106 de apagado del termo que transmita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, una orden para bajar la temperatura de apagado del termo de cada unidad interior que realiza la operación de enfriamiento. La instrucción especifica preferiblemente la cantidad de cambio en la temperatura de apagado del termo basada en cada temperatura objetivo de la unidad interior correspondiente. Alternativamente, la unidad 101 de operación reduce preferiblemente la temperatura de apagado del termo en un valor predeterminado. Dicho valor predeterminado es preferiblemente mayor que otro valor predeterminado para establecer la temperatura de apagado del termo durante una operación de enfriamiento normal que no sea una operación para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento tras la solicitud de agua caliente. Por ejemplo, la unidad 101 de operación establece la temperatura de apagado del termo en una temperatura dos grados menor que la temperatura objetivo cuando se aumenta la potencia de la operación de enfriamiento tras la solicitud de agua caliente. De lo contrario, la temperatura de apagado del termo se establece a una temperatura un grado más baja que la temperatura objetivo. La unidad 106 de apagado del termo transmite preferiblemente la orden a todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento.
Ejemplo 5: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 107 de ventilador que transmita, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, una orden para indicar un aumento en la frecuencia de rotación de cada unidad interior que realiza la operación de enfriamiento. La instrucción especifica preferiblemente la cantidad de aumento de la frecuencia de rotación basada, por ejemplo, en la temperatura exterior, en un valor predeterminado de la cantidad de aumento, en una diferencia entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo. La unidad 107 de ventilador crea la orden según las instrucciones y transmite la orden a todas las unidades interiores que realizan la operación de enfriamiento.
Ejemplo 6: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 108 de válvula que transmita a todas las unidades 120a interiores de la operación de enfriamiento, durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud, una orden para disminuir un grado de apertura de cada válvula 122a de expansión. La instrucción identifica preferiblemente el grado de apertura de cada válvula de expansión o una cantidad de cambio en el grado de apertura. La unidad 108 de válvula crea la orden según las instrucciones y transmite la orden a todas las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento.
Ejemplo 7: La unidad 101 de operación está configurada preferiblemente para ordenar a la unidad 105 de compresor que cree y envíe una orden al compresor 111 durante la operación de enfriamiento y después de que se haya producido la solicitud. La instrucción especifica la cantidad de aumento de la frecuencia de rotación del compresor 111 en un valor predeterminado que es independiente de cada "nivel de solicitud" almacenado en la tabla de estado en la memoria 104. En otras palabras, incluso en el caso de que ninguna de las unidades interiores que están encendidas para que la operación de enfriamiento transmita un "nivel de solicitud" para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento, la frecuencia de rotación del compresor 111 aumenta. De este modo, la potencia de la operación de enfriamiento se ve obligada a aumentar.
La unidad 101 de operación puede realizar uno cualquiera o cualquier combinación de los ejemplos mencionados anteriormente para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento.
Controlador 200 interior
La Figura 5 es un diagrama de bloques que muestra las funciones del controlador 200 interior de la unidad 120a interior. La explicación a continuación es aplicable a otras unidades interiores. El controlador 200 interior tiene una unidad 201 de operación, un receptor 202, una unidad 203 de actualización, una memoria 204, una unidad 205 de solicitud, una unidad 206 de ventilador y una unidad 207 de válvula.
La unidad 201 de operación controla la operación de calentamiento y la operación de enfriamiento mencionadas anteriormente.
El receptor 202 recibe órdenes del controlador 100 exterior. El receptor 202 recibe entradas del dispositivo de entrada (no mostrado) para controlar la unidad 120a interior. El receptor 202 recibe una temperatura ambiente actual detectada por un sensor 320.
La unidad 203 de actualización actualiza una tabla de estado almacenada en la memoria 204 en base a los datos recibidos por el receptor 202. La Figura 5B muestra la tabla de estado almacenada en la memoria 204 del controlador 200 interior. La tabla de estado almacena la temperatura de apagado del termo además de los datos almacenados en la tabla de estado en la memoria 104 del controlador 100 exterior. La explicación de los datos almacenados en el controlador 100 exterior es aplicable a los datos comunes almacenados en el controlador 200 interior.
La unidad 205 de solicitud crea la "señal de solicitud" en base a los datos almacenados en la tabla de estado. La unidad 205 de solicitud transmite la "señal de solicitud" al controlador 100 exterior en el intervalo de tiempo predeterminado. La "señal de solicitud" incluye, como se explicó anteriormente, una identificación de una unidad interior y preferiblemente el estado actual de la unidad interior.
La unidad 206 de ventilador emite una señal a un controlador del motor del correspondiente ventilador 123a interior para detener el motor conforme a la orden de parada del ventilador desde el controlador 100 exterior. La unidad 206 de ventilador emite una señal al controlador del motor del ventilador 123a interior correspondiente para cambiar la frecuencia de rotación del motor según una entrada del dispositivo de entrada.
La unidad 207 de válvula controla el grado de apertura de la válvula 122a de expansión según las instrucciones de la unidad 201 de operación. Además, la unidad 207 de válvula emite una señal a la válvula 122a de expansión correspondiente para cambiar el grado de apertura de la válvula 122a de expansión según los datos recibidos por el receptor 202. Los datos recibidos son, por ejemplo, la orden enviada desde el controlador 200 exterior para designar un grado de apertura específico.
Diagrama de tiempo
La Figura 6 muestra un ejemplo preferible de un diagrama de tiempo para cambiar de una operación de refrigeración a una operación de calentamiento activada por la solicitud de agua caliente. El modo de operación cambia de la operación de enfriamiento a la operación de calentamiento por la solicitud de agua caliente que se produjo en un tiempo t0 durante la operación de enfriamiento.
La unidad 105 de compresor del controlador 100 exterior emite la orden de detención del compresor para detener el compresor 111 en un tiempo t1, que es preferiblemente después de un tiempo desde el tiempo t0. De este modo, el compresor 111 deja de funcionar y la operación de enfriamiento finaliza. La unidad 105 de compresor emite además una segunda orden (en adelante, una orden de arranque del compresor) para accionar el compresor 111 en un momento t2 que existe después de un corto período de tiempo Pw desde el tiempo t1.
La unidad 101 de operación del controlador 100 exterior emite una orden de conmutador para cambiar la válvula 112 de conmutación desde la posición de operación de enfriamiento a la posición de operación de calentamiento. La válvula 112 de conmutación es conmutada después del tiempo t1 cuando el compresor 111 se detiene para la operación de enfriamiento y antes de o a más tardar en el tiempo t2 cuando el compresor 111 comienza a funcionar nuevamente. La orden de conmutación se emite preferiblemente de manera sustancialmente simultánea al tiempo t2 cuando el compresor 111 comienza a funcionar nuevamente. De este modo, el circuito de refrigerante se conecta al circuito de calentamiento al final del período de tiempo Pw.
La unidad 107 de ventilador del controlador 100 exterior transmite la orden de parada del ventilador para detener un ventilador interior. La orden de parada del ventilador se transmite en el tiempo t1 como muy pronto y no más tarde del tiempo t2 cuando el compresor 111 comienza a funcionar nuevamente. Preferiblemente, la orden de parada del ventilador se transmite de manera sustancialmente simultánea al tiempo t1 cuando se emite la orden de parada del compresor. La orden de parada del ventilador se transmite a todas las unidades interiores que realizan la operación de enfriamiento. La unidad 206 de ventilador de cada unidad interior emite una señal para detener el ventilador interior correspondiente en consecuencia.
De este modo, no se sopla aire cálido durante la operación de calentamiento en un área donde una unidad interior está encendida para la operación de enfriamiento.
Flujo de proceso
Proceso principal del controlador 100 exterior
Las Figuras 7A y 7B muestran un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador 100 exterior. El proceso principal comienza cuando se enciende la unidad exterior.
El controlador 100 exterior controla si el controlador de suministro de agua caliente solicita el suministro de agua caliente (paso S1). En caso afirmativo, el proceso continúa con el paso S2.
El controlador 100 exterior determina si la operación actual es una operación de enfriamiento (paso S2). En caso afirmativo, el proceso continúa con el paso S3. Si no, el proceso continúa con el paso S8 que se explicará más adelante.
El controlador 100 exterior determina si todas las unidades interiores de la operación de enfriamiento han pasado al estado de "termo apagado" (paso S3). De este modo, se puede asegurar que la operación de calentamiento comienza solo después de que la temperatura ambiente actual de cada área en la operación de enfriamiento haya alcanzado una temperatura objetivo. En caso afirmativo, el proceso continúa con el paso S6 mencionado más adelante. Si no, el proceso continúa con el paso S4.
El controlador 100 exterior realiza un proceso de aumento en el paso S4. El proceso de aumento aumenta la potencia de la operación de enfriamiento que se está realizando actualmente. De este modo, cada área en la operación de enfriamiento puede enfriarse rápidamente antes de que comience la operación de calentamiento.
El controlador 100 exterior repite el proceso de aumento en el paso S4 hasta que todas las unidades interiores de la operación de enfriamiento pasan al estado de "termo apagado" (paso S3), o hasta que transcurre el período P1 de tiempo predeterminado desde la aparición de la solicitud del agua caliente (paso S5). El paso S5 puede garantizar el período P1 mínimo de tiempo para mantener activa la operación de enfriamiento incluso después de la solicitud de agua caliente. En caso afirmativo, en cualquiera de los pasos S3 y S5, el proceso continúa con el paso S6.
El controlador 100 exterior emite la orden de parada del compresor y detiene la rotación del compresor 111 (paso S6). De este modo, la operación de enfriamiento termina. Además, el controlador 100 exterior transmite la orden de parada del ventilador para detener un ventilador interior a todas las unidades interiores que estaban encendidas para la operación de enfriamiento (paso S6). De este modo, durante la operación de calentamiento posterior, no sale aire cálido de las unidades interiores que estaban encendidas para la operación de enfriamiento.
El controlador 100 exterior determina si ha transcurrido un período Pw de tiempo predeterminado después de la emisión de la orden de parada del compresor (paso S7). Después de transcurrido el período Pw de tiempo, el proceso continúa al paso S8.
El controlador 100 exterior transmite el comando de la válvula a todas las unidades interiores para mantener las válvulas de expansión correspondientes ligeramente abiertas (paso S8). De este modo, una pequeña cantidad de refrigerante fluye a través de cada unidad interior durante la operación de calentamiento que se realizará posteriormente. En consecuencia, la cantidad total del refrigerante circula en el circuito refrigerante durante la operación de calentamiento sin estancamiento.
Después de que haya transcurrido el período Pw de tiempo desde la orden de parada del compresor, el controlador 100 exterior cambia la válvula 112 de conmutación a la posición de operación de calentamiento, y comienza a impulsar el motor del compresor 111 (paso S9). De este modo, comienza la operación de calentamiento. El suministro de agua caliente se realiza durante la operación de calentamiento, y el agua almacenada en el tanque 133 de agua se calienta.
El controlador 100 exterior determina si se produjo una solicitud de aumento durante la operación de calentamiento. Esta determinación se realiza realizando un proceso de reanudación que se explicará más adelante en detalle (paso S10).
El controlador 100 exterior detiene la rotación del motor del compresor 111 (paso S11). De este modo, la operación de calentamiento y el suministro de agua caliente terminan.
El controlador 100 exterior cambia la válvula 112 de conmutación a la posición de operación de enfriamiento, y acciona el motor del compresor 111 para reanudar la operación de enfriamiento (paso S12).
El controlador 100 exterior repite los pasos S1 a S12 mencionados anteriormente hasta que se apaga la unidad exterior (paso S13).
El flujo del proceso anterior es un ejemplo y no está limitado al mismo. Por ejemplo, en otra realización, la condición para detener la operación de enfriamiento puede ser uno o la combinación de los pasos S3 y S5.
En otra realización, se puede omitir el proceso de aumento en la etapa S4.
En cuanto a la condición para abandonar la operación de calentamiento, como alternativa al paso S10, se puede usar una diferencia entre una temperatura exterior y una temperatura objetivo de cualquier unidad interior en el caso de que no se pueda detectar con precisión la temperatura ambiente actual en el área correspondiente.
Proceso de aumento del controlador 100 exterior
La Figura 8 muestra un ejemplo del flujo del proceso de aumento realizado durante el proceso principal en las Figuras 7A, 7B por el controlador 100 exterior. En el paso S4 del proceso principal, el controlador 100 exterior realiza el proceso de aumento para aumentar la potencia de la operación de enfriamiento que se está realizando actualmente tras de la solicitud de agua caliente.
El controlador 100 exterior transmite una orden para bajar cada temperatura de apagado del termo en cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (paso S41).
El controlador 100 exterior transmite una orden para aumentar la frecuencia de rotación del ventilador interior de cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (paso S42). De este modo, aumenta la cantidad de aire de cada unidad interior.
El controlador 100 exterior transmite una orden para cerrar ligeramente la válvula de expansión de cada unidad interior que está realizando la operación de enfriamiento (paso S43). De este modo, se reduce la temperatura de evaporación de cada unidad interior, lo que aumenta la potencia de la operación de enfriamiento.
El controlador 100 exterior determina si alguna de las unidades interiores que están realizando la operación de enfriamiento solicita algún aumento de la operación de enfriamiento (paso S44). La determinación se realiza en base al "nivel de solicitud" de cada unidad interior almacenado en la tabla de estado en la memoria 104. En caso afirmativo, el proceso continúa al paso S45. Si no, el proceso continúa al paso S46.
El controlador 100 exterior aumenta la frecuencia de rotación del compresor 111 conforme al nivel de solicitud más alto en la tabla de estado en la memoria 104 (paso S45).
El controlador 100 exterior aumenta la frecuencia de rotación del compresor 111 en base al ancho de incremento predeterminado del paso (paso S46). De este modo, la potencia de la operación de enfriamiento aumenta incluso cuando ninguna de las unidades interiores de la operación de enfriamiento solicita un aumento de potencia de la operación de enfriamiento.
El orden de los pasos S41 a S46 no se limita al mencionado anteriormente. Se pueden omitir uno o más pasos de entre los pasos S41 a S46.
Proceso de reanudación del controlador 100 exterior
La Figura 9 muestra un ejemplo del proceso de reanudación realizado por el controlador 100 exterior. El proceso de reanudación comienza cuando el proceso principal del controlador 100 exterior continúa al paso S10. Durante el proceso de reanudación, el controlador 100 exterior monitorea durante la operación de calentamiento actual cualquier solicitud de cualquier unidad interior, y determina si una solicitud ocurrida es una solicitud de aumento.
El controlador 101 exterior determina si la solicitud producida es la solicitud de enfriamiento de cualquier unidad interior que se acaba de encender, durante la operación de calentamiento actual, para una operación de enfriamiento (paso S101). En caso afirmativo, el proceso de reanudación finaliza y el proceso vuelve al proceso principal del controlador 100 exterior. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda en áreas que incluyen el área de la unidad interior que envió la solicitud de enfriamiento. Si no, el proceso continúa al paso S102.
El controlador 101 exterior determina si la solicitud producida es una solicitud para bajar la temperatura objetivo de una unidad interior, que se había encendido para la operación de enfriamiento antes de que comenzara la operación de calentamiento actual (paso S102). En caso afirmativo, el proceso de reanudación finaliza y el proceso vuelve al proceso principal del controlador 100 exterior. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda en áreas donde la operación de enfriamiento se realizó previamente antes de la solicitud de agua caliente. Si no, el proceso continúa al paso S103.
El controlador 101 exterior determina si la solicitud producida es una solicitud para aumentar la cantidad de aire de una unidad interior que se había encendido para la operación de enfriamiento antes de que comenzara la operación de calentamiento actual (paso S103). En caso afirmativo, el proceso de reanudación finaliza y el proceso vuelve al proceso principal del controlador exterior. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda en áreas donde la operación de enfriamiento se realizó previamente antes de la solicitud de agua caliente. Si no, el proceso continúa al paso S104.
El controlador 101 exterior determina si la solicitud producida indica que una diferencia entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo en un área sobrepasa un valor predeterminado. El controlador 101 exterior determina además si la solicitud producida se transmite desde una unidad interior que se había encendido para la operación de enfriamiento antes de que comenzara la operación de calentamiento actual. En caso afirmativo, el proceso de reanudación finaliza y el proceso vuelve al proceso principal del controlador externo. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda en áreas donde la operación de enfriamiento era realizada previamente antes de la solicitud de agua caliente. Si no, el proceso continúa al paso S105.
El controlador 101 exterior determina si la solicitud producida indica un aumento de personas en un área donde se realizaba la operación de enfriamiento antes del inicio de la operación de calentamiento. En caso afirmativo, el proceso de reanudación finaliza y el proceso vuelve al proceso principal del controlador exterior. De este modo, la operación de enfriamiento se reanuda en áreas donde la operación de enfriamiento era realizada previamente antes de la solicitud de agua caliente. Si no, el proceso vuelve al paso S101.
El orden de los pasos S101 a S105 no se limita al mencionado anteriormente. Se pueden omitir uno o más pasos de entre los pasos S101 a S105.
Proceso principal del controlador 200 de interior
La Figura 10 muestra un ejemplo del proceso principal realizado por el controlador 200 interior. El proceso principal interior comienza cuando se enciende una unidad interior.
El controlador 200 interior monitorea la operación actual transmitida desde el controlador 100 exterior en un intervalo de tiempo predeterminado (paso S201). El proceso continúa al paso S202 al recibir el modo de operación actual.
El controlador 200 interior determina si la operación actual cambiará de una operación de enfriamiento a una operación de calentamiento (paso S202). En caso afirmativo, el proceso continúa con el paso S203. Si no, el proceso vuelve al paso S201.
El controlador 200 interior aumenta la potencia de la operación de enfriamiento que se ejecuta actualmente conforme a la orden del controlador 100 exterior (paso S203). Por ejemplo, el controlador 200 interior cambia según la orden una frecuencia de rotación del ventilador interior correspondiente, la temperatura de apagado del termo y/o el grado de apertura de la válvula de expansión correspondiente.
El controlador 200 interior recibe la orden de parada del ventilador desde el controlador 100 exterior para detener un ventilador interior correspondiente. El controlador 200 interior detiene el ventilador interior correspondiente conforme a la orden de parada del ventilador (paso S204). De este modo, no se escapa ningún aire caliente de la unidad interior durante la operación de calentamiento que se realizará posteriormente.
El controlador 200 interior recibe la orden de la válvula del controlador 100 exterior, y controla el grado de apertura de la válvula de expansión correspondiente de acuerdo con la orden de la válvula (paso S205). De este modo, se puede asegurar que toda la cantidad de refrigerante pueda circular dentro del circuito refrigerante durante la operación de calentamiento.
El controlador 200 interior repite los pasos 201 a 205 mencionados anteriormente hasta que se apaga la unidad interior (paso S206).
En el proceso principal del controlador 200 interior mencionado anteriormente, el paso 203 puede omitirse en el caso de que el proceso principal del controlador 100 exterior no realice el proceso de aumento.
Si bien solo se han elegido realizaciones seleccionadas para ilustrar la presente invención, será evidente para los expertos en la materia a partir de esta descripción que se pueden hacer varios cambios y modificaciones en la presente memoria sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, a menos que se indique específicamente lo contrario, el tamaño, la forma, la posición o la orientación de los diversos componentes se pueden cambiar según sea necesario y/o deseado siempre que los cambios no afecten sustancialmente su función prevista. A menos que se indique específicamente lo contrario, los componentes que se muestran directamente conectados o en contacto entre sí pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos siempre que los cambios no afecten sustancialmente su función prevista. Las funciones de un elemento pueden ser realizadas por dos, y viceversa, a menos que se indique específicamente lo contrario. Las estructuras y funciones de una realización pueden adoptarse en otra realización. No es necesario que todas las ventajas estén presentes en una realización particular al mismo tiempo. Por lo tanto, las descripciones anteriores de las realizaciones según la presente invención se proporcionan solo con fines ilustrativos.
Modificaciones
Las siguientes son otras realizaciones preferidas según el sistema de la presente invención.
Primera modificación
La Figura 10 muestra un sistema 10' según una modificación del sistema 10 en la realización anterior. El sistema 10' es diferente del sistema 10 en que cada válvula de expansión correspondiente a cada unidad interior o a cada unidad de suministro de agua caliente está dispuesta en una unidad exterior. En las Figuras 1 y 10, los componentes con los mismos signos de referencia en los sistemas 10, 10' tienen la misma o la correspondiente función. En consecuencia, solo la diferencia entre los sistemas 10, 10' se explicará a continuación. Se puede hacer referencia a los componentes y/o las funciones comunes entre los sistemas 10, 10' en la explicación sobre el sistema 10 anterior.
El sistema 10' en la Figura 10 tiene una unidad 110' exterior, al menos una unidad 120a', 120b' interior y una unidad 130' de suministro de agua caliente, que están conectadas entre sí. Cada unidad en el sistema 10' está conectada entre sí de la misma manera que la conexión en el sistema 10.
La unidad 110' exterior tiene válvulas de expansión 122a, 122b, 132 que están dispuestas para cada una de las unidades interiores 120a', 120b' y para la unidad 130' de suministro de agua caliente, respectivamente. La estructura de cada válvula 122a, 122b, 132 de expansión es la misma que la válvula de expansión en el sistema 10. Las conexiones entre cada válvula 122a, 122b, 132 de expansión y otros componentes en el sistema 10' son las mismas que la válvula de expansión en el sistema 10.
La unidad 110’ exterior tiene un controlador 100' exterior. El controlador 100' exterior tiene la misma función que el controlador 100 exterior en el sistema 10, y además tiene la función de controlar el grado de apertura de cada una de las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión.
Cada unidad 120a', 120b' interior tiene un controlador 200' interior. El controlador 200' interior tiene la misma función que el controlador 200 interior en el sistema 10 además de la función para controlar una válvula de expansión correspondiente.
La unidad 130 de suministro de agua caliente tiene un controlador 300' de suministro de agua caliente. El controlador 300' de suministro de agua caliente tiene la misma función que el controlador 300 de suministro de agua caliente en el sistema 10 además de la función para controlar una válvula de expansión correspondiente.
Segunda modificación
Las funciones del controlador 100, 100' exterior, cada controlador 200, 200' interior y el controlador 300 de suministro de agua caliente pueden distribuirse entre ellos de manera diferente a los sistemas 10, 10' mencionados anteriormente. Por ejemplo, una parte de los controles realizados por el controlador 200, 200' interior puede realizarse alternativamente por el controlador 100, 100' exterior correspondiente, y viceversa. El control de cualquier componente de los sistemas 10, 10' puede cambiarse entre el controlador 100, 100' exterior y el controlador 200, 200' interior según una condición predeterminada.
Por ejemplo, el controlador 100, 100' exterior puede generar una orden para controlar las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y transmitir la orden directamente a las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión. Del mismo modo, el controlador 100, 100' exterior puede generar una orden para controlar los ventiladores 123a, 123b interiores y transmitir la orden directamente a los ventiladores 123a, 123b interiores. Es preferible controlar las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y los ventiladores 123a, 123b interiores mediante el controlador 100, 100' exterior tras la solicitud de agua caliente durante la operación de enfriamiento y hasta el final de la operación de calentamiento posterior.
Además, es preferible que las válvulas 122a, 122b, 132 de expansión y los ventiladores 123a, 123b interiores estén controlados independientemente por el controlador 200 interior correspondiente o por el controlador 300 de suministro de agua caliente en un período de funcionamiento normal. Un período de operación normal es diferente al período "tras la solicitud de agua caliente durante una operación de enfriamiento y hasta el final de la operación de calentamiento realizada posteriormente tras la operación de enfriamiento".

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente configurado para realizar selectivamente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento, que comprende:
una unidad (110) exterior que tiene un compresor (111), un intercambiador (113) de calor exterior y una válvula (112) de conmutación;
una pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores cada una de las cuales está conectada a la unidad (110) exterior e incluye un intercambiador (121 a, 121 b) de calor interior;
una unidad (130) de suministro de agua caliente conectada a la unidad (110) exterior de modo que esté dispuesta en paralelo a la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores y que incluye un intercambiador (131) de calor refrigeranteagua, teniendo la unidad (130) de suministro de agua un tanque (133) de agua caliente para almacenar agua caliente; un controlador (100) configurado para monitorear la aparición de una solicitud desde una cualquiera de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores; y
un controlador (300) de suministro de agua caliente configurado para monitorear la temperatura del agua caliente almacenada en el tanque (133) de agua caliente, determinar que la temperatura actual del agua está por debajo de la temperatura objetivo establecida por un usuario o por debajo de una temperatura umbral calculada a partir de la temperatura objetivo, y enviar una solicitud de agua caliente;
en donde
la unidad (110) exterior, las unidades (120a, 120b) interiores y la unidad (130) de suministro de agua caliente están conectadas por una tubería (101) principal de gas y por una tubería (102) principal de líquido;
durante la operación de calentamiento, la unidad (110) exterior forma un circuito de refrigerante para calentamiento en el que el intercambiador (113) de calentamiento exterior, la válvula (112) de conmutación, el compresor (111) y la válvula (112) de conmutación están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería (102) principal líquido hacia la tubería (101) principal de gas;
durante la operación de enfriamiento, la unidad (110) exterior forma un circuito de refrigerante para enfriamiento en el que la válvula (112) de conmutación, el compresor (111), la válvula (112) de conmutación y el intercambiador (113) de calor exterior están conectados secuencialmente en este orden desde el lado de la tubería (101) principal de gas hacia la tubería (102) principal de líquido; y
la unidad (130) de suministro de agua caliente tiene la función de transferir energía de calentamiento o energía de enfriamiento desde la unidad (110) exterior al agua a fin de realizar la operación de calentamiento o la operación de enfriamiento sobre la misma;
caracterizado por que
el controlador (100) está configurado además para monitorear la aparición de una solicitud de suministro de agua caliente del controlador (300) de suministro de agua caliente durante la operación de enfriamiento realizada al menos en una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b), interiores y luego comenzar la operación de calentamiento conforme a la solicitud de agua caliente; y
el controlador (100) está configurado además para reanudar dicha operación de enfriamiento, donde dicha solicitud es una solicitud de aumento para un aumento de la carga de dicha operación de enfriamiento.
2. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 1, en donde el controlador (100) está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud, que se ha producido durante dicha operación de calentamiento, es una solicitud de enfriamiento para una operación de enfriamiento y procede de una unidad interior cuyo estado ha cambiado de apagado a encendido.
3. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 1, en donde el controlador (100) está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud, que se ha producido durante dicha operación de calentamiento, es una solicitud para bajar la temperatura objetivo de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
4. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según las reivindicaciones 1 o 3, en donde
el controlador (100) está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido donde dicha solicitud, que se ha producido durante dicha operación de calentamiento, es una solicitud de un aumento de la cantidad de aire de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
5. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según las reivindicaciones 1,3 o 4, en donde
el controlador (100) está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido donde dicha solicitud producida durante dicha operación de calentamiento indica que una diferencia entre una temperatura ambiente actual y una temperatura objetivo en un área sobrepasa un valor predeterminado, y
dicha solicitud, que se ha producido durante dicha operación de calentamiento, proviene de una unidad interior que estaba en dicha operación de enfriamiento antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
6. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 5, en donde cada una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores incluye además un sensor (320),
estando el sensor (320) configurado para detectar una temperatura ambiente actual en un área correspondiente y transmitir la temperatura detectada al controlador (100).
7. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 6, en donde el sensor (320) de al menos una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores está dispuesto sobre o fuera del alojamiento de la unidad interior correspondiente.
8. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según las reivindicaciones 6 o 7, en donde
al menos una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores tiene un sensor de infrarrojos como dicho sensor (320), estando el sensor de infrarrojos configurado para emitir luz infrarroja hacia una posición predeterminada dentro de un área correspondiente para detectar y transmitir la temperatura de la posición predeterminada.
9. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde
el controlador (100) está configurado además para determinar que la solicitud de aumento se ha producido, donde dicha solicitud, que se ha producido durante dicha operación de calentamiento, indica un aumento de personas en un área donde dicha operación de enfriamiento se realizaba antes del inicio de dicha operación de calentamiento.
10. El sistema (10) para acondicionamiento de aire y suministro de agua caliente según la reivindicación 9, que comprende además al menos un sensor correspondiente a al menos una de entre la pluralidad de unidades (120a, 120b) interiores, y configurado para detectar un número de personas en el área correspondiente y transmitir el resultado de la detección al controlador (100).
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