ES2855427T3

ES2855427T3 - Sistema de bomba de calor

Info

Publication number: ES2855427T3
Application number: ES10745960T
Authority: ES
Inventors: Masahiro Honda
Original assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: CN102326037A; KR20130086655A; AU2010219037A1; KR101366986B1; EP2402684A1; AU2010219037B2; EP2402684A4; KR20110129913A; US20110296860A1; WO2010098073A1; EP2402684B1; JP5711448B2; CN102326037B; JP2010196951A; KR101391775B1; US8984901B2

Abstract

Un sistema (1, 200, 300) de bomba de calor que comprende: un circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor que tiene un compresor (21) del lado de la fuente de calor de capacidad variable para comprimir el refrigerante del lado de la fuente de calor, un primer intercambiador (41a, 41b) de calor del lado de uso capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, un intercambiador (24) de calor del lado de la fuente de calor capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y un sensor (34) de presión de descarga del lado de la fuente de calor para detectar una presión de descarga del lado de la fuente de calor del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor (21) del lado de la fuente de calor; un circuito (40a, 40b) de refrigerante del lado de uso que tiene un compresor (62a, 62b) del lado de uso de capacidad variable para comprimir el refrigerante del lado de uso, un intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso para calentar un medio acuoso, el primer intercambiador (41a, 41b) de calor del lado de uso capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor, un sensor (75a) de presión de descarga del lado de uso para detectar la presión de descarga del lado de uso del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso, y un sensor (76a) de temperatura de descarga del lado de uso para detectar la temperatura de descarga del lado de uso del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso; y en donde el sistema de bomba de calor comprende una unidad de control que está configurada para controlar la capacidad del compresor (21) del lado de la fuente de calor de tal modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de la fuente de calor, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor, se convierta en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de la fuente de calor; y para controlar la capacidad del compresor (62a, 62b) del lado de uso de tal modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de uso, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso, se convierta en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de uso.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de bomba de calor

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de bomba de calor, y en particular se refiere a un sistema de bomba de calor capaz de calentar un medio acuoso utilizando un ciclo de bomba de calor.

Antecedentes de la técnica

Ya se conocen calentadores de agua por bomba de calor, como el descrito en el documento JP 60-164157 A, que son capaces de utilizar un ciclo de bomba de calor para calentar agua. Dicho calentador de agua por bomba de calor tiene principalmente un compresor, un intercambiador de calor de refrigerante/agua y un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, y está configurado para que el agua se caliente por la radiación del refrigerante en el intercambiador de calor de refrigerante/agua, y el agua caliente así obtenida se suministra a un tanque de almacenamiento.

Además, en los documentos EP 2131 122 A1 y WO 2008/117408 A1 se describe un sistema de bomba de calor que tiene una sola unidad de fuente de calor conectada a una unidad de carga para calentar agua a una alta temperatura. Un sistema de suministro de agua caliente incluye una unidad de fuente de calor provista de un primer compresor y un intercambiador 13 de calor de fuente de calor, y una unidad de carga provista de un primer controlador de flujo, un primer intercambiador de calor de carga, un segundo compresor, un segundo intercambiador de calor de carga, y un segundo controlador de flujo.

Un circuito principal se forma conectando el primer compresor, el intercambiador de calor de fuente de calor, el primer controlador de flujo y el primer intercambiador de calor de carga, con una tubería de líquido y una tubería de gas secuencialmente. Un circuito de refrigerante de carga se forma conectando el segundo compresor, el segundo intercambiador de calor de carga, el segundo controlador de flujo y el primer intercambiador de calor de carga secuencialmente con una tubería de refrigerante de carga.

Compendio de la invención

Con el calentador de agua con bomba de calor convencional arriba descrito se han de usar un calentador auxiliar y un intercambiador de calor de refrigerante/agua en combinación para calentar agua, para aumentar la presión de descarga del compresor y, por lo demás, para operar en condiciones de baja eficiencia operativa con el fin de suministrar agua caliente a alta temperatura a un tanque de almacenamiento de agua caliente, y una situación de este tipo no es la preferida.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un medio acuoso a alta temperatura en un sistema de bomba de calor capaz de calentar un medio acuoso usando un ciclo de bomba de calor.

Un sistema de bomba de calor según un primer aspecto de la presente invención comprende todas las características de la reivindicación 1 independiente adjunta. Entre otras cosas, comprende un circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor y un circuito de refrigerante del lado de uso. El circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor tiene un compresor del lado de la fuente de calor de capacidad variable para comprimir un refrigerante del lado de la fuente de calor, un primer intercambiador de calor del lado de uso capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor. El circuito de refrigerante del lado de uso tiene un compresor del lado de uso de capacidad variable para comprimir el refrigerante del lado de uso, un intercambiador de calor de refrigerante/agua capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso para calentar un medio acuoso, y el primer intercambiador de calor del lado de uso capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor. El sistema de bomba de calor controla la capacidad del compresor del lado de la fuente de calor de modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de la fuente de calor, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor, se convierte en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de la fuente de calor; y controla la capacidad del compresor del lado de uso de modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de uso, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso, se convierte en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de uso. El sistema de bomba de calor comprende además sensores tal como se define en la reivindicación 1 independiente adjunta.

En este sistema de bomba de calor, el refrigerante del lado de uso que circula a través del circuito de refrigerante del lado de uso se calienta en el primer intercambiador de calor del lado de uso por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor que circula a través del circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor, y es posible obtener en el circuito de refrigerante del lado de uso un ciclo de refrigeración que tiene una temperatura más alta que el ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor utilizando el calor obtenido del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, se puede obtener un medio acuoso a alta temperatura mediante la radiación del refrigerante del lado de uso en el intercambiador de calor de refrigerante/agua. En este momento es preferible realizar un control para que tanto el ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor como el ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de uso se estabilicen con el fin de obtener de manera estable un medio acuoso a alta temperatura. Sin embargo, en este sistema de bomba de calor, los compresores de los dos circuitos de refrigerante son compresores del tipo de capacidad variable, y la capacidad de los compresores se controla de modo que las temperaturas de saturación de descarga se convierten en temperaturas objetivo predeterminadas de saturación de descarga, utilizando temperaturas de saturación que corresponden a la presión del refrigerante en la descarga de los compresores (es decir, la temperatura de saturación de descarga del lado de la fuente de calor y la temperatura de saturación de descarga del lado de uso) como valores representativos de la presión del refrigerante de los ciclos de refrigeración. Por lo tanto, se puede estabilizar el estado de los ciclos de refrigeración en los dos circuitos de refrigerante y de este modo se puede obtener un medio acuoso a alta temperatura de forma estable.

Un sistema de bomba de calor según un segundo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el primer aspecto, en el que la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de uso se varía de acuerdo con una temperatura objetivo predeterminada de salida del medio acuoso, que es el valor objetivo de la temperatura del medio acuoso en la salida del intercambiador de calor de refrigerante/agua.

En este sistema de bomba de calor, las temperaturas objetivo de saturación de descarga del lado de uso se ajustan adecuadamente de acuerdo con la temperatura objetivo de salida del medio acuoso en la salida del intercambiador de calor de refrigerante/agua. Por lo tanto, se obtiene fácilmente una temperatura objetivo deseada de salida del medio acuoso y se puede realizar un control con buena capacidad de respuesta incluso cuando se ha modificado la temperatura objetivo de salida del medio acuoso.

El sistema de bomba de calor según un tercer aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el primer o el segundo aspectos, en el que la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se varía de acuerdo con la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo de salida del medio acuoso.

En este sistema de bomba de calor, la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajusta adecuadamente de acuerdo con la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo de salida del medio acuoso. Por lo tanto, el ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor se puede controlar para lograr un estado adecuado correspondiente al estado del ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un cuarto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a tercero, en el que el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además una primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso capaz de variar el caudal de refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador de calor del lado de uso; y el grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso se controla para reducirlo en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, sea igual o menor que una diferencia predeterminada de presión de control de carga baja del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a tercero controla la capacidad de los compresores de modo que la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante en la descarga de los compresores de los dos circuitos de refrigerante (es decir, la temperatura de saturación de descarga del lado de la fuente de calor y la temperatura de saturación de descarga del lado de uso) se convierte en una temperatura objetivo. En dicha configuración, cuando se solicita un suministro de medio acuoso con un amplio intervalo de temperaturas, la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, se vuelve muy pequeña y el ciclo de refrigeración del circuito de refrigerante del lado de uso no se puede controlar suficientemente usando solo el control de la capacidad del compresor del lado de uso.

En vista de lo anterior, en este sistema de bomba de calor se realiza un control que reduce el grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso capaz de variar el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador de calor del lado de uso en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, sea igual o menor que la diferencia de presión de protección de presión diferencial baja del lado de uso, lo que hace posible responder a una solicitud de suministro de un medio acuoso que tenga un amplio intervalo de temperaturas inhibiendo la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador de calor del lado de uso y aumentando la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, incluso en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea muy baja.

El sistema de bomba de calor según un quinto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el cuarto aspecto, en el que el grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso se controla de manera que un grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor, que es el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor en la salida del primer intercambiador de calor del lado de uso, se convierte en un grado de subenfriamiento objetivo predeterminado del refrigerante del lado de la fuente de calor en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea mayor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso.

En este sistema de bomba de calor, el grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso se controla de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor se convierte en un grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea mayor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso y no se haya realizado ninguna solicitud para inhibir la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador de calor del lado de uso. Por lo tanto, la operación se puede realizar en condiciones adecuadas para la capacidad de intercambio de calor del primer intercambiador de calor del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un sexto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el quinto aspecto, en el que el grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor aumenta en caso de que diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea igual o menor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso.

En este sistema de bomba de calor, la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador de calor del lado de uso se inhibe aumentando el grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor en el control del grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso, para llevar el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor al grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, es posible usar el control del grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso para llevar el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor al grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor, independientemente de si la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso es igual o menor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un séptimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a sexto, en el que el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor tiene además un mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, para hacer que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y un estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor, para hacer que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el circuito de refrigerante del lado de uso tiene además un mecanismo de conmutación del lado de uso capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de uso, para hacer que el intercambiador de calor de refrigerante/agua funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador de calor del lado de uso funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso, y un estado de operación de evaporación del lado de uso, para hacer que el intercambiador de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador de calor de lado de uso funcione como radiador del refrigerante del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un octavo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el séptimo aspecto, en el que, en caso de que se determine que es necesario descongelar el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, se realiza una operación de descongelación en la que el mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, con lo que se hace que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el mecanismo de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso, con lo que se hace que el intercambiador de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso.

En el sistema de bomba de calor, cuando se va a descongelar el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, no solo se hace que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor poniendo el mecanismo de conmutación del lado de la fuente en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, sino que también se hace que el intercambiador de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso poniendo el mecanismo de conmutación del lado de uso en el estado de operación de evaporación del lado de uso. Por lo tanto, el refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado por radiación en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se calienta por la radiación del refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador de calor del lado de uso, y el refrigerante del lado de uso enfriado por radiación en el primer intercambiador de calor del lado de uso se puede calentar por evaporación en el intercambiador de calor de refrigerante/agua, con lo que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se puede descongelar de modo fiable.

El sistema de bomba de calor según un noveno aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el octavo aspecto, en el que, en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, el primer mecanismo de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor se haya puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor.

En el sistema de bomba de calor según el octavo aspecto, el mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor y el primer mecanismo de conmutación del lado de uso se conmuta a un estado de operación de evaporación del lado de uso en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, con lo que el refrigerante dentro de los circuitos de refrigerante experimenta una compensación de presión. Aunque durante esta compensación de presión del refrigerante dentro de los circuitos de refrigerante se genera ruido (es decir, el ruido de compensación de presión), es preferible que dicho ruido de compensación de presión no se vuelva excesivo.

En vista de lo anterior, en este sistema de bomba de calor, el mecanismo de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor se haya puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, y, dado que el refrigerante dentro de los dos circuitos de refrigerante no experimenta simultáneamente una compensación de presión, es posible evitar que el ruido de compensación de presión sea excesivo en caso de realizarse la operación de descongelación.

El sistema de bomba de calor según un décimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el noveno aspecto, en el que, en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, el compresor del lado de uso se pone en un estado detenido y el mecanismo de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso.

En este sistema de bomba de calor, el compresor del lado de uso se pone en un estado detenido y el mecanismo de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso en caso de realizarse la operación de descongelación. Por lo tanto, se puede evitar que aumente el ruido de compensación de presión en el circuito de refrigerante del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un undécimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el décimo aspecto, en el que el circuito de refrigerante del lado de uso comprende además una válvula de ajuste del caudal del lado del intercambio de calor de refrigerante/agua capaz de variar la caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador de calor de refrigerante/agua; y el compresor del lado de uso se detiene con la válvula de ajuste del caudal del lado del intercambio de calor de refrigerante/agua en un estado abierto en caso de realizarse la operación de descongelación.

En este sistema de bomba de calor, la compensación de presión en el circuito de refrigerante del lado de uso se puede realizar rápidamente, ya que el compresor del lado de uso se detiene con la válvula de ajuste del caudal del lado del intercambio de calor de refrigerante/agua en un estado abierto en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación.

El sistema de bomba de calor según un duodécimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a undécimo, en el que el compresor del lado de uso se pone en marcha después de haberse puesto en marcha el compresor del lado de la fuente de calor en caso de que el compresor del lado de la fuente de calor y el compresor del lado de uso se pongan en marcha desde un estado detenido.

En este sistema de bomba de calor, el compresor del lado de uso se pone en marcha después de haberse puesto en marcha el compresor del lado de la fuente de calor en caso de que el compresor del lado de la fuente de calor y el compresor del lado de uso se pongan en marcha desde un estado detenido. Por lo tanto, es menos probable que el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador de calor del lado de uso se realice de manera más activa, con lo que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor aumenta rápidamente; la diferencia de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor y la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor del lado de la fuente de calor, se asegura más fácilmente; y el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor se puede poner en marcha de forma más estable y rápida.

El sistema de bomba de calor según un decimotercer aspecto es el sistema de bomba de calor según el duodécimo aspecto, en el que el compresor del lado de uso se pone en marcha después de que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una presión predeterminada de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor.

En este sistema de bomba de calor, el compresor del lado de uso no se pone en marcha hasta que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor sea igual o mayor que una presión predeterminada de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, se puede evitar de modo fiable que el compresor del lado de uso se ponga en marcha en un estado en el que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor no aumente.

El sistema de bomba de calor según un decimocuarto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el duodécimo aspecto, en el que el compresor del lado de uso se pone en marcha después de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor y la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor del lado de la fuente de calor, haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una diferencia predeterminada de presión de puesta en marcha del lado de la fuente de calor.

En este sistema de bomba de calor, el compresor del lado de uso no se pone en marcha hasta que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor y la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor del lado de la fuente de calor, sea igual o mayor que una diferencia predeterminada de presión de puesta en marcha del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, es posible evitar de forma fiable que el compresor del lado de uso se ponga en marcha en un estado en el que no esté asegurada la diferencia de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor.

El sistema de bomba de calor según un decimoquinto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a decimocuarto, y comprende además un circuito de medio acuoso a través del cual circula un medio acuoso para realizar un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso en el intercambiador de calor de refrigerante/agua, teniendo el circuito de medio acuoso una bomba de circulación de capacidad variable. Este sistema de bomba de calor pone en marcha el compresor del lado de uso mientras la bomba de circulación está en un estado detenido o en un estado de operación con un caudal bajo.

En este sistema de bomba de calor, en caso de que se haya de poner en marcha el compresor del lado de uso, el compresor del lado de uso se pone en marcha en un estado en el que la bomba de circulación está detenida o funciona en un estado de operación con un caudal bajo. Por lo tanto, es menos probable que el intercambio de calor entre el medio acuoso y el refrigerante del lado de uso en el intercambiador de calor de refrigerante/agua se realice de forma activa, con lo que la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso aumenta rápidamente; la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del lado de uso compresor, se asegura más fácilmente; y el circuito de refrigerante del lado de uso se puede poner en marcha rápidamente y de forma estable.

El sistema de bomba de calor según un decimosexto aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el decimoquinto aspecto, en el que la capacidad de la bomba de circulación se controla de manera que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso se incrementa después de que la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso sea igual o mayor que una presión predeterminada de descarga de puesta en marcha del lado de uso.

En este sistema de bomba de calor se evita que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso aumente hasta que la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso sea igual o mayor que la presión de descarga de puesta en marcha del lado de uso. Por lo tanto, es posible evitar de manera fiable que la capacidad de la bomba de circulación se controle de modo que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso aumente en un estado en el que la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso no aumenta.

El sistema de bomba de calor según un decimoséptimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el decimoquinto aspecto, en el que la capacidad de la bomba de circulación se controla de manera que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso se incrementa después de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, sea igual o mayor que una diferencia predeterminada de presión de puesta en marcha del lado de uso.

En el sistema de bomba de calor se evita que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso aumente hasta que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, sea igual o mayor que la diferencia de presión de puesta en marcha del lado de uso. Por lo tanto, es posible evitar de manera fiable que la capacidad de la bomba de circulación se controle de modo que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso aumente en un estado en el que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso no esté asegurada.

El sistema de bomba de calor según un decimoctavo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a decimoséptimo, en el que el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además un segundo intercambiador de calor del lado de uso capaz de calentar un medio de aire funcionando como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

En este sistema de bomba de calor, el segundo intercambiador de calor del lado de uso es capaz de calentar un medio de aire funcionando como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, el medio acuoso calentado en el primer intercambiador de calor del lado de uso y en el circuito de refrigerante del lado de uso se utiliza no solo para el suministro de agua caliente, sino que el medio de aire calentado en el segundo intercambiador de calor del lado de uso también se puede utilizar para calentamiento de aire en interiores.

El sistema de bomba de calor según un decimonoveno aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según el decimoctavo aspecto, en el que, en caso de que se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor es mayor que en caso de que no se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

En este sistema de bomba de calor, en caso de que se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor es mayor que en caso de que no se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, en caso de que la operación no se realice para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, la operación se lleva a cabo de modo que el ciclo de refrigeración en el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor se realice a la presión más baja posible para aumentar la eficiencia operativa en el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor y hacer que el segundo intercambiador de calor del refrigerante del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor. En tal caso, es posible suministrar refrigerante del lado de la fuente de calor a una temperatura de saturación adecuada para calentar el medio de aire en el segundo intercambiador de calor del lado de uso.

El sistema de bomba de calor según un vigésimo aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a decimoséptimo, en el que el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además un segundo intercambiador de calor del lado de uso capaz de enfriar un medio de aire funcionando como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor, siendo el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor capaz de realizar la operación para hacer que el primer intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor y realizar la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

En este sistema de bomba de calor, no solo se puede realizar la operación para calentar el medio acuoso mediante el primer intercambiador de calor del lado de uso y el circuito de refrigerante del lado de uso, sino que también se realiza la operación para calentar el medio acuoso mediante el primer intercambiador de calor del lado de uso y el circuito de refrigerante del lado de uso, y el calor de enfriamiento obtenido por el refrigerante del lado de la fuente de calor al calentar el medio acuoso se puede usar en la operación para enfriar el medio de aire por evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador de calor del lado de uso. Por lo tanto, por ejemplo, el medio acuoso calentado por el primer intercambiador de calor del lado de uso y el circuito de refrigerante del lado de uso se utiliza para el suministro de agua caliente, el medio de aire enfriado en el segundo intercambiador de calor del lado de uso se utiliza para el enfriamiento de aire en interiores, y el calor de enfriamiento obtenido por el refrigerante del lado de la fuente de calor al calentar el medio acuoso se puede utilizar de un modo eficaz, con lo que se puede asegurar un ahorro de energía.

El sistema de bomba de calor según un vigésimo primer aspecto de la presente invención es el sistema de bomba de calor según cualquiera de los aspectos primero a vigésimo, en el que está prevista una pluralidad de los primeros intercambiadores de calor del lado de uso; y está prevista una pluralidad de circuitos de refrigerante del lado de uso para corresponder a los primeros intercambiadores de calor del lado de uso.

En este sistema de bomba de calor es posible adaptarse a una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones en las que es necesario calentar el medio acuoso.

El alcance de la presente invención está determinado únicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según una primera realización y la Modificación 1 de la primera realización.

La Figura 2 es un diagrama de flujo que muestra el control de la puesta en marcha de cada circuito en la primera, segunda y tercera realizaciones.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra el control de la operación de carga baja del lado de uso en la Modificación 1 de la primera realización, la Modificación 1 de la segunda realización y la Modificación 1 de la tercera realización.

La Figura 4 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 2 de la primera realización.

La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra la operación de descongelación en la Modificación 2 de la primera realización, la Modificación 2 de la segunda realización y la Modificación 2 de la tercera realización.

La Figura 6 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 3 de la primera realización.

La Figura 7 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según una segunda realización y la Modificación 2 de la segunda realización.

La Figura 8 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 2 de la segunda realización.

La Figura 9 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 3 de la segunda realización.

La Figura 10 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 3 de la segunda realización.

La Figura 11 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 3 de la segunda realización.

La Figura 12 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 4 de la segunda realización.

La Figura 13 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según una tercera realización y la Modificación 1 de la tercera realización.

La Figura 14 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 2 de la tercera realización.

La Figura 15 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 3 de la tercera realización.

La Figura 16 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 4 de la tercera realización.

La Figura 17 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 4 de la tercera realización.

La Figura 18 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 4 de la tercera realización.

La Figura 19 es una vista que muestra la configuración general del sistema de bomba de calor según la Modificación 5 de la tercera realización.

Descripción de realizaciones

Se describirán realizaciones del sistema de bomba de calor según la presente invención sobre la base de los dibujos. La invención está definida únicamente por las reivindicaciones adjuntas y cada realización y modificación de la misma que entra dentro del alcance de la invención comprende al menos todas las características de la reivindicación 1 independiente adjunta.

(Primera realización)

<Configuración>

-Configuración general-La Figura 1 es una vista que muestra la configuración general de un sistema 1 de bomba de calor según una primera realización de la presente invención. El sistema 1 de bomba de calor es un aparato capaz de funcionar para calentar un medio acuoso y otras operaciones utilizando un ciclo de bomba de calor por compresión de vapor.

El sistema 1 de bomba de calor tiene principalmente una unidad 2 de fuente de calor, una primera unidad 4a de uso, un tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, un tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, una unidad 8a de almacenamiento de agua caliente, una unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, un tubo 15a de comunicación de medio acuoso y un tubo 16a de comunicación de medio acuoso. La unidad 2 de fuente de calor y la primera unidad 4a de uso constituyen un circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor al estar conectadas a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante. La primera unidad 4a de uso constituye un circuito 40a de refrigerante del lado de uso. La primera unidad 4a de uso, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire constituyen un circuito 80a de medio acuoso al estar conectadas a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso. El HFC-410A, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor como un refrigerante del lado de la fuente de calor, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante basado en HFC, está encerrado para la lubricación de un compresor 21 del lado de la fuente de calor (descrito más adelante). Además, el HFC-134a, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 40a de refrigerante del lado de uso como un refrigerante del lado de uso, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante basado en HFC, está encerrado para la lubricación de un compresor 62a del lado de uso. El refrigerante del lado de uso es preferiblemente uno en el que la presión que corresponde a una temperatura de gas saturado de 65 °C es una presión manométrica máxima de 2,8 MPa o menos, y más preferiblemente es un refrigerante de 2,0 MPa o menos desde el punto de vista del uso de un refrigerante que es ventajoso para un ciclo de refrigeración de alta temperatura. E1HFC-134a es un tipo de refrigerante que tiene dichas características de presión de saturación. En el circuito 80a de medio acuoso se utiliza agua como medio acuoso.

-Unidad de fuente de calor-

La unidad 2 de fuente de calor está dispuesta al aire libre y está conectada a la primera unidad 4a de uso a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, y constituye una parte del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

La unidad 2 de fuente de calor tiene principalmente un compresor 21 del lado de la fuente de calor, un mecanismo 22 de separación de aceite, un mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, un intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, una válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor, un tubo 26 de retorno de admisión, un subenfriador 27, un acumulador 28 del lado de la fuente de calor, una válvula 29 de cierre del lado de líquido y una válvula 30 de cierre del lado de gas.

El compresor 21 del lado de la fuente de calor es un mecanismo para comprimir el refrigerante del lado de la fuente de calor. El compresor 21 del lado de la fuente de calor utilizado en la presente memoria es un compresor hermético en el que un elemento de compresión de tipo rotativo, de tipo espiral u otro elemento de compresión de desplazamiento positivo (no mostrado) alojado en una carcasa (no mostrada) es accionado por un motor 21a de compresor del lado de la fuente de calor que también está alojado en la carcasa. Dentro de la carcasa del compresor 21 del lado de la fuente de calor está formado un espacio de alta presión (no mostrado), que se llena mediante el refrigerante del lado de la fuente de calor después de la compresión en el elemento de compresión, y el aceite de la máquina de refrigeración se almacena en el espacio de alta presión. La velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 21 a de compresor del lado de la fuente de calor se puede variar mediante el uso de un aparato inversor (no mostrado), y de ese modo se puede controlar la capacidad del compresor 21 del lado de la fuente de calor.

El mecanismo 22 de separación de aceite es un mecanismo para separar el aceite de la máquina de refrigeración incluido en el refrigerante del lado de la fuente de calor que se descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor y devolver el aceite de la máquina de refrigeración a la admisión del compresor del lado de la fuente de calor. El mecanismo 22 de separación de aceite tiene principalmente un separador 22a de aceite previsto para un tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor del compresor 21 del lado de la fuente de calor; y un tubo 22b de retorno de aceite para conectar el separador 22a de aceite y un tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor del compresor 21 del lado de la fuente de calor. El separador 22a de aceite es un dispositivo para separar el aceite de la máquina de refrigeración incluido en el refrigerante del lado de la fuente de calor que se descarga desde el compresor 21 del lado de la fuente de calor. El tubo 22b de retorno de aceite tiene un tubo capilar y consiste en un tubo de refrigerante para devolver el aceite de la máquina de refrigeración, separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite, al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor del compresor 21 del lado de la fuente de calor.

El mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor es una válvula de conmutación de cuatro vías capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, en el que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funciona como un radiador del refrigerante de la fuente de calor, y un estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor, en el que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funciona como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor. El mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor está conectado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor, el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, un primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor conectado al lado de gas del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, y un segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor conectado a la válvula 30 de cierre del lado de gas. El mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor es capaz de conmutar para comunicar el tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor con el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y comunicar el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor con el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor (esta conmutación corresponde al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, indicado mediante líneas continuas en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 1). El mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor también es capaz de conmutar para comunicar el tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor con el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y comunicar el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor con el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor (esta conmutación corresponde al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor, indicado mediante líneas discontinuas en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 1). El mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor no se limita a una válvula de conmutación de cuatro vías, y puede estar configurado de modo que tenga una función para cambiar las mismas direcciones de flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor que las arriba descritas, mediante el uso de una combinación de una pluralidad de válvulas de solenoide o similares, por ejemplo.

El intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor es un intercambiador de calor para funcionar como un radiador o evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor mediante el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el aire exterior. Un tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor está conectado al lado de líquido del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor está conectado al lado de gas del mismo. El aire exterior para el intercambio de calor con el refrigerante del lado de la fuente de calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor es suministrado por un ventilador 32 del lado de la fuente de calor que es accionado por un motor 32a de ventilador del lado de la fuente de calor.

La válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor es una válvula de expansión eléctrica para realizar funciones tales como despresurizar el refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, y está prevista para el tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor.

El tubo 26 de retorno de admisión es un tubo de refrigerante para desviar una parte del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y devolver el refrigerante desviado a la admisión del compresor 21 del lado de la fuente de calor, y, en la presente realización, un extremo del tubo 26 de retorno de admisión está conectado al tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor, y el otro extremo está conectado al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor. Una válvula 26a de expansión de retorno de admisión, cuyo grado de apertura se puede controlar, está prevista para el tubo 26 de retorno de admisión. La válvula 26a de expansión de retorno de admisión está compuesta por una válvula de expansión eléctrica.

El subenfriador 27 es un intercambiador de calor para intercambiar calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y el refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 26 de retorno de admisión (más específicamente, el refrigerante del lado de la fuente de calor que ha sido despresurizado por la válvula 26a de expansión de retorno de admisión).

El acumulador 28 del lado de la fuente de calor está previsto para el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, y es un recipiente para almacenar temporalmente el refrigerante del lado de la fuente de calor que circula a través del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor antes de que el refrigerante del lado de la fuente de calor sea introducido en el compresor 21 del lado de la fuente de calor desde el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

La válvula 29 de cierre del lado de líquido es una válvula prevista en la conexión entre el tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y el tubo 13 de comunicación del refrigerante líquido. La válvula 30 de cierre del lado de gas es una válvula prevista en la conexión entre el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso.

Están previstos varios tipos de sensores para la unidad 2 de fuente de calor. Específicamente, la unidad 2 de fuente de calor está provista de un sensor 33 de presión de admisión del lado de la fuente de calor para detectar una presión Ps1 de admisión del lado de la fuente de calor, que es la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor 21 del lado de la fuente de calor; un sensor 34 de presión de descarga del lado de la fuente de calor para detectar una presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor, que es la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor; un sensor 35 de temperatura de intercambio de calor del lado de la fuente de calor para detectar una temperatura Thx del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, que es la temperatura del refrigerante del lado de la fuente de calor en el lado de líquido del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor; y un sensor 36 de temperatura del aire exterior para detectar la temperatura To del aire exterior.

-Tubo de comunicación de refrigerante líquido-

El tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido está conectado al tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor a través de la válvula 29 de cierre del lado de líquido, y el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido es un tubo de refrigerante capaz de dirigir el refrigerante del lado de la fuente de calor hacia el exterior de la unidad 2 de fuente de calor desde la salida del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, que funciona como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor cuando el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor está en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor. El tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido es también un tubo de refrigerante capaz de introducir el refrigerante del lado de la fuente de calor desde el exterior de la unidad 2 de fuente de calor en la entrada del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, que funciona como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor cuando el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor está en el estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor.

-Tubo de comunicación de refrigerante gaseoso-

El tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso está conectado al segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor a través de la válvula 30 de cierre del lado de gas. El tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso es un tubo de refrigerante capaz de introducir el refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor 21 del lado de la fuente de calor desde el exterior de la unidad 2 de la fuente de calor cuando el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor está en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor. El tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso es también un tubo de refrigerante capaz de dirigir el refrigerante del lado de la fuente de calor al exterior de la unidad 2 de fuente de calor desde la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor cuando el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor está en el estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor.

-Primera unidad de uso-

La primera unidad 4a de uso está dispuesta en interiores y está conectada a la unidad 2 de fuente de calor a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante. La primera unidad 4a de uso constituye una parte del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. La primera unidad 4a de uso constituye el circuito 40a de refrigerante del lado de uso. La primera unidad 4a de uso está además conectada a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, y constituye una parte del circuito 80a de medio acuoso.

La primera unidad 4a de uso tiene principalmente un primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso, la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso, el compresor 62a del lado de uso, el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, una válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua, un acumulador 67a del lado de uso y una bomba 43a de circulación.

El primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor que funciona como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor mediante la realización de un intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el refrigerante del lado de uso. El primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso está conectado al lado de líquido del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de la fuente de calor. El primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso está conectado al lado de gas del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de la fuente de calor. El tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada está conectado al lado de líquido del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de uso. El segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada está conectado al lado de gas del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de uso. El tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido está conectado al primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso. El tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso está conectado al primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua está conectado al tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada. El compresor 62a del lado de uso está conectado al segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada.

La primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso es una válvula de expansión eléctrica que puede variar el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso controlando el grado de apertura, y está prevista para el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El compresor 62a del lado de uso es un mecanismo para comprimir el refrigerante del lado de uso y, en este caso, es un compresor sellado que tiene elementos rotativos, elementos en espiral u otro tipo de elementos de compresión de desplazamiento positivo (no mostrados) alojados en una carcasa (no mostrada), y es accionado por un motor 63a de compresión del lado de uso alojado en la misma carcasa. Dentro de la carcasa del compresor 62a del lado de uso está formado un espacio de alta presión (no mostrado) que se llena con el refrigerante del lado de uso que se ha comprimido en el elemento de compresión, y el aceite de la máquina de refrigeración se acumula en este espacio de alta presión. La velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 63a de compresión del lado de uso se puede variar mediante el uso de un dispositivo inversor (no mostrado), y de ese modo se puede controlar la capacidad del compresor 62a del lado de uso. Un tubo 70a de descarga del lado de cascada está conectado a la descarga del compresor 62a del lado de uso, y un tubo 71a de admisión del lado de cascada está conectado a la admisión del compresor 62a del lado de uso. El tubo 71a de refrigerante gaseoso del lado de cascada está conectado al segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada.

El intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua es un intercambiador de calor que funciona como un radiador del refrigerante del lado de uso mediante intercambio de calor entre el refrigerante del lado de uso y el medio acuoso. Un tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada está conectado al lado de líquido del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de uso. Un primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada está conectado al lado de gas del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de uso. Un primer tubo 47a de entrada de agua del lado de uso está conectado al lado de entrada del canal a través del cual fluye el medio acuoso. Un primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso está conectado al lado de salida del canal a través del cual fluye el medio acuoso. El primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada está conectado al tubo 70a de descarga del lado de cascada. Un tubo 15a de comunicación de medio acuoso está conectado al primer tubo 47a de entrada de agua del lado de uso y un tubo 16a de comunicación de medio acuoso está conectado al primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso.

La válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua es una válvula de expansión eléctrica que puede variar el caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua controlando el grado de apertura, y está prevista para el tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

El acumulador 67a del lado de uso es un recipiente previsto para el tubo 71a de admisión del lado de cascada y se usa para acumular temporalmente el refrigerante del lado de uso que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso antes de que el refrigerante del lado de uso sea llevado desde el tubo 71a de admisión del lado de cascada hasta el interior del compresor 62a del lado de uso.

De esta manera, el compresor 62a del lado de uso, el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso están conectados a través de los tubos 71a, 70a, 72a, 68a, 69a de refrigerante para constituir de ese modo el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

La bomba 43a de circulación es un mecanismo para aumentar la presión del medio acuoso y, en esta configuración, es una bomba en la que un elemento de bomba centrífuga y/o de desplazamiento positivo (no mostrado) es accionado por un motor 44a de bomba de circulación. La bomba 43a de circulación está prevista para el primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso. La velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 44a de bomba de circulación se puede variar utilizando un dispositivo inversor (no mostrado), y de ese modo se puede controlar la capacidad de la bomba 43a de circulación.

La primera unidad 4a de uso hace que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, con lo que se posibilita una operación de suministro de agua caliente en la que el refrigerante del lado de la fuente de calor que ha liberado calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se dirige hacia afuera al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, el refrigerante del lado de uso que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta por el calor liberado por el refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, el refrigerante del lado de uso así calentado se comprime en el compresor 62a del lado de uso, y el medio acuoso se calienta posteriormente por medio del calor liberado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua.

Están previstos varios tipos de sensores para la primera unidad 4a de uso. Para la primera unidad 4a de uso están previstos específicamente un primer sensor 50a de temperatura de intercambio de calor del lado de uso para detectar una primera temperatura Tsc1 del refrigerante del lado de uso, que es la temperatura del refrigerante del lado de la fuente de calor en el lado de líquido del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso; un primer sensor 73a de temperatura de intercambio de calor de refrigerante/agua para detectar una temperatura Tsc2 de refrigerante del lado de cascada, que es la temperatura del refrigerante del lado de uso en el lado de líquido del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua; un sensor 51a de temperatura de entrada del medio acuoso para detectar una temperatura Twr de entrada del medio acuoso, que es la temperatura del medio acuoso en la entrada del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua; un sensor 52a de temperatura de salida del medio acuoso para detectar una temperatura Tw1 de salida del medio acuoso, que es la temperatura del medio acuoso en la salida del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua; un sensor 74a de presión de admisión del lado de uso para detectar una presión Ps2 de admisión del lado de uso, que es la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso; un sensor 75a de presión de descarga del lado de uso para detectar la presión Pd2 de descarga del lado de uso, que es la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso; y un sensor 76a de temperatura de descarga del lado de uso para detectar la temperatura de descarga Td2 del lado de uso, que es la temperatura del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso.

-Unidad de almacenamiento de agua caliente-

La unidad 8a de almacenamiento de agua caliente está instalada en interiores, está conectada a la primera unidad 4a de uso a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, y constituye una parte del circuito 80a de medio acuoso.

La unidad 8a de almacenamiento de agua caliente tiene principalmente un tanque 81a de almacenamiento de agua caliente y un serpentín 82a de intercambio de calor.

El tanque 81 a de almacenamiento de agua caliente es un recipiente para almacenar agua como el medio acuoso para el suministro de agua caliente, un tubo 83a de suministro de agua caliente para enviar el medio acuoso como agua caliente a un grifo, ducha o similar está conectado a la parte superior del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente, y un tubo 84a de suministro de agua para reponer el medio acuoso gastado por el tubo 83a de suministro de agua caliente está conectado al fondo del tanque 81 a de almacenamiento de agua caliente.

El serpentín 82a de intercambio de calor está previsto dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente, y es un intercambiador de calor para funcionar como un calentador del medio acuoso en el tanque 81a de almacenamiento de agua caliente mediante un intercambio de calor entre el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso y el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente. El tubo 16a de comunicación de medio acuoso está conectado a la entrada del serpentín 82a de intercambio de calor, y el tubo 15a de comunicación de medio acuoso está conectado a la salida del mismo.

Por lo tanto, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente es capaz de calentar el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente mediante el uso del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso, que se ha calentado en la primera unidad 4a de uso, y de almacenar el medio acuoso calentado como agua caliente. El tipo de unidad 8a de almacenamiento de agua caliente utilizado en la presente memoria es una unidad de almacenamiento de agua caliente para almacenar, en un tanque de almacenamiento de agua caliente, el medio acuoso calentado por intercambio de calor con el medio acuoso calentado en la primera unidad 4a de uso, pero también se puede utilizar un tipo de unidad de almacenamiento de agua caliente para almacenar un medio acuoso calentado en la primera unidad 4a de uso en un tanque de almacenamiento de agua caliente.

También están previstos varios sensores para la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente. Específicamente, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente está provista de un sensor 85a de temperatura de almacenamiento de agua caliente para detectar una temperatura Twh de almacenamiento de agua caliente, que es la temperatura del medio acuoso almacenado en el tanque 81 a de almacenamiento de agua caliente.

-Unidad de agua caliente y calentamiento de aire

La unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire está instalada en interiores, está conectada a la primera unidad 4a de uso a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, y constituye una parte del circuito 80a de medio acuoso.

La unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire tiene principalmente un panel 91a de intercambio de calor y está compuesta por un radiador y/o un panel de calefacción por suelo y otros componentes.

El panel 91a de intercambio de calor está previsto junto a una pared o en cualquier otro lugar en interiores cuando está configurado como un radiador, y está previsto debajo del suelo o en cualquier otro lugar en interiores cuando está configurado como un panel de calefacción por suelo. El panel 91a de intercambio de calor es un intercambiador de calor para funcionar como un radiador o calentador del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso, y el tubo 16a de comunicación de medio acuoso está conectado a la entrada del panel 91 a de intercambio de calor, y el tubo 15a de comunicación de medio acuoso está conectado a la salida del panel 91a de intercambio de calor.

-Tubos de comunicación de medio acuoso-

El tubo 15a de comunicación de medio acuoso está conectado a la salida del serpentín 82a de intercambio de calor de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y a la salida del panel 91 a de intercambio de calor de la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire. El tubo 16a de comunicación de medio acuoso está conectado a la entrada del serpentín 82a de intercambio de calor de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y a la entrada del panel 91a de intercambio de calor de la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire. El tubo 16a de comunicación de medio acuoso está provisto de un mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso capaz de cambiar entre el suministro del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso tanto a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente como a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, o a una cualquiera de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire. El mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso está compuesto por una válvula de tres vías.

Está previsto un controlador (no mostrado) para el sistema 1 de bomba de calor con el fin de realizar las siguientes operaciones y/o diversos controles.

<Operación>

A continuación se describirá la operación del sistema 1 de bomba de calor.

Un modo de operación del sistema 1 de bomba de calor es un modo de operación de suministro de agua caliente para realizar una operación de suministro de agua caliente (es decir, la operación de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire) de la primera unidad 4a de uso.

A continuación se describe el funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente del sistema 1 de bomba de calor.

-Modo de operación de suministro de agua caliente-

En caso de que se haya de realizar la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta a un estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (el estado indicado por la línea discontinua del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor de la Figura 1) y la válvula 26a de expansión de admisión-retorno se pone en un estado cerrado en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. Además, en el circuito 80a de medio acuoso, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta a un estado en el que el medio acuoso se suministra a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, y se descarga a un tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor después de haber sido comprimido a alta presión en el ciclo de refrigeración. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor a través del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a través del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y la válvula 30 de cierre del lado de gas.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la primera unidad 4a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la primera unidad 4a de uso se envía al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso a través del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y libera calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso y el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 29 de cierre del lado de líquido. Dado que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión, el refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor sin intercambiar calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor intercambia calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21 c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por medio de la radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso a través del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso a través del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y después se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua a través del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por medio de la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía de nuevo al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

En el circuito 80a de medio acuoso, el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso se calienta mediante la radiación del refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El medio acuoso calentado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se introduce en la bomba 43a de circulación por medio del primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso y se presuriza, y luego se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 16a de comunicación de medio acuoso. El medio acuoso enviado al tubo 16a de comunicación de medio acuoso se envía a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire por medio del mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso. El medio acuoso enviado a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso dentro del tanque 81 a de almacenamiento de agua caliente y libera calor en el serpentín 82a de intercambio de calor, con lo que el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente se calienta. El medio acuoso enviado a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire libera calor en el panel 91a de intercambio de calor, con lo que las paredes o similares en interiores se calientan y los suelos en interiores se calientan.

El funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente para realizar únicamente la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso se realiza de esta manera.

-Control de temperatura de saturación de descarga de cada circuito de refrigerante y control de grado de subenfriamiento de cada salida del intercambiador de calor

A continuación se describe el control de la temperatura de saturación de descarga de los circuitos 20, 40a de refrigerante y el control del grado de subenfriamiento de la salida de los intercambiadores 41a, 65a de calor en la operación de suministro de agua caliente arriba descrita.

En el sistema 1 de bomba de calor, el refrigerante del lado de uso que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta mediante el calor liberado por el refrigerante del lado de la fuente de calor que circula a través del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, tal como se describe más arriba, y el circuito 40a de refrigerante del lado de uso puede lograr un ciclo de refrigeración de temperatura más alta que el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor mediante la utilización del calor obtenido del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, se puede obtener un medio acuoso a alta temperatura mediante el calor liberado desde el refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. En este momento es preferible realizar el control de tal modo que tanto el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor como el ciclo de refrigeración en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se estabilicen para obtener de manera estable un medio acuoso a alta temperatura.

En vista de lo anterior, en el sistema 1 de bomba de calor, los compresores 21, 62a de los dos circuitos 20, 40a de refrigerante son compresores de capacidad variable y las temperaturas Tc1, Tc2 de saturación de descarga se convierten en temperaturas objetivo predeterminadas Tc1s, Tc2s de saturación de descarga usando temperaturas de saturación que corresponden a la presión del refrigerante en la descarga de los compresores 21, 62a (es decir, la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor y la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso) como valores representativos de la presión del refrigerante de los ciclos de refrigeración.

Aquí, la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor es un valor obtenido mediante la conversión de la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor, que es la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor, a una temperatura de saturación correspondiente a este valor de presión, y la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso es un valor obtenido mediante la conversión de la presión Pd2 de descarga del lado de uso, que es la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, a una temperatura de saturación que corresponde a este valor de presión.

El control se realiza en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor de modo que la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del compresor 21 del lado de la fuente de calor se incrementa para aumentar la capacidad operativa del compresor 21 del lado de la fuente de calor en caso de que la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor sea menor que la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor; y la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del compresor 21 del lado de la fuente de calor se reduce para disminuir así la capacidad operativa del compresor 21 del lado de la fuente de calor en caso de que la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor sea mayor que la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor. El control se realiza en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso de modo que la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del compresor 62a del lado de uso se incrementa para aumentar la capacidad operativa del compresor 62a del lado de uso en caso de que la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso sea menor que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso; y la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del compresor 62a del lado de uso se reduce para disminuir así la capacidad operativa del compresor 62a del lado de uso en caso de que la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso sea mayor que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso.

De ese modo, la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se estabiliza y la presión del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se estabiliza. Por tanto, el estado del ciclo de refrigeración en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante se puede estabilizar y se puede obtener de forma estable un medio acuoso a alta temperatura.

En este punto es preferible ajustar las temperaturas objetivo Tc1 s, Tc2s de saturación de descarga de forma adecuada para obtener un medio acuoso con una temperatura deseada.

En vista de lo anterior, en este sistema 1 de bomba de calor, una temperatura objetivo predeterminada Tw1 s de salida del medio acuoso, que es el valor objetivo de la temperatura del medio acuoso en la salida del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, se ajusta primero para el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajusta como un valor modificado por la temperatura objetivo Tw1s de salida del medio acuoso. En esta situación, estas temperaturas se ajustan mediante la conversión en una función en un intervalo de 30 °C a 85 °C de modo que la temperatura objetivo Tw1s de salida del medio acuoso se ajuste en una temperatura alta, y, junto con ello, que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso también se convierta en una temperatura alta y se vuelva una temperatura ligeramente más alta que la temperatura objetivo Tw1s de salida del medio acuoso, por ejemplo, de tal modo que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajuste a 85 °C en caso de que la temperatura objetivo Tw1s de salida del medio acuoso esté ajustada a 80 °C, y que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajuste a 30 °C en caso de que la temperatura objetivo Tw1 s de salida del medio acuoso esté ajustada a 25 °C, y similares. Por lo tanto, la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajusta de manera adecuada de acuerdo con la temperatura objetivo Tw1s de salida del medio acuoso. Por consiguiente, se obtiene fácilmente una temperatura objetivo Tws deseada de salida del medio acuoso y se puede realizar un control con buena capacidad de respuesta incluso cuando se ha modificado la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso.

En relación con el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajusta como un valor que puede variar según la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso. Aquí, estas temperaturas se ajustan mediante la conversión en una función en un intervalo de 10 °C a 40 °C de tal modo que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso se ajuste a una temperatura alta, y, junto con ello, que la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor también alcance un intervalo de temperaturas alto y también alcance un intervalo de temperaturas más bajo que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso, por ejemplo, de tal modo que la temperatura objetivo Tc1 s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajuste en un intervalo de temperaturas de 35 °C a 40 °C en caso de que, por ejemplo, la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso estén ajustadas a 75 °C u 80 °C; y que la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajuste a un intervalo de temperaturas de 10 °C a 15 °C en caso de que la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso estén ajustadas a 30 °C o 25 °C. La temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajusta preferiblemente en una temperatura única tal como se describe más arriba con el fin de obtener con precisión la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso. Sin embargo, no es necesario que la temperatura objetivo Tc1 s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor tenga un ajuste exacto como lo tiene la temperatura objetivo Tc2 de saturación de descarga del lado de uso, y preferiblemente está prevista con una cierta tolerancia de amplitud de temperatura. Por lo tanto, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajusta preferiblemente en el intervalo de temperaturas tal como se ha descrito más arriba. Dado que, de este modo, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajusta adecuadamente de acuerdo con la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso, el ciclo de refrigeración se puede controlar adecuadamente en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor de acuerdo con el estado del ciclo de refrigeración en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

En este sistema 1 de bomba de calor, la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso está prevista como un mecanismo para la despresurización principal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua está prevista como un mecanismo para la despresurización principal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso; y el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se realiza en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor de modo que el grado de subenfriamiento SC1 del refrigerante del lado de la fuente de calor, que es el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor en la salida del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso, se convierte en un grado de subenfriamiento objetivo SC1 s del refrigerante del lado de la fuente de calor, y el grado de apertura de la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua se realiza en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso de modo que el grado de subenfriamiento SC2 del refrigerante del lado de uso, que es el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de uso en el salida del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, se convierte en un grado de subenfriamiento objetivo SC2s del refrigerante del lado de uso.

Aquí, el grado de subenfriamiento SC1 del refrigerante del lado de la fuente de calor es un valor obtenido al restar la primera temperatura Tsc1 del refrigerante del lado de uso de la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor, y el grado de subenfriamiento SC2 del refrigerante del lado de uso es un valor obtenido al restar la temperatura Tsc2 del refrigerante del lado de cascada de la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se reduce disminuyendo el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso en caso de que el grado de subenfriamiento SC1 del refrigerante del lado de la fuente de calor sea menor que el grado de subenfriamiento objetivo SC1s del refrigerante del lado de la fuente de calor, y el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se incrementa aumentando el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso en caso de que el grado de subenfriamiento SC1 del refrigerante del lado de la fuente de calor sea mayor que el grado de subenfriamiento objetivo SC1s del refrigerante del lado de la fuente de calor. En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se reduce disminuyendo el grado de apertura de la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua en caso de que el grado de subenfriamiento SC2 del refrigerante del lado de uso sea menor que el grado de subenfriamiento objetivo SC2s del refrigerante del lado de uso; y el caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se incrementa aumentando el grado de apertura de la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua en caso de que el grado de subenfriamiento SC2 del refrigerante del lado de uso sea mayor que el grado de subenfriamiento objetivo SC2s del refrigerante del lado de uso. Los grados de subenfriamiento objetivo SC1 s, SC2s del refrigerante se ajustan teniendo en cuenta, entre otras cosas, las condiciones de diseño de la capacidad de intercambio de calor del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua.

De ese modo, el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se estabiliza, y, de este modo, el caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se estabiliza. Por lo tanto, la operación se puede realizar en condiciones adecuadas para la capacidad de intercambio de calor del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, contribuyendo así a la estabilización del estado del ciclo de refrigeración en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante.

De esta manera, en el sistema 1 de bomba de calor, la presión y el caudal del refrigerante en los circuitos 20, 40a de refrigerante se estabilizan mediante el control de la temperatura de saturación de descarga de los circuitos 20, 40a de refrigerante y mediante el control del grado de subenfriamiento en el salida de los intercambiadores 41 a, 65a de calor, con lo que el estado del ciclo de refrigeración en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante se puede estabilizar y se puede obtener de forma estable un medio acuoso a alta temperatura.

-Control del caudal del medio acuoso que circula a través del circuito de medio acuoso-

A continuación se describe el control del caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso en la operación de suministro de agua caliente arriba descrita.

En este sistema 1 de bomba de calor, la capacidad de la bomba 43a de circulación se controla de modo que la diferencia ATw de temperatura de salida/entrada del medio acuoso se convierta en una diferencia objetivo predeterminada ATws de temperatura de salida/entrada del medio acuoso, siendo la diferencia ATw de temperatura de salida/entrada del medio acuoso la diferencia (es decir, Twl - Twr) entre la temperatura del medio acuoso en la salida del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua (es decir, la temperatura Twl de salida del medio acuoso) y la temperatura del medio acuoso en la entrada del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua (es decir, la temperatura Twr de entrada del medio acuoso). Más específicamente, en caso de que la diferencia ATw de temperatura de salida/entrada del medio acuoso sea mayor que la diferencia ATws de temperatura objetivo de salida/entrada del medio acuoso, se determina que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso es bajo y la capacidad operativa de la bomba 43a de circulación se incrementa aumentando la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 44a de bomba de circulación; y, en caso de que la diferencia ATw de temperatura de salida/entrada del medio acuoso sea menor que la diferencia ATws de temperatura objetivo de salida/entrada del medio acuoso, se determina que el caudal del medio acuoso que circula en el circuito 80a de medio acuoso es alto, y la capacidad operativa de la bomba 43a de circulación se reduce disminuyendo la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 44a de bomba de circulación. De este modo, el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso está diseñado para ser controlado adecuadamente. La diferencia ATws de temperatura objetivo de salida/entrada del medio acuoso se ajusta teniendo en cuenta las condiciones de diseño o similares de la capacidad de intercambio de calor del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua.

-Control de la puesta en marcha de cada circuito-

A continuación se describe, con referencia a la Figura 2, el control de la puesta en marcha de los circuitos 20, 40a, 80a cuando se pone en marcha la operación de suministro de agua caliente arriba descrita.

En este sistema 1 de bomba de calor, el compresor 21 del lado de la fuente de calor se pone en marcha primero y el compresor 62a del lado de uso se pone en marcha posteriormente en caso de que el compresor 21 del lado de la fuente de calor y el compresor 62a del lado de uso hayan de ser puestos en marcha desde un estado detenido para iniciar la operación de suministro de agua caliente. Más específicamente, el compresor 21 del lado de la fuente de calor se pone en marcha (etapa S1), y, después de que se haya determinado que se han cumplido las condiciones predeterminadas de puesta en marcha del compresor del lado de uso (etapa S2), se pone en marcha el compresor 62a del lado de uso (etapa S3).

Por lo tanto, es menos probable que el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se realice de forma activa, por lo que la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor, que es la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor, aumenta rápidamente; la diferencia AP1 de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor y la presión Ps1 de admisión del lado de la fuente de calor, se asegura más fácilmente, siendo la presión Ps1 de admisión del lado de la fuente de calor la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor 21 del lado de la fuente de calor; y el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se puede poner en marcha rápidamente y de forma estable.

Las condiciones de puesta en marcha del compresor del lado de uso se ajustan para evitar de forma fiable que el compresor 62a del lado de uso se ponga en marcha en un estado en el que la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor no aumenta y/o la diferencia AP1 de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor no está asegurada, es decir, cuando el estado del ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor no es estable. Aquí, las condiciones de puesta en marcha del lado del compresor consisten en que la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor sea igual o mayor que una presión predeterminada Pdi1 de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor, o que la diferencia APd1 de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor sea igual o mayor que una diferencia predeterminada APdi1 de presión de puesta en marcha del lado de la fuente de calor.

A continuación se pone en marcha el compresor 62a del lado de uso, pero, en este momento, es menos probable que el medio acuoso que fluye a través del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua aumente de temperatura cuando el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso es alto, el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de uso y el medio acuoso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se realiza de forma activa inmediatamente después de que se ponga en marcha el compresor 62a del lado de uso, por lo que es menos probable que la presión Pd2 de descarga del lado de uso, que es la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, aumente rápidamente; es menos probable que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión Pd2 de descarga del lado de uso y la presión Ps2 de admisión del lado de uso, esté asegurada, siendo la presión Ps2 de admisión del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso; y es probable que el circuito 40a de refrigerante del lado de uso no se pueda poner en marcha rápidamente y de forma estable.

En vista de lo anterior, en el sistema 1 de bomba de calor, el compresor 62a del lado de uso se pone en marcha (etapa S3) con la bomba 43a de circulación en un estado detenido o en un estado de operación con un caudal bajo. Más específicamente, el compresor 62a del lado de uso se pone en marcha con la bomba 43a de circulación en un estado detenido o en un estado en el que la bomba 43a de circulación está funcionando a un caudal bajo con la velocidad de rotación (es decir, la frecuencia operativa) del motor 44a de bomba de circulación ajustada a un valor mínimo.

El circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede poner en marcha rápidamente y de forma estable, ya que el intercambio de calor entre el medio acuoso y el refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se realiza de forma menos activa, la presión Pd2 de descarga del lado de uso aumenta más fácilmente de forma rápida, y la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso se asegura más fácilmente.

A continuación, la capacidad de la bomba 43a de circulación se controla de tal modo que se aumenta el caudal del medio acuoso que fluye a través del circuito 80a de medio acuoso (etapa S5), pero, en este momento, la capacidad de la bomba 43a de circulación no se controla, por lo que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso se incrementa hasta que se haya determinado que se han cumplido las condiciones predeterminadas de aumento del caudal de la bomba de circulación (etapa S4).

Aquí, las condiciones de aumento del caudal de la bomba de circulación se ajustan con el fin de evitar de forma fiable que la capacidad de la bomba 43a de circulación sea controlada de modo que se incremente el caudal del medio acuoso que fluye a través del circuito 80a de medio acuoso (aquí, el control de la diferencia de temperatura de salida/entrada del medio acuoso se realiza de manera que la capacidad operativa de la bomba 43a de circulación se controla de modo que la diferencia ATw de temperatura de salida/entrada del medio acuoso se convierta en la diferencia objetivo ATws de temperatura de salida/entrada del medio acuoso; etapa S5) en un estado en el que la presión Pd2 de descarga del lado de uso no aumenta o la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso no está asegurada, es decir, cuando el estado del ciclo de refrigeración en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso no es estable. Aquí, las condiciones de aumento del caudal de la bomba de circulación consisten en que la presión Pd2 de descarga del lado de uso sea igual o mayor que una presión predeterminada Pdi2 de descarga de puesta en marcha del lado de uso, o que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea igual a o mayor que una diferencia predeterminada APi2 de presión de puesta en marcha del lado de uso.

<Características>

El sistema 1 de bomba de calor tiene las siguientes características.

-A-

En este sistema 1 de bomba de calor, el refrigerante del lado de uso que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso por medio del calor liberado por el refrigerante del lado de la fuente de calor que circula a través del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor; y el circuito 40a de refrigerante del lado de uso puede lograr un ciclo de refrigeración de temperatura más alta que el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor usando el calor obtenido del refrigerante del lado de la fuente de calor y, por lo tanto, puede obtener un medio acuoso a alta temperatura con la ayuda del calor liberado por el refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. En este punto es preferible que el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor y el ciclo de refrigeración en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se controlen de modo que se logre una estabilidad con el fin de obtener de manera estable un medio acuoso a alta temperatura. Sin embargo, en este sistema 1 de bomba de calor, los compresores 21, 62a de los dos circuitos 20, 40a de refrigerante son en ambos casos compresores de capacidad variable, y la capacidad de los compresores 21, 62a se controla de modo que las temperaturas Tel, Tc2 de saturación de descarga se conviertan en temperaturas objetivo Tc1s, Tc2s de saturación de descarga utilizando las temperaturas de saturación correspondientes a la presión del refrigerante en la descarga de los compresores 21, 62a (es decir, la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor y la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso) como valores representativos de la presión del refrigerante de los ciclos de refrigeración. Por lo tanto, el estado del ciclo de refrigeración en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante se puede estabilizar y de ese modo se puede obtener un medio acuoso a alta temperatura de una manera estable. Además, en este sistema 1 de bomba de calor, el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor para recibir calor directamente por intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el refrigerante del lado de uso, y se pierde poco calor cuando el calor es recibido por el circuito 40a de refrigerante del lado de uso desde el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, contribuyendo así a obtener un medio acuoso a alta temperatura. Además, en este sistema 1 de bomba de calor, la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso se ajusta adecuadamente de acuerdo con la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso en la salida del intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. Por lo tanto, se obtiene fácilmente una temperatura objetivo Tws deseada de salida del medio acuoso y se puede realizar un control con buena capacidad de respuesta incluso cuando se ha modificado la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso. Además, en este sistema 1 de bomba de calor, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se ajusta adecuadamente de acuerdo con la temperatura objetivo Tc2s de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo Tws de salida del medio acuoso. Por lo tanto, el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se puede controlar para lograr un estado adecuado de acuerdo con el estado del ciclo de refrigeración en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

-B-

En el sistema 1 de bomba de calor, el compresor 62a del lado de uso se pone en marcha después de que el compresor 21 del lado de la fuente de calor se haya puesto en marcha en caso de que el compresor 21 del lado de la fuente de calor y el compresor 62a del lado de uso se hayan de poner en marcha desde un estado detenido. Por lo tanto, es menos probable que el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de uso y el refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se realice de forma activa, por lo que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor aumenta rápidamente; la diferencia AP1 de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor y la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor 21 del lado de la fuente de calor, se asegura más fácilmente, siendo la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor 62a del lado de uso; y el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se puede poner en marcha rápidamente y de forma estable. Además, en este sistema 1 de bomba de calor, el compresor 62a del lado de uso no se pone en marcha hasta que la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor alcanza una diferencia predeterminada APdi1 de presión de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor, o una diferencia superior, o la diferencia AP1 de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor alcanza la presión Pdi1 de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor, o una presión superior. Por lo tanto, es posible evitar de manera fiable que el compresor 62a del lado de uso se ponga en marcha en un estado en el que la presión Pd1 de descarga del lado de la fuente de calor no aumenta o en un estado en el que la diferencia APdi de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor no está asegurada.

-C-

En este sistema 1 de bomba de calor, el compresor 62a del lado de uso se pone en marcha con la bomba 43a de circulación en un estado detenido o en un estado de operación con un caudal bajo en caso de que el compresor 62a del lado de uso se haya de poner en marcha. Por lo tanto, es menos probable que el intercambio de calor entre el medio acuoso y el refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se realice de forma activa, con lo que la presión de la presión Pd2 de descarga del lado de uso, que es la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, aumenta rápidamente; es probable que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión Pd2 de descarga del lado de uso y la presión Ps2 de admisión del lado de uso, se pueda asegurar, siendo la presión Ps2 de admisión del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso; y es probable que el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se ponga en marcha rápidamente y de forma estable. Además, en este sistema 1 de bomba de calor, el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso no aumenta hasta que la presión Pd2 de descarga del lado de uso sea igual o mayor que la presión Pdi2 de descarga de puesta en marcha del lado de uso, o hasta que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea igual o mayor que la diferencia APi2 de presión de puesta en marcha del lado de uso. Por lo tanto, el control de capacidad de la bomba 43a de circulación se puede evitar de forma fiable de modo que se incremente el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso, en un estado en el que la presión Pd2 de descarga del lado de uso no aumenta o en un estado en el que la diferencia APd2 de presión de salida/entrada del lado de uso no está asegurada.

(1) Modificación 1

En el sistema 1 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 1), la capacidad de los compresores 21, 62a se controla de tal modo que las temperaturas de saturación correspondientes a la presión del refrigerante en la descarga de los compresores 21, 62a de los dos circuitos 20, 40a de refrigerante (es decir, la temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor y la temperatura Tc2 de saturación de descarga del lado de uso) se convierten en temperaturas objetivo Tc1s, Tc2s. En dicha configuración, cuando se solicita un suministro de medio acuoso con un intervalo de temperaturas amplio (por ejemplo, el caso en el que se solicita un suministro de medio acuoso que tenga una temperatura baja, tal como 25 °C, como la temperatura objetivo Twls de salida del medio acuoso, independientemente de las condiciones en las que la temperatura To del aire exterior sea una temperatura relativamente alta), la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso se vuelve muy pequeña (siendo la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso la diferencia de presión entre la presión Pd2 de descarga del lado de uso y la presión Ps2 de admisión del lado de uso, siendo la presión Pd2 de descarga del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, y siendo la presión Ps2 de admisión del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso), y se solicita la operación de carga baja del circuito 40a de refrigerante del lado de uso. Por lo tanto, es posible que el ciclo de refrigeración del circuito 40a de refrigerante del lado de uso no pueda controlarse suficientemente usando solo el control de la capacidad del compresor 62a del lado de uso. Además, una diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso reducida puede empeorar la circulación del aceite de la máquina de refrigeración en el compresor 62a del lado de uso y convertirse en la causa de una lubricación insuficiente.

En vista de lo anterior, en este sistema 1 de bomba de calor se realiza el control de operación de carga baja del lado de uso para reducir el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso, que es capaz de variar el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso (etapa S11), en caso de que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso haya alcanzado una diferencia predeterminada AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso, o una diferencia menor, (etapa S11), mientras se controlan las temperaturas de saturación de descarga de los dos circuitos 20, 40a de refrigerante, tal como se muestra en la Figura 3, de la misma manera que el sistema 1 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 1). La diferencia AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso se ajusta teniendo en cuenta las condiciones de diseño de la capacidad de intercambio de calor del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, las condiciones de diseño de la estructura de lubricación del compresor 62a del lado de uso, y otras condiciones.

Por lo tanto, es posible responder a una solicitud de suministro de un medio acuoso que tenga un amplio intervalo de temperaturas incluso en caso de que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea muy baja, ya que el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede hacer funcionar fácilmente incluso en condiciones de carga baja reduciendo el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye al interior del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, inhibiendo la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y aumentando la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso.

Aquí, en caso de que el control del grado de subenfriamiento en la salida del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se utilice como control de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso de la misma manera que el sistema 1 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 1), el valor del grado de subenfriamiento objetivo SC1 s del refrigerante del lado de la fuente de calor en el control del grado de subenfriamiento en la salida del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se mantiene en caso de que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea mayor que la diferencia AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso (etapa S11), con lo que la operación se puede llevar a cabo en condiciones adecuadas para la capacidad de intercambio de calor del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso mediante la no realización de un control que reduce el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso. En caso de que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea igual o menor que la diferencia AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso (etapa S11), el valor del grado de subenfriamiento objetivo SC1 s del refrigerante del lado de la fuente de calor en el control de grado de subenfriamiento de la salida del primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se ajusta en un valor que es mayor que el valor del caso en que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso es mayor que la diferencia AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso, por lo que se realiza el control para reducir el grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso, se inhibe la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede operar en condiciones de carga baja, y el control del grado de apertura de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se puede usar para llevar el grado de subenfriamiento SC1 del refrigerante del lado de la fuente de calor al grado de subenfriamiento objetivo SC1 s del refrigerante del lado de la fuente de calor, independientemente de si la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso es igual o menor que la diferencia AP2s de presión de protección de carga baja del lado de uso.

(2) Modificación 2

En el sistema 1 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 1), el circuito 40a de refrigerante del lado de uso puede estar provisto además de un primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso para cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso, y un estado de operación de evaporación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso, tal como se muestra en la Figura 4.

Aquí, el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso es una válvula de conmutación de cuatro vías, y está conectado al tubo 70a de descarga del lado de cascada, al tubo 71a de admisión del lado de cascada, al primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada, y al segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso es capaz de conmutar entre poner en comunicación el tubo 70a de descarga del lado de cascada y el primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y poner en comunicación el segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y el tubo 71 a de admisión del lado de cascada (lo que corresponde al estado de operación de radiación del lado de uso; véase la línea continua del primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en la Figura 4), y poner en comunicación el tubo 70a de descarga del lado de cascada y el segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y poner en comunicación el primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y el tubo 71a de admisión del lado de cascada (lo que corresponde al estado de operación de evaporación del lado de uso; véase la línea discontinua del primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en la Figura 4). El primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso no se limita a ser una válvula de conmutación de cuatro vías, sino que también puede tener, por ejemplo, una configuración en la que se usa una pluralidad de válvulas de solenoide en combinación para lograr una función similar a la arriba descrita para cambiar la dirección del flujo del refrigerante del lado de uso.

Con el sistema 1 de bomba de calor que tiene dicha configuración, en caso de que se haya determinado que es necesaria la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor mediante la operación del modo de operación de suministro de agua caliente, la operación de descongelación se puede realizar de manera que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, con lo que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso, con lo que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso.

A continuación se describe el funcionamiento en la operación de descongelación con referencia a la Figura 5.

En primer lugar, se determina si se han cumplido las condiciones predeterminadas de puesta en marcha de la operación de descongelación (es decir, si es necesario descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor; etapa S21). Aquí se determina si se han cumplido las condiciones de puesta en marcha de la operación de descongelación basándose en si un intervalo Atdf de tiempo de descongelación (es decir, el tiempo de operación acumulativo desde el final de la operación de descongelación anterior) ha alcanzado un valor predeterminado Atdfs de ajuste del intervalo de tiempo de descongelación.

En caso de que se haya determinado que se han cumplido las condiciones de puesta en marcha de la operación de descongelación, se pone en marcha la siguiente operación de descongelación (etapa S22).

Cuando se pone en marcha la operación de descongelación, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (el estado indicado por la línea continua del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor de la Figura 4) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de uso (el estado indicado por la línea discontinua del primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso de la Figura 4) en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión se pone en un estado cerrado.

Aquí, cuando se realiza un procedimiento para poner el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor y para cambiar el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso al estado de operación de evaporación del lado de uso, el refrigerante dentro de los circuitos 20, 40a de refrigerante se somete a compensación de presión y durante la compensación de presión se genera ruido (es decir, ruido de compensación de presión) dentro de los circuitos 20, 40a de refrigerante, pero es preferible que dicho ruido de compensación de presión no sea excesivo.

En vista de lo anterior, en este sistema 1 de bomba de calor, cuando se pone en marcha la operación de descongelación, el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se haya puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, y el refrigerante en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante no experimenta una compensación de presión simultánea. De este modo se puede evitar un ruido excesivo de la compensación de presión en caso de realizarse la operación de descongelación.

En el sistema 1 de bomba de calor, cuando se ha de poner el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en el estado de operación de evaporación del lado de uso, el compresor 62a del lado de uso se pone en un estado detenido y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso. Por lo tanto, se puede evitar que aumente el ruido de compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

Además, en este sistema 1 de bomba de calor, cuando se ha de poner el compresor 62a del lado de uso en un estado detenido, el compresor 62a del lado de uso se detiene con la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua dejada en un estado abierto (más específicamente, un estado completamente abierto) y, por lo tanto, la compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede realizar rápidamente.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y luego se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con hielo depositado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor y el calor se libera en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 por medio de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido sin experimentar intercambio de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye por el tubo 26 de retorno de admisión.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la primera unidad 4a de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera unidad 4a de uso se envía a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y se envía al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso a través del primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y se evapora en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a través del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado desde la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través de la válvula 30 de cierre del lado de gas, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21 c de admisión del lado de la fuente de calor.

El refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso libera calor en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso mediante la evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por medio de la bomba 43a de circulación y se evapora en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a baja presión así evaporado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se envía al acumulador 67a del lado de uso por medio del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y el segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso por medio del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y luego se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía de nuevo al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso por medio del segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso y el segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada.

De esta manera se pone en marcha la operación de descongelación, en la que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor para, de este modo, hacer que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso para, de este modo, hacer que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso (es decir, como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor).

Se determina si se han cumplido las condiciones predeterminadas de finalización de la operación de descongelación (es decir, si ha finalizado la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor; etapa S23). Aquí se determina si se han cumplido las condiciones de finalización de la operación de descongelación dependiendo de si la temperatura Thx del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor ha alcanzado una temperatura predeterminada Thxs de finalización de descongelación, o si el tiempo tdf de operación de descongelación, que es el tiempo transcurrido desde la puesta en marcha de la operación de descongelación, ha alcanzado un tiempo predeterminado tdfs de ajuste de la operación de descongelación.

En caso de que se haya determinado que se han cumplido las condiciones de finalización de la operación de descongelación, la operación de descongelación finaliza y el proceso vuelve al modo de operación de suministro de agua caliente (etapa S24).

Con el sistema 1 de bomba de calor, cuando se ha de descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, no solo se pone el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor para, de este modo, hacer que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, sino que además el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso para, de este modo, hacer que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso. Por lo tanto, el refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado mediante la liberación de calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor es calentado por el calor liberado por el refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y el refrigerante del lado de uso enfriado mediante la liberación de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se puede calentar por evaporación en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, con lo que la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se puede realizar de forma fiable. Además es posible evitar un ruido excesivo de compensación de presión del circuito 40a de refrigerante del lado de uso en caso de realizarse una operación de descongelación, y la compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede realizar rápidamente.

(3) Modificación 3

Con el sistema 1 de bomba de calor arriba descrito (véanse las Figuras 1 y 4), una única primera unidad 4a de uso está conectada a la unidad 2 de fuente de calor a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, pero múltiples primeras unidades 4a, 4b de uso (dos, en este caso) se pueden conectar en paralelo entre sí a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, tal como se muestra en la Figura 6 (en este caso no se muestran la unidad de calentamiento de agua por aire caliente, la unidad de almacenamiento de agua caliente, los circuitos 80a, 80b de medio acuoso y similares). La configuración de la primera unidad 4b de uso es igual que la configuración de la primera unidad 4a de uso, indicando el subíndice "b" usado en lugar del subíndice "a" de los números de referencia cada parte de la primera unidad 4a de uso, y, por tanto, se omite una descripción de cada parte de la primera unidad 4b de uso.

Con este sistema 1 de bomba de calor es posible acomodar una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones que requieren un calentamiento del medio acuoso.

(Segunda realización)

En el sistema 1 de bomba de calor en la primera realización y las modificaciones del mismo arriba descritas (véanse las Figuras 1, 4 y 6), es preferible que se pueda realizar la operación de suministro de agua caliente así como el calentamiento del aire en interiores.

En vista de lo anterior, con un sistema 200 de bomba de calor está previsto además un segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, que es capaz de calentar un medio de aire funcionando como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor en la configuración del sistema 1 de bomba de calor (véase la Figura 1) según la primera realización arriba descrita, para el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, tal como se muestra en la Figura 7. A continuación se describe la configuración del sistema 200 de bomba de calor.

<Configuración>

-Configuración general-

La Figura 7 es una vista que muestra la configuración general del sistema 200 de bomba de calor según una segunda realización de la presente invención. El sistema 200 de bomba de calor es un aparato capaz de realizar una operación para calentar un medio acuoso y realizar otras operaciones usando un ciclo de bomba de calor por compresión de vapor.

El sistema 200 de bomba de calor tiene principalmente una unidad 2 de fuente de calor, una primera unidad 4a de uso, una segunda unidad 10a de uso, un tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, un tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, una unidad 8a de almacenamiento de agua caliente, una unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, un tubo 15a de comunicación de medio acuoso y un tubo 16a de comunicación de medio acuoso. La unidad 2 de fuente de calor, la primera unidad 4a de uso y la segunda unidad 10a de uso están conectadas a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante para constituir de este modo un circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. La primera unidad 4a de uso constituye un circuito 40a de refrigerante del lado de uso. La primera unidad 4a de uso, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire están conectadas a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso para constituir de este modo un circuito 80a de medio acuoso. El HFC-410A, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor como un refrigerante del lado de la fuente de calor, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o a base de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante a base de HFC, está encerrado para la lubricación del compresor 21 del lado de la fuente de calor. El HFC-134a, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 40a de refrigerante del lado de uso como un refrigerante del lado de uso, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o a base de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante a base de HFC, está encerrado para la lubricación del compresor 62a del lado de uso. El refrigerante del lado de uso es preferiblemente uno en el que la presión que corresponde a una temperatura de gas saturado de 65 °C es una presión manométrica máxima de 2,8 MPa o menos, y más preferiblemente 2,0 MPa o menos, desde el punto de vista del uso de un refrigerante que es ventajoso para un ciclo de refrigeración de alta temperatura. El HFC-134a es un tipo de refrigerante que tiene dichas características de presión de saturación. El agua que constituye el medio acuoso circula en el circuito 80a de medio acuoso.

En la descripción relacionada con las configuraciones indicadas más abajo se utilizarán los mismos números de referencia y se omitirá una descripción para la configuración de la unidad 2 de fuente de calor, la primera unidad 4a de uso, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente, la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso y los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, ya que todos ellos tienen la misma configuración que los del sistema 1 de bomba de calor de la primera realización (véase la Figura 1). Sólo se describirá la configuración de la segunda unidad 10a de uso.

-Segunda unidad de uso-

La segunda unidad 10a de uso está instalada en interiores, está conectada a la unidad 2 de fuente de calor a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, y constituye una parte del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

La segunda unidad 10a de uso tiene principalmente un segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso y una segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso.

El segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor previsto para funcionar como un radiador o evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor mediante el intercambio de calor entre el refrigerante del lado de la fuente de calor y el aire interior como medio de aire, un segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso está conectado al lado de líquido del segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, y un segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso está conectado al lado de gas del segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso. El tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido está conectado al segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso, y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso está conectado al segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El medio de aire para intercambiar calor con el refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso es suministrado por un ventilador 105a del lado de uso accionado por un motor 106a de ventilador del lado de uso.

La segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso es una válvula de expansión eléctrica mediante la cual el caudal de refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se puede variar controlando el grado de apertura de la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso, y la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso está prevista para el segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso.

De este modo, la segunda unidad 10a de uso está configurada de manera que se puede realizar una operación de enfriamiento de aire en la que se hace que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, con lo que el refrigerante del lado de la fuente de calor evaporado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se dirige al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, y el medio de aire se enfría por evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso. La segunda unidad 10a de uso también está configurada de modo que se puede realizar una operación de calentamiento de aire en la que se hace que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso en el estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, con lo que el refrigerante del lado de la fuente de calor irradiado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se dirige al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, y el medio de aire se calienta por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso.

Están previstos varios sensores para la segunda unidad 10a de uso. Específicamente, la segunda unidad 10a de uso está provista de un sensor 107a de temperatura exterior para detectar una temperatura exterior T r.

Está prevista una unidad de control (no mostrada) para el sistema 200 de bomba de calor para realizar las siguientes operaciones y/o varios controles.

<Operación>

A continuación se describirá la operación del sistema 200 de bomba de calor.

Los modos de operación del sistema 200 de bomba de calor incluyen un modo de operación de suministro de agua caliente en el que solo se lleva a cabo la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso (es decir, la operación de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire), un modo de operación de enfriamiento de aire en el que solo se lleva a cabo la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, un modo de operación de calentamiento de aire en el que solo se lleva a cabo la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, y un modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire en el que se lleva a cabo la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso junto con la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso.

A continuación se describe el funcionamiento en los cuatro modos de operación del sistema 200 de bomba de calor.

-Modo de operación de suministro de agua caliente-

En caso de que solo se haya de realizar la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (el estado del mecanismo de conmutación 23 del lado de la fuente de calor indicado por la línea discontinua en la Figura 7) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y una válvula 26a de expansión de admisión-retorno y la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso se ponen en un estado cerrado. Además, en el circuito 80a de medio acuoso, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta a un estado en el que el medio acuoso se suministra a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la primera unidad 4a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la primera unidad 4a de uso se envía al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso a través del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y libera calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso y el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de una válvula 29 de cierre del lado de líquido. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 no experimenta intercambio de calor y se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía a el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor a través de un tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se lleva de nuevo al compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por la radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso a través del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso a través del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y después se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua a través del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía de nuevo al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso a través del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

En el circuito 80a de medio acuoso, el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso se calienta mediante la radiación del refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El medio acuoso calentado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se lleva a interior de la bomba 43a de circulación a través del primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso y se presuriza, y luego se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 16a de comunicación de medio acuoso. El medio acuoso enviado al tubo 16a de comunicación de medio acuoso se envía a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire a través del mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso. El medio acuoso enviado a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso dentro de un tanque 81a de almacenamiento de agua caliente y libera calor en el serpentín 82a de intercambio de calor, con lo que el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente se calienta. El medio acuoso enviado a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire libera calor en el panel 91 a de intercambio de calor, con lo que las paredes o similares en interiores se calientan y los suelos en interiores se calientan.

El funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente para realizar únicamente la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso se realiza de este modo.

-Modo de operación de enfriamiento de aire

En caso de que solo se haya de realizar la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (el estado del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor indicado por la línea continua en la Figura 7) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se pone en un estado cerrado.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor y se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y posteriormente se descarga al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor a través del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor a través del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se irradia en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión irradiado en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de la fuente de calor desviado al tubo 26 de retorno de admisión desde el tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor, y se enfría hasta un estado subenfriado. El refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 26 de retorno de admisión se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado en el subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso a través del segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y se evapora en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, y de este modo se lleva a cabo un enfriamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a través del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través de la válvula 30 de cierre del lado de gas, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

Por tanto, las operaciones en el modo de operación de enfriamiento de aire para realizar únicamente la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se llevan a cabo de este modo.

-Modo de operación de calentamiento de aire

En caso de que solo se haya realizar la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (el estado del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor indicado por la línea discontinua en la Figura 6) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión y la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso están en un estado cerrado.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor y se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y posteriormente se descarga al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor a través del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a través del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y la válvula 30 de cierre del lado de gas.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso a través del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y se irradia en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, y de este modo se realiza el calentamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión irradiado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso y el segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 29 de cierre del lado de líquido. Dado que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión, el refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor sin intercambio de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21 c de admisión del lado de la fuente de calor.

Las operaciones en el modo de operación de calentamiento de aire para realizar únicamente la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se llevan a cabo de este modo.

-Modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire

En caso de que se hayan de realizar conjuntamente la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso y la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (el estado del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor indicado por la línea discontinua en la Figura 7) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión está en un estado cerrado. Además, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta en el circuito 80a de medio acuoso a un estado en el que el medio acuoso se suministra a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y posteriormente se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor a través del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a través del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y la válvula 30 de cierre del lado de gas.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la primera unidad 4a de uso y a la segunda unidad 10a de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso a través del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y libera calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, con lo que se realiza el calentamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso y el segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la primera unidad 4a de uso se envía al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso a través del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y libera calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso y el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado desde la primera unidad 4a de uso y la segunda unidad 10a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se fusiona en el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido y se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 29 de cierre del lado de líquido. Dado que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión, el refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor sin intercambio de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión y se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor a través del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por el calor liberado por el refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso a través del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso a través del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y después se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua a través del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y se envía de nuevo al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso a través del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

El medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso se calienta en el circuito 80a de medio acuoso mediante el calor liberado por el refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El medio acuoso calentado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se introduce en la bomba 43a de circulación a través del primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso, se presuriza y posteriormente se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 16a de comunicación de medio acuoso. El medio acuoso enviado al tubo 16a de comunicación de medio acuoso se envía a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire a través del mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso. El medio acuoso enviado a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso dentro del tanque 81 a de almacenamiento de agua caliente y libera calor en el serpentín 82a de intercambio de calor, con lo que el medio acuoso en el tanque 81a de almacenamiento de agua caliente se calienta. El medio acuoso enviado a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire se irradia en el panel 91a de intercambio de calor, y de ese modo las paredes y otras áreas en interiores se calientan y el suelo en interiores se calienta.

Por tanto, las operaciones en el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire para realizar tanto la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso como la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se llevan a cabo de este modo.

Aquí, el control de la temperatura de saturación de descarga de los circuitos 20, 40a de refrigerante, el control del grado de subenfriamiento de las salidas de los intercambiadores 41a, 65a de calor, el control del caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso, y el control de puesta en marcha de los circuitos 20, 40a, 80a se realizan de la misma manera que en el sistema 1 de bomba de calor (véase la Figura 1) de la primera realización, incluso en una configuración del sistema 200 de bomba de calor en la que la primera unidad 4a de uso para la operación de suministro de agua caliente y la segunda unidad 10a de uso para la operación de calentamiento de aire están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor.

Sin embargo, en relación con el control de temperatura de saturación de descarga del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor entre estos controles, el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se conecta y se llevan a cabo la operación de calentamiento de aire y la operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire, en las que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, es necesario suministrar al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso un refrigerante del lado de la fuente de calor que tenga una temperatura Tc1 de saturación de descarga del lado de la fuente de calor adecuada para calentar el medio de aire.

En vista de lo anterior, con el control de la temperatura de saturación de descarga del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en el sistema 200 de bomba de calor, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se puede aumentar en caso de que se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (aquí, el modo de operación de calentamiento de aire y/o el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire) en comparación con el caso en el que no se lleva a cabo la operación para hacer que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (aquí, el modo de operación de suministro de agua caliente y/o el modo de operación de enfriamiento de aire). Más específicamente, con el sistema 1 de bomba de calor de la primera realización (es decir, correspondientemente al caso en el que no se realiza la operación para hacer que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor en el sistema 200 de bomba de calor), el intervalo de temperaturas de la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se controla para que esté en un intervalo de temperaturas de 10 °C a 40 °C, pero, con el sistema 200 de bomba de calor, el intervalo de temperaturas de la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se controla para que esté en un intervalo de temperaturas de 10 °C a 40 °C del mismo modo que en el sistema 1 de bomba de calor de la primera realización en caso de que no se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (aquí, el modo de operación de suministro de agua caliente y/o el modo de operación de enfriamiento de aire), y en caso de que se realice la operación para hacer que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (en este caso, el modo de operación de calentamiento de aire y/o el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire), el intervalo de temperaturas de la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor se controla de modo que esté en un intervalo de temperaturas de 40 °C a 50 °C, que es mayor que el intervalo de temperaturas de 10 2C a 40 °C.

Por consiguiente, en caso de que no se realice una operación en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se realiza a la presión más baja posible para mejorar la eficiencia operativa en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor; y en caso de que se realice una operación en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, es posible suministrar al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso un refrigerante del lado de la fuente de calor que tiene una temperatura de saturación adecuada para calentar el medio de aire.

<Características>

El sistema 200 de bomba de calor tiene las siguientes características.

-A-

En este sistema 200 de bomba de calor es posible obtener los mismos efectos que los del sistema 1 de bomba de calor de la primera realización. El medio acuoso calentado en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso y el circuito 40a de refrigerante del lado de uso no solo se usa para la operación de suministro de agua caliente, sino que el medio de aire calentado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso también se puede utilizar para calentar el aire en interiores ya que está prevista la segunda unidad 10a de uso que tiene el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso, se puede realizar la operación para calentar el medio de aire por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso (aquí, operación de calentamiento de aire), y se puede realizar la operación para enfriar el medio de aire por evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso (aquí, operación de enfriamiento de aire).

-B-

Con este sistema 200 de bomba de calor, en caso de realizarse una operación en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (aquí, el modo de operación de calentamiento de aire y/o el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire) en el control de temperatura de saturación de descarga del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, la temperatura objetivo Tc1s de saturación de descarga del lado de la fuente de calor aumenta más que en caso de no realizarse la operación en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor (en este caso, el modo de operación de suministro de agua caliente y/o el modo de operación de enfriamiento aire). Por lo tanto, en caso de no realizarse una operación en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, la operación se realiza de modo que el ciclo de refrigeración en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor se realiza a la presión más baja posible para aumentar la eficiencia operativa en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor; y en caso de realizarse una operación en la que el segundo intercambiador 100a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, es posible suministrar al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso un refrigerante del lado de la fuente de calor con una temperatura de saturación adecuada para calentar el medio de aire.

(1) Modificación 1

En el sistema 200 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 7), la primera unidad 4a de uso para la operación de suministro de agua caliente y la segunda unidad 10a de uso para las operaciones de calentamiento y enfriamiento de aire están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor. También en esta configuración, cuando se solicita un suministro de medio acuoso con un amplio intervalo de temperaturas, la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso se vuelve muy pequeña (siendo la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso la diferencia de presión entre la presión Pd2 de descarga del lado de uso y la presión Ps2 de admisión del lado de uso, siendo la presión Pd2 de descarga del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, y siendo la presión Ps2 de admisión del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso) y se solicita la operación de carga baja del circuito 40a de refrigerante del lado de uso de la misma manera que en el sistema 1 de bomba de calor (véase la Figura 1) en la Modificación 1 de la primera realización. Por lo tanto, es posible que el ciclo de refrigeración del circuito 40a de refrigerante del lado de uso no pueda controlarse suficientemente usando solo el control de la capacidad del compresor 62a del lado de uso, y la circulación del aceite de la máquina de refrigeración en el compresor 62a del lado de uso puede estar comprometida y provocar una lubricación insuficiente.

En vista de lo anterior, el control de operación de carga baja del lado de uso (véase la Figura 3) se realiza en el sistema 200 de bomba de calor también del mismo modo que en el sistema 1 de bomba de calor (véase la Figura 1) de la primera realización.

Por lo tanto, es posible responder a una solicitud de un suministro de un medio acuoso que tenga un amplio intervalo de temperaturas incluso en el caso de que la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso sea muy baja, ya que el circuito 40a de refrigerante del lado de uso puede funcionar fácilmente incluso en condiciones de carga baja reduciendo el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye al interior del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, inhibiendo la capacidad de intercambio de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y aumentando la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso.

(2) Modificación 2

En el sistema 200 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 7), el circuito 40a de refrigerante del lado de uso puede estar provisto además de un primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso, y un estado de operación de evaporación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso, tal como se muestra en la Figura 8, del mismo modo que en el sistema 1 de bomba de calor de la Modificación 2 de la primera realización (véase la Figura 4), incluso en una configuración en la que la primera unidad 4a de uso para la operación de suministro de agua caliente y la segunda unidad 10a de uso para las operaciones de calentamiento y enfriamiento de aire están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor.

En el sistema 200 de bomba de calor que tiene dicha configuración, en caso de que se haya determinado que es necesaria una descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor mediante el funcionamiento del modo de operación de suministro de agua caliente, el modo de operación de calentamiento de aire, y/o el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire, se puede realizar una operación de descongelación en la que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, con lo que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso, con lo que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso.

En primer lugar se determina si se han cumplido las condiciones predeterminadas de puesta en marcha de la operación de descongelación (es decir, si es necesario descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor; etapa S21). Aquí se determina si se han cumplido las condiciones de puesta en marcha de la operación de descongelación basándose en si un intervalo Atdf de tiempo de descongelación (es decir, el tiempo de operación acumulativo desde el final de la operación de descongelación anterior) ha alcanzado un valor predeterminado Atdfs de ajuste del intervalo de tiempo de descongelación.

Cuando se pone en marcha la operación de descongelación, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (el estado indicado por la línea continua del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor de la Figura 8) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor, y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de uso (el estado indicado por la línea discontinua del primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso de la Figura 8) en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión se pone en un estado cerrado.

En vista de lo anterior, en este sistema 200 de bomba de calor, cuando se pone en marcha la operación de descongelación, el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor haya sido puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, y el refrigerante en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante no experimenta una compensación de presión simultánea. De este modo se puede evitar un ruido excesivo de la compensación de presión en caso de realizarse la operación de descongelación.

En el sistema 200 de bomba de calor, cuando el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se ha de poner en el estado de operación de evaporación del lado de uso, el compresor 62a del lado de uso se pone en un estado detenido y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso. Por lo tanto, se puede evitar que aumente el ruido de compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

Además, en este sistema 200 de bomba de calor, cuando el compresor 62a del lado de uso se ha de poner en un estado detenido, el compresor 62a del lado de uso se detiene con la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua dejada en un estado abierto (más específicamente, un estado completamente abierto) y, por lo tanto, la compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede realizar rápidamente.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y después se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con hielo depositado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor y el calor se libera en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 por medio de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido sin experimentar intercambio de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se ramifica en el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido y se envía a la primera unidad 4a de uso y a la segunda unidad 10a de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso por medio del segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con un medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y se evapora en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión así evaporado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera unidad 4a de uso se envía a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y se evapora en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión así evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso que constituye el primer mecanismo 53a de conmutación del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado desde la segunda unidad 10a de uso y la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se fusiona en el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso y se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado a la unidad 2 de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor por medio de la válvula 30 de cierre del lado de gas, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se lleva de nuevo al compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

El refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso libera calor en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso mediante la evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se envía a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y se evapora en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a baja presión así evaporado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se envía al acumulador 67a del lado de uso por medio del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y el segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se lleva al compresor 62a del lado de uso por medio del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y luego se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía de nuevo al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso por medio del segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso y el segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada.

De esta manera se pone en marcha la operación de descongelación en la que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor poniendo el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en el estado de operación de liberación de calor del lado de la fuente de calor; el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor y el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso poniendo el segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en un estado de operación de evaporación del lado de uso; y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso (es decir, como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor).

Con el sistema 200 de bomba de calor, cuando se ha de descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, no solo se hace que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor poniendo el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en el estado de operación de liberación de calor del lado de la fuente de calor, sino que también se hace que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso poniendo el segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en el estado de operación de evaporación del lado de uso, ya que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado por liberación de calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente se calienta por la radiación del refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y el refrigerante del lado de uso enfriado por liberación de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se puede calentar mediante evaporación en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. De este modo, la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se puede realizar de forma fiable. El tiempo tdf de operación de descongelación se puede acortar, y es posible evitar que el medio de aire enfriado en la segunda unidad 10a de uso alcance una temperatura baja, ya que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso también se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

(3) Modificación 3

En los sistemas 200 de bomba de calor arriba descritos (véanse las Figuras 7 y 8), una única primera unidad 4a de uso y una única segunda unidad 10a de uso están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, pero múltiples primeras unidades 4a, 4b de uso (dos, en este caso) se pueden conectar en paralelo entre sí a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, y/o múltiples segundas unidades 10a, 10b de uso (dos, en este caso) se pueden conectar en paralelo entre sí a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, tal como se muestra en las Figuras 9 a 11 (en este caso no se muestran la unidad de agua caliente/calentamiento de aire, la unidad de almacenamiento de agua caliente, los circuitos 80a, 80b de medio acuoso y similares). La configuración de la primera unidad 4b de uso es igual que la configuración de la primera unidad 4a de uso, indicando el subíndice "b" usado en lugar del subíndice "a" de los números de referencia cada parte de la primera unidad 4a de uso y, por lo tanto, se omite una descripción de cada parte de la primera unidad 4b de uso. Además, la configuración de la segunda unidad 10b de uso es igual que la configuración de la segunda unidad 10a de uso, indicando el subíndice "b" usado en lugar del subíndice "a" de los números de referencia cada parte de la segunda unidad 10b de uso y, por lo tanto, se omite una descripción de cada parte.

En estos sistemas 200 de bomba de calor es posible acomodar una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones que requieren un calentamiento el medio acuoso, y es posible acomodar una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones que requieren un enfriamiento del medio de aire.

(4) Modificación 4

En los sistemas 200 de bomba de calor arriba descritos (véanse las Figuras 7 a 11), las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso están previstas dentro de las segundas unidades 10a, 10b de uso, pero es posible omitir las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso de las segundas unidades 10a, 10b de uso y prever una unidad 17 de válvula de expansión que tenga las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso, tal como se muestra en la Figura 12 (en este caso no se muestran la unidad de agua caliente/calentamiento de aire, la unidad de almacenamiento de agua caliente, el circuito 80a de medio acuoso y similares).

(Tercera realización)

En los sistemas 200 de bomba de calor de la segunda realización y las modificaciones de la misma arriba descritas (véanse las Figuras 7 a 12), la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso no se puede realizar junto con la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso. Por lo tanto, es preferible que dicha operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire sea posible porque la operación de suministro de agua caliente se puede realizar en un estado de operación en el que la operación de enfriamiento de aire se realiza durante la temporada de verano o similar.

En vista de lo anterior, con un sistema 300 de bomba de calor es posible realizar una operación de suministro de agua caliente y enfriamiento de aire en la que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor para enfriar de ese modo un medio de aire, y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor para calentar así un medio acuoso, tal como se muestra en la Figura 13, en la configuración del sistema 200 de bomba de calor de la segunda realización arriba descrita (véase la Figura 7). A continuación se describe la configuración del sistema 300 de bomba de calor.

<Configuración>

-Configuración general-

La Figura 13 es una vista que muestra la configuración general del sistema 300 de bomba de calor según una tercera realización de la presente invención. El sistema 300 de bomba de calor es un aparato capaz de realizar una operación para calentar un medio acuoso y realizar otras operaciones usando un ciclo de bomba de calor por compresión de vapor.

El sistema 300 de bomba de calor tiene principalmente una unidad 2 de fuente de calor, una primera unidad 4a de uso, una segunda unidad 10a de uso, un tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, un tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, un tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, una unidad 8a de almacenamiento de agua, una unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, un tubo 15a de comunicación de medio acuoso y un tubo 16a de comunicación de medio acuoso. La unidad 2 de fuente de calor, la primera unidad 4a de uso y la segunda unidad 10a de uso están conectadas a través de los tubos 12, 13, 14 de comunicación de refrigerante para constituir así un circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. La primera unidad 4a de uso constituye un circuito 40a de refrigerante del lado de uso. La primera unidad 4a de uso, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire están conectadas a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso para constituir así un circuito 80a de medio acuoso. E1HFC-410A, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor como refrigerante del lado de la fuente de calor, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o a base de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante a base de HFC, está encerrado para la lubricación del compresor 21 del lado de la fuente de calor. El HFC-134a, que es un tipo de refrigerante a base de HFC, está encerrado dentro del circuito 40a de refrigerante del lado de uso como un refrigerante del lado de uso, y un aceite para máquinas de refrigeración a base de éster o a base de éter, que tiene compatibilidad con respecto al refrigerante a base de HFC, está encerrado para la lubricación del compresor 62a del lado de uso. El refrigerante del lado de uso es preferiblemente uno en el que la presión que corresponde a una temperatura de gas saturado de 65 °C es una presión manométrica máxima de 2,8 MPa o menos, y más preferiblemente 2,0 MPa o menos desde el punto de vista del uso de un refrigerante que es ventajoso para un ciclo de refrigeración de alta temperatura. E1HFC-134a es un tipo de refrigerante que tiene dichas características de presión de saturación. El agua que constituye el medio acuoso circula en el circuito 80a de medio acuoso.

En la descripción relacionada con las configuraciones indicadas más abajo se usarán los mismos números de referencia y se omitirá una descripción para la configuración de la segunda unidad 10a de uso, la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente, la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire, el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido, el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso y los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, ya que todos ellos tienen la misma configuración que los del sistema 200 de bomba de calor en la segunda realización (véase la Figura 7). Sólo se describirá la configuración de la unidad 2 de fuente de calor, el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y la primera unidad 4a de uso.

-Unidad de fuente de calor-

La unidad 2 de fuente de calor está dispuesta al aire libre y está conectada a las unidades 4a, 10a de uso a través de los tubos 12, 13, 14 de comunicación de refrigerante y constituye una parte del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

La unidad 2 de fuente de calor tiene principalmente un compresor 21 del lado de la fuente de calor, un mecanismo 22 de separación de aceite, un mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, un intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, una válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor, un tubo 26 de retorno de admisión, un subenfriador 27, un acumulador 28 del lado de la fuente de calor, una válvula 29 de cierre del lado de líquido, una válvula 30 de cierre del lado de gas y una válvula 31 de cierre del lado de descarga.

La válvula 31 de cierre del lado de descarga es una válvula prevista en la conexión entre el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y un tubo 21 d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor que se desvía del tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor, que conecta el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor.

La unidad 2 de fuente de calor es la misma que en el sistema 200 de bomba de calor de la segunda realización (véase la Figura 7), excepto por la configuración relacionada con la válvula 31 de cierre del lado de descarga y el tubo 21d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor, y se utilizarán los mismos números de referencia y se omitirá una descripción.

-Tubo de comunicación de refrigerante de descarga-

El tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga está conectado al tubo 21d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor a través de la válvula 31 de cierre del lado de descarga, y es un tubo de refrigerante capaz de dirigir el refrigerante del lado de la fuente de calor al exterior de la unidad 2 del lado de la fuente de calor desde la descarga del compresor 21 del lado de la fuente de calor en cualquiera de los estados de operación de radiación del lado de la fuente de calor y el estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor.

-Primera unidad de uso-

La primera unidad 4a de uso está dispuesta en interiores, está conectada a la unidad 2 de fuente de calor y a la segunda unidad 10a de uso a través de los tubos 12, 13 de comunicación de refrigerante, y constituye una parte del circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. La primera unidad 4a de uso constituye el circuito 40a de refrigerante del lado de uso. La primera unidad 4a de uso está conectada a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire a través de los tubos 15a, 16a de comunicación de medio acuoso, y constituye una parte del circuito 80a de medio acuoso.

La primera unidad 4a de uso tiene principalmente el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso, el compresor 62a del lado de uso, el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, una válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua, un acumulador 67a del lado de uso y una bomba 43a de circulación.

Un primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso, al que está conectado el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, está conectado al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso en el lado de gas del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de la fuente de calor en lugar del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso conectado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso como en el sistema 200 de bomba de calor (véase la Figura 7) de la segunda realización. El primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso está provisto de una primera válvula 49a de retención de descarga del lado de uso para permitir que el refrigerante del lado de la fuente de calor fluya hacia el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y evitar que el refrigerante del lado de la fuente de calor fluya hacia el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga desde el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso.

La unidad 4a de uso es igual que en el sistema 200 de bomba de calor (Figura 7) de la segunda realización, excepto por la configuración relacionada con el primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso conectado en lugar del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso, y se utilizarán los mismos números de referencia y se omitirá una descripción.

El sistema 300 de bomba de calor está provisto de un controlador (no mostrado) para realizar las operaciones y/o lo diversos tipos de control descritos más abajo.

<Operación>

A continuación se describirá la operación del sistema 300 de bomba de calor.

Los modos de operación del sistema 300 de bomba de calor incluyen un modo de operación de suministro de agua caliente en el que solo se realiza la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso (es decir, la operación de la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire), un modo de operación de enfriamiento de aire en el que solo se realiza la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, un modo de operación de calentamiento de aire en el que solo se realiza la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, un modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire en el que se realiza la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso junto con la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, y un modo de operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire para realizar la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso así como la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso.

A continuación se describirá la operación en los cinco modos de operación del sistema 300 de bomba de calor.

-Modo de operación de suministro de agua caliente-

En caso de realizarse solo la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (indicado por la línea discontinua en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 13), y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión y la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso están cerradas en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. En el circuito 80a de medio acuoso, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta al estado de suministro del medio acuoso a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se lleva al compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del lado del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, y se descarga a un tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor después de haber sido comprimido a alta presión en el ciclo de refrigeración. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 12 de comunicación del refrigerante de descarga por medio del tubo 21d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor y una válvula 31 de cierre del lado de descarga.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga se envía a la primera unidad 4a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la primera unidad 4a de uso se envía al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso a través del primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso y la primera válvula 49a de retención de descarga del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y libera calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido a través de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso y el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de una válvula 29 de cierre del lado de líquido. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 no experimenta intercambio de calor y se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio de un tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor a través del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por la radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso a través del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se lleva al compresor 62a del lado de uso a través del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y después se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua a través del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía de nuevo al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

-Modo de operación de enfriamiento de aire

En caso de realizarse solo la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (indicado por líneas continuas en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 13), y la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso está cerrada en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se lleva al compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor y se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor después de haber sido comprimido a alta presión en el ciclo de refrigeración. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y un primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con aire exterior suministrado por un ventilador 32 del lado de la fuente de calor y libera calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de la fuente de calor ramificado desde el tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor al tubo 26 de retorno de admisión y se enfría a un estado subenfriado. El refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 26 de retorno de admisión se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado en el subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de la fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso por medio del segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con un medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y se evapora en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso para de este modo realizar un enfriamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión así evaporado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor por medio de la válvula 30 de cierre del lado de gas, el segundo tubo 23b de refrigerante del gas del lado de la fuente de calor, y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se lleva de nuevo al compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

El funcionamiento en el modo de operación de enfriamiento de aire para realizar solo la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se realiza de esta manera.

-Modo de operación de calentamiento de aire

En caso de realizarse solo la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (indicado por líneas discontinuas en el mecanismo 23 de conmutación lado de la fuente de calor en la Figura 13), y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión y la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso están cerradas en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor a través del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y luego se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor se separa en el separador 22a de aceite. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y la válvula 30 de cierre del lado de gas.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso por medio del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con un medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y libera calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso para de este modo realizar un calentamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio de la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso y el segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 a través de la válvula 29 de cierre del lado de líquido. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor sin experimentar intercambio de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor para pasar a un estado de dos fases gaslíquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor por medio del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

El funcionamiento en el modo de operación de calentamiento de aire para realizar únicamente la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se realiza de esta manera.

-Modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire

En caso de realizarse la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso así como la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor (indicado por líneas discontinuas en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 13), y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión está cerrada en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. En el circuito 80a de medio acuoso, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta a un estado en el que el medio acuoso se suministra a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente y/o a la unidad 9a de agua caliente y calentamiento de aire.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y luego se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. Una parte del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga por medio del tubo 21d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor y una válvula 31 de cierre del lado de descarga, y el resto se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y la válvula 30 de cierre del lado de gas.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso por medio del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso para liberar calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso y de este modo realizar el calentamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio de la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso y el segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga se envía a la primera unidad 4a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado a la primera unidad 4a de uso se envía al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso por medio del primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso y la primera válvula 49a de retención de descarga del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y libera calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio de la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso y el primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado desde la segunda unidad 10a de uso y la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se fusiona en el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido y se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al subenfriador 27 por medio de la válvula 29 de cierre del lado de líquido. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor sin experimentar intercambio de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor se despresuriza en la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor. El refrigerante a baja presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta a un intercambio de calor con aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor por medio del primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se introduce de nuevo en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por la radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso a través del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso por medio del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y después se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua por medio del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía de nuevo al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

El funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire para realizar la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso y la operación de calentamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se realiza de esta manera.

-Modo de operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire

En caso de realizarse la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso así como la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso, el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se conmuta al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (indicado por líneas continuas en el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en la Figura 13) en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor. En el circuito 80a de medio acuoso, el mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso se conmuta a un estado en el que el medio acuoso se suministra a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y luego se descarga al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. Una parte del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga por medio del tubo 21d de ramificación de descarga del lado de la fuente de calor y una válvula 31 de cierre del lado de descarga, y el resto se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con aire exterior suministrado por el ventilador 32 del lado de la fuente de calor y libera calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 por medio de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante enviado al subenfriador 27 experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de la fuente de calor ramificado desde el tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor al tubo 26 de retorno de admisión y se enfría a un estado subenfriado. El refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del tubo 26 de retorno de admisión se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado en el subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de la fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado desde la unidad 2 de fuente de calor y la primera unidad 4a de uso al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se fusiona en el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido y se envía a la segunda unidad 10a de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la segunda unidad 10a de uso se envía a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la segunda válvula 102a de ajuste del caudal del lado de uso para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso por medio del segundo tubo 103a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el medio de aire suministrado por el ventilador 105a del lado de uso y se evapora en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso para de este modo realizar el enfriamiento de aire en interiores. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión evaporado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se envía desde la segunda unidad 10a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del segundo tubo 104a de refrigerante gaseoso del lado de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se envía a la unidad 2 de fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado a la unidad 2 de fuente de calor se envía al acumulador 28 del lado de la fuente de calor por medio de la válvula 30 de cierre del lado de gas, el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor, y el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al acumulador 28 del lado de la fuente de calor se lleva de nuevo al compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor.

En el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, el refrigerante del lado de uso a baja presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso se calienta y se evapora por la radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía al acumulador 67a del lado de uso por medio del segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se introduce en el compresor 62a del lado de uso por medio del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y luego se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua por medio del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y libera calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía de nuevo al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada.

En el circuito 80a de medio acuoso, el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso se calienta mediante la radiación del refrigerante del lado de uso en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El medio acuoso calentado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se lleva a la bomba 43a de circulación por medio del primer tubo 48a de salida de agua del lado de uso y se presuriza, y luego se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 16a de comunicación del medio acuoso. El medio acuoso enviado al tubo 16a de comunicación de medio acuoso se envía a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente por medio del mecanismo 161a de conmutación del lado del medio acuoso. El medio acuoso enviado a la unidad 8a de almacenamiento de agua caliente experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente y libera calor en el serpentín 82a de intercambio de calor, con lo que el medio acuoso dentro del tanque 81a de almacenamiento de agua caliente se calienta.

El funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire para realizar la operación de suministro de agua caliente de la primera unidad 4a de uso y la operación de enfriamiento de aire de la segunda unidad 10a de uso se realiza de esta manera.

Aquí, el control de la temperatura de saturación de descarga de los circuitos 20, 40a de refrigerante, el control del grado de subenfriamiento de las salidas de los intercambiadores 41a, 65a de calor, el control del caudal del medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso, y el control de puesta en marcha de los circuitos 20, 40a, 80a se realizan de la misma manera que en el sistema 200 de bomba de calor (véase la Figura 7) de la segunda realización, incluso en una configuración del sistema 300 de bomba de calor en la que la primera unidad 4a de uso para la operación de suministro de agua caliente y la segunda unidad 10a de uso para la operación de enfriamiento de aire/calentamiento de aire están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor para permitir la operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire.

En este sistema 300 de bomba de calor, no solo es posible obtener de este modo los mismos efectos que los del sistema 200 de bomba de calor de la segunda realización, sino que también es posible realizar una operación en la que el medio acuoso se calienta en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y el circuito 40a de refrigerante del lado de uso, y utilizar el calor de enfriamiento, que se obtiene por el refrigerante del lado de la fuente de calor mediante el calentamiento del medio acuoso, en la operación para enfriar el medio de aire por evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso. Por lo tanto, por ejemplo, el medio acuoso calentado por el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso y el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se utiliza para el suministro de agua caliente, el medio de aire enfriado en el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se utiliza para el enfriamiento del aire en interiores, y por lo demás es posible usar eficazmente el calor de enfriamiento obtenido por el refrigerante del lado de la fuente de calor mediante el calentamiento del medio acuoso, lo que permite asegurar un ahorro de energía.

(1) Modificación 1

En el sistema 300 de bomba de calor arriba descrito (véase la Figura 13), la primera unidad 4a de uso para la operación de suministro de agua caliente y la segunda unidad 10a de uso para la operación de enfriamiento de aire/calentamiento de aire están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor para permitir el suministro de agua caliente y la operación de enfriamiento de aire. También en esta configuración, cuando se solicita un suministro de medio acuoso con un amplio intervalo de temperaturas, la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso se vuelve muy pequeña (siendo la diferencia AP2 de presión de salida/entrada del lado de uso la diferencia de presión entre la presión Pd2 de descarga del lado de uso y la presión Ps2 de admisión del lado de uso, siendo la presión Pd2 de descarga del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor 62a del lado de uso, y siendo la presión Ps2 de admisión del lado de uso la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor 62a del lado de uso) y se solicita la operación con carga baja del circuito 40a de refrigerante del lado de uso de la misma manera que en el sistema 200 de bomba de calor (véase la Figura 7) en la Modificación 1 de la segunda realización. Por lo tanto, es posible que el ciclo de refrigeración del circuito 40a de refrigerante del lado de uso no pueda controlarse suficientemente usando solo el control de la capacidad del compresor 62a del lado de uso, y la circulación del aceite de la máquina de refrigeración en el compresor 62a del lado de uso puede estar comprometida y provocar una lubricación insuficiente.

En vista de lo anterior, el control de operación de carga baja del lado de uso (véase la Figura 3) también se realiza en el sistema 300 de bomba de calor del mismo modo que en el sistema 200 de bomba de calor (véase la Figura 7) en la segunda realización.

(2) Modificación 2

En el sistema 300 de bomba de calor (véase la Figura 13) arriba descrito, como se muestra en la Figura 14, es posible además dotar al circuito 40a de refrigerante del lado de uso con un primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso (igual que el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso previsto para el sistema 200 de bomba de calor en la segunda realización) capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso, y un estado de operación de evaporación del lado de uso, en el que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso y el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso; y es posible conectar además la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso y prever además un segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso capaz de cambiar entre un estado de operación de calentamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, y un estado de operación de enfriamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido.

Aquí, el primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso está conectado junto con el primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso al lado de gas del canal a través del cual fluye el refrigerante del lado de la fuente de calor del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso. El tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso está conectado al primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso tiene una primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso (en este caso se omite la primera válvula 49a de retención de descarga del lado de uso) prevista para el primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso, y una primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso prevista para el primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso; y se utiliza para establecer un estado de operación de calentamiento del medio acuoso abriendo la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y cerrando la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso, y para establecer un estado de operación de enfriamiento del medio acuoso cerrando la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y abriendo la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso. La primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso están compuestas por válvulas de solenoide, siendo ambas capaces de un control de apertura y cierre. El segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso se puede configurar usando una válvula de tres vías o similar.

Teniendo el sistema 300 de bomba de calor dicha configuración, en caso de que se haya determinado que es necesario descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, dependiendo de la operación en el modo de operación de suministro de agua caliente, el modo de operación de calentamiento de aire y el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire, es posible realizar una operación de descongelación en la que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor poniendo el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor; el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor y el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso poniendo el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en un estado de operación de evaporación del lado de uso; y el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso.

El funcionamiento en la operación de descongelación se describe más abajo con referencia a la Figura 5.

En primer lugar se determina si se han cumplido las condiciones predeterminadas de puesta en marcha de la operación de descongelación (es decir, si es necesario descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor) (etapa S21). Aquí se determina si las condiciones de puesta en marcha de la operación de descongelación se han cumplido basándose en si el intervalo Atdf de tiempo de descongelación (es decir, el tiempo de operación acumulado desde el final de la operación de descongelación anterior) ha alcanzado el valor predeterminado Atdfs de ajuste del intervalo de tiempo de descongelación.

El proceso pone en marcha la operación de descongelación más abajo si se ha determinado que se han cumplido las condiciones de puesta en marcha de la operación de descongelación (etapa S22).

Cuando se pone en marcha la operación de descongelación, se realiza una conmutación en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor para cambiar el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor al estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor (el estado indicado por las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor de la Figura 14), se realiza una conmutación en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso para cambiar el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso al estado de operación de evaporación del lado de uso (el estado indicado por las líneas discontinuas del primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso en la Figura 14), el segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso se conmuta al estado de operación de enfriamiento del medio acuoso (es decir, el estado en el que la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso está cerrada y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso está abierta), y la válvula 26a de expansión de retorno de admisión se pone en un estado cerrado.

Aquí, el refrigerante dentro de los circuitos 20, 40a de refrigerante experimenta una compensación de presión cuando el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se conmuta a un estado de operación de evaporación del lado de uso. Aunque durante dicha compensación de presión del refrigerante se genera ruido (es decir, el ruido de compensación de presión) dentro de los circuitos 20, 40a de refrigerante, es preferible que dicho ruido de compensación de presión no sea excesivo.

En vista de lo anterior, en este sistema 300 de bomba de calor, en caso de que se haya de poner en marcha la operación de descongelación, el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor se haya puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, y el refrigerante en los dos circuitos 20, 40a de refrigerante no experimenta una compensación de presión simultánea. De este modo se puede evitar un ruido excesivo de la compensación de presión en caso de realizarse la operación de descongelación.

Con este sistema 300 de bomba de calor, cuando el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se ha de poner en el estado de operación de evaporación del lado de uso, el compresor 62a del lado de uso se detiene y el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en un estado de operación de evaporación del lado de uso. Por lo tanto se puede evitar que aumente el ruido de compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso.

Además, con este sistema 300 de bomba de calor, cuando el compresor 62a del lado de uso se ha de poner en un estado detenido, el compresor 62a del lado de uso se detiene con la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua dejada en un estado abierto (más específicamente, un estado completamente abierto) y, por lo tanto, la compensación de presión en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso se puede realizar rápidamente.

En el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor en dicho estado, el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión en el ciclo de refrigeración se introduce en el compresor 21 del lado de la fuente de calor por medio del tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración, y después se descarga al tubo 21 b de descarga del lado de la fuente de calor. En el separador 22a de aceite, el aceite de la máquina de refrigeración se separa del refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión descargado al tubo 21b de descarga del lado de la fuente de calor. El aceite de la máquina de refrigeración separado del refrigerante del lado de la fuente de calor en el separador 22a de aceite se devuelve al tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor por medio del tubo 22b de retorno de aceite. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión, del que se ha separado el aceite de la máquina de refrigeración, se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor por medio del mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor y el primer tubo 23a de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor experimenta un intercambio de calor con hielo depositado en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor y el calor se libera en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión que ha liberado calor en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor se envía al subenfriador 27 por medio de la válvula 25 de expansión del lado de la fuente de calor. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al subenfriador 27 se envía desde la unidad 2 de fuente de calor al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido por medio del tubo 24a de refrigerante líquido del lado de la fuente de calor y la válvula 29 de cierre del lado de líquido sin experimentar intercambio de calor, ya que el refrigerante del lado de la fuente de calor no fluye en el tubo 26 de retorno de admisión.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado al tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido se ramifica en el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido y se envía a la primera unidad 4a de uso y la segunda unidad 10a de uso.

El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera unidad 4a de uso se envía a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor enviado a la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso se despresuriza en la primera válvula 42a de ajuste del caudal del lado de uso para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso por medio del primer tubo 45a de refrigerante líquido del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión enviado al primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso experimenta un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso y se evapora en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión así evaporado en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía desde la primera unidad 4a de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso por medio del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso y la primera válvula 56a de cierre de gas del lado de uso que constituye el primer mecanismo 53a de conmutación del lado de uso.

El refrigerante del lado de uso a alta presión en el ciclo de refrigeración que circula a través del circuito 40a de refrigerante del lado de uso libera calor en el circuito 40a de refrigerante del lado de uso mediante la evaporación del refrigerante del lado de la fuente de calor en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a alta presión que ha liberado calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se envía a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a alta presión enviado a la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua se despresuriza en la válvula 66a de ajuste del caudal del lado de intercambio de calor de refrigerante/agua para pasar a un estado de dos fases gas-líquido a baja presión, y luego se envía al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua por medio del tubo 68a de refrigerante líquido del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua experimenta un intercambio de calor con el medio acuoso que circula a través del circuito 80a de medio acuoso por la bomba 43a de circulación y se evapora en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua. El refrigerante del lado de uso a baja presión así evaporado en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua se envía al acumulador 67a del lado de uso por medio del primer tubo 72a de refrigerante gaseoso del lado de cascada y el segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso. El refrigerante del lado de uso a baja presión enviado al acumulador 67a del lado de uso se lleva al compresor 62a del lado de uso por medio del tubo 71a de admisión del lado de cascada, se comprime a alta presión en el ciclo de refrigeración y luego se descarga al tubo 70a de descarga del lado de cascada. El refrigerante del lado de uso a alta presión descargado al tubo 70a de descarga del lado de cascada se envía de nuevo al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso por medio del segundo mecanismo 64a de conmutación del lado de uso y el segundo tubo 69a de refrigerante gaseoso del lado de cascada.

En primer lugar se determina si se han cumplido las condiciones predeterminadas de finalización de la operación de descongelación (es decir, si ha finalizado la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor; etapa S23). Aquí se determina si se han cumplido las condiciones de finalización de la operación de descongelación dependiendo de si la temperatura Thx del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor ha alcanzado una temperatura predeterminada Thxs de finalización de descongelación, o si el tiempo tdf de operación de descongelación, que es el tiempo transcurrido desde la puesta en marcha de la operación de descongelación, ha alcanzado un tiempo predeterminado tdfs de ajuste de la operación de descongelación.

Con el sistema 300 de bomba de calor, cuando se ha de descongelar el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, no solo se pone el mecanismo 23 de conmutación del lado de la fuente de calor en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor para, de este modo, hacer que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, sino que además el primer mecanismo 64a de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso para, de este modo, hacer que el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso. Por lo tanto, el refrigerante del lado de la fuente de calor enfriado liberando calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor es calentado por el calor liberado por el refrigerante del lado de uso en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, y el refrigerante del lado de uso enfriado liberando calor en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se puede calentar por evaporación en el intercambiador 65a de calor de refrigerante/agua, con lo que la descongelación del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se puede realizar de forma fiable. Además, dado que el segundo intercambiador 101a de calor del lado de uso también se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor, el tiempo tdf de la operación de descongelación se puede reducir y es posible inhibir una reducción en la temperatura del medio de aire enfriado en la segunda unidad 10a de uso.

(3) Modificación 3

Una configuración como la del sistema 300 de bomba de calor (véase la Figura 14) en la Modificación 2 está provista del segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso, que es capaz de cambiar entre un estado de operación de calentamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, y un estado de operación de enfriamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido. En dicha configuración, el refrigerante del lado de la fuente de calor descargado del compresor 21 del lado de la fuente de calor se estanca en el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y es probable que el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que entra en el compresor 21 del lado de la fuente de calor sea insuficiente (es decir, una tasa de circulación de refrigerante insuficiente) en caso de que se detenga la operación de la primera unidad 4a de uso y se haga funcionar la segunda unidad 10a de uso (operación de enfriamiento de aire u operación de calentamiento de aire) (el caso en el que no se usa el tubo 12 de comunicación de descarga de refrigerante).

En vista de lo anterior, el sistema 300 de bomba de calor está provisto de un primer mecanismo 57a de recuperación de refrigerante para poner en comunicación el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso cuando el segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso está en el estado de operación de calentamiento del medio acuoso o en el estado de operación de enfriamiento del medio acuoso, tal como se muestra en la Figura 15. Aquí, el primer mecanismo 57a de recuperación de refrigerante es un tubo de refrigerante que tiene un tubo capilar en el que un extremo está conectado a la parte del primer tubo 46a de refrigerante de descarga del lado de uso que conecta la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, y el otro extremo está conectado a la parte del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso que conecta la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso; y el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso están en comunicación independientemente del estado de apertura-cierre de la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y/o la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso.

En el sistema 300 de bomba de calor, es menos probable que el refrigerante del lado de la fuente de calor se estanque en el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga y, por lo tanto, es posible minimizar la posibilidad de que se produzca una tasa de circulación de refrigerante insuficiente en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

Una configuración como la del sistema 300 de bomba de calor (véase la Figura 14) en la Modificación 2 está provista del segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso, que es capaz de cambiar entre un estado de operación de calentamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso se hace funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, y un estado de operación de enfriamiento del medio acuoso, en el que el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso se hace funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido desde el tubo 13 de comunicación de refrigerante líquido. En dicha configuración, el refrigerante del lado de la fuente de calor se estanca en el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y es probable que el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor introducido en el compresor 21 del lado de la fuente de calor sea insuficiente (es decir, una tasa de circulación de refrigerante insuficiente) en caso de que se detenga la operación de la primera unidad 4a de uso y se haga funcionar la segunda unidad 10a de uso (operación de enfriamiento de aire u operación de calentamiento de aire).

En vista de lo anterior, en este sistema 300 de bomba de calor está previsto un segundo mecanismo 58a de recuperación de refrigerante para poner en comunicación el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso cuando el segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso está en un estado de operación de calentamiento del medio acuoso o en un estado de operación de enfriamiento del medio acuoso, tal como se muestra en la Figura 15. Aquí, el segundo mecanismo 58a de recuperación de refrigerante presenta un tubo de refrigerante que tiene un tubo capilar en el que un extremo está conectado a la parte del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso que conecta el lado de gas del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso, y el otro extremo está conectado a la parte del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso que conecta la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso; y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso se desvía para poner en comunicación el lado de gas del primer intercambiador 41a de calor del lado de uso y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso incluso en caso de que la operación de la primera unidad 4a de uso esté detenida.

En este sistema 300 de bomba de calor, es menos probable que el refrigerante del lado de la fuente de calor se estanque en el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso y, por lo tanto, se puede minimizar la posibilidad de que se produzca una tasa de circulación de refrigerante insuficiente en el circuito 20 de refrigerante del lado de la fuente de calor.

Además, en el sistema 300 de bomba de calor (véase la Figura 14) en las modificaciones, el segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso está compuesto por la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso, y, por lo tanto, el refrigerante del lado de la fuente de calor se suministra sólo desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga a la primera unidad 4a de uso en cualquier modo de operación que acompañe a una operación de suministro de agua caliente.

Sin embargo, el refrigerante del lado de la fuente de calor está a la alta presión del ciclo de refrigeración no solo en el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, sino también en el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso en el modo de operación de suministro de agua caliente y/o en el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire entre los modos de operación que acompañan a la operación de suministro de agua caliente. Por lo tanto, también es posible permitir que se envíe refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión no solo desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, sino también desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso a la primera unidad 4a de uso en el modo de operación de suministro de agua y/o en el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire.

En vista de lo anterior, en este sistema 300 de bomba de calor se proporcionan además una primera válvula 59a de retención de gas del lado de uso y un primer tubo 60a de refrigerante de derivación del lado de uso al primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso; y, junto con la primera válvula 55a de apertura y cierre de descarga del lado de uso y la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso, constituyen el segundo mecanismo 53a de conmutación del lado de uso, tal como se muestra en la Figura 15. Aquí, la primera válvula 59a de retención de gas del lado de uso está prevista para la parte del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso que conecta la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso y el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso. La primera válvula 59a de retención de gas del lado de uso es una válvula de retención que permite el flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor desde el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso hacia el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, e impide el flujo del refrigerante del lado de la fuente de calor desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso hacia el primer intercambiador 41a de calor del lado de uso; y, por tanto, se impide el flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso hacia el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso a través de la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso. El primer tubo 60a de refrigerante de derivación del lado de uso está conectado al primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso para derivar la primera válvula 56a de apertura y cierre de gas del lado de uso y la primera válvula 59a de retención de gas del lado de uso, y constituye una parte del primer tubo 54a de refrigerante gaseoso del lado de uso. El primer tubo 60a de refrigerante de derivación del lado de uso está provisto de una primera válvula 61 a de retención de derivación del lado de uso para permitir el flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso, e impedir el flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor desde el primer intercambiador 41 a de calor del lado de uso al tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, con lo que se posibilita el flujo de refrigerante del lado de la fuente de calor desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso al primer intercambiador 41a de calor del lado de uso a través del primer tubo 60a de refrigerante de derivación del lado de uso.

En este sistema 300 de bomba de calor, el refrigerante del lado de la fuente de calor a alta presión se puede enviar de este modo no solo desde el tubo 12 de comunicación de refrigerante de descarga, sino también desde el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso, a la primera unidad 4a de uso en el modo de operación de suministro de agua caliente y en el modo de operación de suministro de agua caliente/calentamiento de aire. Por lo tanto se reduce la pérdida de presión del refrigerante del lado de la fuente de calor suministrado desde la unidad 2 de fuente de calor a la primera unidad 4a de uso, lo que puede contribuir a una mejora de la capacidad de suministro de agua caliente y/o de la eficiencia operativa.

(4) Modificación 4

En los sistemas de bomba de calor 300 arriba descritos (véanse las Figuras 13 a 15), una única primera unidad 4a de uso y una única segunda unidad 10a de uso están conectadas a la unidad 2 de fuente de calor a través de los tubos 12, 13, 14 de comunicación de refrigerante, pero múltiples primeras unidades 4a, 4b de uso (dos, en este caso) se pueden conectar en paralelo entre sí a través de los tubos 13, 14 de comunicación de refrigerante, y/o múltiples segundas unidades 10a, 10b de uso (dos, en este caso caso) se pueden conectar en paralelo entre sí a través de los tubos 12, 13, 14 de comunicación de refrigerante, tal como se muestra en las Figuras 16 a 18 (en este caso no se muestran la unidad de agua caliente/calentamiento de aire, la unidad de almacenamiento de agua caliente, los circuitos 80a, 80b de medio acuoso y similares). La configuración de la primera unidad 4b de uso es igual que la configuración de la primera unidad 4a de uso, indicando el subíndice "b" usado en lugar del subíndice "a" de los números de referencia cada parte de la primera unidad 4a de uso y, por lo tanto, se omite una descripción de cada parte de la primera unidad 4b de uso. Además, la configuración de la segunda unidad 10b de uso es igual que la configuración de la segunda unidad 10a de uso, indicando el subíndice "b" usado en lugar del subíndice "a" de los números de referencia cada parte de la segunda unidad 10b de uso y, por lo tanto, se omite una descripción de cada parte.

En estos sistemas de bomba de calor 300, es posible acomodar una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones que requieren un calentamiento del medio acuoso, y es posible acomodar una pluralidad de ubicaciones y/o aplicaciones que requieren un enfriamiento del medio de aire.

(5) Modificación 5

En los sistemas de bomba de calor 300 arriba descritos (véanse las Figuras 13 a 18), las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso están previstas dentro de las segundas unidades 10a, 10b de uso, pero es posible omitir las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso de las segundas unidades 10a, 10b de uso y prever una unidad 17 de válvula de expansión que tenga las segundas válvulas 102a, 102b de ajuste del caudal del lado de uso, tal como se muestra en la Figura 19 (en este caso no se muestran la unidad de agua caliente/calentamiento de aire, la unidad de almacenamiento de agua caliente, el circuito 80a de medio acuoso y similares).

(Otras realizaciones)

Más arriba se han descrito realizaciones de la presente invención y modificaciones de las mismas con referencia a los dibujos, pero las configuraciones específicas no se limitan a estas realizaciones y modificaciones de las mismas, y es posible realizar modificaciones dentro de un campo que no se aparte del espíritu de la invención.

<A>

En los sistemas 200, 300 de bomba de calor de la segunda y tercera realizaciones y modificaciones de las mismas, las segundas unidades 10a, 10b de uso se pueden usar para refrigeración y/o congelación, y con fines distintos al enfriamiento de aire y calentamiento del aire, en lugar de como unidades de uso empleadas para el enfriamiento de aire y el calentamiento del aire en interiores.

<B>

En el sistema 300 de bomba de calor de la tercera realización y modificaciones de la misma, el tubo 14 de comunicación de refrigerante gaseoso se puede usar como un tubo de refrigerante en el que el refrigerante del lado de la fuente de calor a baja presión fluye en el ciclo de refrigeración, por ejemplo poniendo en comunicación el segundo tubo 23b de refrigerante gaseoso del lado de la fuente de calor y el tubo 21c de admisión del lado de la fuente de calor, con lo que los segundos intercambiadores 101a, 101b de calor del lado de uso se hacen funcionar solo como evaporadores del refrigerante del lado de la fuente de calor, y las segundas unidades 10a, 10b de uso se usan como unidades de uso dedicadas a enfriamiento. También en este caso es posible el funcionamiento en el modo de operación de suministro de agua caliente/enfriamiento de aire y se puede asegurar un ahorro de energía.

<C>

En los sistemas 1,200, 300 de bomba de calor de las realizaciones primera a tercera y modificaciones de las mismas se usa HFC-134a como refrigerante del lado de uso, pero esto no impone ninguna limitación, y también es posible usar, por ejemplo, HFO-1234yf (2,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno) u otro refrigerante en el que la presión que corresponde a una temperatura de gas saturado de 65 °C es una presión manométrica máxima de 2,8 MPa o menos, preferiblemente 2,0 MPa o menos.

Aplicabilidad industrial

El uso de la presente invención permite obtener un medio acuoso a alta temperatura en un sistema de bomba de calor que puede calentar un medio acuoso usando un ciclo de bomba de calor.

Lista de símbolos de referencia

1,200, 300 Sistema de bomba de calor

2 Unidad de fuente de calor

4a, 4b Primera unidad de uso

10a, 10b Segunda unidad de uso

20 Circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor

21 Compresor del lado de la fuente de calor

23 Mecanismo de conmutación del lado de la fuente de calor

24 Intercambiador de calor del lado de la fuente de calor

40a, 40b Circuito de refrigerante del lado de uso

41a, 41b Primer intercambiador de calor del lado de uso

42a, 42b Primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso

43a, 43b Bomba de circulación

62a, 62b Compresor del lado de uso

64a, 64b Primer mecanismo de conmutación del lado de uso

65a, 65b Intercambiador de calor de refrigerante/agua

66a, 66b Válvula de ajuste del caudal del lado del intercambiador de calor de refrigerante/agua

80a, 80b Circuito de medio acuoso

1a, 101b Segundo intercambiador de calor del lado de uso

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (1,200, 300) de bomba de calor que comprende:

un circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor que tiene un compresor (21) del lado de la fuente de calor de capacidad variable para comprimir el refrigerante del lado de la fuente de calor, un primer intercambiador (41a, 41b) de calor del lado de uso capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, un intercambiador (24) de calor del lado de la fuente de calor capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y un sensor (34) de presión de descarga del lado de la fuente de calor para detectar una presión de descarga del lado de la fuente de calor del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor (21) del lado de la fuente de calor;

un circuito (40a, 40b) de refrigerante del lado de uso que tiene un compresor (62a, 62b) del lado de uso de capacidad variable para comprimir el refrigerante del lado de uso, un intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua capaz de funcionar como un radiador del refrigerante del lado de uso para calentar un medio acuoso, el primer intercambiador (41a, 41b) de calor del lado de uso capaz de funcionar como un evaporador del refrigerante del lado de uso por radiación del refrigerante del lado de la fuente de calor, un sensor (75a) de presión de descarga del lado de uso para detectar la presión de descarga del lado de uso del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso, y un sensor (76a) de temperatura de descarga del lado de uso para detectar la temperatura de descarga del lado de uso del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso; y

en donde el sistema de bomba de calor comprende una unidad de control que está configurada para controlar la capacidad del compresor (21) del lado de la fuente de calor de tal modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de la fuente de calor, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor del lado de la fuente de calor, se convierta en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de la fuente de calor; y

para controlar la capacidad del compresor (62a, 62b) del lado de uso de tal modo que una temperatura de saturación de descarga del lado de uso, que es la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor del lado de uso, se convierta en una temperatura objetivo predeterminada de saturación de descarga del lado de uso.

2. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 1, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para variar la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de uso de acuerdo con una temperatura objetivo predeterminada de salida del medio acuoso, que es el valor objetivo de la temperatura del medio acuoso en la salida del intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua.

3. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 1 o 2, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para variar la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor de acuerdo con la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de uso o la temperatura objetivo de salida del medio acuoso.

4. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además una primera válvula (42a, 42b) de ajuste del caudal del lado de uso capaz de variar el caudal del refrigerante del lado de la fuente de calor que fluye a través del primer intercambiador (41 a, 41 b) de calor del lado de uso; y en donde

la unidad de control está configurada para controlar el grado de apertura de la primera válvula de ajuste del caudal del lado de uso que ha de ser reducido en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la entrada del compresor del lado de uso, sea igual o menor que una diferencia predeterminada de presión de control de carga baja del lado de uso.

5. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 4, en donde

la unidad de control está configurada para controlar el grado de apertura de la primera válvula (42a, 42b) de ajuste del caudal del lado de uso de tal modo que un grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor, que es el grado de subenfriamiento del refrigerante del lado de la fuente de calor en la salida del primer intercambiador (41a, 42a) de calor del lado de uso, se convierta en un grado de subenfriamiento objetivo predeterminado del refrigerante del lado de la fuente de calor en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea mayor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso.

6. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 5, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para aumentar el grado de subenfriamiento objetivo del refrigerante del lado de la fuente de calor en caso de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso sea igual o menor que la diferencia de presión de control de carga baja del lado de uso.

7. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde

el circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor tiene además un mecanismo (23) de conmutación del lado de la fuente de calor capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, para hacer que el intercambiador (24) de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, y un estado de operación de evaporación del lado de la fuente de calor, para hacer que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y

el circuito (40a, 40b) de refrigerante del lado de uso tiene además un mecanismo (64a, 64b) de conmutación del lado de uso capaz de cambiar entre un estado de operación de radiación del lado de uso, para hacer que el intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador (41 a, 41 b) de calor del lado de uso funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso, y un estado de operación de evaporación del lado de uso, para hacer que el intercambiador de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso.

8. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 7, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para realizar, en caso de que se determine que es necesario descongelar el intercambiador (24) de calor del lado de la fuente de calor, una operación de descongelación en la que el mecanismo (23) de conmutación del lado de la fuente de calor se pone en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor, con lo que se hace que el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor; y el mecanismo (64a, 64b) de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso, con lo que se hace que el intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua funcione como un evaporador del refrigerante del lado de uso y que el primer intercambiador (41 a, 41 b) de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de uso.

9. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 8, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para, en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, poner el mecanismo (64a, 64b) de conmutación del lado de uso en el estado de operación de evaporación del lado de uso después de que el mecanismo (23) de conmutación del lado de la fuente de calor se haya puesto en el estado de operación de radiación del lado de la fuente de calor.

10. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 9, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para, en caso de que se haya de realizar la operación de descongelación, poner el compresor (62a, 62b) del lado de uso en un estado detenido, y el mecanismo (64a, 64b) de conmutación del lado de uso se pone en el estado de operación de evaporación del lado de uso.

11. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 10, en donde

el circuito (40a, 40b) de refrigerante del lado de uso comprende además una válvula (66a, 66b) de ajuste del caudal del lado del intercambio de calor de refrigerante/agua capaz de variar el caudal del refrigerante del lado de uso que fluye a través del intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua; y

el sistema de bomba de calor está configurado para detener el compresor (62a, 62b) del lado de uso con la válvula de ajuste del caudal del lado del intercambio de calor de refrigerante/agua en un estado abierto en caso de realizarse la operación de descongelación.

12. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para poner en marcha el compresor (62a, 62b) del lado de uso después de que se haya puesto en marcha el compresor (21) del lado de la fuente de calor en caso de que el compresor del lado de la fuente de calor y el compresor del lado de uso se pongan en marcha desde un estado detenido.

13. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 12, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para poner en marcha el compresor (62a, 62b) del lado de uso después de que la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la descarga del compresor (21) del lado de la fuente de calor haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una presión predeterminada de descarga de puesta en marcha del lado de la fuente de calor.

14. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 12, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para poner en marcha el compresor (62a, 62b) del lado de uso después de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de la fuente de calor, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en el la descarga del compresor (21) del lado de la fuente de calor y la presión del refrigerante del lado de la fuente de calor en la admisión del compresor del lado de la fuente de calor, haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una diferencia predeterminada de presión de puesta en marcha del lado de la fuente de calor.

15. El sistema (1, 200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que además comprende:

un circuito (80a, 80b) de medio acuoso a través del cual circula un medio acuoso para realizar un intercambio de calor con el refrigerante del lado de uso en el intercambiador (65a, 65b) de calor de refrigerante/agua, teniendo el circuito de medio acuoso una bomba (43 a, 43b) de circulación del tipo de capacidad variable, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para poner en marcha el compresor (62a, 62b) del lado de uso mientras la bomba de circulación está en un estado detenido o en un estado de operación con un caudal bajo.

16. El sistema (1, 200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 15, en donde

la unidad de control está configurada para controlar la capacidad de la bomba (43a, 43b) de circulación de tal modo que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito (80a, 80b) de medio acuoso aumente después de que la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una presión predeterminada de descarga de puesta en marcha del lado de uso.

17. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 15, en donde

la unidad de control está configurada para controlar la capacidad de la bomba (43a, 43b) de circulación de tal modo que el caudal del medio acuoso que circula a través del circuito (80a, 80b) de medio acuoso aumente después de que la diferencia de presión de salida/entrada del lado de uso, que es la diferencia de presión entre la presión del refrigerante del lado de uso en la descarga del compresor (62a, 62b) del lado de uso y la presión del refrigerante del lado de uso en la admisión del compresor del lado de uso, haya alcanzado un valor igual o mayor que el de una diferencia predeterminada de presión de puesta en marcha del lado de uso.

18. El sistema (200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde

el circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además un segundo intercambiador (101a, 101 b) de calor del lado de uso capaz de calentar un medio de aire funcionando como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

19. El sistema (200, 300) de bomba de calor según la reivindicación 18, en donde

el sistema de bomba de calor está configurado para, en caso de realizarse la operación para hacer que el segundo intercambiador (101 a, 101 b) de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor, hacer que la temperatura objetivo de saturación de descarga del lado de la fuente de calor sea mayor que en caso de no realizarse la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

20. El sistema (300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde

el circuito (20) de refrigerante del lado de la fuente de calor comprende además un segundo intercambiador de calor (101a, 101b) del lado de uso capaz de enfriar un medio de aire funcionando como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor, siendo el circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor capaz de realizar la operación para hacer que el primer intercambiador (41 a, 41 b) de calor del lado de uso funcione como un radiador del refrigerante del lado de la fuente de calor y de realizar la operación para hacer que el segundo intercambiador de calor del lado de uso funcione como un evaporador del refrigerante del lado de la fuente de calor.

21. El sistema (1,200, 300) de bomba de calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que está prevista una pluralidad de los primeros intercambiadores (41a, 41b) de calor del lado de uso; y

está prevista una pluralidad de circuitos (40a, 40b) de refrigerante del lado de uso para corresponder a los primeros intercambiadores de calor del lado de uso.