ES2884203T3 - Unidad de fuente de calor para dispositivo de refrigeración - Google Patents
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Abstract
Una unidad (10) de fuente de calor conectable a una unidad (12) del lado de utilización a través de una tubería (18, 19) de conexión, para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor que aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante, en donde el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está conectado a un circuito (100) de agua de la fuente de calor el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en la que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor, caracterizado por que la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que está configurado para ajustar el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de modo que un valor de índice de presión diferencial indique una diferencia entre alta presión y baja presión del ciclo de refrigeración realizado por el circuito (15) de refrigerante llega a ser igual o mayor que un valor de índice de referencia predeterminado.
Description
DESCRIPCIÓN
Unidad de fuente de calor para dispositivo de refrigeración
Campo técnico
La presente invención se refiere a una unidad de fuente de calor de un aparato de refrigeración que realiza un ciclo de refrigeración.
Antecedentes de la técnica
Por ejemplo, los P Documentos 1 y 2 de patente divulgan acondicionadores de aire que comprenden un aparato de refrigeración que realiza un ciclo de refrigeración. Los acondicionadores de aire divulgados por los Documentos 1 y 2 de patente incluyen una única unidad de fuente de calor (unidad exterior) y una pluralidad de unidades interiores. En los acondicionadores de aire de los Documentos 1 y 2 de patente, la unidad de fuente de calor alberga componentes como un compresor y un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, y el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor permite que un refrigerante en un circuito de refrigerante intercambie calor con agua de fuente de calor. El intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador en una operación de enfriamiento (mientras enfría el espacio interior) y como un evaporador en una operación de calentamiento (mientras se calienta el espacio interior).
Además, el Documento 3 de Patente divulga una unidad de fuente de calor según el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1, 10 y 11. Se determina un caudal de agua en circulación hacia un intercambiador de calor de agua multiplicando, por un caudal de agua nominal, una relación de un valor absoluto de una diferencia entre la capacidad de funcionamiento total de cada uno de los intercambiadores de calor del lado interior que sirven como carga de calentamiento y la capacidad de funcionamiento total de cada uno de los intercambiadores de calor del lado interior que sirven como carga de enfriamiento a una capacidad de funcionamiento total del intercambiador de calor de agua.
El Documento 4 de Patente describe una máquina de acondicionamiento de aire que tiene el propósito de permitir hacer frente a diversos cambios de capacidades requeridas de una pluralidad de unidades interiores mediante un método en donde se proporciona una pluralidad de intercambiadores de calor de agua principales y sub intercambiadores de calor de agua, que tienen una capacidad menor que el intercambiador de calor de agua principal.
Aún más, el Documento 5 de patente se refiere a un aparato de aire acondicionado que incluye un circuito principal en el que un compresor, un intercambiador de calor interior, un primer dispositivo de control de flujo y una pluralidad de intercambiadores de calor paralelos conectados en paralelo entre sí están conectados secuencialmente a través de una tubería para permitir que circule el refrigerante, una primera tubería de descongelación que ramifica una parte del refrigerante descargado del compresor y permite que el refrigerante fluya hacia el intercambiador de calor paralelo para ser descongelado entre la pluralidad de intercambiadores de calor paralelos, un dispositivo de expansión provisto en la primera tubería de descongelación y configurada para despresurizar el refrigerante descargado del compresor, y un dispositivo de conmutación de conexión que permite descongelar el refrigerante que sale del intercambiador de calor paralelo para fluir hacia el circuito principal en una posición aguas arriba de los intercambiadores de calor paralelos otros que el intercambiador de calor paralelo sujeto a descongelación.
Finalmente, el Documento 6 de Patente describe un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que incluye un primer intercambiador de calor y un segundo intercambiador de calor conectados en paralelo; un dispositivo de envío de aire que suministra aire, que es un objeto de intercambio de calor en el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor, de manera variable; válvulas de solenoide, cada una de las cuales abre y cierra un paso de refrigerante del primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor; un tercer circuito de refrigerante que está conectado en paralelo al primer intercambiador de calor y al segundo intercambiador de calor; y una válvula de control de flujo que controla el caudal del refrigerante que fluye en el tercer circuito de refrigerante. El aparato de ciclo de refrigeración puede mejorar la continuidad del control de la capacidad de intercambio de calor de un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor.
Lista de citas
Documentos de patente
[Documento 1 de patente] Publicación de patente japonesa no examinada No. H07-012417
[Documento 2 de patente] Publicación de patente japonesa no examinada No. H08-210719
[Documento 3 de patente] WO 2015/162679 A1
[Documento 4 de patente] JP H071217 A
[Documento 5 de patente] EP 2927623 A1
[Documento 6 de patente] US 2015/198360 A1
Compendio de la invención
Problema técnico
Con respecto a un aparato de refrigeración que incluye un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor en el que un refrigerante y el agua de la fuente de calor intercambian calor, ha existido el problema de un intervalo de temperatura relativamente estrecho del agua de la fuente de calor dentro del cual el aparato de refrigeración es operable. Este problema se describirá a continuación con referencia a las FIGS. 13A y 13B.
En las FIGS. 13A y 13B, "factor de carga" designa un valor, expresado como porcentaje, obtenido al dividir una capacidad requerida para el aparato de refrigeración (es decir, un valor requerido de una capacidad de enfriamiento o calentamiento) por una capacidad nominal del aparato de refrigeración (es decir, una capacidad nominal de enfriamiento o calentamiento). La capacidad máxima del aparato de refrigeración varía dependiendo de la temperatura Tw del agua de la fuente de calor.
Primero, como se muestra en la Figura 13A, durante la operación de enfriamiento, el aparato de refrigeración es operable si la temperatura Tw del agua de la fuente de calor está en un intervalo de T0_c o más a T2_c o menos (T0_c < Tw < T2_c) independientemente del valor del factor de carga.
Sin embargo, en una región A donde tanto la temperatura Tw del agua de la fuente de calor como el factor de carga son relativamente bajos, una diferencia entre alta presión (presión de condensación del refrigerante) y baja presión (presión de evaporación del refrigerante) del ciclo de refrigeración es demasiado pequeño y, por tanto, el aparato de refrigeración no puede funcionar. Específicamente, en la región A, la capacidad del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que funciona como un condensador es excesiva, lo que reduce la alta presión del ciclo de refrigeración. Por otro lado, la temperatura de evaporación del refrigerante se mantiene aproximadamente constante y la baja presión del ciclo de refrigeración apenas cambia. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración se vuelve demasiado pequeña.
A continuación, como se muestra en la Figura 13B, durante la operación de calentamiento, el aparato de refrigeración es operable si la temperatura Tw del agua de la fuente de calor está en un intervalo de T3 o más a T4 o menos (T3 < Tw < T4) independientemente del valor del factor de carga.
Sin embargo, en una región B donde la temperatura Tw del agua de la fuente de calor es relativamente baja y el factor de carga es relativamente alto, la baja presión del ciclo de refrigeración es demasiado baja y, por tanto, el aparato de refrigeración no puede funcionar. Específicamente, en la región B, la capacidad del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que funciona como un evaporador es insuficiente, y el factor de carga es alto, como resultado de lo cual la velocidad de rotación del compresor se establece alta para asegurar la circulación del refrigerante. Esto hace que la baja presión del ciclo de refrigeración sea demasiado baja.
En una región C donde la temperatura Tw del agua de la fuente de calor es relativamente alta y el factor de carga es relativamente bajo, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración es demasiado pequeña y, por tanto, el aparato de refrigeración no puede operar. Específicamente, en la región C, la capacidad del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que funciona como un evaporador es excesiva, elevando así la baja presión del ciclo de refrigeración. Por otro lado, la temperatura de condensación del refrigerante se mantiene aproximadamente constante y la alta presión del ciclo de refrigeración apenas cambia. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración se vuelve demasiado pequeña.
Como agua de fuente de calor utilizada para enfriar que se suministra al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que sirve como condensador, ha sido generalizado el uso de agua de fuente de calor enfriada por una torre de enfriamiento. Sin embargo, hoy en día, a veces se utiliza otro tipo de agua de fuente de calor enfriada mediante intercambio de calor con el suelo en un intercambiador de calor subterráneo enterrado en el suelo como agua de fuente de calor para enfriar. En tal caso, el agua de la fuente de calor para enfriar es generalmente más baja en temperatura que el agua de la fuente de calor generalmente usada enfriada por la torre de enfriamiento. Por esta razón, se requiere que el aparato de refrigeración pueda realizar la operación de enfriamiento con cualquier factor de carga, se usa incluso si el agua de la fuente de calor tiene una temperatura más baja que el agua de la fuente de calor generalmente utilizada (en particular, más baja que la temperatura T0_c en la Figura 13A).
Además, como agua de fuente de calor utilizada para calentar que se suministra al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor que sirve como evaporador, se ha utilizado generalmente agua de fuente de calor calentada por una caldera. Sin embargo, hoy en día, otro tipo de agua de fuente de calor calentada a través del intercambio de calor con el suelo en un intercambiador de calor subterráneo enterrado en el suelo a veces se usa como agua de fuente de calor para calentar. En tal caso, el agua de la fuente de calor para calentar es generalmente más baja en temperatura que el agua de la fuente de calor generalmente utilizada calentada por la caldera. Por esta razón, se requiere que el aparato de refrigeración pueda realizar la operación de calentamiento con cualquier factor de carga,
incluso si el agua de la fuente de calor tiene una temperatura más baja que la del agua de la fuente de calor generalmente utilizada (en particular, más baja que la temperatura T3 en Figura 13B).
La temperatura del agua caliente calentada por una caldera común es demasiado alta para el intercambio de calor con el refrigerante en un evaporador en el ciclo de refrigeración. Por tanto, según las técnicas existentes, una parte del agua de la fuente de calor calentada con la caldera y el resto del agua de la fuente de calor que ha desviado la caldera se mezclan y se suministran al evaporador del aparato de refrigeración. Alternativamente, se permite que el agua caliente obtenida mediante calentamiento con la caldera intercambie calor con el agua de la fuente de calor, alimentando así el agua de la fuente de calor calentada indirectamente de esta manera al evaporador del aparato de refrigeración. Sin embargo, si la temperatura del agua de la fuente de calor que se alimentará al aparato de refrigeración se reduce mediante tales técnicas, la eficiencia de la caldera puede reducirse o la circulación del agua de la fuente de calor puede aumentar, lo que requiere más potencia para el transporte del agua de la fuente de calor. Por lo tanto, se requiere que el aparato de refrigeración sea capaz de realizar la operación de calentamiento con cualquier factor de carga, se usa incluso si el agua de la fuente de calor tiene una temperatura más alta que la del agua de la fuente de calor generalmente utilizada (en particular, más alta que la temperatura T4 en la Figura 13B). Como puede verse, con respecto a una unidad de fuente de calor de un aparato de refrigeración que incluye un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor en el que un refrigerante y el agua de la fuente de calor intercambian calor, existe una demanda creciente para ampliar el intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor dentro del cual el aparato de refrigeración es operable.
En vista de los antecedentes anteriores, es por lo tanto un objeto de la presente invención ampliar, en un aparato de refrigeración que incluye un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor en el que un refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor dentro de la cual funciona una unidad de fuente de calor es operable.
Solución al problema
Un primer aspecto de la presente divulgación está dirigido a una unidad de fuente de calor que se forma según la reivindicación 1 que está conectada a una unidad del lado de utilización a través de una tubería de conexión para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante. El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está conectado a un circuito (100) de agua de la fuente de calor en el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en el que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor, y la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en un valor de índice de presión diferencial que indica que una diferencia entre alta presión y baja presión del ciclo de refrigeración realizado por el circuito (15) de refrigerante sea igual o mayor que un índice de referencia predeterminado.
En el primer aspecto, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de acuerdo con el valor del índice de presión diferencial. Si se cambia el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, es decir, una cantidad de calor intercambiado entre el refrigerante y el agua de la fuente de calor varía. Por lo tanto, si el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede controlarse adecuadamente.
Además, en el primer aspecto, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de modo que el valor del índice de presión diferencial sea igual o mayor que el valor del índice de referencia predeterminado. Si el valor del índice de presión diferencial es igual o mayor que el valor del índice de referencia, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante puede mantenerse igual o mayor que un cierto nivel.
Un segundo aspecto de la presente divulgación es una realización del primer aspecto. En el segundo aspecto, el controlador (70) reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial cae por debajo del valor del índice de referencia.
En el segundo aspecto, el controlador (70) reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial cae por debajo del valor del índice de referencia. Si se reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor disminuye. Por tanto, la alta presión del ciclo de refrigeración aumenta cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador, y la baja presión del ciclo de refrigeración disminuye cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. Como resultado, aumenta
la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un tercer aspecto de la presente divulgación es una realización del primer o segundo aspecto. En el tercer aspecto, el controlador (70) estima el valor del índice de presión diferencial asumiendo que se ha aumentado el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que es menor que el tamaño máximo, y aumenta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial estimado excede el valor del índice de referencia. En el tercer aspecto, si el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha reducido para que sea menor que el valor máximo, el controlador (70) estima el valor del índice de presión diferencial en el supuesto que se ha aumentado el tamaño de la región de intercambio de calor. A continuación, el controlador (70) aumenta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial estimado excede el valor del índice de referencia.
Si aumenta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, aumenta la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Por tanto, la alta presión del ciclo de refrigeración disminuye cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador, y la baja presión del ciclo de refrigeración aumenta cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante disminuye.
Por lo tanto, si el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, que es menor que el tamaño máximo, aumenta inmediatamente cuando el valor del índice de presión diferencial ha excedido el valor del índice de referencia, el valor del índice de presión diferencial puede caer por debajo del valor del índice de referencia, y el controlador (70) posiblemente puede reducir el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de nuevo. Como resultado, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede repetir el aumento y la disminución, lo que puede conducir a un ciclo de refrigeración inestable realizado en el circuito (15) de refrigerante.
El controlador (70) según el tercer aspecto aumenta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial, estimado en el supuesto de que el tamaño de la región de intercambio de calor ha aumentado, ha excedido el valor del índice de referencia. Por lo tanto, incluso si el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor aumenta y la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante disminuye, es menos probable que el valor del índice de presión diferencial caiga por debajo del valor del índice de referencia.
Un cuarto aspecto de la presente divulgación es una realización del primer o segundo aspecto. En el cuarto aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de enfriamiento, una diferencia entre la temperatura del agua de entrada y la temperatura de evaporación o la temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura del agua de entrada una temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y la temperatura de evaporación objetivo es un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
La unidad (11) de fuente de calor según el cuarto aspecto puede realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador. La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más alta que la temperatura del agua de entrada en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, la diferencia (Tw_i - Te) o (Tw_i - Te_t) entre la temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Te_t de evaporación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de evaporación, aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tw_i - Te) o (Tw_i - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un quinto aspecto de la presente divulgación es una realización del primer o segundo aspecto. En el quinto aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de
condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización y una temperatura del agua de entrada para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación, y siendo la temperatura del agua de entrada una temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
La unidad (11) de fuente de calor según el quinto aspecto puede realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. La temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más baja que la temperatura del agua de entrada en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, la diferencia (Tc - Tw_i) o (Tc - Tw_i) entre la temperatura Tc de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Tc_t de condensación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de condensación, aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución de la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc - Tw_i) o (Tc - Tw_i) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un sexto aspecto de la presente divulgación es una realización de uno cualquiera de los aspectos primero a tercero. En el sexto aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de enfriamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y una temperatura de evaporación o temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de evaporación objetivo un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
La unidad (11) de fuente de calor según el sexto aspecto puede realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador. La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, la diferencia (Tc_hs - Te) o (Tc_hs - Te_t) entre la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y la temperatura Te de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Te_t de evaporación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de evaporación, aumenta con el aumento o disminuye con la disminución de la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc_hs - Te) o (Tc_hs - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un séptimo aspecto de la presente divulgación es una realización de uno cualquiera de los aspectos primero a tercero. En el séptimo aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización y una temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación.
La unidad (11) de fuente de calor según el séptimo aspecto puede realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. La temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, la diferencia (Tc - Te_hs) o (Tc_t - Te_hs) entre la temperatura Tc de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Tc_t de condensación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de condensación, y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc - Te hs) o (Tc_t - Te hs) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un octavo aspecto de la presente divulgación es una realización de uno cualquiera de los aspectos primero a tercero. En el octavo aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de enfriamiento, una
diferencia entre la temperatura del agua de salida y la temperatura de evaporación o la temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura del agua de salida una temperatura del agua de la fuente de calor que sale del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y siendo la temperatura de evaporación objetivo un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
La unidad (11) de fuente de calor según el octavo aspecto puede realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador. La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más alta que la temperatura del agua de salida en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, la diferencia (Tw_o - Te) o (Tw_o - Te_t) entre la temperatura Tw_o del agua de salida y la temperatura Te de evaporación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Te_t de evaporación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de evaporación, aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tw_o - Te) o (Tw_o - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un noveno aspecto de la presente divulgación es una realización de uno cualquiera de los aspectos primero a tercero. En el noveno aspecto, la unidad de fuente de calor realiza una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) determina, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización y una temperatura del agua de salida para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación, y siendo la temperatura del agua de salida una temperatura del agua de la fuente de calor que sale del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
La unidad (11) de fuente de calor según el noveno aspecto puede realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. La temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más baja que la temperatura del agua de salida en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, la diferencia (Tc - Tw_o) o (Tc_t - Tw_o) entre la temperatura Tc de condensación del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización o la temperatura Tc_t de condensación objetivo, que es un valor objetivo de la temperatura de condensación, aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Por tanto, el valor (Tc - Tw_o) o (Tc_t - Tw_o) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Un décimo aspecto de la presente divulgación está dirigido a una unidad de fuente de calor según la reivindicación 10 que está conectada a una unidad del lado de utilización a través de una tubería de conexión para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales está previsto para el circuito (15) de refrigerante. La unidad de fuente de calor realiza una acción de enfriamiento en la que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funciona como un radiador para enfriar un objetivo en la unidad del lado de utilización. El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está conectado a un circuito (100) de agua de la fuente de calor en el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en el que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor, y la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura del agua de entrada, que es la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cae por debajo de una temperatura de referencia predeterminada .
En el décimo aspecto, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de acuerdo con la temperatura del agua de entrada (es decir, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente). Si se cambia el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, es decir, una cantidad de calor intercambiado entre el refrigerante y el agua de la fuente de calor varía. Por lo tanto, si el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se puede controlar a un valor adecuado
para la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Un undécimo aspecto de la presente divulgación está dirigido a una unidad de fuente de calor según la reivindicación 11 que está conectada a una unidad del lado de utilización a través de una tubería de conexión para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante. La unidad de fuente de calor realiza una acción de calentamiento en la que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad del lado de utilización. El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está conectado a un circuito (100) de agua de la fuente de calor en el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en el que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor, y la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura del agua de entrada, que es la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, excede una temperatura de referencia predeterminada.
Un duodécimo aspecto de la presente divulgación es una realización del décimo u undécimo aspecto. En el duodécimo aspecto, el controlador (70) ajusta la temperatura de referencia basándose en una carga del aparato (10) de refrigeración.
En el duodécimo aspecto, el controlador (70) ajusta la temperatura de referencia de acuerdo con una carga del aparato (10) de refrigeración, una capacidad de enfriamiento o calentamiento requerida para el aparato (10) de refrigeración. Por lo tanto, el controlador (70) según este aspecto ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor considerando tanto “la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor "y "la carga del aparato (10) de refrigeración ".
Un decimotercer aspecto de la presente divulgación es una realización de uno cualquiera de los aspectos primero a duodécimo. En el decimoquinto aspecto, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor incluye una pluralidad de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en cada una de las cuales el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, y un mecanismo (48, 49) de válvula de refrigerante para cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, siendo variable el tamaño de la región de intercambio de calor cambiando el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, y el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor operando el mecanismo (48, 49) de la válvula de refrigerante.
En el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor según el decimotercer aspecto, al menos una de la pluralidad de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante sirve como región de intercambio de calor. Por lo tanto, si el mecanismo (48, 49) de la válvula de refrigerante cambia el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor varía. Por tanto, el controlador (84) de este aspecto ajusta el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, ajustando así el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Un decimocuarto aspecto de la presente divulgación es una realización del decimotercer aspecto. En el decimosexto aspecto, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor comprende además un mecanismo (50) de válvula de agua para cambiar el número de secciones (41 a, 41 b) de intercambio de calor en las que fluye el agua de la fuente de calor, y el controlador (70) opera el mecanismo (50) de la válvula de agua de modo que el agua de la fuente de calor no fluya hacia la sección (41a, 41b) de intercambio de calor en la que la entrada del refrigerante ha sido bloqueada por el mecanismo (48, 49) de la válvula de refrigerante.
El controlador (70) de según el decimocuarto aspecto opera tanto el mecanismo (48, 49) de la válvula de refrigerante como el mecanismo (50) de la válvula de agua para ajustar el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Específicamente, cuando se bloquea el flujo de refrigerante hacia una de las secciones (41b) de intercambio de calor con el mecanismo (48, 49) de válvula de refrigerante, el controlador (70) bloquea el flujo de agua de la fuente de calor hacia la sección (41b) de intercambio de calor con el mecanismo (50) de la válvula de agua.
Ventajas de la invención
Según el primer aspecto, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de acuerdo con el valor del índice de presión diferencial. Según el undécimo aspecto, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de acuerdo con la temperatura del agua de entrada (es decir, la temperatura
del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor). Por lo tanto, según la presente divulgación, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se puede establecer en un valor adecuado para la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Como resultado, el aparato (10) de refrigeración continúa funcionando con cualquier factor de carga incluso en el intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor en el que el aparato (10) de refrigeración ha estado inoperativo.
Además, según el primer aspecto, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ajusta en base al valor del índice de presión diferencial, como resultado de lo cual la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede controlarse adecuadamente.
Según el segundo aspecto, el controlador (70) reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial cae por debajo del valor del índice de referencia. Esto puede aumentar la diferencia entre la alta y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado por el circuito (15) de refrigerante. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante se puede mantener en un intervalo adecuado, permitiendo así que el aparato (10) de refrigeración continúe funcionando.
Según el tercer aspecto, el controlador (70) aumenta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial, estimado en el supuesto de que el tamaño de la región de intercambio de calor ha aumentado, ha excedido el valor del índice de referencia. Por tanto, según este aspecto, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede aumentarse si el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es menos probable que repita el aumento y la disminución. Esto puede aumentar el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor manteniendo estable el ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Según los aspectos cuarto a noveno, el controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor usando una diferencia entre diversos tipos de temperaturas como valor del índice de presión diferencial. Por tanto, en estos aspectos, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se puede ajustar con fiabilidad usando una diferencia entre diversos tipos de temperaturas como valor del índice de presión diferencial.
Según el décimo aspecto, el controlador (70) reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura del agua de entrada cae por debajo de la temperatura de referencia durante la acción de enfriamiento. Por tanto, incluso si la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor cae por debajo de la temperatura de referencia, la unidad (11) de fuente de calor puede continuar la acción de enfriamiento. Por tanto, según este aspecto, el intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor en el que el aparato (10) de refrigeración puede continuar funcionando se puede ampliar a un lado de baja temperatura.
Según el undécimo aspecto, el controlador (70) reduce el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura del agua de entrada excede la temperatura de referencia durante la acción de enfriamiento. Por tanto, incluso si la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor excede la temperatura de referencia, la unidad (11) de fuente de calor puede continuar la acción de calentamiento. Por lo tanto, según este aspecto, el intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor en el que el aparato (10) de refrigeración puede continuar funcionando se puede ampliar a un lado de alta temperatura.
El controlador (70) según el duodécimo aspecto ajusta la temperatura de referencia de acuerdo con una carga del aparato (10) de refrigeración. Por lo tanto, según este aspecto, el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se puede ajustar en consideración tanto de "la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor" y " la carga del aparato (10) de refrigeración".
Según el decimocuarto aspecto, no sólo el refrigerante, sino también el agua de la fuente de calor está bloqueada para que no fluya hacia la sección (41b) de intercambio de calor que no sirve como región de intercambio de calor. Esto puede reducir aún más la potencia requerida para el transporte del agua de la fuente de calor que en el caso en el que el agua de la fuente de calor se suministra continuamente a la sección (41b) de intercambio de calor que no sirve como sección de intercambio de calor.
Breve descripción de los dibujos
[FIG. 1] La Figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra una configuración de un acondicionador de aire según una primera realización.
[FIG. 2] La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un controlador según la primera realización.
[FIG. 3] La Figura 3 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra el acondicionador de aire de la primera realización durante una operación de enfriamiento, en la que un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor está en un estado de pequeña capacidad.
[FIG. 4] La Figura 4 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra el acondicionador de aire de la primera realización durante una operación de calentamiento, en la que un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se encuentra en un estado de pequeña capacidad.
[FIG. 5] La Figura 5 es un diagrama de flujo de control realizado por una sección de control del intercambiador de calor del controlador de la primera realización.
[FIG. 6] La Figura 6 es un diagrama de flujo de control realizado por una sección de control del intercambiador de calor de un controlador de una tercera variación de la primera realización.
[FIG. 7] La Figura 7 es un diagrama de flujo de control realizado durante la operación de enfriamiento por una sección de control del intercambiador de calor de un controlador de una segunda realización.
[FIG. 8] La Figura 8 es un diagrama de flujo de control realizado durante una operación de calentamiento por la sección de control del intercambiador de calor del controlador de la segunda realización.
[FIG. 9] La Figura 9 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra una configuración de un acondicionador de aire según una tercera realización.
[FIG. 10] La Figura 10 es un diagrama de tuberías que ilustra una configuración de un sistema de aire acondicionado según una cuarta realización.
[FIG. 11] La Figura 11 es un diagrama de tuberías que ilustra una configuración de un sistema de aire acondicionado según una primera variación de otra realización.
[FIG. 12] La Figura 12 es un diagrama de tuberías que ilustra una configuración de un sistema de aire acondicionado según una segunda variación de otra realización.
[FIG. 13A] La Figura 13A muestra una región donde un acondicionador de aire convencional puede realizar la operación de enfriamiento.
[FIG. 13B] La Figura 13B muestra una región donde el acondicionador de aire convencional puede realizar la operación de calentamiento.
Descripción de realizaciones
Las realizaciones de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos. Tenga en cuenta que las siguientes realizaciones y variaciones son de naturaleza meramente ejemplar y no pretenden limitar el alcance de la presente invención, sus aplicaciones o su uso.
«Primera realización»
Se describirá una primera realización. La presente realización está dirigida a un acondicionador (10) de aire compuesto por un aparato de refrigeración que tiene una unidad (11) de fuente de calor.
Como se muestra en la Figura 1, el acondicionador (10) de aire de la presente realización incluye una única unidad (11) de fuente de calor y una pluralidad de unidades (12) interiores. En este acondicionador (10) de aire, la unidad (11) de fuente de calor y cada una de las unidades (12) interiores están conectadas entre sí a través de una tubería (18) de conexión de líquido y una tubería (19) de conexión de gas para formar un circuito (15) de refrigerante. Un refrigerante llena y circula en el circuito (15) de refrigerante para que se realice un ciclo de refrigeración.
<Unidad de fuente de calor>
Como se muestra en la Figura 1, la unidad (11) de fuente de calor aloja un circuito (16) del lado de la fuente de calor y un controlador (70). La unidad (11) de fuente de calor está conectada a un circuito (100) de agua de fuente de calor que se describirá más adelante. Primero, el circuito (16) del lado de la fuente de calor se describirá a continuación. El controlador (70) y el circuito (100) de agua de la fuente de calor se describirán más adelante.
El circuito (16) del lado de la fuente de calor incluye un compresor (21), una válvula (22) de conmutación de cuatro vías, una válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor, un acumulador (24), una válvula (25) de cierre del lado del líquido y una válvula (26) de cierre del lado del gas. El circuito (16) del lado de la fuente de calor está provisto de un intercambiador (30) de calor de subenfriamiento, un circuito (31) de subenfriamiento, un separador (35) de aceite y una tubería (36) de retorno de aceite.
En el circuito (16) del lado de la fuente de calor, el compresor (21) tiene una tubería de descarga conectada a un primer puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías, y una tubería de succión conectada a un segundo puerto de la válvula de (22) de conmutación de cuatro vías a través del acumulador (24). Una tubería que conecta el compresor (21) y el primer puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías está provista de una válvula (CV) de retención. El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor tiene un extremo de gas conectado a un tercer puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías, y un extremo de líquido conectado a un extremo de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor. El otro extremo de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor está conectado a la válvula (25) de cierre del lado del líquido a través del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento. Un cuarto puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías está conectado a la válvula (26) de cierre del lado del gas.
El compresor (21) es un compresor de espiral hermético. La válvula (22) de conmutación de cuatro vías puede realizar la conmutación entre un primer estado en el que el primer puerto se comunica con el tercer puerto, y el segundo puerto se comunica con el cuarto puerto (indicado por curvas continuas en la Figura 1), y un segundo estado en el que el primer puerto se comunica con el cuarto puerto y el segundo puerto se comunica con el tercer puerto (indicado por curvas discontinuas en la Figura 1). El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor permite que el refrigerante en el circuito (15) de refrigerante intercambie calor con agua de la fuente de calor en el circuito (100) de agua de la fuente de calor. Más adelante se describirá una estructura detallada del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. La válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor es una válvula de expansión eléctrica que tiene un grado variable de apertura. La válvula (CV) de retención permite que el refrigerante fluya desde el compresor (21) hacia la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y bloquea el flujo del refrigerante en la dirección inversa.
El intercambiador (30) de calor de subenfriamiento está configurado como, por ejemplo, un intercambiador de calor de placas. El intercambiador (30) de calor de subenfriamiento tiene una pluralidad de canales (30a) de alta presión y una pluralidad de canales (30b) de baja presión. El circuito (31) de subenfriamiento tiene un extremo conectado a una tubería entre la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor y el intercambiador (30) de calor de subenfriamiento, y el otro extremo conectado a una tubería entre el segundo puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y el acumulador (24). El circuito (31) de subenfriamiento está provisto de una válvula (32) de expansión de subenfriamiento. La válvula (32) de expansión de subenfriamiento es una válvula de expansión eléctrica que tiene un grado variable de apertura.
En el intercambiador (30) de calor de subenfriamiento, el canal (30a) de alta presión está dispuesto entre la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor y la válvula (25) de cierre del lado del líquido en el circuito (16) del lado de la fuente de calor, y el canal (30b) de baja presión está dispuesto aguas abajo de la válvula (32) de expansión de subenfriamiento en el circuito (31) de subenfriamiento. El intercambiador (30) de calor de subenfriamiento enfría el refrigerante que fluye en el canal (30a) de alta presión a través del intercambio de calor con el refrigerante que fluye en el canal (30b) de baja presión.
El separador (35) de aceite está previsto para una tubería que conecta la tubería de descarga del compresor (21) y la válvula (CV) de retención en el circuito (16) del lado de la fuente de calor. El separador (35) de aceite separa un aceite de refrigeración descargado junto con un refrigerante gaseoso del compresor (21) del refrigerante gaseoso. La tubería (36) de retorno de aceite tiene un extremo conectado al separador (35) de aceite y el otro extremo conectado entre el acumulador (24) y la tubería de succión del compresor (21) en el circuito (16) del lado de la fuente de calor. La tubería (36) de retorno de aceite está provisto de una válvula (37) solenoide de retorno de aceite y una tubería (38) capilar dispuesto en este orden desde un extremo al otro extremo de este. La tubería (36) de retorno de aceite se utiliza para devolver el aceite de refrigeración separado del refrigerante gaseoso en el separador (35) de aceite al compresor (21).
El circuito (16) del lado de la fuente de calor está provisto de un sensor (PI) de alta presión y un sensor (P2) de baja presión. El sensor (PI) de alta presión está dispuesto entre el compresor (21) y el separador (35) de aceite en el circuito (16) del lado de la fuente de calor y mide la presión del refrigerante descargado del compresor (21). El sensor (P2) de baja presión está dispuesto entre la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y el acumulador (24) en el circuito (16) del lado de la fuente de calor, y mide la presión del refrigerante succionado al compresor (21). El circuito (16) del lado de la fuente de calor está provisto de una pluralidad de sensores de temperatura, que no se muestran.
<Unidad interior>
Las unidades (12) interiores constituyen unidades del lado de la utilización. Cada unidad (12) interior alberga un circuito (17) del lado de utilización y un controlador (13) interior.
Cada circuito (17) del lado de utilización incluye una válvula (62) de expansión interior que sirve como válvula de expansión del lado de utilización, y un intercambiador (61) de calor interior que sirve como intercambiador de calor del lado de utilización, que están dispuestos en este orden desde el extremo de líquido al extremo del gas. La válvula (62) de expansión interior es una válvula de expansión eléctrica que tiene un grado variable de apertura. El intercambiador (61) de calor interior permite que el refrigerante intercambie calor con el aire interior.
Aunque no se muestra, cada unidad (12) interior está provista de un solo ventilador interior. El ventilador interior alimenta el aire interior al intercambiador (61) de calor interior.
El circuito (17) del lado de utilización de cada unidad (12) interior tiene un extremo de líquido conectado a la válvula (25) de cierre del lado de líquido del circuito (16) del lado de la fuente de calor a través de la tubería (18) de conexión de líquido, y un extremo de gas conectado a la válvula (26) de cierre del lado del gas del circuito (16) del lado de la fuente de calor a través de la tubería (19) de conexión de gas.
El controlador (13) interior de cada unidad (12) interior controla la válvula (61) de expansión interior y el ventilador interior provisto para la unidad (12) interior. Específicamente, el controlador (13) interior regula el grado de apertura de la válvula (61) de expansión interior y la velocidad de rotación del ventilador interior.
El intercambiador (61) de calor interior de cada unidad (12) interior está provisto de un sensor (98) de temperatura del refrigerante del lado de utilización. El sensor (98) de temperatura del lado de utilización mide la temperatura de un refrigerante de estado de dos fases gas-líquido que fluye a través de la tubería de transferencia de calor del intercambiador (61) de calor interior. Específicamente, una medición del sensor (98) de temperatura del refrigerante del lado de utilización es una temperatura de evaporación del refrigerante cuando el intercambiador (61) de calor interior funciona como un evaporador, y una temperatura de condensación del refrigerante cuando el intercambiador (61) de calor interior funciona como un condensador.
<Intercambiador de calor del lado de la fuente de calor>
El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor incluye dos (primera y segunda) secciones (41a, 41b) de intercambio de calor, dos (primero y segundo) pasaos (44a, 44b) de líquido, dos (primero y segundo) pasos (45a, 45b) de gas, dos (primero y segundo) canales (46a, 46b) de introducción de agua y dos (primero y segundo) canales (47a, 47b) de suministro de agua.
Cada una de las secciones (41 a, 41 b) de intercambio de calor es un intercambiador de calor de placas. Cada una de las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor está provista de una pluralidad de canales (42a, 42b) de refrigerante y una pluralidad de canales (43a, 43b) de agua de fuente de calor. Cada una de las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor permite que el refrigerante que fluye a través de uno de los canales (42a, 42b) de refrigerante asociado intercambie calor con el agua de la fuente de calor que fluye a través de uno asociado de los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor.
Los canales (42a, 42b) de refrigerante de las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor están conectados entre sí en paralelo. Específicamente, un extremo del canal (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer paso (44a) de líquido y un extremo del canal (42b) de refrigerante de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectado a un extremo del segundo paso (44b) de líquido. El otro extremo del primer paso (44a) de líquido y el otro extremo del segundo paso (44b) de líquido constituyen un extremo de líquido del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y están conectados a una tubería que conecta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor. Además, el otro extremo del canal (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer paso (45a) de gas, y el otro extremo del canal (42b) de refrigerante de la segunda sección(41b) de intercambio de calor está conectada a un extremo del segundo paso (45b) de gas. El otro extremo del primer paso (45a) de gas y el otro extremo del segundo paso (45b) de gas constituyen un extremo de gas del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y está conectado a una tubería que conecta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y el tercer puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías.
Se proporciona una válvula (48) de líquido, que es una válvula de solenoide, para el segundo paso (44b) de líquido. Se proporciona una válvula (49) de gas, que es una válvula de solenoide, para el segundo paso (45b) de gas. La válvula (48) de líquido y la válvula (49) de gas constituyen un mecanismo de válvula de refrigerante para cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante.
Los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor de las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor están conectados entre sí en paralelo. Específicamente, un extremo del canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer canal (46a) de introducción de agua, y un extremo del canal (43b) de agua de la fuente de calor de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectada a un extremo del segundo canal (46b) de introducción de agua. El otro extremo del primer canal (46a) de introducción de agua y el otro extremo del segundo canal (46b) de introducción de agua están conectados a una tubería (101) de entrada de un circuito (100) de agua de fuente de calor que se describirá más adelante. El otro extremo del canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41 a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer canal (47a) de suministro de agua, y el otro extremo del canal (43b) de agua de la fuente de calor de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectada a un extremo del segundo canal (47b) de suministro de agua. El otro extremo del primer canal (47a) de suministro de agua y el otro extremo del segundo canal (47b) de suministro de agua están conectados a una tubería (102) de salida de un circuito (100) de agua de fuente de calor que se describirá más adelante.
Se proporciona una válvula (50) de agua, que es una válvula de solenoide, para el segundo canal (46b) de introducción de agua. La válvula (50) de agua constituye un mecanismo de válvula de agua para cambiar el número de secciones (41 a, 41 b) de intercambio de calor en las que fluye el agua de la fuente de calor. El primer canal (46a) de introducción de agua está provisto de un sensor (96) de temperatura del agua de entrada. El sensor (96) de temperatura del agua de entrada mide la temperatura del agua de la fuente de calor que fluye a través del primer canal (46a) de introducción de agua (es decir, el agua de la fuente de calor suministrada al canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41a) de intercambio de calor). El primer canal (47 a) de suministro de agua está provisto de un sensor (97) de temperatura del agua de salida. El sensor (97) de temperatura del agua de salida mide la temperatura del agua de la fuente de calor que fluye a través del primer canal (47a) de suministro de agua (es decir, el agua de la fuente de calor que sale del canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41a) de intercambio de calor).
El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede conmutarse entre un estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor permiten que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyan en el mismo, y un estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor permite que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyan por ella. La conmutación entre el estado de gran capacidad y el estado de pequeña capacidad se realiza mediante el funcionamiento de la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua.
En el estado de gran capacidad, tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como regiones de intercambio de calor en las que el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor. En el estado de pequeña capacidad, solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como la región de intercambio de calor en la que el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor. Por tanto, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede cambiar el tamaño de la región de intercambio de calor.
<Controlador>
Un controlador (70) provisto para la unidad (11) de fuente de calor constituye un dispositivo de control. El controlador (70) incluye una CPU (71) que realiza cálculos y una memoria (72) que almacena programas y datos para su control. El controlador (70) recibe mediciones del sensor (PI) de alta presión, el sensor (P2) de baja presión y el sensor (96) de temperatura del agua de entrada. El controlador (70) también recibe una medición de un sensor de temperatura (no mostrado) proporcionado para el circuito del lado de la fuente de calor. El controlador (70) se comunica con los controladores (13) interiores provistos respectivamente para las unidades (12) interiores.
Como se muestra en la Figura 2, el controlador (70) incluye una sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo, una sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo, una sección (83) de control del compresor y una sección (84) de control del intercambiador de calor. El controlador (70) también regula los grados de apertura de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor y la válvula (32) de expansión de subenfriamiento, y controla la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y la válvula (37) solenoide de retorno de aceite.
La sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo establece un valor Te_t objetivo de la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (61) de calor interior en la operación de enfriamiento. La sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo establece un valor Tc_t objetivo de la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (61) de calor interior en la operación de calentamiento. La sección (83) de control del compresor controla una frecuencia de funcionamiento del compresor (21) (es decir, una frecuencia de una corriente alterna suministrada al motor eléctrico del compresor (21)) para ajustar la capacidad de funcionamiento (es decir, la velocidad de rotación) del compresor (21). La sección (84) de control del intercambiador de calor controla la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua proporcionada para el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Los detalles del funcionamiento de la sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo, la sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo, la sección (83) de control del compresor y la sección (84) de control del intercambiador de calor se describirán más adelante.
<Circuito de agua de la fuente de calor>
El circuito (100) de agua de la fuente de calor permite que el agua de la fuente de calor circule por él. El circuito (100) de agua de la fuente de calor incluye una tubería (101) de entrada a través del cual se suministra el agua de la fuente de calor a la unidad (11) de fuente de calor, y una tubería (102) de salida a través del cual sale el agua de la fuente de calor de la unidad (11) de fuente de calor. Aunque no se muestra, el circuito (100) de agua de la fuente de calor incluye una bomba para la circulación del agua de la fuente de calor.
Cuando el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de enfriamiento, el circuito (100) de agua de la fuente de calor permite que el agua de la fuente de calor circule entre el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de la unidad (11) de fuente de calor y un fuente de energía térmica fría, tal como una torre de enfriamiento, y suministra el agua de la fuente de calor enfriada a través de la fuente de energía térmica fría al
intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Cuando el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de calentamiento, el circuito (100) de agua de la fuente de calor permite que el agua de la fuente de calor circule entre el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de la unidad (11) de fuente de calor y un fuente de energía térmica caliente, como una caldera, y suministra el agua de la fuente de calor calentada a través de la fuente de energía térmica caliente al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
-Funcionamiento del aire acondicionado-El acondicionador (10) de aire de esta realización realiza selectivamente el enfriamiento del espacio interior (operación de enfriamiento) y el calentamiento del espacio interior (operación de calentamiento).
<Operación de enfriamiento>
Durante la operación de enfriamiento, el refrigerante circula en el circuito (15) de refrigerante y se realiza un ciclo de refrigeración en el que el intercambiador (33) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador (radiador), y el intercambiador (61) de calor interior funciona como un evaporador. En la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la unidad (11) de fuente de calor realiza una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo (aire interior) en la unidad (12) interior.
En la operación de enfriamiento, la válvula (22) de conmutación de cuatro vías se ajusta al primer estado indicado por curvas continuas en la Figura 1, y los grados de apertura de la válvula (32) de expansión de subenfriamiento y la válvula (61) de expansión interior están regulados apropiadamente. En este ejemplo, se describirá a continuación cómo el acondicionador (10) de aire realiza la operación de enfriamiento con la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor abierto.
El refrigerante descargado del compresor (21) fluye hacia el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor a través de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías. En el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, una parte del refrigerante fluye hacia el canal (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor, y el resto del refrigerante fluye hacia el canal (42b) de refrigerante de la segunda sección (41b) de intercambio de calor. El agua de la fuente de calor enfriada por la fuente de energía térmica fría se suministra a los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor de las secciones (41 a, 41 b) de intercambio de calor a través de la tubería (101) de entrada. En las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor, los flujos de refrigerante en los canales (42a, 42b) de refrigerante se condensan mediante la disipación de calor a los flujos del agua de la fuente de calor en los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor. Los flujos del refrigerante condensado en las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor se combinan en un solo flujo, que pasa a través de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor.
Una parte del refrigerante que ha pasado a través de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor fluye hacia el circuito (31) de subenfriamiento, y el resto del refrigerante fluye hacia el canal (30a) de alta presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento. El refrigerante que fluyó hacia el circuito (31) de subenfriamiento se expande a medida que pasa a través de la válvula (32) de expansión de subenfriamiento y después fluye hacia el canal (30b) de baja presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento. En el intercambiador (30) de calor de subenfriamiento, el refrigerante que fluye a través del canal (30a) de alta presión se enfría como resultado del intercambio de calor con el refrigerante que fluye a través del canal (30b) de baja presión. El refrigerante que fluye a través del canal (30b) de baja presión se evapora mediante la absorción de calor del refrigerante que fluye a través del canal (30a) de alta presión.
El refrigerante que se ha enfriado en el canal (30a) de alta presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento se distribuye a los circuitos (17) del lado de utilización a través de la tubería (18) de conexión de líquido. En cada uno de los circuitos (17) del lado de utilización, el refrigerante que fluye en el mismo se expande a medida que pasa a través de la válvula (62) de expansión interior y después se evapora por absorción de calor del aire interior en el intercambiador (61) de calor interior. Cada una de las unidades (12) interiores sopla el aire que se ha enfriado en el intercambiador (61) de calor interior hacia el espacio interior. Los flujos del refrigerante que se ha evaporado en los intercambiadores (61) de calor interiores se combinan en un solo flujo en la tubería (19) de conexión de gas, que después fluye hacia el circuito (16) del lado de la fuente de calor. Posteriormente, el refrigerante pasa a través de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y después se combina con el refrigerante en el circuito (31) de subenfriamiento, y el refrigerante combinado es succionado al compresor (21) a través del acumulador (24). El compresor (21) comprime el refrigerante succionado en el mismo y descarga el refrigerante así comprimido.
<Operación de calentamiento>
En la operación de calentamiento, el refrigerante circula en el circuito (15) de refrigerante, y se realiza un ciclo de refrigeración en el que el intercambiador (61) de calor interior funciona como un condensador (radiador), y el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador. En la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la unidad (11) de fuente de calor realiza una acción de calentamiento
en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo (aire interior) en la unidad (12) interior.
En la operación de calentamiento, la válvula (22) de conmutación de cuatro vías se ajusta al segundo estado indicado por las curvas discontinuas en la Figura 1, y los grados de apertura de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor, la válvula (32) de expansión de subenfriamiento y la válvula (61) de expansión interior están reguladas apropiadamente. En este ejemplo, se describirá a continuación cómo el acondicionador (10) de aire realiza la operación de calentamiento con la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor abiertas.
El refrigerante descargado del compresor (21) pasa a través de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y la tubería (19) de conexión de gas, y se distribuye a los circuitos (17) del lado de utilización. En cada uno de los circuitos (17) del lado de utilización, el refrigerante que fluye en el mismo disipa el calor al aire interior en el intercambiador (61) de calor interior. Cada una de las unidades (12) interiores sopla el aire que se ha calentado en el intercambiador (61) de calor interior hacia el espacio interior. Los flujos de refrigerantes que se han condensado en los intercambiadores (61) de calor interiores pasan a través de las válvulas (62) de expansión interiores, se combinan en un solo flujo en la tubería (18) de conexión de líquido, que después fluye hacia el lado de la fuente de calor. circuito (16).
El refrigerante que ha fluido hacia el circuito (16) del lado de la fuente de calor fluye hacia el canal (30a) de alta presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento y es enfriado por el refrigerante que fluye a través del canal (30b) de baja presión. Una parte del refrigerante que se ha enfriado en el canal (30a) de alta presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento fluye hacia el circuito (31) de subenfriamiento y el resto del refrigerante fluye hacia la válvula (23). de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante que fluyó hacia el circuito (31) de subenfriamiento se expande a medida que pasa a través de la válvula (32) de expansión de subenfriamiento y después fluye hacia el canal (30b) de baja presión del intercambiador (30) de calor de subenfriamiento. El refrigerante que fluye a través del canal (30b) de baja presión se evapora mediante la absorción de calor del refrigerante que fluye a través del canal (30a) de alta presión.
El refrigerante que ha fluido hacia la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor se expande a medida que pasa a través de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor y después fluye hacia el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, una parte del refrigerante fluye hacia el canal (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor, y el resto del refrigerante fluye hacia el canal (42b) de refrigerante de la segunda sección (41b) de intercambio de calor. El agua de la fuente de calor calentada por la fuente de energía térmica caliente se suministra a los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor de las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor a través de la tubería (101) de entrada. En las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor, los flujos de refrigerante en los canales (42a, 42b) de refrigerante se evaporan mediante la disipación de calor del agua de la fuente de calor en los canales (43a, 43b) de agua de la fuente de calor.
Los flujos de refrigerante que se han evaporado en las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor se combinan en un solo flujo, que pasa a través de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías y después se combina con el refrigerante en el circuito (31) de subenfriamiento. A continuación, el refrigerante combinado se succiona al compresor (21) a través del acumulador (24). El compresor (21) comprime el refrigerante succionado en el mismo y descarga el refrigerante así comprimido.
-Control por controlador-El control realizado por el controlador (70) se describirá a continuación. En primer lugar, se describirá a continuación cómo funcionan la sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo, la sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo, la sección (83) de control del compresor y la sección (84) de control del intercambiador de calor.
<Sección de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo>
La sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo establece un valor Te_t objetivo de la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (61) de calor interior durante la operación de enfriamiento.
Para cada una de las unidades (12) interiores en la operación de enfriamiento, el controlador (13) interior calcula una temperatura de evaporación del refrigerante a la cual la unidad (12) interior puede exhibir una capacidad de enfriamiento requerida, y envía el valor calculado al controlador (70) de la unidad (11) de fuente de calor como valor requerido de la temperatura de evaporación del refrigerante. El controlador (13) interior calcula el valor requerido de la temperatura de evaporación del refrigerante basándose en las condiciones, tales como la temperatura del intercambiador (61) de calor interior y la velocidad de rotación del ventilador interior. Específicamente, el controlador (13) interior calcula el valor requerido de la temperatura de evaporación del refrigerante en vista de la carga de enfriamiento de la unidad (12) interior para la que se proporciona el controlador (13) interior.
La sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo del controlador (70) compara los valores requeridos de la temperatura de evaporación del refrigerante enviado desde los controladores (13) interiores de las unidades (12) interiores, y establece el valor más bajo como objetivo de la temperatura de evaporación del refrigerante (es decir, la temperatura Te_t de evaporación objetivo).
Como se describió anteriormente, el valor requerido de la temperatura de evaporación del refrigerante enviado desde el controlador (13) interior se calcula en vista de la carga de enfriamiento de la unidad (12) interior. Por tanto, la temperatura Te_t de evaporación objetivo que se determina en base al valor requerido de la temperatura de evaporación del refrigerante enviado desde el controlador (13) interior es un valor determinado en vista de la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. La temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire.
<Sección de ajuste de la temperatura de condensación objetivo>
La sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo establece un valor Tc_t objetivo de la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (61) de calor interior durante la operación de calentamiento.
Para cada una de las unidades (12) interiores en la operación de calentamiento, el controlador (13) interior calcula una temperatura de condensación del refrigerante a la cual la unidad (12) interior puede exhibir una capacidad de calentamiento requerida, y envía el valor calculado al controlador (70) de la unidad (11) de fuente de calor como valor requerido de la temperatura de condensación del refrigerante. Específicamente, el controlador (13) interior calcula el valor requerido de la temperatura de condensación del refrigerante basándose en las condiciones, tales como la temperatura del intercambiador (61) de calor interior y la velocidad de rotación del ventilador interior. En otras palabras, el controlador (13) interior calcula el valor requerido de la temperatura de condensación del refrigerante en vista de la carga de calentamiento de la unidad (12) interior para la que se proporciona el controlador (13) interior.
La sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo del controlador (70) compara los valores requeridos de la temperatura de condensación del refrigerante enviado desde los controladores (13) interiores de las unidades (12) interiores, y establece el valor más alto como objetivo de la temperatura de condensación del refrigerante (es decir, la temperatura Tc_t de condensación objetivo).
Como se describió anteriormente, el valor requerido de la temperatura de condensación del refrigerante enviado desde el controlador (13) interior se calcula en vista de la carga de calentamiento de la unidad (12) interior. Por tanto, la temperatura Tc_t de condensación objetivo que se determina basándose en el valor requerido de la temperatura de condensación del refrigerante enviado desde el controlador (13) interior es un valor determinado en vista de la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire. La temperatura Tc_t de condensación objetivo disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire.
<Sección de control del compresor>
La sección (83) de control del compresor controla la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) para ajustar la capacidad de funcionamiento del compresor (21).
En la operación de enfriamiento, la sección (83) de control del compresor ajusta la capacidad de funcionamiento del compresor (21) en base a la temperatura Te_t de evaporación objetivo determinada por la sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo. Específicamente, la sección (83) de control del compresor calcula una presión de saturación del refrigerante a la temperatura Te_t de evaporación objetivo (es decir, una presión a la que la temperatura de saturación del refrigerante alcanza la temperatura Te_t de evaporación objetivo), y determina que el valor calculado será una presión Pe_t de evaporación objetivo. A continuación, la sección (83) de control del compresor controla la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) de modo que la medición del sensor (P2) de baja presión alcance la presión Pe_t de evaporación objetivo. Específicamente, la sección (83) de control del compresor reduce la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) si la medición del sensor (P2) de baja presión es menor que la presión Pe_t de evaporación objetivo, y aumenta la frecuencia de funcionamiento del compresor (21). si la medición del sensor (P2) de baja presión es mayor que la presión Pe_t de evaporación objetivo.
En la operación de calentamiento, la sección (83) de control del compresor ajusta la capacidad de funcionamiento del compresor (21) en base a la temperatura Tc_t de condensación objetivo determinada por la sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo. Específicamente, la sección (83) de control del compresor calcula una presión de saturación del refrigerante a la temperatura Tc_t de condensación objetivo (es decir, una presión a la que la temperatura de saturación del refrigerante alcanza la temperatura Tc_t de condensación objetivo), y determina que el valor calculado es una presión Pc_t de condensación objetivo. A continuación, la sección (83) de control del compresor ajusta la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) de modo que la medición del sensor (PI) de alta presión alcance la presión Pc_t de condensación objetivo. Específicamente, la sección (83) de control del compresor reduce la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) si la medición del sensor (PI) de alta presión es mayor que la presión Pc_t de condensación objetivo, y aumenta la frecuencia de
funcionamiento del compresor (21) si la medición del sensor (PI) de alta presión es menor que la presión Pc_t de condensación objetivo.
<Sección de control del intercambiador de calor>
La sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada. La sección (84) de control del intercambiador de calor controla la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua proporcionada para que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor cambie el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor a través de las cuales fluye el refrigerante y el agua de la fuente de calor, ajustando así el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta realización incluye dos secciones (41a, 41b) de intercambio de calor. La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor entre un estado de gran capacidad en el que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor, y un estado de pequeña capacidad en el que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa.
Cuando la unidad (11) de fuente de calor está realizando la acción de enfriamiento (es decir, durante la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire), la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua para ajustar el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor al estado de gran capacidad. Además, cuando la unidad (11) de fuente de calor está realizando la acción de enfriamiento, la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua, y abre la válvula (48) de agua como se muestra en la Figura 3, ajustando así el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor al estado de pequeña capacidad. De esta manera, durante la acción de enfriamiento de la unidad (11) de fuente de calor, la sección (84) de control del intercambiador de calor enciende y apaga la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua, mientras mantiene la válvula (48) de líquido abierta.
Cuando la unidad (11) de fuente de calor está realizando la acción de calentamiento (es decir, durante la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire), la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (48) de líquido, la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua para ajustar el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor al estado de gran capacidad. Además, cuando la unidad (11) de fuente de calor está realizando la acción de calentamiento, la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua, y abre la válvula (49) de gas como se muestra en la Figura 4, ajustando así el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor al estado de pequeña capacidad. De esta manera, durante la acción de calentamiento de la unidad (11) de fuente de calor, la sección (84) de control del intercambiador de calor enciende y apaga la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua, mientras mantiene la válvula (49) de gas abierta.
Como se describió anteriormente, la sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada. Es decir, la sección (84) de control del intercambiador de calor realiza el control de conmutación del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor entre el estado de gran capacidad y el estado de pequeña capacidad basándose en la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada. La sección (84) de control del intercambiador de calor realiza el control cada tiempo predeterminado.
El control realizado por la sección (84) de control del intercambiador de calor se describirá a continuación con referencia al diagrama de flujo mostrado en la Figura 5. Como se describirá más adelante, durante la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa una diferencia (Tw_i - Te_t) entre una temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo como un valor del índice de presión diferencial, y ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor para que el valor del índice de presión diferencial sea igual o mayor que una diferencia ATs_c de temperatura de referencia, que es un valor de índice de referencia. Además, durante la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa una diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada como un valor de índice de presión diferencial, y ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de modo que el valor del índice de presión diferencial sea igual o mayor que una diferencia ATs_h de temperatura de referencia de temperatura de referencia, que es un valor de índice de referencia.
Primero, en la Etapa ST10, la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de enfriamiento o no. Si se determina que el acondicionador (10) de aire no está realizando la operación de enfriamiento, el proceso pasa a la Etapa ST20, y la sección (84) de control del
intercambiador de calor determina si el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de calentamiento o no. Si se determina en la Etapa ST20 que el acondicionador (10) de aire no está realizando la operación de calentamiento, se determina que el acondicionador (10) de aire no realiza la operación de enfriamiento ni la operación de calentamiento. Por lo tanto, la sección (84) de control del intercambiador de calor finaliza el control. Si se determina en la Etapa ST10 que el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de enfriamiento, el proceso pasa a la Etapa ST11, y la sección (84) de control del intercambiador de calor lee la temperatura Tw_i del agua de entrada, que es la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada (la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor desde el circuito (100) de agua de la fuente de calor a través dela tubería (101) de entrada ), y la temperatura Te_t de evaporación_ establecida por la sección (81) de ajuste de temperatura de evaporación objetivo. En la siguiente Etapa ST12, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia (Tw_i - Te_t) entre la temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo con la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento. La diferencia ATs_c de temperatura de referencia es 9 ° C, por ejemplo.
Si el valor (Tw_i - Te_t) es menor que ATs_c (es decir, (Tw_i - Te_t) <ATs_c) en la Etapa ST12, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es relativamente baja y la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como condensador es excesiva. Esto posiblemente puede reducir demasiado la alta presión del ciclo de refrigeración (es decir, la presión de condensación del refrigerante). Además, dado que el valor (Tw_i - Te_t) como valor del índice de presión diferencial es pequeño, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado pequeña. Por lo tanto, en tal caso, se desea que se reduzca la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST13, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas o no. Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de la primera y la segunda sección (41 a) y (41 b) de intercambio de calor del intercambiador (40) del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que ambas primera y segunda secciones (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como condensadores. Por lo tanto, en tal caso, se puede reducir la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Por lo tanto, si se determina en la Etapa ST13 que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el proceso pasa a la Etapa ST14 y la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Una vez que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un condensador y la segunda sección (41 b) de intercambio de calor descansa.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor no se puede reducir porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en el estado de pequeña capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control. Si el valor (Tw_i - Te_t) es igual o mayor que ATs_c (es decir, (Tw_i - Te_t) <ATs_c no se cumple) en la Etapa ST12, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es relativamente alta, y la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como condensador es insuficiente. Esto posiblemente puede elevar demasiado la alta presión del ciclo de refrigeración (es decir, la presión de condensación del refrigerante). Además, dado que el valor (Tw_i - Te_t) como valor del índice de presión diferencial es grande, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado grande, lo que puede aumentar el consumo de energía del compresor (21). Por lo tanto, en tal caso, se desea que se aumente la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST15, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas o no.
Cuando la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41 a) de intercambio de calor funciona como un condensador y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa. Por lo tanto, en tal caso, se puede aumentar la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Por lo tanto, si se determina en la Etapa ST15 que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el proceso pasa a la Etapa ST16 y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Una vez que se abren la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor de la fuente de calor del lado de la fuente de calor. intercambiador (40). Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado
de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que ambas primera y segunda secciones (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como condensadores.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya no se puede aumentar porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en el estado de gran capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control. Si se determina en la Etapa ST20 que el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de calentamiento, el proceso pasa a la Etapa ST21, y la sección (84) de control del intercambiador de calor lee la temperatura Tw_i del agua de entrada, que es la medición del sensor (96) de la temperatura del agua de entrada, y la temperatura Tc_t de condensación objetivo establecida por la sección (82) de ajuste de temperatura de condensación objetivo. En la siguiente Etapa ST22, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada con la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento. La diferencia ATs_h de temperatura de referencia es 2 °C, por ejemplo.
Si el valor (Tc_t - Tw_i) es menor que ATs_h (es decir, (Tc_t - Tw_i) <ATs_h) en la Etapa ST22, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es relativamente alta y la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como evaporador es excesiva. Esto posiblemente puede aumentar demasiado la baja presión del ciclo de refrigeración (es decir, la presión de evaporación del refrigerante). Además, dado que el valor (Tc_t - Tw_i) como valor del índice de presión diferencial es pequeño, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede llegar a ser demasiado pequeña. Por lo tanto, en tal caso, se desea que se reduzca la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST23, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están abiertas o no.
Si la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están abiertas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como evaporadores. Por lo tanto, en tal caso, se puede reducir la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Por lo tanto, si se determina en la Etapa ST23 que la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están abiertas, el proceso pasa a la Etapa ST24 y la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua. Una vez que la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están cerradas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un evaporador y la segunda sección (41 b) de intercambio de calor descansa.
Si la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están cerradas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya no puede reducirse porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en. el estado de pequeña capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control.
Si el valor (Tc_t - Tw_i) es igual o mayor que ATs_h (es decir, (Tc_t - Tw_i) <ATs_h no se cumple) en la Etapa ST22, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es relativamente baja, y la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como evaporador es insuficiente. Esto posiblemente puede reducir demasiado la baja presión del ciclo de refrigeración (es decir, la presión de evaporación del refrigerante). Además, dado que el valor (Tc_t - Tw_i) como valor del índice de presión diferencial es grande, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado grande, lo que puede aumentar el consumo de energía del compresor (21). Por lo tanto, en tal caso, se desea que se aumente la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST25, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están cerradas o no.
Cuando la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están cerradas, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un evaporador y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa. Por lo tanto, en tal caso, se puede aumentar la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Si se determina en la Etapa ST25 que la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están cerradas, el proceso pasa a la Etapa ST26, y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (48) de líquido y la
válvula (50) de agua. Una vez que se abren la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua, el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor del intercambiador (40). de calor del lado de la fuente de calor. Es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como evaporadores.
Si la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua están abiertas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya no se puede aumentar porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en el estado de gran capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control. -Valor del índice de presión diferencial-Como se describió anteriormente, durante la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa la diferencia (Tw_i - Te_t) entre la temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo para ser el valor del índice de presión diferencial. La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más alta que la temperatura Tw_i del agua de entrada en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) interior se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, la diferencia (Tw_i - Te_t) entre la temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la presión alta y baja del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tw_i - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indica la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Además, como se describió anteriormente, durante la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa la diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada como valor del índice de presión diferencial. La temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más baja que la temperatura Tw_i del agua de entrada en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) interior se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, la diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc_t - Tw_i) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
-Ventajas de la primera realización-En la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, si la temperatura del agua de la fuente de calor es relativamente baja, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como condensador es excesiva y la alta presión del ciclo de refrigeración se reduce. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado pequeña y el ciclo de refrigeración puede volverse difícil de continuar. Es probable que esto suceda especialmente cuando la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire es baja.
Además, si la temperatura del agua de la fuente de calor es relativamente alta en la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que sirve como evaporador es excesiva, y la baja presión del ciclo de refrigeración aumenta. Como resultado, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración se vuelve demasiado pequeña y el ciclo de refrigeración puede volverse difícil de continuar. Es probable que esto suceda especialmente cuando la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire es baja.
Si el ciclo de refrigeración no puede continuar, el acondicionador (10) de aire repetirá el arranque y la parada. Si el acondicionador (10) de aire repite frecuentemente el arranque y la parada, pueden producirse problemas, por ejemplo, la temperatura del espacio interior varía para hacer que el espacio interior sea menos cómodo, o el compresor (21) puede romperse fácilmente debido a un arranque y pare repetido.
En vista de tales problemas, según el acondicionador (10) de aire de esta realización, la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70) conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor entre el estado de gran capacidad y el estado de pequeña capacidad basado en la temperatura Tw_i del agua de entrada, que es la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada , es decir, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Específicamente, la sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en la diferencia (Tw_i - Te_t) entre la temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo utilizada como valor del índice
de presión diferencial para la operación de enfriamiento, y sobre la diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada utilizada como valor del índice de presión diferencial para la operación de calentamiento.
Por lo tanto, incluso si la temperatura Tw_i del agua de entrada está en "un intervalo de temperatura donde la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es excesiva y el ciclo de refrigeración probablemente puede volverse difícil de continuar a menos que el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se cambie," la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede reducirse mediante la conmutación del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de gran capacidad al estado de pequeña capacidad realizado por la sección (84) de control del intercambiador de calor. Como resultado, el ciclo de refrigeración se puede realizar de forma continua. Por tanto, según esta realización, un "intervalo de temperatura del agua de la fuente de calor dentro del cual el acondicionador (10) de aire puede funcionar continuamente independientemente de su carga de enfriamiento" puede ampliarse más que antes.
Además, la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70) de esta realización cierra la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor necesita conmutarse al estado de pequeña capacidad durante la operación de enfriamiento, y cierra la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor necesita conmutarse al estado de pequeña capacidad durante la operación de calentamiento. Específicamente, en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor en el estado de pequeña capacidad, no solo el refrigerante, sino también el agua de la fuente de calor está bloqueada para que no fluya en la segunda sección (41b) de intercambio de calor. Esto puede reducir aún más la energía requerida para el transporte del agua de la fuente de calor que en el caso en el que el agua de la fuente de calor se suministra continuamente a la segunda sección (41b) de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor en el estado de pequeña capacidad.
-Primera variación de la primera realización-Como puede verse, en la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70) reduce la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si Tw_i - Te_t <ATs_c se cumple, y aumenta la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si Tw_i - Te_t <ATs_c no se cumple (ver Etapas ST12 a ST16 en la Figura 5). Este control es sustancialmente el mismo que el control de reducir la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si se cumple Tw_i <Te_t ATs_c, y aumentar la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente. si Tw_i <Te_t ATs_c no se cumple.
Por lo tanto, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización puede reducir la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura Tw_i del agua de entrada cae por debajo de la temperatura de referencia para la operación (Te_t ATs_c) de enfriamiento. Alternativamente, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización puede aumentar la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura Tw_i del agua de entrada es igual o mayor que la temperatura de referencia para la operación (Te_t ATs_c) de enfriamiento.
La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST12 de la Figura 5 si la temperatura Tw_i del agua de entrada cae por debajo de la temperatura de referencia para la operación (Te_t ATs_c) de enfriamiento o no, es decir, si Tw_i <Te_t ATs_c se cumple o no. Si se cumple Tw_i <Te_t ATs_c, el proceso pasa a la Etapa ST13 de la Figura 5. Si Tw_i <Te_t ATs_c no se cumple, el proceso pasa a la Etapa ST 15 de la Figura 5.
Como se describió anteriormente, la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. La diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento es constante. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor tanto de la primera realización como de la primera variación está configurada de manera que la temperatura de referencia para la operación (Te_t ATs_c) de enfriamiento aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la refrigeración en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire.
Además, como se describió anteriormente, la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor tanto de la primera realización como de la primera variación está configurada de manera que la temperatura de referencia para la operación (Te_t ATs_c) de enfriamiento aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la refrigeración. carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. -Segunda variación de la primera realización-Como puede verse, en la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor reduce la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la
fuente de calor si se cumple Tc_t - Tw_i <ATs_h y aumenta la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si no se cumple Tc_t - Tw_i <ATs_h (ver las Etapas ST12 a ST16 en la Figura 5). Este control es sustancialmente el mismo que el control de reducir la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si se cumple Tc_t - ATs_h <Tw_i, y aumentar la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si no se cumple Tc_t - ATs_h <Tw_i.
Por lo tanto, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización puede reducir la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura Tw_i del agua de entrada excede la temperatura de referencia para la operación (Tc_t - ATs_h) de calentamiento. Alternativamente, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización puede aumentar la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si la temperatura Tw_i del agua de entrada es igual o menor que la temperatura de referencia para la operación (Tc_t - ATs_h) de calentamiento.
La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST22 de la Figura 5 si la temperatura Tw_i del agua de entrada excede la temperatura de referencia para la operación (Tc_t - ATs_h) de calentamiento o no, es decir, si Tc_t - ATs_h <Tw_i se cumple o no. Si se cumple Tc_t - ATs_h <Tw_i, el proceso pasa a la Etapa ST23 de la Figura 5. Si no se cumple Tc_t - ATs_h <Tw_i, el proceso pasa a la Etapa ST25 de la Figura 5.
Como se describió anteriormente, la temperatura Tc_t de condensación objetivo disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire. La diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento es constante. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor tanto de la primera realización como de la segunda variación está configurada de manera que la temperatura de referencia para la operación (Tc_t - ATs_h) de calentamiento disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire.
Como se describió anteriormente, la temperatura Tc_t de condensación objetivo disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor tanto de la primera realización como de la segunda variación está configurada de manera que la temperatura de referencia para la operación (Tc_t - ATs_h) de calentamiento disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire.
-Tercera variación de la primera realización-La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización puede conmutar el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad si el valor del índice de presión diferencial es igual o mayor que "un valor mayor que el valor del índice de referencia ". El control de conmutación realizado por la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación se describirá a continuación con referencia al diagrama de flujo mostrado en la Figura 6.
El diagrama de flujo de la Figura 6 es una variación del diagrama de flujo de la Figura 5, y además incluye las etapas ST17 y ST27. Por tanto, la siguiente descripción se centrará en las diferencias entre el control de la sección (84) de control del intercambiador de calor mostrada en la Figura 6 y el mostrado en la Figura 5.
<Control por la sección de control del intercambiador de calor en la operación de enfriamiento>
Cuando el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de enfriamiento, si la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST12 que Tw_i - Te_t <ATs_c no se cumple, y determina en la Etapa ST15 siguiente que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua se cierran, el proceso pasa a la Etapa ST17. En la Etapa ST17, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara (Tw_i - Te_t) con (ATs_c a). Tw_i indica la temperatura del agua de entrada, Te_t la temperatura de evaporación objetivo y ATs_c la temperatura de referencia para la operación de enfriamiento. Además, a indica una constante almacenada de antemano en la sección (84) de control del intercambiador de calor.
Si (Tw_i - Te_t) es igual o mayor que (ATs_c a), el proceso pasa a la Etapa ST16 y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Como resultado, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tw_i - Te_t) es menor que (ATs_c a), la sección (84) de control del intercambiador de calor mantiene cerradas la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Como resultado, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se mantiene en el estado de pequeña capacidad.
Como se puede ver, si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación mantiene el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor en el estado de pequeña capacidad incluso si el valor (Tw_i - Te_t) del índice de presión diferencial es igual o mayor que el valor ATs_c del índice de referencia. Si (Tw_i - Te_t) es igual o mayor que (ATs_c a), la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del
lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Esto puede reducir la posibilidad de un fenómeno (es decir, fluctuación) en el que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta con frecuencia entre el estado de pequeña capacidad y la gran capacidad en poco tiempo.
<Control por la sección de control del intercambiador de calor en funcionamiento de calentamiento>
Cuando el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de calentamiento, si la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST22 que Tc_t - Tw_i <ATs_h no se cumple, y determina en la Etapa ST25 siguiente que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua se cierran, el proceso pasa a la Etapa ST27. En la Etapa ST27, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara (Tc_t - Tw_i) con (ATs_h a). Tw_i indica la temperatura del agua de entrada, Tc_t la temperatura de condensación objetivo y ATs_h la temperatura de referencia para la operación de calentamiento. Además, a indica una constante almacenada de antemano en la sección (84) de control del intercambiador de calor.
Si (Tc_t - Tw_i) es igual o mayor que (ATs_h a), el proceso pasa a la Etapa ST26 y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Como resultado, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tc_t - Tw_i) es menor que (ATs_h a), la sección (84) de control del intercambiador de calor mantiene la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua cerradas. Como resultado, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se mantiene en el estado de pequeña capacidad.
Como se puede ver, cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación mantiene el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor en el estado de pequeña capacidad incluso si el valor (Tc_t - Tw_i) del índice de presión diferencial es igual o mayor que el valor ATs_h del índice de referencia, y conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad si el valor (Tc_t - Tw_i) del índice de presión diferencial es igual o mayor que (ATs_h a). Esto puede reducir la posibilidad de un fenómeno (es decir, fluctuación) en el que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta con frecuencia entre el estado de pequeña capacidad y la gran capacidad en poco tiempo.
-Cuarta variación de la primera realización-En esta realización, la sección (84) de control del intercambiador de calor establece los valores del índice de referencia (específicamente, la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento, la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento) para que sean valores constantes. Alternativamente, la sección (84) de control del intercambiador de calor puede cambiar los valores del índice de referencia dependiendo del estado operativo del acondicionador (10) de aire.
Por ejemplo, la sección (84) de control del intercambiador de calor puede cambiar la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento, y la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento dependiendo de la temperatura Tw_i del agua de entrada. Alternativamente, la sección (84) de control del intercambiador de calor puede cambiar la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento dependiendo de la temperatura Tw_i del agua de entrada, la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) interior y el caudal del refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante, y también puede cambiar la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento dependiendo de la temperatura Tw_i del agua de entrada, la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) interior y el caudal del refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante.
«Segunda realización»
Se describirá una segunda realización. Un acondicionador (10) de aire de esta realización es una versión modificada, del acondicionador (10) de aire de la primera realización, en el que se ha modificado la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70). Por tanto, la siguiente descripción se centrará en las diferencias entre el acondicionador (10) de aire de esta realización y el acondicionador (10) de aire de la primera realización.
-Control por la sección de control del intercambiador de calor (operación de enfriamiento)-El control realizado por la sección (84) de control del intercambiador de calor mientras el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de enfriamiento se describirá a continuación con referencia al diagrama de flujo mostrado en la Figura 7.
En la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa una diferencia (Tc_hs - Te_t) entre una temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor y la temperatura Te_t de evaporación objetivo como un valor de índice de presión diferencial, y ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor
de modo que el valor del índice de presión diferencial sea igual o mayor que una diferencia ATs_c de temperatura de referencia, que es una valor del índice de referencia.
En la Etapa ST31, la sección (84) de control del intercambiador de calor lee la medición del sensor (91) de alta presión (es decir, AP alta presión AP del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante) y la temperatura Te_t de evaporación objetivo determinada por la sección (81) de ajuste de la temperatura de evaporación objetivo. Además, también en la Etapa ST31, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula una presión de saturación de la refrigeración correspondiente a la alta presión AP del ciclo de refrigeración (es decir, una temperatura a la que la presión de saturación del refrigerante alcanza la alta presión AP), y determina que el valor calculado para ser una temperatura Tc_hs de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor.
En la siguiente Etapa ST32, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia (Tc_hs -Te_t) entre la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor y la temperatura Te_t de evaporación objetivo con la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento. Tenga en cuenta que el valor de la diferencia ATs_c de temperatura de referencia en esta realización difiere del de la primera realización.
En la Etapa ST32, si el valor (Tc_hs - Te_t) es menor que ATs_c (es decir, (Tc_hs - Te_t) <ATs_c se cumple), el valor (Tc_hs - Te_t) del índice de presión diferencial es pequeño, lo que puede reducir demasiado la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, en tal caso, se desea que se reduzca la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST33, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas o no.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como condensadores. Por lo tanto, en tal caso, se puede reducir la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Así, si se determina en la Etapa ST33 que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el proceso pasa a la Etapa ST34, y la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Una vez que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un condensador. y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor no se puede reducir porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en el Estado de pequeña capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control. Si el valor (Tc_hs - Te_t) es igual o mayor que ATs_c (es decir, Tc_hs - Te_t <ATs_c no se cumple) en la Etapa ST32, el valor (Tc_hs - Te_t) del índice de presión diferencial es grande, la diferencia entre la presión alta y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado grande, lo que puede aumentar el consumo de energía del compresor (21). Por lo tanto, en tal caso, se desea que se aumente la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST35, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas o no.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un condensador y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa. Por lo tanto, en tal caso, se puede aumentar la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Sin embargo, si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta inmediatamente del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad, la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se reduce, y el valor (Tc_hs - Te_t) posiblemente puede caer por debajo de ATs_c. Si es así, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta de nuevo del estado de gran capacidad al estado de pequeña capacidad. Como resultado, es posible que se produzca la fluctuación, es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta frecuentemente entre el estado de pequeña capacidad y la gran capacidad en poco tiempo.
A continuación, el proceso pasa a la Etapa ST37. En la Etapa ST37, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula un valor Tc_hs' estimado de la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor suponiendo que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad.
Específicamente, el intercambiador (84) de calor del lado de la fuente de calor calcula una cantidad Q de intercambio de calor entre el agua de la fuente de calor y el refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente
de calor basándose en la temperatura Tw_i del agua de entrada, que es la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada, la temperatura Tw_o del agua de salida, que es la medición del sensor (97) de temperatura del agua de salida, y el caudal del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Además, la sección (84) de control del intercambiador de calor también calcula, basándose en una fórmula característica previamente almacenada del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, un coeficiente K de transferencia de calor general y el área A de transferencia de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor en el supuesto de que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ha sido conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad.
Sobre la base de la cantidad Q de intercambio de calor, el coeficiente K de transferencia de calor general, el área A de transferencia de calor y la temperatura Tw_i del agua de entrada, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula un valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida en el supuesto que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más alta que la temperatura del agua de salida en un cierto valor. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor determina un valor obtenido sumando una constante previamente almacenada al valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida para que sea el valor Tc_hs’ estimado de la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
En la siguiente Etapa ST38, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia (Tc_hs’-Te_t) entre el valor Tc_hs’ estimado de la temperatura de condensación calculada en la Etapa ST37 y la temperatura Te_t de evaporación objetivo con la diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento.
Si el valor (Tc_hs’- Te_t) es igual o mayor que ATs_c, el valor (Tc_hs - Te_t) probablemente se mantenga igual o mayor que ATs_c incluso después de la conmutación del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tc_hs’- Te_t) > ATs_c se cumple en la Etapa ST38, el proceso pasa a la Etapa ST36 y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua. Una vez que se abren la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como condensadores.
Si el valor (Tc_hs’- Te_t) es menor que ATs_c, el valor (Tc_hs - Te_t) es probablemente menor que ATs_c incluso después de la conmutación del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tc_hs’- Te_t) > ATs_c no se cumple en la Etapa ST38, la sección (84) de control del intercambiador de calor mantiene la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua cerradas y finaliza el control.
-Control por la sección de control del intercambiador de calor (operación de calentamiento)-El control realizado por la sección (84) de control del intercambiador de calor mientras el acondicionador (10) de aire está realizando la operación de calentamiento se describirá a continuación con referencia al diagrama de flujo mostrado en la Figura 8.
En la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa una diferencia (Tc_t - Te_hs) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor como un valor de índice de presión diferencial, y ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de modo que el valor del índice de presión diferencial sea igual o mayor que una diferencia ATs_h de temperatura de referencia, que es un valor del índice de referencia.
En la Etapa ST41, la sección (84) de control del intercambiador de calor lee la medición del sensor (92) de baja presión (es decir, baja presión BP del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante) y la temperatura Tc_t de condensación objetivo determinada por la sección (82) de ajuste de la temperatura de condensación objetivo. Además, también en la Etapa ST41, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula una temperatura de saturación del refrigerante correspondiente a la alta presión BP del ciclo de refrigeración (es decir, una temperatura a la que la presión de saturación del refrigerante alcanza la alta presión BP) y determina que el valor calculado es una temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor.
En la siguiente Etapa ST42, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia (Tc_t -Te_hs) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor con la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento. Tenga en cuenta que el valor de la diferencia ATs_h de temperatura de referencia en esta realización difiere del de la primera realización.
En la Etapa ST42, si el valor (Tc_t - Te_hs) es menor que ATs_h (es decir, (Tc_t - Te_hs) <ATs_h se cumple), el valor (Tc_t - Te_hs) del índice de presión diferencial es pequeño, lo que posiblemente reduzca demasiado la
diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, en tal caso, se desea que se reduzca la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST43, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas o no.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como evaporadores. Por lo tanto, en tal caso, se puede reducir la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Así, si se determina en la etapa ST43 que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están abiertas, el proceso pasa a la etapa ST44, y la sección (84) de control del intercambiador de calor cierra la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua. Una vez que la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un evaporador. y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor no se puede reducir porque el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor ya está en el estado de pequeña capacidad. Así, en este caso, el intercambiador (84) de calor finaliza el control. Si el valor (Tc_t - Te_hs) es igual o mayor que ATs_h (es decir, (Tc_t - Te_hs) <ATs_h no se cumple) en la Etapa ST42, el valor (Tc_t - Te_hs) del índice de presión diferencial es grande, la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración puede volverse demasiado grande, lo que puede aumentar el consumo de energía del compresor (21). Por lo tanto, en tal caso, se desea que se aumente la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. En este caso, el proceso pasa a la Etapa ST45, y la sección (84) de control del intercambiador de calor determina si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas o no.
Si la válvula (49) de gas y la válvula (50) de agua están cerradas, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un condensador y la segunda sección (41b) de intercambio de calor descansa. Por lo tanto, en tal caso, se puede aumentar la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Sin embargo, si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta inmediatamente del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad, la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se reduce, y el valor (Tc_t - Te_hs) posiblemente puede caer por debajo de ATs_h. Si es así, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta de nuevo del estado de gran capacidad al estado de pequeña capacidad. Como resultado, es posible que se produzca la fluctuación, es decir, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta frecuentemente entre el estado de pequeña capacidad y la gran capacidad en poco tiempo.
A continuación, el proceso pasa a la Etapa ST47. En la Etapa ST47, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula un valor Te_hs’ estimado de la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor suponiendo que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad.
En la Etapa ST47, la sección (84) de control del intercambiador de calor calcula un valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida de la misma manera que en la Etapa ST37 mostrada en la Figura 7 en el supuesto de que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. La temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente menor que la temperatura Tw_o del agua de salida en un cierto valor. Así, la sección (84) de control del intercambiador de calor determina un valor obtenido sumando una constante previamente almacenada al valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida para que sea un valor Te_hs' estimado de la temperatura de evaporación del refrigerante en -el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
En la siguiente Etapa ST48, la sección (84) de control del intercambiador de calor compara la diferencia entre el valor Te_hs’ estimado de la temperatura de evaporación calculada en la Etapa ST47 y la temperatura Tc_t (Tc_t -Te_hs') de condensación objetivo con la diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento.
Si el valor (Tc_t - Te_hs ') es igual o mayor que ATs_h, es probable que el valor (Tc_t - Te_hs') se mantenga igual o mayor que ATs_h incluso después de la conmutación del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tc_t - Te_hs ') > ATs_h se cumple en la Etapa ST46, el proceso pasa a la Etapa ST48, y la sección (84) de control del intercambiador de calor abre la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua. Una vez que se abren la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de gran capacidad en el que tanto la primera como la segunda sección (41 a) y (41 b) de intercambio de calor funcionan como evaporadores.
Si el valor (Tc_t - Te_hs ') es menor que ATs_h, el valor (Tc_t - Te_hs') es probablemente menor que ATs_h cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se conmuta del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad. Si (Tc_t - Te_hs') > ATs_h no se cumple en la Etapa ST48, la sección (84) de control del intercambiador de calor mantiene la válvula (48) de líquido y la válvula (50) de agua cerradas y finaliza el control. -Valor del índice de presión diferencial-Como se puede observar, en la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor utiliza, como valor del índice de presión diferencial, la diferencia (Tc_hs - Te_t) entre la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor y la temperatura Te_t de evaporación objetivo. La temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en la unidad interior (11) se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura Te_t de evaporación objetivo se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, la diferencia (Tc_hs - Te_t) entre la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante y la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc_hs - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
Además, como puede verse, en la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor usa, como valor del índice de presión diferencial, la diferencia (Tc_t - Te_hs) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor. La temperatura Tc_t de condensación objetivo se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, la diferencia (Tc_t - Te_hs) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tc_t - Te_hs) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
-Variación de la segunda realización-La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización utiliza, como valor del índice de presión diferencial para la operación de enfriamiento, "la diferencia (Tc_hs - Te_t) entre la temperatura Tc_hs de condensación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor y la temperatura Te_t de evaporación objetivo." Alternativamente, la "diferencia (Tw_o - Te_t) entre la temperatura Tw_o del agua de salida, que es la medición del sensor (97) de temperatura del agua de salida, y la temperatura Te_t de evaporación objetivo" puede usarse para ser el valor del índice de presión diferencial.
En el control durante la operación de enfriamiento mostrado en la Figura 7, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST32 si Tw_o - Te_t <ATs_c se cumple o no. Tenga en cuenta que el valor de la diferencia ATs_c de temperatura de referencia en esta variación difiere del caso en el que el valor (Tc_hs - Te_t) se utiliza como valor del índice de presión diferencial. Además, en la Etapa ST37, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación calcula "un valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida en el supuesto de que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad "y determina si Tw_o '- Te_t > ATs_c se cumple o no.
La temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente más alta que la temperatura Tw_o del agua de salida en un cierto valor. Además, la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura Te_t de evaporación objetivo se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, la diferencia (Tw o - Te_t) entre la temperatura Tw_o del agua de salida y la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, el valor (Tw o - Te_t) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indica la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación utiliza, como valor del índice de presión diferencial para la operación de calentamiento, "la diferencia (Tc_t - Te_hs) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Te_hs de evaporación del refrigerante en la unidad (11) de fuente de calor ". Alternativamente, la "diferencia (Tc_t - Tw_o) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_o del agua de salida, que es la medición del sensor (97) de temperatura del agua de salida" se puede utilizar como valor del índice de presión diferencial para la operación de calentamiento.
En el control durante la operación de calentamiento mostrada en la Figura 8, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación determina en la Etapa ST42 si Tc_t - Tw_o <ATs_h se cumple o no. Tenga
en cuenta que el valor de la diferencia ATs_h de temperatura de referencia en esta variación difiere del caso en el que se utiliza (Tc_t - Te_hs) como valor del índice de presión diferencial. Además, en la Etapa ST47, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta variación calcula "un valor Tw_o’ estimado de la temperatura del agua de salida en el supuesto de que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se ha conmutado del estado de pequeña capacidad al estado de gran capacidad ", y determina en la Etapa ST48 si (Tc_t - Tw_o'> ATs_h se cumple o no.
La temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente menor que la temperatura Tw_o del agua de salida en un cierto valor. Además, la temperatura Tc_t de condensación objetivo se correlaciona con la alta presión del ciclo de refrigeración, y la temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor se correlaciona con la baja presión del ciclo de refrigeración. Así, la diferencia (Tc_t - Tw_o) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_o del agua de salida aumenta con el aumento, o disminuye con la disminución, en la diferencia entre la presión alta y baja del ciclo de refrigeración. Por tanto, el valor (Tc_t - Tw_o) puede ser un valor de índice de presión diferencial que indique la diferencia entre la alta presión y la baja presión del ciclo de refrigeración realizado en el circuito (15) de refrigerante.
«Tercera realización»
Se describirá una tercera realización. Un acondicionador (10) de aire de esta realización es una versión modificada, del acondicionador (10) de aire de la primera realización, en el que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de la unidad (11) de fuente de calor ha sido modificado. Por tanto, la siguiente descripción se centrará en las diferencias entre el acondicionador (10) de aire de esta realización y el acondicionador (10) de aire de la primera realización.
<Intercambiador de calor del lado de la fuente de calor>
Como se muestra en la Figura 9, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta realización incluye tres secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor, tres pasos (44a, 44b, 44c) de líquido, tres pasos (45a, 45b, 45c) de gas, tres canales (46a, 46b, 46c) de suministro y tres canales (47a, 47b, 47c) de suministro de agua. Las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor están configuradas de la misma manera que las secciones (41a, 41b) de intercambio de calor de la primera realización.
Los canales (42a, 42b, 42c) de refrigerante de las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor están conectados en paralelo. Específicamente, un extremo del paso (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer paso (44a) de líquido. Un extremo del paso (42b) de refrigerante de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectado a un extremo del segundo paso (44b) de líquido. Un extremo del paso (42c) de refrigerante de la tercera sección (41c) de intercambio de calor está conectado a un extremo del tercer paso (44c) de líquido. El otro extremo del primer paso (44a) de líquido, el otro extremo del segundo paso (44b) de líquido y el otro extremo del tercer paso (44c) de líquido constituyen un extremo de líquido del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, que está conectado a una tubería que conecta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor. El otro extremo del paso (42a) de refrigerante de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado al otro extremo del primer paso (45a) de gas. El otro extremo del paso (42b) de refrigerante de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectado al otro extremo del segundo paso (45b) de gas. El otro extremo del paso (42c) de refrigerante de la tercera sección (41c) de intercambio de calor está conectado al otro extremo del tercer paso (45c) de gas. El otro extremo del primer paso (45a) de gas, el otro extremo del segundo paso (45b) de gas y el otro extremo del tercer paso (45c) de gas constituyen un extremo de gas del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, que está conectado a una tubería que conecta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y el tercer puerto de la válvula (22) de conmutación de cuatro vías.
El segundo paso (44b) de líquido está provisto de una válvula (48a) de líquido y el tercer paso (44c) de líquido está provisto de una válvula (48b) de líquido. El segundo paso (45b) de gas está provisto de una válvula (49a) de gas y el tercer paso (45c) de gas está provisto de una válvula (49b) de gas. Las dos válvulas (48a, 48b) de líquido y las dos válvulas (49a, 49b) de gas son válvulas de solenoide y constituyen un mecanismo de válvula de refrigerante para cambiar el número de secciones (41 a, 41 b, 41c) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante.
Los canales (43a, 43b, 43c) de agua de la fuente de calor de las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor están conectados en paralelo. Específicamente, un extremo del canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41a) de intercambio de calor está conectado a un extremo del primer canal (46a) de introducción de agua. Un extremo del canal (43b) de agua de la fuente de calor de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectado a un extremo del segundo canal (46b) de introducción de agua. Un extremo del canal (43c) de agua de la fuente de calor de la tercera sección (41c) de intercambio de calor está conectado a un extremo del tercer canal (46c) de introducción de agua. El otro extremo del primer canal (46a) de introducción de agua, el otro extremo del segundo canal (46b) de introducción de agua y el otro extremo del tercer canal (46c) de introducción de agua están conectados a una tubería (101) de entrada de agua de un circuito (100) de agua de fuente de calor. El otro extremo del canal (43a) de agua de la fuente de calor de la primera sección (41a) de intercambio de calor está
conectado a un extremo del primer canal (47a) de suministro de agua. El otro extremo del canal (43b) de agua de la fuente de calor de la segunda sección (41b) de intercambio de calor está conectado a un extremo del segundo canal (47b) de suministro de agua. El otro extremo del canal (43c) de agua de la fuente de calor de la tercera sección (41c) de intercambio de calor está conectado a un extremo del tercer canal (47c) de suministro de agua. El otro extremo del primer canal (47a) de suministro de agua, el otro extremo del segundo canal (47b) de suministro de agua y el otro extremo del tercer canal (47c) de suministro de agua están conectados a una tubería (102) de salida del circuito (100) de agua de la fuente de calor.
El segundo canal (46b) de introducción de agua está provisto de una válvula (50a) de agua y el tercer canal (46c) de introducción de agua está provisto de una válvula (50b) de agua. Las dos válvulas (50a, 50b) de agua constituyen un mecanismo de válvula de agua para cambiar el número de secciones (41 a, 41 b, 41c) de intercambio de calor en las que fluye el agua de la fuente de calor. Al igual que en la primera realización, el primer canal (46a) de introducción de agua está provisto de un sensor (96) de temperatura del agua de entrada que mide la temperatura del agua de la fuente de calor, y el primer canal (47a) de suministro de agua está provisto de un sensor (97) de temperatura del agua de salida que mide la temperatura del agua de la fuente de calor.
El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede conmutarse entre un estado de gran capacidad en el que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen a través de todas las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor primera a tercera , un estado de media capacidad en el que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor, y un estado de pequeña capacidad en el que el refrigerante y el agua de la fuente de calor fluyen solo a través de la primera sección (41a) de intercambio de calor. La conmutación entre el estado de gran capacidad, el estado de media capacidad y el estado de pequeña capacidad se realiza mediante el funcionamiento de las válvulas (48a, 48b) de líquido, las válvulas (49a, 49b) de gas y las válvulas (50a, 50b) de agua.
En el estado de gran capacidad, todas las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor primera a tercera funcionan como regiones de intercambio de calor en cada una de las cuales el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor. En el estado de media capacidad, solo la primera y segunda secciones (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como regiones de intercambio de calor en cada una de las cuales el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor. En el estado de pequeña capacidad, solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como una región de intercambio de calor en la que el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor. Por tanto, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede cambiar el tamaño de la región de intercambio de calor.
<Sección de control del intercambiador de calor>
Al igual que en la primera realización, la sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada. Como se describió anteriormente, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta realización incluye tres secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor. La sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor entre el estado de gran capacidad en el que todas las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor primera a tercera funcionan como condensadores o evaporadores, el estado de media capacidad en el que la primera y la segunda sección (41a) y (41b) de intercambio de calor funcionan como condensadores o evaporadores, y el estado de pequeña capacidad en el que solo la primera sección (41a) de intercambio de calor funciona como un condensador o un evaporador y la segunda y tercera secciones (41 b) y (41c) de intercambio de calor descansan.
Durante la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización usa, de la misma manera que la de la primera realización, una diferencia (Tw_i - Te_t) entre una temperatura Tw_i del agua de entrada y la temperatura Te_t de evaporación objetivo como un valor de índice de presión diferencial, y compara el valor del índice de presión diferencial con una diferencia ATs_c de temperatura de referencia para la operación de enfriamiento. A continuación, dependiendo de si Tw_i - Te_t <ATs_c se cumple o no, la sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Por ejemplo, si Tw_i - Te_t <ATs_c se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calo. del estado de gran capacidad al estado de media capacidad. Si Tw_i - Te_t <ATs_c se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de media capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de media capacidad al estado de pequeña capacidad.
Si Tw_i - Te_t <ATs_c no se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de media capacidad. Si Tw_i Te_t <ATs_c no se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de media capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de media capacidad al estado de gran capacidad.
Como se describió anteriormente, la temperatura Te_t de evaporación objetivo aumenta con la disminución, o disminuye con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. La temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente constante. Por lo tanto, el valor (Tw_i - Te_t) disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire. Así, durante la operación de enfriamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización opera las válvulas (48a, 48b) de líquido, las válvulas (49a, 49b) de gas y las válvulas (50a), (50b) de agua de modo que el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de enfriamiento del acondicionador (10) de aire.
Durante la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización usa, de la misma manera que la de la primera realización, una diferencia (Tc_t - Tw_i) entre la temperatura Tc_t de condensación objetivo y la temperatura Tw_i del agua de entrada como un valor de índice de presión diferencial, y compara el valor del índice de presión diferencial con una diferencia ATs_h de temperatura de referencia para la operación de calentamiento. A continuación, dependiendo de si Tc_t - Tw_i <ATs_h se cumple o no, la sección (84) de control del intercambiador de calor ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
Por ejemplo, si Tc_t - Tw_i <ATs_h se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de gran capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. del estado de gran capacidad al estado de media capacidad. Si Tc_t - Tw_i <ATs_h se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de media capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de media capacidad al estado de pequeña capacidad.
Si Tc_t - Tw_i <ATs_h no se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de pequeña capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de pequeña capacidad al estado de media capacidad. Si Tc_t -Tw_i <ATs_h no se cumple cuando el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está en el estado de media capacidad, la sección (84) de control del intercambiador de calor conmuta el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del estado de media capacidad al estado de gran capacidad.
Como se describió anteriormente, la temperatura Tc_t de condensación objetivo disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire. La temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor es generalmente constante. Por lo tanto, el valor (Tc_t - Tw_i) disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, en la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire. Así, durante la operación de calentamiento del acondicionador (10) de aire, la sección (84) de control del intercambiador de calor de esta realización opera las válvulas (48a, 48b) de líquido, las válvulas (49a, 49b) de gas y las válvulas (50a), (50b) de agua de modo que el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor disminuye con la disminución, o aumenta con el aumento, de la carga de calentamiento del acondicionador (10) de aire.
-Variación de la tercera realización-El intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta variación incluye cuatro o más secciones (41a, 41b, ...) de intercambio de calor, cuatro o más pasos (44a, 44b, ...) de líquido, cuatro o más pasaos (45a, 45b, ...) de gas, cuatro o más canales (46a, 46b, ...) de introducción de agua y cuatro o más canales (47a, 47b, ...) de suministro de agua.
El acondicionador (10) de aire de esta variación es una versión modificada, del acondicionador (10) de aire de la primera realización, en el que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de la unidad (11) de fuente de calor ha sido modificado. Alternativamente, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta variación puede proporcionarse para la unidad (11) de fuente de calor del acondicionador (10) de aire de la segunda realización.
«Cuarta realización»
Se describirá una cuarta realización. Esta realización está dirigida a un sistema (1) de aire acondicionado que incluye dos o más acondicionadores (10) de aire de la primera, segunda o tercera realización.
Como se muestra en la Figura 10, el sistema (1) de aire acondicionado de esta realización incluye dos o más acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire y un circuito (100) de agua de fuente de calor. En el circuito (100) de agua de la fuente de calor, las unidades (11) de fuente de calor de los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire están
conectadas entre sí en paralelo. Específicamente, una tubería (101) de entrada del circuito (100) de agua de la fuente de calor está conectada a los canales (46a, 46b, 46c) de introducción de agua de cada uno de los intercambiadores (40) de calor del lado de la fuente de calor de las unidades (11) de fuente de calor, y una tubería (102) de salida del circuito (100) de agua de la fuente de calor está conectada a los canales (47a, 47b, 47c) de suministro de agua de cada uno de los intercambiadores (40) de calor del lado de la fuente de calor de las unidades (11) de fuente de calor. El circuito (100) de agua de la fuente de calor suministra el agua de la fuente de calor a la misma temperatura a los intercambiadores (40) de calor del lado de la fuente de calor de las unidades (11) de fuente de calor.
Como se describe en las realizaciones primera a tercera, en cada uno de los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor tiene la región de intercambio de calor de un tamaño variable, y el controlador (70) de la unidad (11) de fuente de calor incluye la sección (84) de control del intercambiador de calor.
En el sistema (1) de aire acondicionado de esta realización, las cargas de aire acondicionado (carga de enfriamiento o calentamiento) de los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire no son siempre las mismas, pero generalmente son diferentes entre sí. Por otro lado, cada acondicionador (10a, 10b, 10c) de aire recibe el agua de la fuente de calor a la misma temperatura del circuito (100) de agua de la fuente de calor. Por lo tanto, si la carga de aire acondicionado del acondicionador (10a, 10b, 10c) de aire es pequeña, la capacidad del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor puede volverse excesiva, el acondicionador (10a, 10b, 10c) de aire puede volverse difícil de seguir operando.
Por el contrario, en cada uno de los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire de esta realización, la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70) ajusta el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor basándose en la medición del sensor (96) de temperatura del agua de entrada, es decir, la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada desde la tubería (101) de entrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, o un valor de índice de presión diferencial predeterminado. Por lo tanto, incluso si un cierto acondicionador (10c) de aire tiene una carga de aire acondicionado mucho menor que los otros acondicionadores (10a, 10b) de aire, el acondicionador (10c) de aire puede continuar funcionando si el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del acondicionador (10c) de aire se conmuta al estado de pequeña capacidad.
Por lo tanto, según esta realización, incluso si los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire tienen cargas de aire acondicionado que son muy diferentes entre sí, cada acondicionador (10a, 10b, 10c) de aire puede continuar funcionando sin la necesidad de controlar la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada desde el circuito (100) de agua de la fuente de calor a los acondicionadores (10a, 10b, 10c) de aire.
«Otras realizaciones»
El acondicionador (10) de aire de la primera a la cuarta realizaciones se puede modificar de la siguiente manera. -Primera variación-Como se muestra en la Figura 11, las válvulas (50a, 50b, 50c) de agua que constituyen el mecanismo de la válvula de agua pueden omitirse del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor del acondicionador (10) de aire de cada realización. La Figura 11 muestra el acondicionador (10) de aire de la primera realización al que se ha aplicado esta variación.
En el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de esta variación, el agua de la fuente de calor siempre fluye a través de todos los canales (43a, 43b, 43c) de agua de la fuente de calor de las secciones (41a, 41b, 41c) de intercambio de calor. Sólo a los canales (42b, 42c) de refrigerante de las secciones (41b, 41c) de intercambio de calor en reposo, se detiene el suministro de refrigerante.
-Segunda variación-Como se muestra en la Figura 12, el acondicionador (10) de aire de cada realización puede tener, en lugar de la válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor, las válvulas (48, 48a, 48b) de líquido y las válvulas (49, 49a, 49b) de gas, una válvula de expansión para cada uno de los pasos de líquido del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. La Figura 12 muestra el acondicionador (10) de aire de la primera variante mostrada en la Figura 11 a los que se ha aplicado esta variación. El acondicionador (10) de aire mostrado en la Figura 12 no tiene válvula (23) de expansión del lado de la fuente de calor, válvula (48) de líquido y válvula (49) de gas, pero está provista de una válvula (23a, 23b) de expansión para cada uno de los pasos (44a) y (44b) de líquido primero y segundo del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor. Cada una de las válvulas (23a, 23b) de expansión de los pasos (44a, 44b) de líquido constituye un mecanismo de válvula de refrigerante para cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante.
-Tercera variación-En el acondicionador (10) de aire de cada realización, la sección (84) de control del intercambiador de calor del controlador (70) puede usar "una medición real de la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) interior" en lugar de la temperatura Te_t de evaporación objetivo, o "una medición real de la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) interior" en lugar de la temperatura Tc_t de condensación objetivo. Como la "medición real de la temperatura de evaporación del refrigerante en la unidad (12) interior", se puede utilizar la "medición del sensor (98) de temperatura del refrigerante del lado de utilización" o la "temperatura de saturación del refrigerante correspondiente a la medición BP del sensor (92) de baja presión". Además, como la "medición real de la temperatura de condensación del refrigerante en la unidad (12) interior", se puede utilizar la "medición del sensor (98) de temperatura del refrigerante del lado de utilización" o la "temperatura de saturación del refrigerante correspondiente a la medición de AP del sensor (91) de alta presión".
Aplicabilidad industrial
Como puede verse a partir de la descripción anterior, la presente invención es útil para una unidad de fuente de calor de un aparato de refrigeración que incluye un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor en el que un refrigerante y el agua de la fuente de calor intercambian calor.
Descripción de los caracteres de referencia
10 Acondicionador de aire (aparato de refrigeración)
11 Unidad de fuente de calor
12 Unidad interior (unidad del lado de la utilización)
15 Circuito de refrigerante
21 Compresor
40 Intercambiador de calor del lado de la fuente de calor
41 a Primera sección de intercambio de calor
41 b Segunda sección de intercambio de calor
48 Válvula de líquido (mecanismo de válvula de refrigerante)
49 Válvula de gas (mecanismo de válvula de refrigerante)
50 Válvula de agua (mecanismo de válvula de agua)
70 Controlador (dispositivo de control)
96 Sensor de temperatura del agua
100 Circuito de agua de la fuente de calor
Claims (14)
1. Una unidad (10) de fuente de calor conectable a una unidad (12) del lado de utilización a través de una tubería (18, 19) de conexión, para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor que aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante, en donde
el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor está conectado a un circuito (100) de agua de la fuente de calor el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en la que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor,
caracterizado por que
la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que está configurado para ajustar el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor de modo que un valor de índice de presión diferencial indique una diferencia entre alta presión y baja presión del ciclo de refrigeración realizado por el circuito (15) de refrigerante llega a ser igual o mayor que un valor de índice de referencia predeterminado.
2. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 1, en donde el controlador (70) está configurado para reducir el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial cae por debajo del valor del índice de referencia.
3. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 1 o 2, donde que el controlador (70) está configurado para estimar el valor del índice de presión diferencial suponiendo que el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que es menor que un tamaño máxime se ha aumentado y está configurado para aumentar el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si el valor del índice de presión diferencial estimado excede el valor del índice de referencia.
4. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 1 o 2, en donde la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para determinar, durante la acción de enfriamiento, una diferencia entre la temperatura del agua de entrada y una temperatura de evaporación o temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización para que sea el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura del agua de entrada una temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y siendo la temperatura de evaporación objetivo un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
5. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 1 o 2, en donde
la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para determinar, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización y una temperatura del agua de entrada para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación, y siendo la temperatura del agua de entrada una temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
6. La unidad de fuente de calor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para determinar, durante la acción de enfriamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor y una temperatura de evaporación o temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad(12) del lado de utilización para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de evaporación objetivo un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
7. La unidad de fuente de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para determinar, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de
utilización y una temperatura de evaporación del refrigerante en el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación.
8. La unidad de fuente de calor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para realizar, durante la acción de enfriamiento, una diferencia entre una temperatura del agua de salida y una temperatura de evaporación o temperatura de evaporación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura del agua de salida una temperatura del agua de la fuente de calor que sale del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, y siendo la temperatura de evaporación objetivo un valor objetivo de la temperatura de evaporación.
9. La unidad de fuente de calor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la unidad de fuente de calor está configurada para realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización, y el controlador (70) está configurado para realizar, durante la acción de calentamiento, una diferencia entre una temperatura de condensación o temperatura de condensación objetivo del refrigerante en la unidad (12) del lado de utilización y una temperatura del agua de salida para ser el valor del índice de presión diferencial, siendo la temperatura de condensación objetivo un valor objetivo de la temperatura de condensación y siendo la temperatura del agua de salida una temperatura del agua de la fuente de calor que sale del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor.
10. Una unidad (11) de fuente de calor conectable a una unidad (12) del lado de utilización a través de una tubería (18, 19) de conexión, para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor que aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante,
estando configurada la unidad (12) de fuente de calor para realizar una acción de enfriamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un radiador para enfriar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización,
estando conectado el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor a un circuito (100) de agua de la fuente de calor el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en la que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor,
caracterizado por que
la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que está configurado para reducir el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si una temperatura del agua de entrada, que es la temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cae por debajo de una temperatura de referencia predeterminada.
11. Una unidad (11) de fuente de calor conectable a una unidad (12) del lado de utilización a través de una tubería (18, 19) de conexión, para formar un aparato (10) de refrigeración que incluye un circuito (15) de refrigerante que realiza un ciclo de refrigeración, la unidad de fuente de calor que aloja al menos un compresor (21) y un intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, cada uno de los cuales constituye el circuito (15) de refrigerante,
estando configurada la unidad (12) de fuente de calor para realizar una acción de calentamiento en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador para calentar un objetivo en la unidad (12) del lado de utilización,
estando conectado el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor a un circuito (100) de agua de la fuente de calor el que el agua de la fuente de calor circula de modo que un refrigerante que circula en el circuito (15) de refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor que tiene una región de intercambio de calor, de tamaño variable, en la que el refrigerante fluye e intercambia calor con el agua de la fuente de calor,
caracterizado por que
la unidad de fuente de calor comprende un controlador (70) que está configurado para reducir el tamaño de la región de intercambio de calor del intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor si una temperatura del agua
de entrada, que es una temperatura del agua de la fuente de calor suministrada al intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor, excede una temperatura de referencia predeterminada.
12. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 10 u 11, en donde el controlador (70) está configurado para ajustar la temperatura de referencia en base a una carga del aparato (10) de refrigeración.
13. La unidad de fuente de calor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor incluye una pluralidad de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en cada una de las cuales el refrigerante intercambia calor con el agua de la fuente de calor, y un mecanismo (48, 49) de válvula de refrigerante para cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, siendo variable el tamaño de la región de intercambio de calor al cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el refrigerante, y el controlador (70) está configurado para ajustar el tamaño de la región de intercambio de calor operando el mecanismo (48, 49) de válvula de refrigerante.
14. La unidad de fuente de calor de la reivindicación 13, en donde el intercambiador (40) de calor del lado de la fuente de calor comprende además un mecanismo (50) de válvula de agua para cambiar el número de secciones (41a, 41b) de intercambio de calor en las que fluye el agua de la fuente de calor, y el controlador (70) está configurado para operar el mecanismo (50) de válvula de agua de modo que el agua de la fuente de calor no fluya hacia la sección (41a, 41b) de intercambio de calor en la que el mecanismo de válvula (48, 49) de refrigerante ha bloqueado la entrada del refrigerante.
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