ES2642164T3 - Dispositivo de refrigeración - Google Patents

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ES2642164T3 ES09726535.9T ES09726535T ES2642164T3 ES 2642164 T3 ES2642164 T3 ES 2642164T3 ES 09726535 T ES09726535 T ES 09726535T ES 2642164 T3 ES2642164 T3 ES 2642164T3
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Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de refrigeracion Campo tecnico
La presente divulgacion se refiere a sistemas de refrigeracion que incluyen circuitos de refrigerante que realizan ciclos de refrigeracion, y mas particularmente a tecnicas para controlar el funcionamiento de un sistema de refrigeracion que incluye un circuito de refrigerante en el que una pluralidad de evaporadores estan conectados entre sb
Antecedentes de la tecnica
En el documento JP 2005 030679 A se describe un sistema de refrigeracion segun el preambulo de la reivindicacion 1. Un medio de establecimiento de temperatura objetivo establece individualmente la temperatura de enfriamiento objetivo del objeto de enfriamiento mediante el evaporador, y un medio de determinacion de funcionamiento de evaporador determina una detencion del funcionamiento de cada uno de los evaporadores segun la temperatura de enfriamiento objetivo y una temperatura del objeto de enfriamiento. Un medio de control de capacidad de compresor determina la capacidad de funcionamiento de un compresor en base a la temperatura de enfriamiento objetivo del evaporador accionado, y realiza una operacion de control de capacidad del compresor. Especialmente, el medio de control de capacidad de compresor cambia un valor objetivo de control de capacidad en base a la temperatura de enfriamiento objetivo mas alta de entre las temperaturas de enfriamiento objetivo de los evaporadores accionados. Ademas, se conocen sistemas de refrigeracion convencionales que incluyen circuitos de refrigerante que realizan ciclos de refrigeracion haciendo circular refrigerantes. Ejemplos de tales sistemas de refrigeracion incluyen un denominado sistema de refrigeracion de tipo multiple en el que una pluralidad de unidades de interior esta conectada en paralelo a una unidad de exterior (vease, por ejemplo, el documento de patente 1).
En este sistema de refrigeracion, la unidad de exterior incluye un circuito de exterior, y las unidades de interior incluyen circuitos de interior. El circuito de exterior incluye un compresor, un intercambiador de calor de exterior, una valvula de expansion de exterior y un receptor, por ejemplo. Cada uno de los circuitos de interior incluye un intercambiador de calor de interior y una valvula de expansion de interior. Un circuito de refrigerante del sistema de refrigeracion se configura conectando los circuitos de interior en paralelo al circuito de exterior.
Ejemplos de procedimientos para ajustar la cantidad de intercambio de calor en las unidades de interior del sistema de refrigeracion incluyen un procedimiento de realizar el control de capacidad del compresor y el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante con las valvulas de expansion de interior. El control de capacidad del compresor se realiza basandose en una presion detectada por un sensor de presion de refrigerante provisto en el lado de succion del compresor. Espedficamente, la frecuencia de funcionamiento del compresor se ajusta de manera que una temperatura de saturacion (es decir, una temperatura de evaporacion) que se corresponde con la presion calculada a partir de la presion detectada se aproxima a una temperatura de evaporacion predeterminada (denominada a continuacion en el presente documento una temperatura establecida).
Con esta configuracion, cuando la temperatura de evaporacion actual es mas baja que la temperatura establecida en el control de capacidad del compresor, se reduce la frecuencia de funcionamiento del compresor para reducir la capacidad del compresor. Entonces, el consumo de energfa del compresor disminuye, y la temperatura de evaporacion aumenta, dando como resultado que la temperatura de evaporacion se aproxime a la temperatura establecida. Por otro lado, cuando la temperatura de evaporacion actual es mayor que la temperatura establecida, se aumenta la frecuencia de funcionamiento del compresor para aumentar la capacidad del compresor. Entonces, el consumo de energfa del compresor aumenta, y la temperatura de evaporacion disminuye, dando como resultado que la temperatura de evaporacion se aproxime a la temperatura establecida.
El control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante se realiza basandose en una temperatura detectada por un sensor de temperatura de salida de refrigerante provisto en la salida de cada uno de los intercambiadores de calor de interior y una presion detectada por el sensor de presion de refrigerante. Espedficamente, el grado de abertura de cada una de las valvulas de expansion de interior de los intercambiadores de calor de interior se ajusta de manera que el grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante para cada una de las unidades de interior, calculado a partir de la temperatura detectada y la presion detectada, alcanza un grado de sobrecalentamiento objetivo determinado segun la cantidad de intercambio de calor necesario para el intercambiador de calor de interior de la unidad de interior. En esta operacion, la cantidad de intercambio de calor necesario para el intercambiador de calor de interior se determina basandose en una desviacion entre una temperatura establecida de interior y una temperatura de interior de una sala en la que esta ubicado el intercambiador de calor de interior.
Con esta configuracion, cuando la temperatura de interior es mayor que la temperatura establecida de interior en el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante, el grado de sobrecalentamiento objetivo se establece en un grado mas bajo que el grado actual. Entonces, se produce una desviacion entre el grado de
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sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual y el grado de sobrecalentamiento objetivo, y el grado de abertura de la valvula de expansion de interior aumenta para aumentar la desviacion. Por otro lado, cuando la temperatura de interior es mas baja que la temperatura establecida de interior, el grado de sobrecalentamiento objetivo se establece en un grado mayor que el grado actual. Entonces, se produce una derivacion entre el grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual y el grado de sobrecalentamiento objetivo, y el grado de abertura de la valvula de expansion de interior disminuye para reducir la desviacion. De esta manera, se ajustan los grados de abertura de las valvulas de expansion de interior para ajustar la tasa de flujo de los refrigerantes que fluyen en los intercambiadores de calor de interior, aumentando o disminuyendo de ese modo la cantidad de intercambio de calor en los intercambiadores de calor de interior de modo que la temperatura de interior se aproxima a la temperatura establecida de interior de la sala.
Lista de referencias
Documento de patente
Documento de patente 1: Publicacion de patente japonesa n. ° 2000-04640 1 Sumario de la invencion Problema tecnico
Sin embargo, en un sistema de refrigeracion de tipo multiple convencional, cuando se realiza el control de capacidad del compresor y el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante tal como se describio anteriormente, la cantidad de intercambio de calor en cada una de las unidades de interior puede ajustarse de manera que la temperatura de interior de la unidad de interior se aproxima a la temperatura establecida de interior, pero la temperatura establecida no se determina en consideracion del consumo de energfa del compresor necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor. Por consiguiente, en algunas condiciones de funcionamiento del sistema de refrigeracion, el consumo de energfa del compresor necesario para obtener una cantidad de intercambio de calor deseada aumenta desfavorablemente.
Por tanto, es un objeto de la presente invencion proporcionar un sistema de refrigeracion que incluye un circuito de refrigerante que incluye una pluralidad de evaporadores y en el que el consumo de energfa de un compresor para obtener la cantidad de intercambio de calor necesario para los evaporadores puede reducirse tanto como sea posible para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento (COP) del sistema de refrigeracion.
Solucion al problema
Un primer aspecto de la presente invencion esta dirigido a un sistema de refrigeracion segun la reivindicacion 1 que incluye: un circuito de refrigerante (20) configurado para realizar un ciclo de refrigeracion y que incluye un compresor (21) que tiene una capacidad variable, una pluralidad de evaporadores (27) y mecanismos de expansion (26) respectivamente asociados con los evaporadores (27); una unidad de ajuste de capacidad (6) configurada para ajustar la capacidad del compresor (21) de manera que una temperatura Te de evaporacion de un refrigerante que se hace circular en el circuito de refrigerante (20) se aproxima a una temperatura Tem establecida predeterminada; y una unidad de ajuste de cantidad de reduccion de presion (9) configurada para ajustar una cantidad de reduccion de presion de un refrigerante que pasa a traves de cada uno de los mecanismos de expansion (26) de manera que un grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de uno de los evaporadores (27) asociados se aproxima a un grado SHs de sobrecalentamiento objetivo determinado basandose en una cantidad de intercambio de calor necesaria para el evaporador (27).
En el primer aspecto, el sistema de refrigeracion incluye la unidad de cambio (5) configurada para cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mayor que el valor actual cuando el mas bajo de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo determinados (denominado a continuacion en el presente documento grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo) para los respectivos evaporadores (27) es mayor que un valor SHt predeterminado.
En el primer aspecto, cuando el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo es mayor que el valor SHt predeterminado, la temperatura Tem establecida puede cambiarse a un valor mas grande que el valor actual. En otras palabras, la temperatura Tem establecida se cambia regularmente a valores mas grandes a partir del valor actual, es decir, se aumenta gradualmente a partir del valor actual, y cuando el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo alcanza el valor SHt predeterminado o menos, se detiene el cambio de la temperatura Tem establecida.
Cuando la temperatura Tem establecida se cambia a un valor mas grande que el valor actual, la unidad de ajuste de capacidad (6) reduce la capacidad del compresor (21) de manera que la temperatura Te de evaporacion actual se aproxima a la temperatura Tem establecida. Por tanto, el consumo de energfa del compresor (21) puede reducirse para que sea mas pequeno que este antes del cambio en la temperatura Tem establecida.
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Por otro lado, cuando disminuye la capacidad del compresor (21), disminuye la tasa de flujo de un refrigerante que fluye en cada uno de los evaporadores (27), y disminuye la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores (27). Para compensar la cantidad reducida de intercambio de calor, la unidad de ajuste de cantidad de reduccion de presion (9) establece el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo en un grado mas bajo que el grado actual, y reduce la cantidad de reduccion de presion de un refrigerante que pasa a traves de los mecanismos de expansion (26) de manera que el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual se aproxima al grado SHs de sobrecalentamiento objetivo establecido. Por consiguiente, la tasa de flujo de un refrigerante que fluye en los evaporadores (27) aumenta, y por tanto, es posible impedir que disminuya la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores (27) para ser mas pequena que el cambio en la temperatura Tem establecida.
La temperatura Tem establecida se cambia a un valor mas grande que el valor actual en el estado de funcionamiento en el que el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo es mayor que el valor SHt predeterminado, con el fin de impedir que el compresor (21) realice una operacion de humectacion. Esto es porque cuando la temperatura Te de evaporacion aumenta para aproximarse a la temperatura Tem establecida despues de un cambio en la temperatura Tem establecida, un refrigerante que fluye hacia fuera del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo tiende a cambiarse de un estado sobrecalentado a un estado de dos fases debido a un aumento en la presion de evaporacion del refrigerante.
El valor SHt predeterminado es el lfmite mas bajo del grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo en el caso en el que se permite el cambio en la temperatura Tem establecida. Por tanto, el valor SHt predeterminado es preferiblemente un valor en el que el compresor (21) no realiza operacion de humectacion despues del cambio en la temperatura Tem establecida. Alternativamente, basandose en la relacion entre el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante y el COP tal como se muestra en la figura 3, el valor SHt predeterminado puede establecerse para obtener un COP deseado.
En un segundo aspecto de la presente invencion, en el sistema de refrigeracion del primer aspecto, la unidad de cambio (5) incluye una parte de determinacion (5a) configurada para determinar una cantidad de cambio en la temperatura Tem establecida basandose en una desviacion entre el mas bajo de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo determinado para los evaporadores (27) respectivos y el valor SHt predeterminado, y la unidad de cambio (5) esta configurada para cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mayor que el valor actual mediante la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a).
En el segundo aspecto, la cantidad de cambio al cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mas grande que el valor actual se determina basandose en una desviacion entre el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo y el valor SHt predeterminado. Es decir, a medida que la temperatura Te de evaporacion aumenta, la region de sobrecalentamiento del area de transferencia de calor en los evaporadores (27) tiende a ser mas pequena, y los grados SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de los evaporadores (27) tienden a disminuir. Por consiguiente, por ejemplo, a medida que la desviacion aumenta, puede aumentarse la cantidad de cambio en la temperatura Tem establecida, y puede reducirse apropiadamente el consumo de energfa del compresor (21) segun el estado de funcionamiento del sistema de refrigeracion.
En un tercer aspecto de la presente invencion, en el sistema de refrigeracion del segundo aspecto, la unidad de cambio (5) incluye una parte de correccion (5b) configurada para corregir la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a) a un valor mayor cuando uno de los evaporadores (27) que tiene una capacidad relativamente grande tiene el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo mas bajo, y a un valor mas pequeno cuando uno de los evaporadores (27) que tiene una capacidad relativamente pequena tiene el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo mas bajo.
En el tercer aspecto, la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a) puede corregirse basandose en la capacidad del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo. La cantidad de correccion aumenta a medida que aumenta la capacidad del evaporador (27). Este establecimiento de la cantidad de correccion se determina porque cuando se aumentan de la misma manera las temperaturas de evaporacion Te de los evaporadores (27), se estrecha menos la region de sobrecalentamiento del area de transferencia de calor en el evaporador (27) que tiene una capacidad mas grande, y se reduce menos el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de este evaporador (27).
En un cuarto aspecto de la presente invencion, en el sistema de refrigeracion de uno de los aspectos primero a tercero, el refrigerante que se hace circular en el circuito de refrigerante (20) es dioxido de carbono.
En el cuarto aspecto, incluso en el sistema de refrigeracion que incluye el circuito de refrigerante (20) en el que el dioxido de carbono esta alojado, la presencia de la unidad de cambio (5) puede reducir el consumo de energfa del compresor (21) en comparacion con el consumo de energfa de la misma antes de un cambio en la temperatura Tem establecida, al tiempo que impide que disminuya la cantidad de intercambio de calor en cada uno de los evaporadores (27) de la cantidad antes del cambio en la temperatura Tem establecida. Tal como se muestra en la figura 3, en el caso de usar dioxido de carbono, el grado de una disminucion en el COP con un aumento en el grado
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de sobrecalentamiento es mayor que el que se da en el caso de usar un refrigerante de fluorocarbono, el valor SHt predeterminado es preferiblemente mas pequeno que el que se da en el caso de usar el refrigerante de fluorocarbono.
Ventajas de la invencion
A diferencia de los sistemas de refrigeracion convencionales, segun la presente invencion, la temperatura Tem establecida puede cambiarse a un valor mayor que el valor actual basandose en los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo de los evaporadores (27). Aproximar la temperatura Te de evaporacion a la temperatura Tem establecida cambiada, por tanto, puede reducir el consumo de energfa del compresor (21) en comparacion con el consumo de energfa antes del cambio en la temperatura Tem establecida, al tiempo que impide que disminuya la cantidad de intercambio de calor en cada uno de los evaporadores (27) de la cantidad antes del cambio en la temperatura Tem establecida. Por consiguiente, en el sistema de refrigeracion que incluye el circuito de refrigerante (20) con una pluralidad de evaporadores (27), puede reducirse el consumo de energfa del compresor (21) necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores (27) tanto como sea posible para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento (COP) del sistema de refrigeracion.
El cambio en la temperatura Tem establecida a un valor mas grande que el valor actual aumenta la temperatura Te de evaporacion y reduce los grados SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de los evaporadores (27). Tal como se muestra en la figura 3, a medida que disminuye el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante, el COP tiende a aumentar. Por tanto, una disminucion en los grados SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de los evaporadores (27) puede reducir el consumo de energfa del compresor (21) tanto como sea posible para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento (COP) del sistema de refrigeracion.
En el segundo aspecto, la cantidad de cambio al cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mas grande que el valor actual puede determinarse basandose en una desviacion entre el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo y el valor SHt predeterminado. Por tanto, puede reducirse apropiadamente el consumo de energfa del compresor (21) necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores segun el estado de funcionamiento del sistema de refrigeracion, reduciendo de ese modo una disminucion en el coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeracion.
En el tercer aspecto, puede corregirse la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a) basandose en la capacidad del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo. Por tanto, segun la capacidad del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo, puede reducirse el consumo de energfa del compresor (21) mas apropiadamente para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeracion.
En el cuarto aspecto, incluso el sistema de refrigeracion que incluye el circuito de refrigerante (20) en el que el dioxido de carbono esta encerrado, puede reducirse el consumo de energfa del compresor (21) necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores (27) tanto como sea posible para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeracion. Ademas, si el sistema de refrigeracion de este aspecto esta configurado de manera que la temperatura Tem establecida se cambia gradualmente a valores mas grandes a partir del valor actual, es decir, se aumente gradualmente desde el valor actual, y cuando el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo alcanza el valor SHt predeterminado o menos, se detiene el cambio en la temperatura Tem establecida, permitiendo, por tanto, el control de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo de los evaporadores (27). Por consiguiente, en el caso en el que el grado de una disminucion en el COP con un aumento en el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante es mayor que el que se da en el caso de usar un refrigerante de fluorocarbono, tal como en un sistema de refrigeracion que usa dioxido de carbono, el control para impedir un aumento en el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante puede reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeracion.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante de un acondicionador de aire segun un modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuracion de un controlador.
La figura 3 es un grafico que muestra una relacion entre un grado de sobrecalentamiento y un COP.
Descripcion de numeros de referencia
1 controlador
2 unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento
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3 unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo
4a unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion
4b unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento
5 unidad de cambio
5a parte de determinacion
5b parte de correccion
6 unidad de control de inversor (unidad de ajuste de capacidad)
7 controlador remoto
8 unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo
9 unidad de control de valvula de expansion (unidad de ajuste de grado de abertura)
10 acondicionador de aire
11 unidad de exterior
12 unidad de interior
20 circuito de refrigerante
21 compresor
22 valvula selectora de cuatro vfas
23 intercambiador de calor de exterior
24 valvula de expansion de exterior
25 receptor
26 valvula de expansion de interior (valvula de expansion)
27 intercambiador de calor de interior (evaporador)
31 sensor de temperatura de interior
32 primer sensor de temperatura de refrigerante
33 segundo sensor de temperatura de refrigerante
34 circuito de puente de valvula de comprobacion
35 sensor de presion de baja presion
36 sensor de presion de alta presion Descripcion de realizaciones
Un modo de realizacion de la presente invencion se describira espedficamente a continuacion en el presente documento con referencia a los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra un acondicionador de aire segun este modo de realizacion. El acondicionador de aire (10) (un sistema de refrigeracion) de este modo de realizacion es un acondicionador de aire de tipo multiple que incluye una unidad de exterior (11) y una pluralidad de unidades de interior (12), y puede realizar una operacion de enfriamiento y una operacion de calentamiento. La unidad de exterior (11) esta colocada en el exterior, y cada una de las unidades de interior (12) esta colocada en un espacio de interior. Tal como se ilustra en la figura 1, el acondicionador de aire (10) incluye un circuito de refrigerante (20), un controlador (1) y controladores remotos (7) asociados con las unidades de interior (12) respectivas.
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<Circuito de refrigerante>
El circuito de refrigerante (20) es un circuito cerrado que usa dioxido de carbono como refrigerante, y esta configurado para realizar un ciclo de refrigeracion supercntico en el que la alta presion del circuito de refrigerante (20) se establece en una presion mayor que o igual a una presion cntica de dioxido de carbono.
El circuito de refrigerante (20) esta conectado a un compresor (21), una valvula selectora de cuatro vfas (22), un intercambiador de calor de exterior (23), una valvula de expansion de exterior (24), un receptor (25), un circuito de puente de valvula de comprobacion (34), valvulas de expansion de interior (26) (mecanismos de expansion) e intercambiadores de calor de interior (27) (evaporadores). El compresor (21), la valvula selectora de cuatro vfas (22), el intercambiador de calor de exterior (23), la valvula de expansion de exterior (24) y el receptor (25) estan provistos en la unidad de exterior (11). Las valvulas de expansion de interior (26) y los intercambiadores de calor de interior (27) estan provistos en las unidades de interior (12). En la unidad de exterior (11), un ventilador de exterior (28) esta provisto cerca del intercambiador de calor de exterior (23). En cada una de las unidades de interior (12), esta provisto un ventilador de interior (29) cerca del intercambiador de calor de interior (27).
Espedficamente, en el circuito de refrigerante (20), el lado de descarga del compresor (21) se conecta a un primer orificio de la valvula selectora de cuatro vfas (22), y el lado de succion de la misma se conecta a un segundo orificio de la valvula selectora de cuatro vfas (22). En el circuito de refrigerante (20), el intercambiador de calor de exterior (23), la valvula de expansion de exterior (24), el circuito de puente de valvula de comprobacion (34), el receptor (25), las valvulas de expansion de interior (26) y los intercambiadores de calor de interior (27) estan ubicados en este orden desde un tercer orificio hasta un cuarto orificio de la valvula selectora de cuatro vfas (22). En la configuracion precedente, se proporcionan dos intercambiadores de calor de interior (27), y estan ubicados en paralelo entre sf. Las valvulas de expansion de interior (26) se proporcionan para los intercambiadores de calor de interior (27) respectivos.
El circuito de puente de valvula de comprobacion (34) incluye las valvulas de comprobacion primera a cuarta (CV1, CV2, CV3, CV4) que estan conectadas entre sf a traves de las tubenas de refrigerante tal como se ilustra en la figura 1. La tubena de refrigerante que se extiende desde la valvula de expansion de exterior (24) se conecta a una parte entre la primera valvula de comprobacion (CV1) y la cuarta valvula de comprobacion (CV4). Las tubenas de refrigerante que se extienden desde las valvulas de expansion de interior (26) respectivas se combinan entre sf, y se conectan a una parte entre la segunda valvula de comprobacion (CV2) y la tercera valvula de comprobacion (CV3). La tubena de refrigerante que se extiende desde una parte de entrada de refrigerante del receptor (25) se conecta a una parte entre la tercera valvula de comprobacion (CV3) y la cuarta valvula de comprobacion (CV4). La tubena de refrigerante que se extienden desde un parte de salida de refrigerante del receptor (25) se conecta a una parte entre la primera valvula de comprobacion (CV1) y la segunda valvula de comprobacion (CV2).
La primera valvula de comprobacion (CV1) esta orientada para permitir un flujo desde la parte de salida de refrigerante del receptor (25) hasta el intercambiador de calor de exterior (23). La segunda valvula de comprobacion (CV2) esta orientada para permitir un flujo desde la parte de salida de refrigerante del receptor (25) hasta las valvulas de expansion de interior (26). La tercera valvula de comprobacion (CV3) esta orientada para permitir un flujo desde las valvulas de expansion de interior (26) hasta la parte de entrada de refrigerante del receptor (25). La cuarta valvula de comprobacion (CV4) esta orientada para permitir un flujo desde el intercambiador de calor de exterior (23) hasta la parte de entrada de refrigerante del receptor (25).
El compresor (21) es hermetico, y su capacidad puede variarse mediante un inversor (no mostrado) conectado electricamente al compresor (21). El compresor (21) esta configurado para comprimir un refrigerante aspirado a una presion cntica o mayor y despues descargar el refrigerante resultante. El intercambiador de calor de exterior (23) es un intercambiador de calor de aire que realiza intercambio de calor entre el aire de exterior tomado por el ventilador de exterior (28) y un refrigerante. Cada uno de los intercambiadores de calor de interior (27) es un intercambiador de calor por aire que realiza intercambio de calor entre aire de interior tomado por uno de los ventiladores de interior (29) asociado y un refrigerante. Cada una de las valvulas de expansion de exterior (24) y las valvulas de expansion de interior (26) es una valvula de expansion electronica que tiene un grado de abertura variable.
El receptor (25) es un deposito hermetico cilmdrico orientado verticalmente que tiene una entrada de refrigerante y una salida de refrigerante. El deposito esta configurado para almacenar temporalmente un refrigerante que ha fluido a traves de la entrada de refrigerante y permitir que el refrigerante almacenado fluya desde la salida de refrigerante.
La valvula selectora de cuatro vfas (22) puede conmutarse entre un primer estado (indicado por lmeas continuas en la figura 1) en el que el primer orificio se comunica con el tercer orificio y el segundo orificio se comunica con el cuarto orificio y un segundo estado (indicado por lmeas discontinuas en la figura 1) en el que el primer orificio se comunica con el cuarto orificio y el segundo orificio se comunica con el tercer orificio. Espedficamente, cuando la valvula selectora de cuatro vfas (22) esta en el primer estado en el circuito de refrigerante (20), un refrigerante circula en un ciclo de enfriamiento, los intercambiadores de calor de interior (27) sirven como evaporadores, y el intercambiador de calor de exterior (23) sirve como condensador. Cuando la valvula selectora de cuatro vfas (22)
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esta en el segundo estado en el circuito de refrigerante (20), un refrigerante circula en un ciclo de calentamiento, los intercambiadores de calor de interior (27) sirven como condensadores, y el intercambiador de calor de exterior (23) sirve como evaporador.
El circuito de refrigerante (20) incluye sensores de temperatura de interior (31), primeros sensores de temperature de refrigerante (32), y segundos sensores de temperatura de refrigerante (33). Cada uno de los sensores de temperatura de interior (31) detecta una temperatura Ta de succion de aire de interior en uno de los intercambiadores de calor de interior (27) asociado. Cada uno de los primeros sensores de temperatura de refrigerante (32) detecta una temperatura Tout de salida de refrigerante de uno de los intercambiadores de calor de interior (27) asociado cuando un refrigerante circula en el ciclo de enfriamiento en el circuito de refrigerante (20). Cada uno de los segundos sensores de temperatura de refrigerante (33) detecta una temperatura de salida de refrigerante de uno de los intercambiadores de calor de interior (27) asociado cuando un refrigerante circula en el ciclo de calentamiento en el circuito de refrigerante (20). El circuito de refrigerante (20) incluye un sensor (36) de presion de alta presion para detectar una alta presion del circuito de refrigerante (20) y un sensor de presion de baja presion (35) para detectar una baja presion del circuito de refrigerante (20).
<Controlador>
El controlador (1) controla el funcionamiento del acondicionador de aire (10). El controlador (1) se conecta a sensores provistos en diversas ubicaciones del acondicionador de aire (10) y los controladores remotos (7) para emitir instrucciones de funcionamiento del acondicionador de aire (10), a traves de cableado electrico. El controlador (1) se conecta a actuadores tales como el compresor (21), el inversor, la valvula selectora de cuatro vfas (22), la valvula de expansion de exterior (24) y las valvulas de expansion de interior (26), a traves de cableado electrico.
El controlador (1) esta configurado para realizar el control de funcionamiento accionando los actuadores segun una entrada de senal de deteccion de los sensores y una entrada de senal de funcionamiento de los controladores remotos (7).
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuracion del controlador (1). Tal como se ilustra en la figura 2, el controlador (1) incluye unidades de calculo de grado de sobrecalentamiento (2), una unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo (3), una unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion (4a), una unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento (4b), una unidad de cambio (5), una unidad de control de inversor (6) (una unidad de ajuste de capacidad), unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) y unidades de control de valvula de expansion (9) (unidades de ajuste de cantidad de reduccion de presion). Una de las unidades de calculo de grado de sobrecalentamiento (2), una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) y una de las unidades de control de valvula de expansion (9) estan provistas en el controlador (1) para cada una de las unidades de interior (12).
En la configuracion precedente, el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante convencional se realiza mediante las unidades de calculo de grado de sobrecalentamiento (2), las unidades (8) de establecimiento de sobrecalentamiento de grado objetivo, las unidades de control de valvula de expansion (9) y las valvulas de expansion de interior (26), y el control de capacidad de compresor convencional se realiza mediante la unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion (4a), la unidad de control de inversor (6) y el compresor (21). El control de un cambio en el establecimiento de la temperatura de evaporacion, que es una caractenstica de la presente invencion, se realiza mediante la unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo (3), la unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento (4b) y la unidad de cambio (5). Estos controles se describiran espedficamente mas adelante.
-Comportamiento de funcionamiento-
<Operacion de enfriamiento>
Se describira ahora el comportamiento de funcionamiento del acondicionador de aire (10).
En primer lugar, en la operacion de enfriamiento, la valvula selectora de cuatro vfas (22) esta establecida en el primer estado. En este estado, cuando se inicia el compresor (21), se realiza un ciclo de enfriamiento en el que el intercambiador de calor de exterior (23) sirve como disipador termico y los intercambiadores de calor de interior (27) sirven como evaporadores.
Espedficamente, se descarga un refrigerante comprimido a una region supercntica en el compresor (21) desde el compresor (21), y despues fluye en el intercambiador de calor de exterior (23) a traves de la valvula selectora de cuatro vfas (22). El refrigerante que ha fluido al interior del intercambiador de calor de exterior (23) disipa el calor al aire de exterior, y fluye hacia fuera del intercambiador de calor de exterior (23) en la valvula de expansion de exterior (24). La presion del refrigerante que ha fluido al interior de la valvula de expansion de exterior (24) se reduce desde la region supercntica hasta una region de dos fases, y despues el refrigerante resultante fluye hacia fuera de la valvula de expansion de exterior (24). El refrigerante de dos fases pasa a traves del circuito de puente de valvula de
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comprobacion (34), y despues fluye al interior del receptor (25). El receptor (25) almacena temporalmente el refrigerante de dos fases, y el refrigerante lfquido almacenado fluye hacia fuera del receptor (25).
El refrigerante que ha fluido hacia fuera del receptor (25) pasa a traves del circuito de puente de valvula de comprobacion (34), y despues se desvfa para fluir al interior de las valvulas de expansion de interior (26). La presion del refrigerante que ha fluido en cada una de las valvulas de expansion de interior (26) se reduce a un valor predeterminado, y el refrigerante resultante fluye hacia fuera de la valvula (26) de expansion de interior al interior de uno de los intercambiadores de calor de interior (27) asociado. El refrigerante que ha fluido al interior de los intercambiadores de calor de interior (27) absorbe calor desde el aire de interior para evaporarse, y despues fluye hacia fuera de los intercambiadores de calor de interior (27). En ese momento, el aire de interior libera calor para enfriarse, y se suministra el aire de interior enfriado a las salas. Los refrigerantes de los intercambiadores de calor de interior (27) se combinan entre sf, y el refrigerante combinado pasa a traves de la valvula selectora de cuatro vfas (22) para ser aspirado al interior del compresor (21). En el compresor (21), el refrigerante se comprime de nuevo a la region supercntica, y se descarga desde el compresor (21). De esta manera, el refrigerante circula, realizando de ese modo la operacion de enfriamiento del acondicionador de aire.
<Operacion de calentamiento>
En la operacion de calentamiento, la valvula selectora de cuatro vfas (22) se establece en el segundo estado. En este estado, cuando se inicia el compresor (21), se realiza un ciclo de calentamiento en el que el intercambiador de calor de exterior (23) sirve como evaporador y los intercambiadores de calor de interior (27) sirven como disipadores termicos.
Espedficamente, se descarga un refrigerante comprimido a una region supercntica en el compresor (21) desde el compresor (21). El refrigerante descargado desde el compresor (21) pasa a traves de la valvula selectora de cuatro vfas (22), y despues se desvfa para fluir al interior de los intercambiadores de calor de interior (27). El refrigerante que ha fluido al interior de los intercambiadores de calor de interior (27) disipa calor al aire de interior, y despues fluye hacia fuera de los intercambiadores de calor de interior (27). En ese momento, el aire de interior se calienta mediante la disipacion de calor, y el aire calentado de interior se suministra a las salas. El refrigerante que ha fluido hacia fuera de los intercambiadores de calor de interior (27) fluye al interior de las valvulas de expansion de interior (26). La presion del refrigerante que ha fluido al interior de cada una de las valvulas de expansion de interior (26) se reduce desde la region supercntica a una presion predeterminada, y el refrigerante resultante fluye hacia fuera de las valvulas de expansion de interior (26). Los refrigerantes de las valvulas de expansion de interior (26) se combinan entre sf, y despues fluyen al interior del receptor (25) a traves del circuito de puente de valvula de comprobacion (34). El receptor (25) almacena temporalmente un refrigerante de dos fases, y el refrigerante lfquido almacenado fluye hacia fuera del receptor (25).
El refrigerante del receptor (25) pasa a traves del circuito de puente de valvula de comprobacion (34), y despues fluye al interior de la valvula de expansion de exterior (24). La presion del refrigerante que ha fluido al interior de la valvula de expansion de exterior (24) se reduce a una presion predeterminada, y el refrigerante resultante fluye hacia fuera de la valvula de expansion de exterior (24) en el intercambiador de calor de exterior (23). El refrigerante que ha fluido al interior del intercambiador de calor de exterior (23) absorbe calor del aire de exterior para evaporarse, y despues fluye hacia fuera del intercambiador de calor de exterior (23). El refrigerante del intercambiador de calor de exterior (23) pasa a traves de la valvula selectora de cuatro vfas (22), y se aspira al interior del compresor (21). En el compresor (21), el refrigerante se comprime de nuevo a la region supercntica, y despues se descarga desde el compresor (21). De esta manera, el refrigerante circula, realizando de ese modo la operacion de calentamiento del acondicionador de aire.
<Control de funcionamiento mediante controlador>
El control de funcionamiento realizado en la operacion de enfriamiento se describira ahora con referencia a la figura 2. En primer lugar, se describiran el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante y el compresor control de capacidad. Despues, se describira el control de un cambio en el establecimiento de la temperatura de evaporacion.
En el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante, se calcula una desviacion e1 basandose en una temperatura Ts establecida de interior emitida desde cada uno de los controladores remotos (7) y una temperatura Ta de succion se realimenta desde cada uno de los sensores de temperatura de interior (31). Espedficamente, la desviacion e1 se obtiene restando la temperatura Ta de succion a la temperatura Ts establecida de interior. Esta desviacion e1 se introduce en cada una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8).
Cada una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) convierte la desviacion e1 introducida en un grado SHs de sobrecalentamiento objetivo, y emite el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo. Cada una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) tiene una funcion con la que la desviacion e1 y el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo tienen una relacion predeterminada. Basandose
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en esta funcion, la desviacion el se convierte en el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo.
Espedficamente, cuando la temperatura Ta de succion es mayor que la temperatura Ts establecida de interior, se cambia el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo a un grado mas bajo que el grado actual. Por otro lado, cuando la temperatura Ta de succion es mas baja que la temperatura Ts establecida de interior, se cambia el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo a un grado mayor que el grado actual.
Despues, una desviacion e2 se calcula basandose en el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo emitido desde cada una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) y el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante realimentado desde cada de las unidades de interior (12) a traves de una de las unidades de calculo de grado de sobrecalentamiento (2) asociada. Espedficamente, la desviacion e2 se obtiene restando un grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual al grado SHs de sobrecalentamiento objetivo. La desviacion e2 se introduce en cada de las unidades de control de valvula de expansion (9).
Cada una de las unidades de control de valvula de expansion (9) convierte la desviacion e2 introducida en una cantidad AEV de grado de abertura de valvula de expansion, y emite la cantidad AEV de grado de abertura de valvula de expansion. Cada una de las unidades de control de valvula de expansion (9) tiene una funcion con la que la desviacion e2 y la cantidad AEV de grado de abertura de valvula de expansion tienen una relacion predeterminada. Basandose en esta funcion, la desviacion e2 se convierte en la cantidad AEV de grado de abertura de valvula de expansion.
Espedficamente, cuando el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual es mayor que el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo, se cambia el grado de abertura de cada una de las valvulas de expansion de interior (26) a un grado mayor que el grado actual. Por otro lado, cuando el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante actual es mas bajo que el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo, se cambia el grado de abertura de cada una de las valvulas de expansion de interior (26) a un grado mas bajo que el grado actual. Despues, se realimentan una temperatura Ta de succion y una temperatura Tout de salida de refrigerante cambiada segun el cambio en el grado de abertura de cada una de las valvulas de expansion de interior (26).
De esta manera, el grado de abertura de cada una de las valvulas de expansion de interior (26) se ajusta para ajustar la tasa de flujo de un refrigerante que fluye en uno de los intercambiadores de calor de interior (27) asociado, cambiando de ese modo la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor de interior (27) de modo que la temperatura Ta de succion se aproxima a la temperatura Tem establecida de interior de una sala.
Despues, se describe el control de capacidad del compresor.
La unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion (4a) establece una temperatura Te de evaporacion de un refrigerante que se hace circular en el circuito de refrigerante (20), y esta configurada para enviar una temperatura Tem establecida de la temperatura de evaporacion al recibir la longitud de las tubenas de conexion que conectan la unidad de exterior (11) a las unidades de interior (12), la temperatura de aire de exterior de un espacio de exterior en el que esta colocada la unidad de exterior (11), y las temperaturas Ts establecidas de interior de los controladores remotos (7), por ejemplo. La temperatura Tem establecida emitida desde esta unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion (4a) se convierte en una temperatura Tes de cambio de establecimiento en la unidad de cambio (5), que se describira mas adelante, cuando sea necesario.
Basandose en la temperatura Tes de cambio de establecimiento emitida desde la unidad de cambio (5) y una temperatura Te de evaporacion realimentada desde la unidad de exterior (11), se calcula una desviacion e4. Espedficamente, la desviacion e4 se obtiene restando la temperatura Te de evaporacion actual a la temperatura Tes de cambio de establecimiento. La desviacion e4 se introduce en la unidad de control de inversor (6).
La unidad de control de inversor (6) convierte la desviacion e4 introducida en una cantidad Af de cambio de frecuencia, y emite la cantidad Af de cambio de frecuencia. La unidad de control de inversor (6) tiene una funcion con la que la desviacion e4 y la cantidad Af de cambio de frecuencia tienen una relacion predeterminada. Basandose en esta funcion, la desviacion e4 se convierte en la cantidad Af de cambio de frecuencia.
Espedficamente, cuando la temperatura Te de evaporacion actual es mayor que la temperatura Tes de cambio de establecimiento, se cambia la frecuencia del compresor (21) a un valor mas grande que el valor actual. Por otro lado, cuando la temperatura Te de evaporacion actual es mas baja que la temperatura Tes de cambio de establecimiento, se cambia la frecuencia del compresor (21) a un valor mas pequeno que el valor actual. Entonces, se realimenta la temperatura Te de evaporacion cambiada segun el cambio en la frecuencia del compresor (21).
De esta manera, la frecuencia de funcionamiento del compresor (21) se ajusta de manera que la temperatura Te de evaporacion se aproxima a la temperatura Tes de cambio de establecimiento.
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Entonces, se describe el control del cambio en el establecimiento de la temperature de evaporacion.
Cuando el acondicionador de aire (10) empieza a funcionar, la unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento (4b) emite un valor SHt predeterminado que es un valor umbral para determinar si se permite o no un cambio en la temperatura Tem establecida.
Por otro lado, los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo emitidos desde las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8) se introducen a la unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo (3). Al recibir los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo, la unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo (3) emite el mas bajo (es decir, el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo) de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo introducidos y un valor de capacidad que indica la capacidad del intercambiador de calor de interior (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo en las unidades de interior (12).
Basandose en el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo emitido desde la unidad de calculo de grado de sobrecalentamiento objetivo mmimo (3) y el valor SHt predeterminado emitido desde la unidad de establecimiento de grado de sobrecalentamiento (4b), se calcula una desviacion e3. Espedficamente, la desviacione3 se obtiene restando el valor SHt predeterminado al grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo. La desviacion e3 se introduce en la unidad de cambio (5) junto con el valor m de capacidad.
Como se describio anteriormente, la unidad de cambio (5) convierte la temperatura Tem establecida emitida desde la unidad de establecimiento de temperatura de evaporacion (4a) en la temperatura Tes de cambio de establecimiento cuando es necesario, y emite la temperatura Tes de cambio de establecimiento. La unidad de cambio (5) incluye una parte de determinacion (5a) y una parte de correccion (5b). La parte de determinacion (5a) convierte la temperatura Tem establecida en una temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion. La parte de correccion (5b) corrige esta temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion cuando es necesario.
La parte de determinacion (5a) tiene una funcion con la que la desviacion e3 y la temperatura Tes' de cambio de establecimiento introducidas antes de la correccion tienen una relacion predeterminada. Basandose en esta funcion, la desviacion e3 se convierte en la temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion.
Espedficamente, cuando la desviacion e3 es cero o menos, es decir, el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo minimo es menor que o igual al valor SHt predeterminado, no se convierte la temperatura Tem establecida introducida. Entonces, la unidad de cambio (5) emite un valor igual a la temperatura Tem establecida introducida, tal como la temperatura Tes de cambio de establecimiento.
Por otro lado, cuando la desviacion e3 es mas grande que cero, es decir, el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo es mayor que el valor SHt predeterminado, se convierte la temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion en un valor mas grande que la temperatura Tem establecida actual.
La parte de correccion (5b) tiene una funcion con la que el valor m de capacidad del intercambiador de calor de interior (27) y el factor de correccion tienen una relacion predeterminada. Esta funcion tiene un valor de capacidad predeterminado con el que el factor de correccion es 1 (uno). A medida que el valor m de capacidad introducido aumenta desde este valor de capacidad predeterminado, aumenta el factor de correccion desde 1 (uno). A medida que el valor m de capacidad introducido disminuye desde el valor de capacidad predeterminado, disminuye el factor de correccion desde 1 (uno).
Este factor de correccion se anade a la temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion determinada por la parte de determinacion (5a), obteniendo de ese modo una temperatura Tes de cambio de establecimiento. Es decir, cuando la capacidad del intercambiador de calor de interior (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo irnnimo es grande, se corrige la temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion a un valor mayor. Cuando la capacidad del intercambiador de calor de interior (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo es pequena, se corrige la temperatura Tes' de cambio de establecimiento antes de la correccion a valor mas pequeno. Entonces, la unidad de cambio (5) emite el valor corregido como la temperatura Tes de cambio de establecimiento.
-Ventajas de las realizaciones-
A diferencia de los acondicionadores de aire convencionales, en el acondicionador de aire de este modo de realizacion, puede cambiarse la temperatura Tem establecida a la temperatura Tes de cambio de establecimiento mayor que el valor actual, basandose en los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo de los intercambiadores de calor de interior (27). Entonces, la temperatura Te de evaporacion se aproxima a la temperatura Tes de cambio de establecimiento, reduciendo de ese modo el consumo de energfa del compresor (21) en comparacion con el cambio en la temperatura Tem establecida, al tiempo que impide que disminuya la cantidad de intercambio de calor en los intercambiadores de calor de interior (27) de la cantidad de antes del cambio en la temperatura Tem establecida. Por
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consiguiente, en el acondicionador de aire con el circuito de refrigerante (20) que incluye los intercambiadores de calor de interior (27), el consumo de energfa del compresor (21) necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor en los intercambiadores de calor de interior (27) puede reducirse tanto como sea posible, para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento (COP) del acondicionador de aire.
El cambio en la temperatura Tem establecida a la temperatura Tes de cambio de establecimiento aumenta la temperatura Te de evaporacion de cada uno de los intercambiadores de calor de interior (27) y reduce el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de cada uno de los evaporadores (27). Tal como se muestra en la figura 3, el COP tiende a aumentar a medida que disminuye el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante. Por tanto, una disminucion en el grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante mas bajo de cada uno de los intercambiadores de calor de interior (27) puede reducir el consumo de energfa del compresor (21) tanto como sea posible para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento (COP) del acondicionador de aire.
En este modo de realizacion, la cantidad de cambio en la temperatura Tem establecida a la temperatura Tes de cambio de establecimiento se establece basandose en una desviacion entre el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo y el valor SHt predeterminado. Por tanto, segun el estado de funcionamiento del acondicionador de aire, el consumo de energfa del compresor (21) necesario para obtener la cantidad de intercambio de calor en los evaporadores puede reducirse apropiadamente para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento del acondicionador de aire.
Ademas, en este modo de realizacion, la cantidad de cambio determinado por la parte de determinacion (5a) puede corregirse basandose en la capacidad del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo. Por tanto, segun la capacidad del evaporador (27) que tiene el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo, el consumo de energfa del compresor (21) puede reducirse mas apropiadamente para reducir una disminucion en el coeficiente de rendimiento del acondicionador de aire.
<<Otras realizaciones>>
El modo de realizacion precedente puede tener las siguientes configuraciones.
En el modo de realizacion, las valvulas de expansion de interior (26) se usan como mecanismos de expansion. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. Alternativamente, los expansores pueden usarse como mecanismos de expansion, por ejemplo.
En el modo de realizacion, cada una de las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8), las unidades de control de valvula de expansion (9), la unidad de control de inversor (6), y la parte de determinacion (5a) convierten una desviacion introducida en un valor emitido basandose en una funcion predeterminada. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. La desviacion introducida puede convertirse en un valor emitido basandose en un control por retroalimentacion o una combinacion de control por retroalimentacion y un control por alimentacion directa, en lugar de la funcion.
En el modo de realizacion, el controlador (1) realiza el control de grado de sobrecalentamiento de salida de refrigerante, el control de capacidad de compresor, y el control de cambio en el establecimiento de la temperatura de evaporacion con una tecnica de retroalimentacion. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. Alternativamente, estos controles pueden realizarse mediante una tecnica basada en modelos o una tecnica no interactiva.
En el modo de realizacion, el controlador (1) esta configurado de manera que cuando el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo es mayor que el valor SHt predeterminado, la unidad de cambio (5) cambia la temperatura Tem establecida a la temperatura Tes de cambio de establecimiento mayor que el valor actual. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. Alternativamente, por ejemplo, el controlador (1) puede estar configurado de manera que se cambie gradualmente la temperatura Tem establecida a valores mayores a partir del valor actual, es decir, se aumente gradualmente desde el valor actual, y cuando el grado SHsm de sobrecalentamiento objetivo mmimo alcance el valor SHt predeterminado o menos, se detiene el cambio en la temperatura Tem establecida.
En este modo de realizacion, las funciones usadas por las unidades de establecimiento de grado de sobrecalentamiento objetivo (8), las unidades de control de valvula de expansion (9), la unidad de control de inversor (6), la parte de determinacion (5a) y la parte de correccion (5b) pueden ser expresiones matematicas, o mapas creados basandose en las expresiones matematicas. A diferencia de las expresiones matematicas, el uso de los mapas puede evitar un calculo complicado.
En el modo de realizacion, el acondicionador de aire puede conmutarse entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. Alternativamente, el acondicionador de aire puede ser un sistema de refrigeracion dedicado a la operacion de
enfriamiento. En el modo de realizacion, el dioxido de carbono esta encerrado en el circuito de refrigerante (20). Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esta configuracion. Alternativamente, por ejemplo, un refrigerante de fluorocarbono puede estar encerrado en el circuito de refrigerante (20).
5 Las realizaciones anteriores son simplemente ejemplos preferidos en naturaleza, y no estan destinados a limitar el alcance, las aplicaciones y el uso de la invencion tal como se define en las reivindicaciones.
Aplicabilidad industrial
10 Tal como se describio anteriormente, la presente invencion es util para tecnicas para controlar operaciones de sistemas de refrigeracion que incluyen un circuito de refrigerante en el que estan conectados una pluralidad de evaporadores.

Claims (1)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    Sistema de refrigeracion, que comprende:
    un circuito de refrigerante (20) configurado para realizar un ciclo de refrigeracion y que incluye un compresor (21) que tiene una capacidad variable, una pluralidad de evaporadores (27), y mecanismos de expansion (26) respectivamente asociados con los evaporadores (27);
    una unidad de ajuste de capacidad (6) configurada para ajustar la capacidad del compresor (21) de manera que una temperature Te de evaporacion de un refrigerante que se hace circular en el circuito de refrigerante (20) se aproxima a una temperature Tem establecida predeterminada;
    en el que
    una unidad de ajuste de cantidad de reduccion de presion (9) configurada para ajustar una cantidad de reduccion de presion de un refrigerante que pasa a traves de cada uno de los mecanismos de expansion (26) de manera que un grado SH de sobrecalentamiento de salida de refrigerante de uno de los evaporadores (27) asociados se aproxima a un grado SHs de sobrecalentamiento objetivo determinado basandose en una cantidad de intercambio de calor necesaria para el evaporador (27); caracterizado por que
    una unidad de cambio (5) configurada para cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mayor que un valor actual cuando el mas bajo de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo determinado para los evaporadores (27) respectivos es mayor que un valor SHt predeterminado.
    Sistema de refrigeracion segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de cambio (5) incluye una parte de determinacion (5a) configurada para determinar una cantidad de cambio en la temperatura Tem establecida basandose en una desviacion entre el mas bajo de los grados SHs de sobrecalentamiento objetivo determinado para los evaporadores (27) respectivos y el valor SHt predeterminado, y
    la unidad de cambio (5) esta configurada para cambiar la temperatura Tem establecida a un valor mayor que el valor actual mediante la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a).
    Sistema de refrigeracion segun la reivindicacion 2, en el que la unidad de cambio (5) incluye una parte de correccion (5b) configurada para corregir la cantidad de cambio determinada por la parte de determinacion (5a) a un valor mayor cuando uno de los evaporadores (27) que tiene una capacidad relativamente grande tiene el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo mas bajo, y a un valor menor cuando uno de los evaporadores (27) que tiene una capacidad relativamente pequena tiene el grado SHs de sobrecalentamiento objetivo mas bajo.
    Sistema de refrigeracion segun una de las reivindicaciones 1 a 3,
    en el que el refrigerante que se hace circular en el circuito de refrigerante (20) es dioxido de carbono.
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