ES2238219T3 - Dispositivo de control para un sistema acondicionador de aire. - Google Patents
Dispositivo de control para un sistema acondicionador de aire.Info
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Abstract
Un dispositivo de control para un sistema de climatización que utiliza simultáneamente un acondicionador de aire y un ventilador, incluyendo dicho dispositivo de control: medios de establecimiento de temperatura del acondicionador de aire (3) para establecer una temperatura deseada del acondicionador de aire; medios de establecimiento de cantidad de aire del ventilador (5) para establecer la cantidad de aire del ventilador; y medios de cambio de temperatura deseada (7), caracterizándose dichos medios de cambio de temperatura deseada (7) por determinar una cantidad de cambio de la temperatura deseada en base a la temperatura deseada y la cantidad de aire del ventilador, y cambiar la temperatura deseada de manera que sea la cantidad de cambio más alta, cuando el acondicionador de aire y el ventilador operan simultáneamente en un modo de enfriamiento.
Description
Dispositivo de control para un sistema
acondicionador de aire.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de control para un sistema de climatización que utiliza
simultáneamente un acondicionador de aire y un ventilador, tal como
un ventilador eléctrico.
Un dispositivo de control convencional para un
sistema de climatización que utiliza simultáneamente un
acondicionador de aire y un ventilador está provisto de un
conmutador para cambiar la temperatura deseada del acondicionador de
aire, como se muestra en la Publicación de la Solicitud de Patente
japonesa examinada número S60-29855. Durante la
refrigeración, el conmutador eleva la temperatura deseada en un
grado dado, y simultáneamente se enciende un conmutador de
accionamiento de un ventilador eléctrico en sincronización con el
conmutador. Así, mientras se mantiene la sensación de frescor por
el aire del ventilador eléctrico, se efectúa un ahorro de energía
elevando la temperatura deseada.
Otro sistema de climatización que usa
simultáneamente un acondicionador de aire y un ventilador se
describe en la patente Americana US-4 522
255-A.
En la técnica anterior antes explicada,
independientemente de la temperatura ambiente y los parámetros de
la condición operativa del acondicionador de aire y el ventilador
(por ejemplo, un ventilador eléctrico), tal como la temperatura
deseada del acondicionador de aire, la cantidad de aire del
acondicionador de aire, y la cantidad de aire del ventilador
establecidas por un usuario, la temperatura deseada se cambia de
manera que sea una cantidad dada más alta. Por lo tanto, existe el
problema de que se puede deteriorar el confort de la
climatización.
La presente invención resuelve dicho problema
convencional. Un objeto de la presente invención es proporcionar un
dispositivo de control para un sistema de climatización que puede
proporcionar siempre y de forma compatible confort y ahorro
deenergía cambiando una temperatura deseada de un acondicionador de
aire en una cantidad óptima de cambio en respuesta a una
temperatura ambiente y los parámetros de condición operativa del
acondicionador de aire y un ventilador, durante una operación
simultánea del acondicionador de aire y el ventilador.
Un dispositivo de control según la presente
invención incluye los elementos siguientes:
unos medios de establecimiento de temperatura del
acondicionador de aire para establecer su temperatura deseada,
unos medios de establecimiento de cantidad de
aire del ventilador para establecer su cantidad de aire, y
unos medios de cambio de temperatura deseada.
Cuando el acondicionador de aire y el ventilador
se utilizan simultáneamente durante una operación de enfriamiento,
los medios de cambio de temperatura deseada determinan una cantidad
de cambio de la temperatura deseada en base a la temperatura
deseada y la cantidad de aire del ventilador, y cambian la
temperatura deseada de manera que sea la cantidad dada más
alta.
En una primera realización de la presente
invención, los medios de cambio de temperatura deseada determinan
la cantidad de cambio de la temperatura deseada de manera que sea
menor con una temperatura deseada más alta. Así, incluso cuando
cambia la temperatura deseada establecida por un usuario, la
sensación de frescor se puede mantener constante.
En una segunda realización de la presente
invención, los medios de cambio de temperatura deseada determinan
la cantidad de cambio de la temperatura deseada de manera que sea
más grande con una mayor cantidad de aire del ventilador. Así,
incluso cuando cambia la temperatura deseada establecida por el
usuario, la sensación de frescor se puede mantener constante y se
ahorra energía.
En una tercera realización de la presente
invención, el dispositivo de control según la invención tiene
además unos medios detectores de temperatura ambiente. Cuando la
temperatura ambiente es un valor predeterminado más alta que la
temperatura deseada, los medios de cambio de temperatura deseada
cambian la temperatura deseada de manera que sea más alta después
de que la temperatura ambiente se aproxima a la temperatura
deseada. Así, cuando la temperatura ambiente es considerablemente
más alta que la temperatura deseada, por ejemplo, al inicio de la
operación de enfriamiento, la temperatura deseada no se cambia de
manera que sea más alta hasta que la temperatura ambiente se
aproxima a la temperatura deseada, y por lo tanto, el usuario puede
sentirse cómodo en un tiempo corto.
En una cuarta realización de la presente
invención, el dispositivo de control según la primera invención
tiene además unos medios de establecimiento de cantidad de aire del
acondicionador de aire para establecer la cantidad de aire del
acondicionador de aire, y los medios de cambio de temperatura
deseada no cambian la temperatura deseada cuando la cantidad de
aire del acondicionador de aire es mayor que un valor dado y la
cantidad de aire del ventilador es menor que un valor dado. En otros
términos, la temperatura deseada no se cambia de manera que sea más
alta cuando el frescor sentido por el usuario no es mejor con la
operación del ventilador.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
dispositivo de control para un sistema de climatización según una
realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama basado en el tiempo de
una operación de control según la realización.
La figura 3 es un diagrama para describir un
método de determinación de una cantidad de cambio de una
temperatura deseada en base a la cantidad de aire de un ventilador
y la cantidad de aire de un acondicionador de aire.
La figura 4 es un diagrama basado en el tiempo de
otra operación de control según la realización.
A continuación se describe una realización de la
presente invención con referencia a los dibujos anexos.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
dispositivo de control para un sistema de climatización según la
presente invención. En el diagrama de bloques, los medios
operativos 1 incluyen los elementos siguientes:
medios selectores de operación 2,
medios de establecimiento de temperatura del
acondicionador de aire 3,
medios de establecimiento de cantidad de aire del
acondicionador 4, y
medios de establecimiento de cantidad de aire del
ventilador 5.
Por ejemplo, los medios operativos 1 se forman
disponiendo cada conmutador de establecimiento de condición
operativa en un control remoto de infrarrojos. Un usuario introduce
respectivos parámetros de condición operativa para un acondicionador
de aire y un ventilador en los medios operativos, y transmite desde
ellos respectivas señales de establecimiento de condición operativa
al acondicionador de aire y el ventilador.
Los medios selectores de operación 2 tienen
respectivos interruptores para encender y apagar el acondicionador
de aire y encender y apagar el ventilador tal como un ventilador
eléctrico o un ventilador de techo, y se utilizan para seleccionar
una operación única del acondicionador de aire o el ventilador o
una operación simultánea del acondicionador de aire y el
ventilador. Los medios de establecimiento de temperatura del
acondicionador de aire 3 son para introducir y establecer una
temperatura deseada del acondicionador de aire, los medios de
establecimiento de cantidad de aire del acondicionador 4 son
utilizados por el usuario para introducir y establecer una cantidad
de aire del acondicionador de aire, y los medios de establecimiento
de cantidad de aire del ventilador 5 son para introducir y
establecer una cantidad de aire del ventilador.
Los medios detectores de temperatura ambiente 6
tienen un sensor de temperatura ambiente en una entrada de
climatización y detectan la temperatura ambiente. Los medios de
cambio de temperatura deseada 7 instalados en el acondicionador de
aire determinan una cantidad de cambio en la que la temperatura
deseada se cambia en base a cada información de establecimiento de
condición operativa de los medios selectores de operación 2, los
medios de establecimiento de temperatura del acondicionador de aire
3, los medios de establecimiento de cantidad de aire del
acondicionador 4, y los medios de establecimiento de cantidad de
aire del ventilador 5. La información explicada anteriormente se
transmite desde los medios operativos 1. Además de dicha
información, también se utiliza la información de temperatura
ambiente de los medios detectores de temperatura ambiente 6 para
determinar la cantidad de cambio. Además, los medios 7 cambian la
temperatura deseada establecida por los medios de establecimiento de
temperatura del acondicionador de aire 3 cambiándola por la
cantidad de cambio determinada.
Se utilizan medios de control de la capacidad del
acondicionador de aire 8 para controlar la capacidad del
acondicionador de aire de manera que la temperatura ambiente
detectada por los medios detectores de temperatura ambiente 6 sea
igual a la temperatura deseada establecida por medios de
establecimiento de temperatura del acondicionador de aire 3 y los
medios de cambio de temperatura deseada 7. Los medios de control de
la cantidad de aire del acondicionador de aire 9 controlan el número
de revoluciones de un motor de ventilador del acondicionador de
aire para controlar la cantidad de aire del acondicionador de aire
de manera que sea igual a la cantidad de aire establecida por los
medios de establecimiento de cantidad de aire del acondicionador 4.
Los medios de control de cantidad de aire del ventilador 10
controlan el número de revoluciones de un motor del ventilador para
controlar cantidad de aire del ventilador de manera que sea igual a
la cantidad de aire establecida por los medios de establecimiento de
cantidad de aire del ventilador 5.
La figura 2 es un diagrama basado en el tiempo
que representa una operación de control durante la refrigeración
según la realización. Cuando el usuario 3 enciente solamente el
acondicionador de aire con los medios selectores de operación 2 en
el tiempo t0, los medios de control de la capacidad del
acondicionador de aire 8 controlan la capacidad del acondicionador
de aire de manera que la temperatura ambiente detectada por los
medios detectores de temperatura ambiente 6 sea igual a una
temperatura deseada Ts1 alimentada por los medios de
establecimiento de temperatura del acondicionador de aire 3. La
cantidad de aire del acondicionador de aire es controlada por los
medios de control de la cantidad de aire del acondicionador de aire
9 de manera que sea igual al valor de la cantidad de aire Va2
alimentado por los medios de establecimiento de cantidad de aire
del acondicionador 4. Así, la temperatura ambiente antes de una
operación del acondicionador de aire cae dependiendo del tiempo y
se estabiliza a la temperatura deseada
Ts1.
Ts1.
En el tiempo t1, además del acondicionador de
aire, el ventilador se enciende con los medios selectores de
operación 2, y por lo tanto el acondicionador de aire y el
ventilador operan simultáneamente. La cantidad de aire del
ventilador es controlada por los medios de control de cantidad de
aire del ventilador 10 de manera que sea igual a la cantidad de
aire Vf3 alimentada por los medios de establecimiento de cantidad de
aire del ventilador 5. Justo en el tiempo en que se inicia la
operación del ventilador, la temperatura deseada Ts1 durante la
operación única del acondicionador de aire se cambia de manera que
sea + \DeltaT2ºC más alta, es decir, la temperatura deseada se
cambia a Ts1 + \DeltaT2 para la operación simultánea con el
ventilador, por los medios de cambio de temperatura deseada 7.
En el tiempo t2, se supone que el usuario cambia
de Vf3 a Vf2 el valor de la cantidad de aire del ventilador.
Entonces, la cantidad de cambio de la temperatura deseada se baja
de + \DeltaT2ºC a + \DeltaT1ºC por los medios de cambio de
temperatura deseada 7. Los medios de cambio de temperatura deseada 7
determinan la cantidad de cambio de la temperatura deseada, en base
a una relación prerregistrada de la cantidad óptima de cambio de la
temperatura deseada al valor de la cantidad de aire del ventilador,
en la que la cantidad de cambio de la temperatura deseada aumenta al
valor de una mayor cantidad de aire del ventilador. En otros
términos, la velocidad del aire para el usuario resulta más alta
con una mayor cantidad de aire del ventilador, y esto incrementa la
sensación de frescor. Por lo tanto, el usuario siente el mismo
frescor incluso cuando la temperatura deseada se pone más alta.
Así, independientemente de un nivel del valor de la cantidad de
aire del ventilador durante la operación simultánea con el
ventilador, siempre se puede mantener una sensación cómoda de
frescor equivalente a la de durante la operación única del
acondicionador de aire.
En el tiempo t3, se supone que el usuario baja de
Vf2 a Vf1 el valor de la cantidad de aire del ventilador, y aumenta
de Va2 a Va3 el valor de la cantidad de aire del acondicionador de
aire. Entonces, la cantidad de cambio de la temperatura deseada se
pone a 0ºC por los medios de cambio de temperatura deseada 7, en
otros términos, el valor de la temperatura deseada se vuelve a la
temperatura deseada Ts1 durante la operación única del
acondicionador de aire y se evita que se cambie. Esto se basa en la
regla de que la cantidad de cambio de la temperatura deseada se pone
a 0ºC cuando el valor de la cantidad de aire del acondicionador de
aire es mayor que un valor preestablecido Va3 y el valor de la
cantidad de aire del ventilador es menor que un valor preestablecido
Vf1.
Esta regla se describe en detalle. Como se
representa en la figura 3, en una región punteada, la temperatura
deseada se cambia más alta, y en una región sombreada, la cantidad
de cambio de la temperatura deseada es nula. En la región sombreada,
incluso cuando el ventilador opera simultáneamente, la velocidad
del aire para el usuario no resulta más alta en comparación con la
operación del acondicionador de aire solamente, así no mejora la
sensación de frescor, y por lo tanto la cantidad de cambio deberá
ser nula. Entonces, si la temperatura deseada se cambia más alta
que la temperatura deseada Ts1 durante la operación única del
acondicionador de aire aunque la velocidad del aire no suba, la
temperatura ambiente resulta más alta. Como resultado, se produce el
problema de que se deteriora la sensación de
frescor.
frescor.
La figura 4 es un diagrama basado en el tiempo
que representa otro ejemplo de operaciones de control durante la
refrigeración según la realización. Cuando el usuario enciende el
acondicionador de aire y el ventilador con los medios selectores de
operación 2 en el tiempo t0, los medios de control de la capacidad
del acondicionador de aire 8 controlan la capacidad del
acondicionador de aire de manera que la temperatura ambiente
detectada por los medios detectores de temperatura ambiente 6 sea
igual a la temperatura deseada Ts3 alimentada por los medios de
establecimiento de temperatura del acondicionador de aire 3. La
cantidad de aire del acondicionador de aire es controlada por los
medios de control de la cantidad de aire del acondicionador de aire
9 de manera que sea igual al valor de la cantidad de aire Va2
alimentada por los medios de establecimiento de cantidad de aire
del acondicionador 4. La cantidad de aire del ventilador es
controlada por los medios de control de cantidad de aire del
ventilador 10 de manera que sea igual al valor de la cantidad de
aire Vf3 alimentada por los medios de establecimiento de cantidad
de aire del ventilador 5.
En este caso, en el tiempo t0 se cumple la
condición de que la diferencia (T0-Ts3) entre la
temperatura ambiente T0 y el valor de la temperatura deseada Ts3 es
más alta que \DeltaTa predeterminado. Por lo tanto, incluso
cuando el ventilador opera simultáneamente, los medios de cambio de
temperatura deseada 7 ponen a cero la cantidad de cambio de la
temperatura deseada, es decir, no cambian el valor de la temperatura
deseada Ts3 durante la operación única del acondicionador de aire y
mantienen el valor hasta que la temperatura ambiente llega al valor
de la temperatura deseada Ts3 y se estabiliza. En el tiempo t1, la
temperatura deseada Ts3 se cambia de manera que sea + \DeltaT3ºC
más alta, es decir, la temperatura deseada se cambia a Ts3 +
\DeltaT3, por los medios de cambio de temperatura deseada 7.
En otros términos, cuando la temperatura ambiente
es considerablemente más alta que la temperatura deseada como al
inicio de la operación de refrigeración, incluso en la operación
simultánea con el ventilador, la temperatura deseada no se cambia a
más alta hasta que la temperatura ambiente se aproxima a la
temperatura deseada y se estabiliza, y se puede evitar que el
confort se deteriore al iniciar la operación, porque se da alta
prioridad a dar más rápidamente al usuario una sensación de frescor
suficiente.
En el tiempo t2, se supone que el usuario apaga
el ventilador con los medios selectores de operación 2, y
simultáneamente aumenta el valor de la temperatura deseada de Ts3 a
Ts4 con los medios de establecimiento de temperatura del
acondicionador de aire 3. Entonces, puesto que solamente está
operando el acondicionador de aire, la cantidad de cambio del valor
de la temperatura deseada se pone a cero por los medios de cambio
de temperatura deseada 7, y la temperatura deseada se cambia de Ts3
+ \DeltaT3 a Ts4.
En el tiempo t3, se supone que el usuario
enciende de nuevo el ventilador con los medios selectores de
operación 2. Entonces, la cantidad de cambio de la temperatura
deseada se pone a + \DeltaT4 por los medios de cambio de
temperatura deseada 7, y la temperatura deseada se cambia de Ts4
durante la operación única del acondicionador de aire a Ts4 +
\DeltaT4 durante la operación simultánea con el ventilador.
Comparando la temperatura deseada presente Ts4 durante la operación
única del acondicionador de aire con la temperatura deseada
anterior Ts3, Ts3 es menor que Ts4, y por lo tanto la cantidad de
cambio de la temperatura deseada se establece de manera que +
\DeltaT3 sea mayor que + \DeltaT4. En otros términos, los
medios de cambio de temperatura deseada 7 determinan la cantidad de
cambio de la temperatura deseada en base a una relación
prerregistrada de la cantidad de cambio de la temperatura deseada
durante la operación simultánea con el ventilador a la temperatura
deseada durante la operación única del acondicionador de aire, en
la que la cantidad de cambio de la temperatura deseada durante la
operación simultánea con el ventilador es menor con una mayor
temperatura deseada durante la operación única del acondicionador
de aire.
Esta relación se basa en la característica de
detección humana de la temperatura en la que el efecto de aumento
de la sensación de frescor es menor con una temperatura ambiente
más alta incluso para el mismo incremento de la velocidad del aire.
Por lo tanto, durante la operación simultánea con el ventilador se
establece una cantidad óptima de cambio de la temperatura deseada
según los niveles de la temperatura deseada, y siempre se puede
mantener una sensación cómoda de frescor.
Como es claro por la descripción anterior, un
dispositivo de control de la presente invención para un sistema de
climatización puede proporcionar siempre y de forma compatible
confort y ahorro de energía cambiando la temperatura deseada del
acondicionador de aire por la cantidad óptima de cambio en respuesta
a una temperatura ambiente y los valores de la condición operativa
del acondicionador de aire y el ventilador, durante la operación
simultánea del acondicionador de aire y el ventilador.
Claims (5)
1. Un dispositivo de control para un sistema de
climatización que utiliza simultáneamente un acondicionador de aire
y un ventilador, incluyendo dicho dispositivo de control:
medios de establecimiento de temperatura del
acondicionador de aire (3) para establecer una temperatura deseada
del acondicionador de aire;
medios de establecimiento de cantidad de aire del
ventilador (5) para establecer la cantidad de aire del ventilador;
y
medios de cambio de temperatura deseada (7),
caracterizándose dichos medios de cambio
de temperatura deseada (7) por determinar una cantidad de cambio de
la temperatura deseada en base a la temperatura deseada y la
cantidad de aire del ventilador, y cambiar la temperatura deseada
de manera que sea la cantidad de cambio más alta, cuando el
acondicionador de aire y el ventilador operan simultáneamente en un
modo de enfriamiento.
2. El dispositivo de control para el sistema de
climatización según la reivindicación 1, donde
dichos medios de cambio de temperatura deseada
(7) determinan la cantidad de cambio de la temperatura deseada de
manera que sea menor a una temperatura deseada más alta.
3. El dispositivo de control para el sistema de
climatización según la reivindicación 1, donde
dichos medios de cambio de temperatura deseada
(7) determinan la cantidad de cambio de la temperatura deseada de
manera que sea más grande a una mayor cantidad de aire del
ventilador.
4. El dispositivo de control para el sistema de
climatización según la reivindicación 1 incluyendo además medios
detectores de temperatura ambiente (6), donde
dichos medios de cambio de temperatura deseada
(7) cambian la temperatura deseada de manera que sea más alta
después de que la temperatura ambiente llega a la temperatura
deseada, en el caso de que la temperatura ambiente sea un valor dado
más alto que la temperatura deseada.
5. El dispositivo de control para el sistema de
climatización según la reivindicación 1 incluyendo además medios de
establecimiento de cantidad de aire del acondicionador de aire (4)
para establecer la cantidad de aire del acondicionador de aire,
donde
dichos medios de cambio de temperatura deseada
(7) mantienen la temperatura deseada sin cambio, en el caso de que
la cantidad de aire del acondicionador de aire sea mayor que un
valor dado y la cantidad de aire del ventilador sea menor que un
valor
dado.
dado.
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