ES2869700T3

ES2869700T3 - Acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2869700T3
Application number: ES18211149T
Authority: ES
Inventors: Stefan Vandaele; Takahiro Yamaguchi
Original assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Europe NV; Daikin Industries Ltd
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2021-10-25
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: EP3663656A1; EP3663656B1

Abstract

Un acondicionador de aire (300), que comprende: una entrada de aire de retorno (321) y una salida de aire de suministro (322), cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado (220); un primer canal de aire principal (331) configurado para permitir que fluya aire en su interior hacia la salida de aire de suministro; un primer intercambiador de calor (341) dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; una entrada de aire exterior (323) y una salida de aire de escape (324) que se comunican con un exterior del espacio predeterminado; un segundo canal de aire principal (332) configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape; un segundo intercambiador de calor (342) dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y un canal de ventilación de escape (334) configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de escape, donde: el canal de ventilación de escape está configurado para permitir que el aire de escape de ventilación (614) pase a través del segundo intercambiador de calor, siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se descargará a través de la salida de aire de escape, comprendiendo además el acondicionador de aire un regulador de flujo de aire (350) configurado para regular un flujo de al menos un segundo aire de paso (612) para impedir que el segundo aire de paso pase a través del segundo intercambiador de calor, el segundo aire de paso es aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior y que se descargará a través de la salida de aire de escape; caracterizado por que cada uno de los intercambiadores de calor primero y segundo está configurado para hacer fluir refrigerante de dióxido de carbono en su interior; y el regulador de flujo de aire está configurado además para regular los flujos del segundo aire de paso y del aire de escape de ventilación de tal manera que la temperatura de un aire que atraviesa el segundo intercambiador de calor esté por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor.

Description

DESCRIPCIÓN

Acondicionador de aire

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con un acondicionador de aire.

Antecedentes

El documento EP 0091643 A2 propone un acondicionador de aire que tiene un intercambiador de calor total configurado para provocar un intercambio de calor entre el aire de entrada de ventilación y el aire de escape de ventilación. En este acondicionador de aire, el aire de escape de ventilación que ha pasado a través del intercambiador de calor total se fusiona con aire exterior que ha pasado a través de un intercambiador de calor exterior y a continuación se descarga al exterior. Por tanto, este acondicionador de aire puede recuperar calor del aire de escape de ventilación para mejorar el rendimiento de un acondicionador de aire.

El documento US 2012/216558 A1 describe un acondicionador de aire, que comprende: una entrada de aire de retorno y una salida de aire de suministro, cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado; un primer canal de aire principal configurado para permitir que fluya aire en su interior hacia la salida de aire de suministro; un primer intercambiador de calor dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; una entrada de aire exterior y una salida de aire de escape que se comunican con un exterior del espacio predeterminado; un segundo canal de aire principal configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape; un segundo intercambiador de calor dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y un canal de ventilación de escape configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de escape, en el que: el canal de ventilación de escape está configurado para permitir que el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor, siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se descargará a través de la salida de aire de escape.

El documento EP 2821 727 A1 describe el uso de refrigerante de dióxido de carbono supercrítico en un circuito de bomba de calor combinado con un sistema de ventilación.

Sin embargo, cuando el aire exterior está a una temperatura relativamente alta durante una operación de enfriamiento o relativamente baja durante una operación de calentamiento, es difícil lograr una buena eficiencia de intercambio de calor en el intercambiador de calor exterior. Por tanto, incluso si se utiliza el intercambiador de calor total, no se puede mejorar suficientemente el rendimiento del acondicionador de aire.

Compendio

El objeto de la presente invención es proporcionar un acondicionador de aire con un rendimiento superior.

Un aspecto de la presente invención proporciona un acondicionador de aire, que comprende: una entrada de aire de retorno y una salida de aire de suministro, cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado; un primer canal de aire principal configurado para permitir que fluya aire en su interior hacia la salida de aire de suministro; un primer intercambiador de calor dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; una salida de aire de escape que se comunica con un exterior del espacio predeterminado; un segundo canal de aire principal configurado para permitir que fluya aire en su interior hacia la salida de aire de escape; un segundo intercambiador de calor dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y un canal de ventilación de escape configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de escape, en el que: el canal de ventilación de escape está configurado para permitir que el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor, siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se descargará a través de la salida de aire de escape.

Con la configuración anterior, una diferencia entre la temperatura del aire que pasa a través del segundo intercambiador de calor y la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor es mayor cuando se usa el aire de escape de ventilación que cuando se usa aire exterior. Por tanto, el rendimiento de un sistema de aire acondicionado que incluye el segundo intercambiador de calor se puede mejorar con una estructura simple. También es posible ampliar el rango de funcionamiento a baja carga tanto durante una operación de enfriamiento como durante una operación de calentamiento.

De acuerdo con una realización preferida del acondicionador de aire mencionado anteriormente, el segundo canal de aire principal está configurado para permitir que sustancialmente solo el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor.

De acuerdo con esta configuración, es posible maximizar la diferencia de temperatura anterior. Por tanto, se puede mejorar más el rendimiento del sistema de aire acondicionado.

De acuerdo con el aspecto de la presente invención mencionado anteriormente, el acondicionador de aire comprende además: una entrada de aire exterior que se comunica con el exterior del espacio predeterminado, en el que el segundo canal de aire principal está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape, el acondicionador de aire comprende además un regulador de flujo de aire configurado para regular un flujo de al menos un segundo aire de paso para impedir que el segundo aire de paso pase a través del segundo intercambiador de calor, siendo el segundo aire de paso aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior y que se descargará a través de la salida de aire de escape.

Con esta configuración, es posible conmutar si el segundo aire de paso pasa a través del segundo intercambiador de calor. Por tanto, es posible reducir el flujo del aire de escape de ventilación, por ejemplo, cuando la diferencia entre la temperatura del aire exterior y la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor es relativamente alta.

De acuerdo con otra realización preferida de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el regulador de flujo de aire incluye una segunda compuerta principal dispuesta en el segundo canal de aire principal.

Con esta configuración, dado que se utiliza una compuerta, es posible regular el flujo del segundo aire de paso con una estructura simple.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el acondicionador de aire comprende además: una carcasa que aloja al menos al primer canal de aire principal, al segundo canal de aire principal y al canal de ventilación de escape.

Con esta configuración, los componentes de una unidad interior de un sistema de aire acondicionado, de una unidad exterior de un sistema de aire acondicionado y de un ventilador se integran como una unidad en la misma carcasa. Por lo tanto, es posible obtener un acondicionador de aire que sea fácil de diseñar, de instalar y/o de realizar su mantenimiento.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el acondicionador de aire comprende además: un canal de ventilación de suministro configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de suministro, en el que la carcasa aloja además al canal de ventilación de suministro.

Con esta configuración, el acondicionador de aire permite que fluya aire desde el exterior al espacio predeterminado para realizar un suministro de aire forzado del espacio predeterminado. De esta manera, se puede mejorar la ventilación del espacio predeterminado. Es más, el canal de ventilación de suministro se integra además con los otros componentes como una unidad. Por lo tanto, es posible obtener el acondicionador de aire que es más fácil de diseñar, de instalar y/o de realizar su mantenimiento.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, un intercambiador de calor total que conforma al menos una parte del canal de ventilación de suministro y al menos una parte del canal de ventilación de escape para provocar un intercambio de calor entre el aire de entrada de ventilación y el aire de escape de ventilación, en donde la carcasa aloja además al intercambiador de calor total.

Con esta configuración, la temperatura del aire de entrada de ventilación es moderada por la temperatura del aire de escape de ventilación. Por tanto, la carga de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire se puede reducir incluso cuando el aire de entrada de ventilación se introduce en el espacio que se quiere acondicionar. Es más, el intercambiador de calor total se integra además con los otros componentes como una unidad. Por lo tanto, es posible obtener el acondicionador de aire que es más fácil de diseñar, de instalar y/o de realizar su mantenimiento.

De acuerdo con el aspecto de la presente invención mencionado anteriormente, cada uno de los intercambiadores de calor primero y segundo está configurado para hacer fluir refrigerante de dióxido de carbono en su interior.

La eficiencia de intercambio de calor de un sistema que usa refrigerante de dióxido de carbono tiende a ser menor que un sistema similar que usa otro refrigerante como por ejemplo R410A u otro HFC. En este punto, en el acondicionador de aire anterior, la eficiencia de intercambio de calor se puede mejorar a pesar de usar refrigerante de dióxido de carbono, ya que el segundo intercambiador de calor puede intercambiar calor con el aire de escape de ventilación.

De acuerdo con el aspecto de la presente invención mencionado anteriormente, el regulador de flujo de aire está configurado para regular los flujos del segundo aire de paso y el aire de escape de ventilación de tal manera que la temperatura de un aire que atraviesa el segundo intercambiador de calor esté por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor.

Con esta configuración, la temperatura del aire sometido a un intercambio de calor con el refrigerante de dióxido de carbono en el segundo intercambiador de calor se puede mantener por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el regulador de flujo de aire está configurado para conmutar si el aire de escape de ventilación atraviesa o no el segundo intercambiador de calor.

Con esta configuración, es posible lograr un flujo de aire apropiado de una manera más segura.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el acondicionador de aire comprende además un controlador configurado para determinar si se cumple una condición predeterminada de que la temperatura de un aire aspirado al interior del acondicionador de aire por la entrada de aire exterior es mayor o igual que un valor umbral predeterminado, en el cual el regulador de flujo de aire está configurado para regular los flujos del segundo aire de paso y del aire de escape de ventilación de tal manera que el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor si se cumple la condición predeterminada, y que se impida que el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor si no se cumple la condición predeterminada.

Con esta configuración, la temperatura del aire sometido a un intercambio de calor con el refrigerante en el segundo intercambiador de calor se puede reducir de manera apropiada. Por tanto, la eficiencia de intercambio de calor del segundo intercambiador de calor se puede mejorar aún más.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el regulador de flujo de aire está configurado para conmutar si el aire de escape de ventilación que ha pasado a través del intercambiador de calor total atraviesa el segundo intercambiador de calor.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor incluye: un segundo intercambiador de calor principal configurado para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y un segundo intercambiador de calor secundario dispuesto en el canal de ventilación de escape para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él.

Dicho de otra manera, el segundo intercambiador de calor secundario está diseñado de tal manera que una relación de flujo del aire de escape de ventilación con respecto al segundo aire que pasa es mayor en el segundo intercambiador de calor secundario que en el segundo intercambiador de calor principal. Con esta configuración, el refrigerante se puede someter a un intercambio de calor con aire más frío después de fluir a través del segundo intercambiador de calor principal en una operación de enfriamiento. Por tanto, la eficacia de intercambio de calor se puede mejorar en la operación de enfriamiento.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor secundario está configurado para hacer fluir refrigerante en el mismo que ha pasado a través del segundo intercambiador de calor principal cuando el segundo intercambiador de calor funciona como condensador.

Con esta configuración, es posible garantizar una mejora en la eficiencia de intercambio de calor de la operación de enfriamiento.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor secundario está dispuesto para permitir que el aire de escape de ventilación pase a través de él y para impedir que el segundo aire de paso pase a través de él.

Con esta configuración, es fácil hacer que la relación de flujo del aire de escape de ventilación con respecto al segundo aire de paso sea mayor en el segundo intercambiador de calor secundario que en el segundo intercambiador de calor principal. El segundo intercambiador de calor secundario puede estar diseñado de modo que no permita que el segundo aire de paso pase a través de él.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor secundario y el segundo intercambiador de calor principal están situados en serie en este orden a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación.

Con esta configuración, el aire de escape de ventilación se puede mezclar con el segundo aire de paso después de pasar a través del segundo intercambiador de calor secundario. Por tanto, es fácil hacer que la relación de flujo del aire de escape de ventilación con respecto al segundo aire de paso sea mayor en el segundo intercambiador de calor secundario que en el segundo intercambiador de calor principal.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor principal está diseñado para permitir que el segundo aire de paso pase a través de él y para impedir que el aire de escape de ventilación pase a través de él.

Con esta configuración, es fácil hacer que la relación de flujo del aire de escape de ventilación con respecto al segundo aire de paso sea mayor en el segundo intercambiador de calor secundario que en el segundo intercambiador de calor principal. El segundo intercambiador de calor principal puede estar diseñado de modo que no permita que el aire de escape de ventilación pase a través de él.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor principal y el segundo intercambiador de calor secundario conforman una forma similar a una placa; y el canal de ventilación de escape tiene una placa de separación que separa un espacio del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor principal y hacia el segundo intercambiador de calor secundario en un espacio principal del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor principal y un espacio secundario del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor secundario.

Con esta configuración, la placa de separación separa el segundo canal de aire principal y el canal de ventilación de escape en un lado de aguas arriba del segundo intercambiador de calor principal y del segundo intercambiador de calor secundario. Por tanto, es fácil hacer que la relación de flujo del aire de escape de ventilación con respecto al segundo aire de paso sea mayor en el segundo intercambiador de calor secundario que en el segundo intercambiador de calor principal.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor secundario está diseñado para entrar en contacto con al menos una parte del segundo aire de paso.

Con esta configuración, se provoca un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor secundario y el segundo aire de paso. Por tanto, el rendimiento del acondicionador de aire se puede mejorar incluso cuando el aire de escape de ventilación no pasa a través del segundo intercambiador de calor secundario.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el canal de ventilación de suministro está configurado para permitir que el primer aire de paso se mezcle con el aire de entrada de ventilación antes de que el primer aire de paso pase a través del primer intercambiador de calor, siendo el primer aire de paso aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se descargará a través de la salida de aire de suministro, siendo el aire de entrada de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior y que se descargará a través de la salida de aire de suministro.

Con esta configuración, la diferencia entre la temperatura del aire que pasa a través del primer intercambiador de calor y la temperatura del refrigerante que fluye en el primer intercambiador de calor se incrementa utilizando el aire de entrada de ventilación. Por tanto, el rendimiento de un sistema de aire acondicionado que incluye el primer intercambiador de calor puede mejorarse más con una estructura simple.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el segundo intercambiador de calor secundario está dispuesto en un lado de aguas abajo del intercambiador de calor total en la dirección que va de la entrada de aire de retorno a la salida de aire de escape.

Con esta configuración, el segundo intercambiador de calor secundario no reduce la diferencia entre la temperatura del aire de entrada de ventilación y la temperatura del aire de escape de ventilación. Por tanto, la eficiencia de intercambio de calor en el intercambiador de calor total se puede mantener alta.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire, el segundo intercambiador de calor secundario y el segundo intercambiador de calor principal mencionados anteriormente, el intercambiador de calor total, el segundo intercambiador de calor secundario y el segundo intercambiador de calor principal están situados en serie en este orden a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación.

Con esta configuración, es posible mejorar aún más la eficiencia de intercambio de calor del segundo intercambiador de calor.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el acondicionador de aire comprende además: un primer ventilador configurado para llevar aire existente en la carcasa hacia la salida de aire de suministro; y un segundo ventilador configurado para llevar aire existente en la carcasa hacia la salida de aire de escape, en donde la carcasa aloja además al primer ventilador y al segundo ventilador.

Con esta configuración, se generan flujos de aire apropiados en el acondicionador de aire. Por tanto, se puede garantizar el rendimiento del acondicionador de aire.

De acuerdo con otra realización preferida adicional de cualquiera de los acondicionadores de aire mencionados anteriormente, el acondicionador de aire comprende además un precalentador eléctrico dispuesto en el canal de ventilación de suministro entre la entrada de aire exterior y el intercambiador de calor total para calentar el aire que pasa a través del precalentador eléctrico.

Con esta configuración, el aire de entrada de ventilación se puede precalentar antes de que fluya hacia el interior del intercambiador de calor total en una operación de calentamiento, es decir, cuando el primer intercambiador de calor funciona como condensador. Por tanto, se impide que se descargue aire frío por la salida de aire de suministro y es posible reducir una carga de intercambio de calor del intercambiador de calor total.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama esquemático que indica una disposición de un sistema de aire acondicionado que incluye una pluralidad de acondicionadores de aire de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una instalación del acondicionador de aire.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que indica una configuración estructural del acondicionador de aire.

La Figura 4 es un diagrama de tuberías esquemático del acondicionador de aire.

La Figura 5 es un diagrama de tuberías esquemático del sistema de aire acondicionado.

La Figura 6 es un diagrama de bloques que indica una configuración funcional del sistema de aire acondicionado. La Figura 7 es un diagrama esquemático que indica un estado estándar de recuperación de calor del acondicionador de aire.

La Figura 8 es un diagrama esquemático que indica un estado estándar de no recuperación de calor del acondicionador de aire.

La Figura 9 es un diagrama esquemático que indica un estado de baja ventilación del acondicionador de aire.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que indica un estado de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire.

La Figura 11 es un diagrama esquemático que indica un estado de bajo enfriamiento del acondicionador de aire. La Figura 12 es un diagrama esquemático que indica un estado de enfriamiento libre del acondicionador de aire. La Figura 13 es un diagrama esquemático que indica un estado de evacuación de refrigerante del acondicionador de aire.

La Figura 14 es un diagrama esquemático para explicar los equilibrios de presión en el acondicionador de aire y en el entorno del mismo.

La Figura 15 es un diagrama de flujo que indica los procesos realizados por el acondicionador de aire.

La Figura 16 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una primera variación del acondicionador de aire.

La Figura 17 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del acondicionador de aire.

La Figura 18 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una tercera variación del acondicionador de aire.

La Figura 19 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una cuarta variación del acondicionador de aire.

La Figura 20 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una quinta variación del acondicionador de aire.

La Figura 21 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una sexta variación del acondicionador de aire.

La Figura 22 es un diagrama de tuberías esquemático de una variación del sistema de aire acondicionado.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Una realización preferida de un acondicionador de aire y un sistema de aire acondicionado de acuerdo con la presente invención se describe a continuación con referencia a los dibujos.

Configuración del sistema de aire acondicionado

La Figura 1 es un diagrama esquemático que indica una disposición del sistema de aire acondicionado que incluye una pluralidad de acondicionadores de aire de acuerdo con la presente realización.

El sistema 100 de aire acondicionado es un sistema de aire acondicionado de tipo bomba de calor que utiliza refrigerante de dióxido de carbono (CO2). Como se muestra en la Figura 1, una parte mayoritaria del sistema 100 de aire acondicionado está situada en un edificio 200. Este edificio tiene una pluralidad de espacios predeterminados 220 y un espacio de la máquina 210. Cada uno de los espacios predeterminados 220 es un espacio a ventilar y/o climatizar según sea necesario. Aunque el número de los espacios predeterminados 220 es cuatro en esta realización, puede ser uno, dos o cualquier otro número. Aunque el espacio de la máquina 210 está dentro del edificio 200 en esta realización, puede estar ubicado sustancialmente en el exterior 230 del edificio 200. La disposición posicional de los espacios no está limitada a la disposición representada en la Figura 1.

El sistema 100 de aire acondicionado comprende una pluralidad de acondicionadores de aire 300, un sistema compresor de refrigerante 400, una pluralidad de sensores de CO2 de habitación 510 y un sensor de CO2 del espacio de la máquina 511. La pluralidad de acondicionadores de aire 300 tiene sustancialmente la misma configuración. La pluralidad de sensores de CO2 de la habitación 510 y el sensor de CO2 del espacio de la máquina 511 tienen sustancialmente la misma configuración.

Los de los acondicionadores de aire primero al cuarto 300-1 a 300-4 están situados en o cerca del primero al cuarto espacios predeterminados 220-1 a 220-4, respectivamente. El sistema compresor de refrigerante 400 se extiende desde el espacio de la máquina 210 hasta cada acondicionador de aire 300. El sistema compresor de refrigerante 400 incluye una unidad compresora 410 situada en el espacio de la máquina 210. Los sensores de CO2 de la habitación primero a cuarto 510-1 a 510-4 están situados en el primero al cuarto espacios predeterminados 220-1 a 220-4, respectivamente. El sensor de CO2 del espacio de la máquina 511 está situado en el espacio de la máquina 210. Es preferible que cada sensor de CO2510, 511 esté ubicado cerca del suelo del espacio 220, 210 correspondiente. Como cada uno de los sensores de CO2 510, 511, se puede utilizar un sensor que realice una detección general de fugas de refrigerante.

La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una instalación del acondicionador de aire 300.

Cada espacio predeterminado 220 está sustancialmente seccionado en una dirección vertical por una losa de techo 261 y una losa de suelo 262, y sustancialmente seccionado en una dirección horizontal por una o más paredes interiores 240. Al menos una de las paredes interiores 240 está enfrentada con una pared exterior 520 del edificio 200 (véase la Figura 1), estando al mismo tiempo separada de la pared exterior 520 situada enfrente.

Como se muestra en la Figura 2, el acondicionador de aire 300 se sitúa entre el espacio predeterminado 220 y el exterior 230. Más específicamente, el acondicionador de aire 300 se instala en un espacio posterior de pared 270 definido por la losa de techo 261, la losa de suelo 262, la pared interior 240 y la pared exterior 520.

La pared interior 240 está provista de una abertura de inspección (no mostrada) en un área que situada frente al acondicionador de aire 300, y una puerta de inspección 243 que cubre la abertura. La pared interior 240 está conformada con una rejilla de succión de RA (aire de retorno) 241 y una rejilla de descarga de SA (aire de suministro) 242 que son aberturas de la pared interior 240. La pared exterior 250 está conformada con una rejilla de succión de OA (aire exterior) 251 y una rejilla de descarga de EA (aire de escape) 252 que son aberturas de la pared exterior 250. El lado del espacio de pared posterior 270 de cada una de las rejillas 241, 242, 251, 252 está conectado al acondicionador de aire 300 por un conducto (no mostrado) o similar. De ese modo, el acondicionador de aire 300 se comunica con el espacio predeterminado 220 en dos posiciones diferentes y con el exterior 230 en dos posiciones diferentes.

Es preferible que el acondicionador de aire 300 tenga una forma sustancialmente de caja que sea delgada en la dirección horizontal. Esta forma es ventajosa para situar el acondicionador de aire 300 en el espacio de pared posterior 270 manteniendo al mismo tiempo el espacio de pared posterior 270 lo más delgado posible. Por otra parte, la disposición del acondicionador de aire 300 no está limitada a la disposición representada en la Figura 2. Por ejemplo, una parte del acondicionador de aire 300 puede estar expuesta al espacio predeterminado 220 y/o al exterior 230, y todo el acondicionador de aire 300 puede estar expuesto al espacio predeterminado 220 o al exterior 230.

En cada acondicionador de aire 300, se integran componentes de una unidad interior de un sistema de aire acondicionado, de una unidad exterior de un sistema de aire acondicionado, de un ventilador y de un recuperador de calor del aire.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que indica una configuración estructural del acondicionador de aire 300.

Por ejemplo, el lado izquierdo y el lado derecho en la Figura 3 corresponden al lado superior y al lado inferior en la Figura 2, respectivamente, y la dirección vertical en la Figura 3 corresponde a la dirección de profundidad en la Figura 2. Dicho de otra manera, el lado izquierdo y el lado derecho en la Figura 3 pueden corresponder al lado superior y al lado inferior en un estado en el que se usa el acondicionador de aire 300, respectivamente, y la dirección vertical en la Figura 3 puede corresponder a una dirección horizontal que se extiende a lo largo de la pared interior 240 y/o de la pared exterior 520.

El acondicionador de aire 300 tiene una carcasa 301, una entrada de aire de retorno 321, una salida de aire de suministro 322, una entrada de aire exterior 323, una salida de aire de escape 324, un separador de RA 311, un separador de SA 312, un separador de OA 313, un separador de EA y un intercambiador de calor total 344.

La carcasa 301 es un elemento cuadrado que tiene una forma sustancialmente cuboide y que aloja a una parte mayoritaria del acondicionador de aire 300. La carcasa 301 incluye un par de caras principales opuestas (situadas por delante y por detrás en la Figura 3 y, por lo tanto, omitidas) que son sustancialmente paralelas a la pared interior 240 y/o la pared exterior 250.

Cada una de la entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de suministro 322 se comunica con el espacio predeterminado 220, y cada una de la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 se comunica con el exterior 230 (véase la Figura 2). Más específicamente, cada una de la entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 tiene una abertura conformada en la carcasa 301. La entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están conectadas a la rejilla de succión de RA 241, a la rejilla de descarga de SA 242, a la rejilla de succión de OA 251 y la rejilla de descarga de EA 252 por conductos o similares, respectivamente en este orden.

La entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están situadas sustancialmente a lo largo del mismo plano que es sustancialmente paralelo a las caras principales mencionadas anteriormente de la carcasa 301, es decir, sustancialmente paralelo a la pared interior 240 y/o a la pared exterior 250.

La salida de aire de suministro 322 y la entrada de aire exterior 323 están situadas en la misma primera cara 302 de la carcasa 301, preferiblemente en el lado más cercano a la rejilla de descarga de aire de suministro 242 y a la rejilla de succión de aire exterior 251 en un estado en el que se utiliza el acondicionador de aire 300. La entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas en la misma segunda cara 303 de la carcasa 301 que es opuesta a la primera cara 302, preferiblemente en el lado más cercano a la rejilla de succión de aire de retorno 241 y a la rejilla de descarga de aire de escape 252 en un estado en el que se utiliza el acondicionador de aire 300.

La carcasa 301 tiene caras tercera y cuarta 304, 305 que son opuestas la una a la otra y cada una de las cuales está conectada a las dos caras primera y segunda 302, 303. La entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de suministro 322 están situadas más cerca de la tercera cara 304 que de la cuarta cara 305, y la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están situadas más cerca de la cuarta cara 305 que de la tercera cara 304. Dicho de otra manera, la entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 están dispuestas en este orden alrededor de la carcasa 301.

La carcasa 301 también tiene caras quinta y sexta (no mostradas), como las caras principales mencionadas anteriormente, que son opuestas la una a la otra y cada una de las cuales está conectada a todas las caras primera a cuarta 302 a 305.

El separador de RA 311, el separador de SA 312, el separador de OA 313 y el separador de EA 314 están situados dentro de la carcasa 301 y conectados cada uno de ellos a las dos caras quinta y sexta de la carcasa 301. Cada uno de los separadores 311,312, 313, 314 es sustancialmente paralelo a la tercera cara 304 y/o a la cuarta cara 305.

El separador de RA 311 está situado cerca de la entrada de aire de retorno 321. Por otra parte, el separador de RA 311 está configurado para conformar una abertura entre el separador de RA 311 y la segunda cara 303 de la carcasa 301. El separador de SA 312 está situado cerca de la salida de aire de suministro 322 y sustancialmente enrasado con el separador de RA 311. El separador de SA 312 está conectado tanto a la primera cara 302 de la carcasa 301 como al separador de RA 311. Por otra parte, el separador de RA 311 y el separador de SA 312 conforman una abertura entre ellos. De esta manera, la unidad separadora (denominada en lo sucesivo "la primera unidad separadora 316") del separador de RA 311 y el separador de SA 312 separa el espacio interior de la carcasa 301, teniendo al mismo tiempo una abertura cerca de la entrada de aire de retorno 321 y otra abertura en el medio.

El separador de OA 313 está situado cerca de la entrada de aire exterior 323. Por otra parte, el separador de OA 313 está configurado para conformar una abertura entre el separador de OA 313 y la primera cara 302 de la carcasa 301. El separador de EA 314 está situado cerca de salida de aire de escape 324 y sustancialmente enrasado con el separador de OA 313. Por otra parte, el separador de EA 314 está configurado para conformar una abertura entre el separador de EA 314 y la segunda cara 303 de la carcasa 301. A esta abertura se le denomina en lo sucesivo “la abertura interior 315". El separador de EA 314 está conectado al separador de OA 313. Por otra parte, el separador de OA 313 y el separador de EA 314 conforman una abertura entre ellos. De esta manera, la unidad separadora (denominada en lo sucesivo "la segunda unidad separadora") del separador de OA 313 y el separador de EA 314 separa el espacio interior de la carcasa 301, teniendo al mismo tiempo una abertura cerca de la entrada de aire exterior 323, otra abertura en el medio, y además otra abertura (la abertura interior 315) cerca de la salida de aire de escape 324.

La primera unidad separadora 316 y la segunda unidad separadora 317 están separadas la una de la otra. La primera unidad separadora 316 está situada en el lado de la tercera cara 304, y la segunda unidad separadora 317 está situada en el lado de la cuarta cara 305. Dicho de otra manera, la primera unidad separadora 316 está situada más cerca de la entrada de aire de retorno 321 y de la salida de aire de suministro 322 que la segunda unidad separadora 317, y la segunda unidad separadora 317 está situada más cerca de la entrada de aire exterior 323 y de la salida de aire de escape 324 que la primera unidad separadora 316.

Las unidades separadoras primera y segunda 316, 317 se extienden, sustancialmente en paralelo la una a la otra, desde el área entre la entrada de aire de retorno 321 y la salida de aire de escape 324 y el área entre la salida de aire de suministro 322 y la entrada de aire exterior 323. Preferiblemente, como se muestra en la Figura 2, la dirección de extensión de las unidades separadoras primera y segunda 316, 317 está ligeramente inclinada hacia la entrada de aire exterior 323 y/o hacia la entrada de aire de retorno 321. El separador de RA 311 de la primera unidad separadora 316 y el separador de EA 314 de la segunda unidad separadora 317 conforman un espacio entre ellos que se comunica con la entrada de aire de retorno 321. El separador de SA 312 y el separador de OA 313 conforman un espacio entre ellos que se comunica con la entrada de aire exterior 323.

El intercambiador de calor total 344 está dispuesto entre la primera unidad separadora 316 y la segunda unidad separadora 317. El intercambiador de calor total 344 tiene una pluralidad de primeras vías de aire y una pluralidad de segundas vías de aire (mostradas parcialmente en la Figura 3) que se cruzan unas con otras por medio de revestimientos sin fusionarse entre sí. El intercambiador de calor total 344 está configurado para provocar un intercambio de calor total entre el aire que pasa a través de las primeras vías de aire y el aire que pasa a través de las segundas vías de aire.

El intercambiador de calor total 344 está diseñado de tal manera que las primeras vías de aire se comunican con cada uno de los espacios mencionados anteriormente conformados entre el separador de SA 312 y el separador de OA 313 y la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de RA 311 y el separador de SA 312. El intercambiador de calor total 344 también está diseñado de tal manera que las segundas vías de aire se comunican con cada uno de los espacios antes mencionados conformados entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314 y la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314.

De esta manera, el acondicionador de aire 300 tiene un primer canal de aire principal 331, un segundo canal de aire principal 332, un canal de ventilación de suministro 333 y un canal de ventilación de escape 334 que están alojados en la carcasa 301.

El primer canal de aire principal 331 es un espacio conformado sustancialmente por la tercera cara 304 de la carcasa 301 y la primera unidad separadora 316 entre ellas. El primer canal de aire principal 331 está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de suministro 322. Al aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se descargará a través de la salida de aire de suministro 322 se le denomina en lo sucesivo "el primer aire de paso 611". Como se indica mediante una de las flechas de líneas y puntos en la Figura 3, el primer aire de paso 611 fluye en el primer canal de aire principal 331.

El segundo canal de aire principal 332 es un espacio conformado sustancialmente por la cuarta cara 305 de la carcasa 301 y la segunda unidad separadora 317 entre ellas. El segundo canal de aire principal 332 está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de escape 324. Al aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior 323 y que se descargará a través de la salida de aire de escape 324 se le denomina en lo sucesivo "el segundo aire de paso 612". Como se indica mediante una de las flechas de líneas y puntos en la Figura 3, el segundo aire de paso 612 fluye en el segundo canal de aire principal 332.

Cabe señalar que el primer canal de aire principal 331 y el segundo canal de aire principal 332 están situados sustancialmente en paralelo, y configurados de tal manera que una dirección que va de la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de suministro 322 y una dirección que va de la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de escape 324 son sustancialmente opuestas.

El canal de ventilación de suministro 333 está conformado sustancialmente por la abertura mencionada anteriormente del separador de OA 313 que está cerca de la entrada de aire exterior 323, el espacio mencionado anteriormente conformado entre el separador de OA 313 y el separador de SA 312, las primeras vías de aire del intercambiador de calor total 344, y la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de SA 312 y el separador de RA 311. El canal de ventilación de suministro 333 está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de suministro 322. Al aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior 323 y que se descargará a través de la salida de aire de suministro 322 se le denomina en lo sucesivo "el aire de entrada de ventilación 613". Como se indica mediante una de las flechas de líneas y puntos en la Figura 3, el aire de entrada de ventilación 613 fluye a lo largo de una parte del segundo canal de aire principal 332, del canal de ventilación de suministro 333, y a continuación a lo largo de una parte del primer canal de aire principal 331.

El canal de ventilación de escape 334 está conformado sustancialmente por la abertura mencionada anteriormente del separador de RA 311 que está cerca de la entrada de aire de retorno 321, el espacio mencionado anteriormente conformado entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314, las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344, y la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314. El canal de ventilación de escape 334 está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324. Al aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se descargará a través de la salida de aire de escape 324 se le denomina en lo sucesivo "el aire de escape de ventilación 614". Como se indica mediante una de las flechas de líneas y puntos en la Figura 3, el aire de escape de ventilación 614 fluye a lo largo de una parte del primer canal de aire principal 331, del canal de ventilación de escape 334 y a continuación a lo largo de una parte del segundo canal de aire principal 332.

También se puede decir que el intercambiador de calor total 344 conforma al menos una parte del canal de ventilación de suministro 333 y al menos una parte del canal de ventilación de escape 334. De esta manera, el intercambiador de calor total 344 está configurado para provocar un intercambio de calor entre el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614.

El acondicionador de aire 300 tiene además un primer intercambiador de calor 341, un segundo intercambiador de calor principal 342 y un segundo intercambiador de calor secundario 343. El primer intercambiador de calor 341 y un conjunto del segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo intercambiador de calor secundario 343 están configurados para funcionar como un evaporador y un condensador de un circuito de bomba de calor. Cada uno del primer intercambiador de calor 341, el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo intercambiador de calor secundario 343 está configurado para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él. Se observa que el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo intercambiador de calor secundario 343 pueden considerarse como un único intercambiador de calor (un segundo intercambiador de calor 342, 343).

El primer intercambiador de calor 341 está dispuesto en el primer canal de aire principal 331. Más específicamente, el primer intercambiador de calor 341 está dispuesto entre la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de RA 311 y el separador de SA 312 (es decir, la salida de las primeras vías de aire del intercambiador de calor total 344) y la salida de aire de suministro 322. Dicho de otra manera, el primer intercambiador de calor 341 está diseñado para permitir que no sólo el primer aire de paso 611 sino también el aire de entrada de ventilación 613 pasen a través de él. También se puede decir que el canal de ventilación de suministro 333 está configurado para permitir que el primer aire de paso 611 se mezcle con el aire de entrada de ventilación 613 antes de que el primer aire de paso 611 pase a través del primer intercambiador de calor 341. Preferiblemente, el primer intercambiador de calor 341 está diseñado de tal manera que una dirección de paso de aire del primer intercambiador de calor 341 esté inclinada con respecto a una dirección de extensión del primer canal de aire principal 331.

El segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332. Más específicamente, el segundo intercambiador de calor principal 342 está dispuesto entre la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314 (es decir, la salida de las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344) y la salida de aire de escape 324. Dicho de otra manera, el segundo intercambiador de calor principal 342 está diseñado para permitir que no solo el segundo aire de paso 612 sino también el aire de escape de ventilación 614 pasen a través de él. También se puede decir que el canal de ventilación de escape 334 está configurado para permitir que el segundo aire de paso 612 se mezcle con el aire de escape de ventilación 614 antes de que el segundo aire de paso 612 pase a través del segundo intercambiador de calor principal 342. Preferiblemente, el segundo intercambiador de calor principal 342 está diseñado de tal manera que una dirección de paso de aire del segundo intercambiador de calor principal 342 esté inclinada con respecto a una dirección de extensión del segundo canal de aire principal 332.

El segundo intercambiador de calor secundario 343 está dispuesto en el canal de ventilación de escape 334. El segundo intercambiador de calor secundario 343 está dispuesto en un lado de aguas abajo del intercambiador de calor total 344 en la dirección que va de la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de escape 324 (es decir, en el lado de salida de las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344). Más específicamente, el segundo intercambiador de calor secundario 343 está situado en el segundo canal de aire principal 332 para cubrir la abertura mencionada anteriormente conformada entre el separador de OA 313 y el separador de EA 314 (es decir, para cubrir la salida de las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344).

De esta manera, el intercambiador de calor total 344, el segundo intercambiador de calor secundario 343 y el segundo intercambiador de calor principal 342 están situados en serie en este orden a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación 614. Se puede decir que el segundo intercambiador de calor secundario 343 está diseñado para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través de él y para impedir que el segundo aire de paso 612 pase a través de él, entrando al mismo tiempo en contacto con al menos una parte del segundo aire de paso 612. También se puede decir que el segundo intercambiador de calor secundario 343 está diseñado de tal manera que una relación de flujo del aire de escape de ventilación 614 con respecto al segundo aire de paso 612 es mayor en el segundo intercambiador de calor secundario 343 que en el segundo intercambiador de calor principal 342.

El canal de ventilación de escape 334 tiene además un canal de derivación de escape 335 dentro de la carcasa 301. El canal de derivación de escape 335 está conformado sustancialmente por la abertura interior 315 del separador de EA 314 mencionada anteriormente que está cerca de la salida de aire de escape 324.

El canal de derivación de escape 335 está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasar a través de ninguno del primer intercambiador de calor 341, el intercambiador de calor total 344 y el segundo intercambiador de calor principal 342. Al aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno 321 y que se descargará a través de la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del intercambiador de calor total 344 (es decir, pasando a través del canal de derivación de escape 335) se le denomina en lo sucesivo "el aire de derivación de escape 615". Como se indica mediante una de las flechas de líneas y puntos en la Figura 3, el aire de derivación de escape 615 fluye a lo largo de una parte del primer canal de aire principal 331, del canal de derivación de escape 335 y a continuación a lo largo de una parte del segundo canal de aire principal 332. Se puede decir que el aire de derivación de escape 615 es parte del aire de escape de ventilación 614.

El acondicionador de aire 300 tiene además un primer ventilador 345, un segundo ventilador 346, un tercer ventilador 347, una primera compuerta principal 351, una segunda compuerta principal 352, una segunda compuerta secundaria 353 y una compuerta de derivación de escape (una compuerta de escape) 354, cada una de las cuales es una compuerta motorizada.

El primer ventilador 345 está dispuesto en el primer canal de aire principal 331 para cubrir la salida de aire de suministro 322, preferiblemente desde el interior de la carcasa 301. El primer ventilador 345 está configurado para llevar aire existente dentro de la carcasa 301 hacia la salida de suministro de aire 322.

El segundo ventilador 346 está dispuesto en el segundo canal de aire principal 332 para cubrir la salida de aire de escape 324, preferiblemente desde el interior de la carcasa 301. El segundo ventilador 346 está configurado para llevar aire existente dentro de la carcasa 301 hacia la salida de aire de escape 324.

El tercer ventilador 347 está dispuesto en el canal de ventilación de suministro 333, es decir, entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. El tercer ventilador 347 está configurado para llevar aire desde la entrada de aire exterior 323 hacia la salida de aire de suministro 322 a través de las primeras vías de aire del intercambiador de calor total 344.

La primera compuerta principal 351 está dispuesta en el primer canal de aire principal 331 entre la entrada de aire de retorno 321 y el primer intercambiador de calor 341. Más específicamente, la primera compuerta principal 351 está situada entre el punto en el que el primer canal de aire principal 331 y el canal de ventilación de escape 334 divergen y el punto en el que el primer canal de aire principal 331 y el canal de ventilación de suministro 333 se fusionan. Por lo tanto, la primera compuerta principal 351 está configurada para regular un flujo del primer aire de paso 611. Cabe señalar que regular un flujo de aire en esta realización puede incluir regular un caudal del aire de manera escalonada o no escalonada, regular una relación de flujo del aire con respecto a otro aire de manera escalonada o no escalonada, y/o conmutar si el aire se hace fluir o no.

La segunda compuerta principal 352 está dispuesta en el segundo canal de aire principal 332 entre la entrada de aire exterior 323 y el primer intercambiador de calor 341. Más específicamente, la segunda compuerta principal 352 está situada entre el punto en el que el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de suministro 333 divergen y el punto en el que el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de escape 334 se fusionan. Por tanto, la segunda compuerta principal 352 está configurada para regular un flujo del segundo aire de paso 612.

La segunda compuerta secundaria 353 está dispuesta en el canal de ventilación de suministro 333, es decir, entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. Más específicamente, la segunda compuerta secundaria 353 está situada entre el punto en el que el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de suministro 333 divergen y el tercer ventilador 347. Por tanto, la segunda compuerta secundaria 353 está configurada para regular un flujo del aire de entrada de ventilación 613.

La compuerta de derivación de escape 354 está dispuesta en el canal de derivación de escape 335 en la abertura interior 315. Por tanto, la compuerta de derivación de escape 354 está configurada para regular un flujo del aire de derivación de escape 615.

La regulación de uno de los flujos de aire influiría en otro de los flujos de aire. Por tanto, también se puede decir que cada una de la primera compuerta principal 351, la segunda compuerta principal 352, la segunda compuerta secundaria 353 y la compuerta de derivación de escape 354 es parte de un regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6) que está configurado para regular los flujos de aire en el acondicionador de aire 300. Además, se puede decir que cada uno del primer ventilador 345, el segundo ventilador 346 y el tercer ventilador 347 también comprende el regulador de flujo de aire 350 por la misma razón.

El acondicionador de aire 300 puede tener además un precalentador eléctrico 348. El precalentador eléctrico 348 está dispuesto en el canal de ventilación de suministro 333 entre la entrada de aire exterior 323 y el intercambiador de calor total 344. Más específicamente, el precalentador eléctrico 348 está situado entre el tercer ventilador 347 y la entrada de las primeras vías de aire del intercambiador de calor total 344. El precalentador eléctrico 348 está configurado para calentar el aire que pasa a través de él cuando el primer intercambiador de calor 341 funciona como condensador.

La Figura 4 es un diagrama de tuberías esquemático del acondicionador de aire 300.

El acondicionador de aire 300 tiene un mecanismo de conexión de tuberías 370, una tubería de refrigerante líquido 360, válvulas de expansión primera y segunda 361,362, un receptor 363 y una válvula de descarga 420.

El mecanismo de conexión de tuberías 370 está configurado para conectar cada uno del primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 (el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo intercambiador de calor secundario 343) al sistema compresor de refrigerante 400 (véase la Figura 1). De esta manera, el mecanismo de conexión de tuberías 370 está configurado para conectar el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 a la unidad compresora 410 que está dispuesta fuera de la carcasa 301 de cualquiera de los acondicionadores de aire 300, a través de la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 y de la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440.

El mecanismo de conexión de tuberías 370 incluye un puerto de refrigerante gaseoso a alta presión 371, un puerto de refrigerante gaseoso a baja presión 372 y una válvula de cuatro vías 373 como mecanismo de conmutación.

El puerto de refrigerante gaseoso a alta presión 371 está configurado para conectar la válvula de cuatro vías 373 a una tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 (véase la Figura 5) del sistema compresor de refrigerante 400. El puerto de refrigerante gaseoso a baja presión 372 está configurado para conectar la válvula de cuatro vías 373 a una tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 (véase la Figura 5) del sistema compresor de refrigerante 400.

La válvula 373 de cuatro vías puede ser una válvula motorizada con cuatro puertos de conexión de tuberías. La válvula de cuatro vías 373 está conectada a cada uno del primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343. Por lo tanto, la válvula de cuatro vías 373 está configurada para conmutar el estado del acondicionador de aire 300 entre un estado de conexión de modo de enfriamiento y un estado de conexión del modo de calentamiento.

Aquí, el estado de conexión del modo de enfriamiento es un estado en el que el primer intercambiador de calor 341 está conectado a la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 está conectado a la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430. Con el estado de conexión del modo de enfriamiento, se puede lograr una operación de enfriamiento en el acondicionador de aire 300. La operación de enfriamiento es una operación en la que el primer intercambiador de calor 341 funciona como un evaporador de un circuito de bomba de calor y el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como un condensador de un circuito de bomba de calor.

Mientras, el estado de conexión del modo de calentamiento es un estado en el que el primer intercambiador de calor 341 está conectado a la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 está conectado a la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440. Con el estado de conexión del modo de calentamiento, se puede lograr una operación de calentamiento en el acondicionador de aire 300. La operación de calentamiento es una operación en la que el primer intercambiador de calor 341 funciona como un condensador de un circuito de bomba de calor y el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como un evaporador de un circuito de bomba de calor.

La tubería de refrigerante líquido 360 conecta el segundo intercambiador de calor principal 342, el segundo intercambiador de calor secundario 343 y el primer intercambiador de calor 341 en serie en este orden, en el lado opuesto con respecto al lado en el que está conectada la válvula de cuatro vías 373 al primer intercambiador de calor 341 y al segundo intercambiador de calor 342, 343. Por lo tanto, la tubería de refrigerante líquido 360 está configurada de tal manera que el refrigerante fluye en el segundo intercambiador de calor principal 342, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el primer intercambiador de calor 341 en serie en este orden y/o en el orden inverso.

Por tanto, el primer intercambiador de calor 341, el segundo intercambiador de calor 342 343, el sistema compresor de refrigerante 400 y la tubería de refrigerante líquido 360 forman un circuito de bomba de calor.

Aquí, el término "un circuito de bomba de calor" significa un sistema configurado para transferir energía térmica desde una región ambiental de un evaporador a una región ambiental de un condensador haciendo circular refrigerante como medio de transmisión de calor entre el evaporador y el condensador. El "circuito de la bomba de calor" puede tener al menos un compresor de refrigerante, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador conectados en serie en este orden. El compresor de refrigerante está configurado para presurizar y hacer circular el refrigerante a través del circuito de refrigerante. El condensador está configurado para provocar liberación de calor mediante el refrigerante descargado por el compresor de refrigerante. La válvula de expansión está configurada para provocar despresurización del refrigerante descargado por el condensador. El evaporador está configurado para provocar absorción de calor mediante el refrigerante descargado por la válvula de expansión y para enviar el refrigerante hacia el compresor de refrigerante.

Las válvulas de expansión primera y segunda 361,362 están dispuestas en la tubería de refrigerante líquido 360. Las válvulas de expansión primera y segunda 361,362 pueden ser válvulas de solenoide. La primera válvula de expansión 361 está situada más cerca del primer intercambiador de calor 341 que la segunda válvula de expansión 362 para controlar una cantidad de refrigerante liberada al interior del primer intercambiador de calor 341 cuando el primer intercambiador de calor 341 funciona como evaporador. La segunda válvula de expansión 362 está situada más cerca del segundo intercambiador de calor 342, 343 que la primera válvula de expansión 361 para controlar una cantidad de refrigerante liberada al interior del segundo intercambiador de calor 342, 343 cuando el segundo intercambiador de calor 342, 343 funciona como evaporador.

El receptor 363 está dispuesto en la tubería de refrigerante líquido 360 entre la primera válvula de expansión 361 y la segunda válvula de expansión 362. El receptor 363 está configurado para absorber fluctuaciones en la cantidad de refrigerante que circula en el circuito de bomba de calor.

Por tanto, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 pueden funcionar como un conjunto de un condensador y un evaporador en el mismo circuito de refrigerante. No solo eso, la función de cada uno del primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 puede conmutar entre un evaporador y un condensador.

Cabe señalar que el segundo intercambiador de calor secundario 343 está configurado para hacer fluir en su interior refrigerante que ha fluido a través del segundo intercambiador de calor principal 342 cuando el segundo intercambiador de calor principal 342 funciona como condensador. Además, el segundo intercambiador de calor principal 342 está configurado para hacer fluir en su interior refrigerante que ha fluido a través del segundo intercambiador de calor secundario 343 cuando el segundo intercambiador de calor principal 342 funciona como evaporador.

La válvula de descarga 420 puede ser una válvula de solenoide con una función de válvula de seguridad. La válvula de descarga 420 está conectada a la tubería de refrigerante líquido 360 y configurada para descargar el refrigerante existente en el circuito de bomba de calor desde la tubería de refrigerante líquido 360 mediante su apertura. Es preferible que la válvula de descarga 420 esté situada en el exterior 230 del edificio 200 (véase la Figura 1). En este caso, se puede ramificar una tubería desde la tubería de refrigerante líquido 360 hacia el exterior 230 para conectar la válvula de descarga 420 situada en el exterior 230 a la tubería de refrigerante líquido 360.

La Figura 5 es un diagrama de tuberías esquemático del sistema 100 de aire acondicionado.

Como se mencionó anteriormente, el sistema 100 de aire acondicionado incluye la pluralidad de los acondicionadores de aire 300 y el sistema compresor de refrigerante 400. El sistema compresor de refrigerante 400 incluye la unidad compresora 410, la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 y la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440.

La unidad compresora 410 tiene al menos un compresor de refrigerante 411. El compresor de refrigerante 411 está configurado para aspirar un refrigerante por el lado de succión, comprimir el refrigerante aspirado y descargar el refrigerante comprimido por el lado de descarga. La unidad compresora 410 puede tener una carcasa que aloja sustancialmente a todos los demás componentes de la unidad compresora 410.

La tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 está conectada al lado de descarga del compresor 411 de refrigerante. La tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 está ramificada hacia los acondicionadores de aire 300 y conectada a ellos. Las tuberías de refrigerante gaseoso a alta presión 430 ramificadas están conectadas a los puertos de refrigerante gaseoso a alta presión 371 de los acondicionadores de aire 300, respectivamente. La tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 está conectada al lado de succión del compresor de refrigerante 411. La tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 está ramificada hacia los acondicionadores de aire 300 y conectada a ellos. Las tuberías de refrigerante gaseoso a baja presión ramificadas 440 están conectadas a los puertos 372 de refrigerante gaseoso a baja presión de los acondicionadores de aire 300, respectivamente.

Por tanto, cada uno de los acondicionadores de aire 300 y el sistema compresor de refrigerante 400 forman un circuito de bomba de calor. Al menos la unidad compresora 410 es compartida por la pluralidad de acondicionadores de aire 300. Además, al menos una parte de la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 y una parte de la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 también son compartidas por la pluralidad de acondicionadores de aire 300. De este modo, se consigue un sistema de tuberías de refrigerante de dos tuberías.

Particularmente cuando se usa refrigerante de dióxido de carbono, la tubería de refrigerante debe ser gruesa ya que la presión de refrigerante es relativamente alta. En este punto, al utilizar un sistema de dos tuberías como el anterior, es posible reducir la longitud total de la tubería y simplificar las conexiones de la tubería. Por lo tanto, el efecto como la reducción de coste y la reducción del espacio ocupado por la tubería se vuelve más notable.

La unidad compresora 410 puede tener un acumulador (no mostrado) que está conectado de manera fluida a la tubería de refrigerante gaseoso y configurado para separar el refrigerante líquido y el refrigerante gaseoso.

La Figura 6 es un diagrama de bloques que indica una configuración funcional del sistema 100 de aire acondicionado.

Como se mencionó anteriormente, el sistema 100 de aire acondicionado incluye los sensores de CO2 de la habitación 510, el sensor de CO2 del espacio de la máquina 511, los acondicionadores de aire 300 y la unidad compresora 410. El acondicionador de aire 300 tiene el regulador de flujo de aire 350, un regulador de refrigerante 374 y un controlador 381 de la unidad. La unidad compresora 410 tiene el compresor de refrigerante 411, un controlador del sistema 412 y un sistema de almacenamiento 413.

El sensor de CO2 de la habitación 510 está configurado para detectar un nivel de dióxido de carbono en el espacio predeterminado 220 y enviar la información de CO2 que indica el nivel de dióxido de carbono detectado al controlador 381 de la unidad. El sensor de CO2 del espacio de la máquina 511 está configurado para detectar un nivel de dióxido de carbono en el espacio de la máquina 210 y enviar la información de CO2 que indica el nivel de dióxido de carbono detectado al controlador del sistema 412. El nivel de dióxido de carbono puede ser un valor de concentración de dióxido de carbono en el aire, o un valor de índice entre valores predeterminados correspondientes a rangos predeterminados de la concentración de dióxido de carbono.

El sensor de CO2 de la habitación 510 puede enviar la información de CO2 directamente al controlador 381 de la unidad del acondicionador de aire 300 correspondiente y/o al controlador del sistema 412. El sensor de CO2 de la habitación 510 también puede enviar la información de CO2 indirectamente al controlador 381 de la unidad por medio del controlador del sistema 412, y/o indirectamente al controlador del sistema 412 por medio del controlador 381 de la unidad. Lo mismo se puede aplicar al sensor de CO2 del espacio de la máquina 511. Cada uno de los sensores de CO2 de la habitación 510 y del sensor de CO2 del espacio de la máquina 511 puede enviar la información de CO2 mediante una comunicación por cable y/o una comunicación inalámbrica.

El regulador de flujo de aire 350 incluye la primera compuerta principal 351, la segunda compuerta principal 352, la segunda compuerta secundaria 353 y la compuerta de derivación de escape 354 (véase la Figura 3). De esta manera, el regulador de flujo de aire 350 está configurado para regular un flujo de cada uno del primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612, el aire de entrada de ventilación 613, el aire de escape de ventilación 614 y el aire de derivación de escape 615.

El regulador de refrigerante 374 está configurado para regular una cantidad de circulación de refrigerante en el segundo intercambiador de calor 342, 343, la tubería de refrigerante líquido 360 y el primer intercambiador de calor 341. El regulador de refrigerante 374 también está configurado para conmutar si el refrigerante de dióxido de carbono fluye o no en los elementos anteriores. Cabe señalar que regular una cantidad de circulación de refrigerante en esta realización puede incluir regular un caudal del refrigerante y/o conmutar si se hace fluir o no el refrigerante.

El regulador de refrigerante 374 puede incluir válvulas de solenoide (no mostradas) situadas en el circuito de bomba de calor y cerca del puerto de refrigerante gaseoso a alta presión 371 y del puerto de refrigerante gaseoso a baja presión 372, respectivamente, y/o de la válvula de cuatro vías 373 (véase la Figura 4). El regulador de refrigerante 374 también puede estar configurado para controlar un grado de apertura de cada una de la primera válvula de expansión 361 y la segunda válvula de expansión 362. El regulador de refrigerante 374 también puede controlar una frecuencia de rotación del compresor de refrigerante 411 enviando una señal de instrucción al controlador del sistema 412 y/o al controlador 381 de la unidad.

El controlador 381 de la unidad está configurado para controlar el funcionamiento del acondicionador de aire 300. Más específicamente, el controlador 381 de la unidad está configurado para controlar al menos el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374. De este modo, el controlador 381 de la unidad conmuta el estado del acondicionador de aire 300 entre una pluralidad de estados de funcionamiento predeterminados del acondicionador de aire 300. Los detalles sobre los estados de funcionamiento predeterminados se explican más adelante. El controlador 381 de la unidad también está configurado para recibir información de CO2 enviada desde al menos el correspondiente sensor de CO2 de la habitación 510. Es preferible que el controlador 381 de la unidad también esté configurado para recibir información de CO2 enviada desde los otros sensores de CO2 de la habitación 510 y el sensor de CO2 del espacio de la máquina 511. El controlador 381 de la unidad está configurado para realizar el control de funcionamiento anterior de acuerdo con la información de CO2 recibida.

El controlador 381 de la unidad incluye un circuito aritmético como por ejemplo una CPU (Unidad Central de Procesamiento), una memoria de trabajo utilizada por la CPU, como por ejemplo una RAM (Memoria de Acceso Aleatorio), y un medio de grabación que almacena programas de control e información utilizada por la CPU, como por ejemplo una ROM (Memoria de Solo Lectura), aunque no se muestran. Por tanto, el controlador 381 de la unidad está configurado para realizar procesamiento de información y procesamiento de señales mediante la ejecución por parte de la CPU de los programas de control para controlar el funcionamiento del acondicionador de aire 300.

El controlador del sistema 412 está configurado para controlar el funcionamiento del sistema 100 de aire acondicionado, incluida la salida (velocidad de rotación) del compresor de refrigerante 411. El controlador del sistema 412 está configurado para recibir la información de CO2 enviada desde cada uno de los sensores de CO2 de la habitación 510 y el sensor de CO2 del espacio de la máquina 511, y controlar las válvulas de descarga 420 de acuerdo con la información de CO2. El controlador 412 del sistema incluye un circuito aritmético, una memoria de trabajo utilizada por la CPU y un medio de grabación que almacena programas de control e información utilizada por la CPU. Por tanto, el controlador del sistema 412 está configurado para realizar procesamiento de información y procesamiento de señales mediante la ejecución por parte de la CPU de los programas de control para controlar el funcionamiento de la unidad compresora 410.

Estados de funcionamiento del acondicionador de aire

Los estados de funcionamiento predeterminados mencionados anteriormente del acondicionador de aire 300 incluyen un estado estándar de recuperación de calor, un estado estándar de no recuperación de calor, un estado de baja ventilación, un estado de acondicionamiento de aire, un estado de bajo enfriamiento, un estado de enfriamiento libre y un estado de evacuación de refrigerante.

Los detalles de estos estados de funcionamiento se explican a continuación con referencia a los dibujos de las Figuras 7 a 13. En estas figuras, las líneas discontinuas estrechas indican que los componentes correspondientes no están en funcionamiento, las flechas indican sustancialmente las trayectorias y direcciones de los principales flujos de aire. Las explicaciones sobre los flujos de aire se hacen sobre la premisa de que el espacio predeterminado 220 es sustancialmente hermético. Cabe señalar que también puede haber flujos de aire menores fluyendo en el acondicionador de aire 300 además de los flujos de aire representados debido a una fuga de aire o similar.

La Figura 7 es un diagrama esquemático que indica el estado estándar de recuperación de calor del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 7, el estado estándar de recuperación de calor es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612, el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614 , se impide que fluya el aire de derivación de escape 615 (véase la Figura 3), se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Se puede permitir que el precalentador 348 funcione cuando el acondicionador de aire 300 está en el estado de conexión del modo de calentamiento, es decir, cuando el acondicionador de aire 300 realiza un calentamiento del espacio predeterminado 220.

En este estado estándar de recuperación de calor, el acondicionador de aire 300 puede realizar un acondicionamiento de aire y una ventilación del espacio predeterminado 220 recuperando al mismo tiempo al menos una parte del calor caliente y/o del calor frío del aire de escape de ventilación 614 para calentar y/o enfriar el aire de entrada de ventilación 613.

La Figura 8 es un diagrama esquemático que indica el estado estándar de no recuperación de calor del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 8, el estado estándar de no recuperación de calor es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612, el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que el tercer ventilador 347 funcione. Se puede permitir que el precalentador 348 funcione cuando el acondicionador de aire 300 realiza un calentamiento del espacio predeterminado 220. Aunque el aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) fluiría, el flujo es pequeño ya que la resistencia de fricción del intercambiador de calor total 344, del segundo intercambiador de calor secundario 343 y del segundo intercambiador de calor principal 342 es mucho mayor que la resistencia de fricción provocada por la apertura de la compuerta de derivación de escape 354.

En este estado estándar de no recuperación de calor, el acondicionador de aire 300 puede realizar un acondicionamiento de aire y una ventilación del espacio predeterminado 220 haciendo fluir al mismo tiempo el aire de derivación de escape 615. También se puede decir que al menos una parte del aire de escape de ventilación 614 se deriva para que no pase a través del intercambiador de calor total 344.

La Figura 9 es un diagrama esquemático que indica el estado de baja ventilación del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 9, el estado de baja ventilación es un estado en el que se permite que fluyan el aire de escape de ventilación 614 y el aire de entrada de ventilación 613, se impide que fluyan el primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se impide que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcionen el tercer ventilador 347 y el pre-calentador 348. Dado que las prestaciones de ventilación requeridas son bajas, el segundo ventilador 346 se puede detener.

En este estado de baja ventilación, el acondicionador de aire 300 puede realizar una ventilación del espacio predeterminado 220 recuperando al mismo tiempo al menos una parte del calor caliente y/o del calor frío del aire de escape de ventilación 614 para calentar y/o enfriar el aire de entrada de ventilación 613.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que indica el estado de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 10, el estado de acondicionamiento de aire es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire de paso 611 y el segundo aire de paso 612, se impide que fluyan el aire de entrada de ventilación 613, el aire de escape de ventilación 614 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. Es preferible que el tercer ventilador 347 y el precalentador eléctrico 348 estén detenidos.

En este estado de acondicionamiento de aire, el acondicionador de aire 300 puede realizar un acondicionamiento de aire del espacio predeterminado 220 sin aspirar el aire exterior al interior del espacio predeterminado 220. Aquí, el aire exterior significa un aire que se aspira al interior del acondicionador de aire 300 por la entrada de aire exterior 323.

La Figura 11 es un diagrama esquemático que indica el estado de bajo enfriamiento del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 11, el estado de bajo enfriamiento es un estado en el que se permite que fluyan el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se impide que fluyan el primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Dado que las prestaciones de ventilación requeridas son bajas, el segundo ventilador 346 se puede detener.

En este estado de bajo enfriamiento, el acondicionador de aire 300 puede realizar una ventilación del espacio predeterminado 220 haciendo fluir al mismo tiempo el aire de escape de ventilación 614. Por lo tanto, el acondicionamiento de aire se puede realizar sin usar el primer aire de paso 611 y el segundo aire de paso 612.

La Figura 12 es un diagrama esquemático que indica el estado de enfriamiento libre del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 12, el estado de enfriamiento libre es un estado en el que se impide que fluyan el primer aire de paso 611 y el segundo aire de paso 612, se permite que fluyan el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se permite que funcione el primer ventilador 345, y se impide que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. También se puede permitir que funcione el tercer ventilador 347. Dado que las prestaciones de ventilación requeridas son bajas, el segundo ventilador 346 se puede detener. El flujo del aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) es pequeño como se mencionó anteriormente.

En este estado de enfriamiento libre, el acondicionador de aire 300 puede realizar un enfriamiento libre y una ventilación del espacio predeterminado 220 haciendo fluir al mismo tiempo el aire de derivación de escape 615.

La Figura 13 es un diagrama esquemático que indica el estado de evacuación de refrigerante del acondicionador de aire 300.

Como se muestra en la Figura 13, el estado de evacuación de refrigerante es un estado en el que se permite que fluyan el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de derivación de escape 615, se impide que fluyan el primer aire de paso 611 y el segundo aire de paso 612, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347 y el primer ventilador 345 funcionan, y se impide que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341, en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. Se puede decir que al menos se permite que una parte del aire de escape de ventilación 614 fluya hacia el interior del canal de derivación de escape 335. El flujo del aire de escape de ventilación 614 (véase la Figura 3) es pequeño como se mencionó anteriormente.

En este estado de evacuación de refrigerante, el acondicionador de aire 300 puede realizar una ventilación forzada del espacio predeterminado 220 haciendo fluir al mismo tiempo el aire de derivación de escape 615.

Conmutación de estados de funcionamiento

El controlador 381 de la unidad del acondicionador de aire 300 está configurado para conmutar el estado del acondicionador de aire 300 entre los estados de funcionamiento predeterminados mencionados anteriormente de acuerdo con una designación del estado de funcionamiento del acondicionador de aire 300 y/o una condición relacionada con el espacio predeterminado 220. Esta designación y/o condición puede ser la temperatura objetivo del espacio predeterminado 220, la temperatura real del espacio predeterminado 220, la temperatura del aire exterior, esté o no en uso el espacio predeterminado 220, o similar. La designación del estado de funcionamiento del acondicionador de aire 300 puede realizarla un usuario por medio de una interfaz de usuario tal como por ejemplo un panel táctil.

Es preferible que el controlador 381 de la unidad controle el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de tal manera que el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) se logre cuando el nivel de dióxido de carbono indicado por la información de CO2 sea mayor o igual que un primer umbral predeterminado. El primer umbral predeterminado puede ser el nivel de dióxido de carbono con el que se sospecha una fuga de refrigerante de dióxido de carbono.

También es preferible que el controlador 381 de la unidad conmute un estado del acondicionador de aire 300 al estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) a condición de que el nivel de dióxido de carbono se haya mantenido mayor o igual que el primer umbral predeterminado durante un período de tiempo predeterminado.

Es preferible que el controlador 381 de la unidad controle el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de tal manera que el estado de baja ventilación (Figura 9) se logre cuando el nivel de dióxido es menor que el primer umbral predeterminado y mayor o igual que un segundo umbral predeterminado. El segundo umbral predeterminado es menor que el primer umbral predeterminado. El segundo umbral predeterminado puede ser el nivel mínimo de dióxido de carbono indeseable para el cuerpo humano.

Se puede decir que el controlador 381 de la unidad está configurado para conmutar al menos un estado estándar, un estado de ventilación y el estado de acondicionamiento de aire (Figura 10). El estado estándar es un estado en el que se permite que fluyan el primer aire de paso 611, el segundo aire de paso 612, el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se permite que funcionen el primer ventilador 345 y el segundo ventilador 346, y se permite que el refrigerante fluya en el primer intercambiador de calor 341 y en el segundo intercambiador de calor principal 342. El estado de ventilación es un estado en el que se impide que el primer aire de paso 611 y el segundo aire de paso 612 fluyan, se permite que fluyan el aire de entrada de ventilación 613 y el aire de escape de ventilación 614, se permite que funcione el primer ventilador 345 y se impide que fluya el refrigerante en el primer intercambiador de calor 341 y en el segundo intercambiador de calor principal 342.

En este caso, el estado estándar de recuperación de calor mencionado anteriormente (Figura 7) y el estado estándar de no recuperación de calor mencionado anteriormente (Figura 8) están incluidos en el estado estándar, y el estado de baja ventilación mencionado anteriormente (Figura 9), el estado de enfriamiento libre (Figura 12) y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13) están incluidos en el estado de ventilación.

También se puede decir que el controlador 381 de la unidad está configurado para, en el estado de ventilación anterior, conmutar al menos un estado de ventilación normal en el que se impide que fluya el aire de derivación de escape 615 y se permite que funcione el primer ventilador 345, y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13). En este caso, el estado de baja ventilación mencionado anteriormente (Figura 9) puede estar incluido en el estado de ventilación normal.

Es preferible que el controlador 381 de la unidad seleccione el estado estándar de no recuperación de calor (Figura 8) y el estado de bajo enfriamiento (Figura 11) cuando el acondicionador de aire 300 está en el estado de conexión del modo de enfriamiento, es decir, cuando el acondicionador de aire 300 realiza un enfriamiento del espacio predeterminado 220, y la carga de enfriamiento es relativamente baja.

Es preferible que el controlador 381 de la unidad seleccione el estado de enfriamiento libre (Figura 12) a condición de que el acondicionador de aire 300 realice un enfriamiento del espacio predeterminado 220, y la temperatura del aire exterior sea mucho más baja que la temperatura del aire interior en el espacio predeterminado 220.

Cuando se ha detectado que el intercambiador de calor total 344 está funcionando mal o se ha predicho que funcionará mal debido a congelación, obstrucción o similares, el controlador 381 de la unidad puede seleccionar un estado de funcionamiento en el que la compuerta de derivación de escape 354 está abierta, por ejemplo el estado estándar de no recuperación de calor (Figura 8), el estado de bajo enfriamiento (Figura 9) y el estado de evacuación de refrigerante (Figura 13). Es posible detectar esta situación usando un sensor de temperatura y/o un sensor de presión dispuesto en o cerca del intercambiador de calor total 344.

Es preferible que el controlador 381 de la unidad emita información de alerta que indique una posibilidad de fuga de refrigerante de dióxido de carbono cuando el nivel de dióxido de carbono es mayor o igual que el primer umbral predeterminado o que un tercer umbral predeterminado. El tercer umbral predeterminado puede ser mayor o menor que el primer umbral predeterminado. La información de alerta puede tener la forma de un sonido, un mensaje de voz, una luz, una imagen, una vibración, una señal eléctrica enviada a un dispositivo de procesamiento de información externo, o similar.

El controlador 381 de la unidad está configurado además para, cuando el nivel de dióxido de carbono es mayor o igual que el primer umbral predeterminado o que un cuarto umbral predeterminado, controlar la válvula de descarga 420 (véase la Figura 4) para descargar el refrigerante existente en el circuito de bomba de calor al exterior 230 del espacio predeterminado 220. El cuarto umbral predeterminado puede ser mayor o menor que el primer umbral predeterminado. Este control puede ser realizado por el controlador del sistema 412 de la unidad compresora 410 (véase la Figura 6).

La temperatura crítica del dióxido de carbono (CO2) como refrigerante es relativamente baja (31 °C). Cuando un intercambiador de calor exterior de un acondicionador de aire funciona como condensador a altas temperaturas exteriores, el refrigerante existente en el intercambiador de calor exterior se vuelve "transcrítico". Esto significa que el refrigerante no se puede condensar a líquido sino que permanece en la etapa de gas, y esto haría que la cantidad de calor expulsada en el intercambiador de calor exterior fuera mucho menor que cuando se produce la condensación (como en una condición "subcrítica"). Como resultado, un sistema que usa refrigerante de dióxido de carbono tiende a tener menor eficiencia que un sistema similar que usa otro refrigerante como por ejemplo R410A u otro HFC. En este punto, con el acondicionador de aire 300, la eficiencia de intercambio de calor se puede mejorar a pesar de usar refrigerante de dióxido de carbono ya que el segundo intercambiador de calor 342, 343 intercambia calor con el aire de escape de ventilación 614 que está más frío que el aire exterior. Por tanto, el acondicionador de aire 300 de acuerdo con la presente realización es adecuado.

Es preferible que el acondicionador de aire 300 esté configurado para conmutar su estado de funcionamiento de tal manera que la temperatura del aire que atraviesa el segundo intercambiador de calor (el segundo intercambiador de calor principal 342 y/o el segundo intercambiador de calor secundario 343) esté por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor.

Por ejemplo, mientras el acondicionador de aire 300 está en el estado de acondicionamiento de aire (véase la Figura 10), el controlador 381 de la unidad está configurado para recibir la temperatura del aire que atraviesa el segundo intercambiador de calor, y preferiblemente, la temperatura del aire exterior y la temperatura del aire en el espacio predeterminado 220. El controlador 381 de la unidad controla el regulador de flujo de aire 350 para conmutar el estado de funcionamiento del estado de acondicionamiento de aire al estado estándar de recuperación de calor (véase la Figura 7) si la temperatura recibida es mayor o igual que la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor. El valor de la temperatura supercrítica del carbono se puede almacenar de antemano en la memoria del controlador 381 de la unidad.

Control del equilibrio de presión de aire

Además, el controlador 381 de la unidad puede estar configurado para controlar el regulador de flujo de aire 350 de tal manera que el equilibrio de presión de aire en el acondicionador de aire 30 se mantenga en un equilibrio predeterminado. Es preferible que la presión de aire en el espacio predeterminado 220 se mantenga mayor o igual que la presión de aire del exterior 230 para impedir que el aire exterior entre en el espacio predeterminado 220 a través de una puerta, una ventana o similar.

La Figura 14 es un diagrama esquemático para explicar los equilibrios de presión en el acondicionador de aire 300 y en el entorno del mismo.

Aquí, se definen las presiones primera a sexta P1 a P6 para explicar el anterior equilibrio de presión de aire (mencionado anteriormente). La primera presión P1 es un valor de una presión de aire en el espacio predeterminado 220, por ejemplo, en el lado derecho de aguas abajo de la salida de aire de suministro 322. La segunda presión P2 es un valor de una presión de aire en el primer canal de aire principal 331, por ejemplo en el lado derecho de aguas arriba del primer intercambiador de calor 341. La tercera presión P3 es un valor de una presión de aire en el canal de ventilación de escape 334, por ejemplo en el lado derecho de aguas arriba del intercambiador de calor total 344. La cuarta presión P4 es un valor de una presión de aire en el canal de ventilación de suministro 333, por ejemplo en el lado derecho de aguas arriba del intercambiador de calor total 344. La quinta presión P5 es un valor de una presión de aire en el segundo canal de aire principal 332, por ejemplo en el lado derecho de aguas arriba del segundo intercambiador de calor principal 342. La sexta presión P6 es un valor de una presión de aire en el exterior 230, por ejemplo en el lado derecho de aguas arriba de la entrada de aire exterior 323.

El acondicionador de aire 300 está configurado para mantener un equilibrio de presión de aire en el que la primera presión P1 es mayor que cualquiera de las presiones segunda a sexta P2 a P6, las presiones cuarta y sexta P4, P6 son mayores que cualquiera de las presiones segunda, tercera y quinta P2, P3, P5, y las presiones segunda y tercera P2, P3 son mayores que la quinta presión P5.

El controlador 381 de la unidad puede controlar la velocidad de rotación de cada uno del primer ventilador 345, el segundo ventilador 346 y el tercer ventilador 347 y el ángulo de rotación de cada una de la primera compuerta principal 351, la segunda compuerta principal 352, la segunda compuerta secundaria 353 y la compuerta de derivación de escape 354 para lograr el equilibrio de presión de aire anterior. Para ello, el acondicionador de aire 300 puede tener una pluralidad de sensores de presión de aire.

Funcionamiento del acondicionador de aire

La Figura 15 es un diagrama de flujo que indica los procesos realizados por el acondicionador de aire 300. Los procesos son ejecutados por el controlador 381 de la unidad (véase la Figura 6).

En un paso S1100, el controlador 381 de la unidad recibe una información de CO2 que indica el nivel de dióxido de carbono L en el espacio predeterminado 220 procedente del sensor de CO2 de la habitación 510. El controlador 381 de la unidad puede enviar una solicitud al sensor de CO2 de la habitación 510 y recibir a continuación la información de CO2 como respuesta, y/o recibir pasivamente la información de CO2 que es enviada por el sensor de CO2 de la habitación 510 con regularidad.

En un paso S1200, el controlador 381 de la unidad determina si el nivel de dióxido de carbono L es mayor o igual que el primer umbral predeterminado Th1. Si el nivel de dióxido de carbono L es menor que el primer umbral Th1 (S1200: No), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1300. Si el nivel de dióxido de carbono L es mayor o igual que el primer umbral Th1 (S1200: Sí), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1600 explicado más adelante.

En el paso S1300, el controlador 381 de la unidad determina si se ha designado o no un estado de funcionamiento. Puede designarse uno de los estados de funcionamiento mencionados anteriormente. La designación puede ser realizada por una operación de usuario, por otro dispositivo o por el propio controlador 381 de la unidad de acuerdo con las condiciones mencionadas anteriormente. Si se ha designado un estado de funcionamiento (S1300: Sí), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1400. Si no se ha designado ningún estado de funcionamiento (S1300: No), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1500 explicado más adelante.

En el paso S1400, el controlador 381 de la unidad establece el estado de funcionamiento designado para el acondicionador de aire 300. Más específicamente, el controlador 381 de la unidad controla el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de tal manera que se logre el estado de funcionamiento designado.

En el paso S1500, el controlador 381 de la unidad determina si se ha designado o no una finalización de la operación por parte del controlador 381 de la unidad. La designación puede ser realizada por una operación de usuario, por otro dispositivo o por el propio controlador 381 de la unidad. Si no se ha designado la finalización de la operación (S1500: No), el controlador 381 de la unidad vuelve al paso S1100. Si se ha designado la finalización de la operación (S1500: Sí), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1900 explicado más adelante.

En el paso S1600, es decir, cuando el nivel de dióxido de carbono L es mayor o igual que el primer umbral Th1, el controlador 381 de la unidad establece el estado de evacuación de refrigerante para el acondicionador de aire 300. Más específicamente, el controlador 381 de la unidad controla el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346, el tercer ventilador 347, el regulador de flujo de aire 350 y el regulador de refrigerante 374 de tal manera que se logre el estado de evacuación de refrigerante.

En un paso S1700, el controlador 381 de la unidad emite la información de alerta.

En un paso S1800, el controlador 381 de la unidad determina si se ha designado o no una finalización de la operación en el estado de evacuación de refrigerante. La designación puede ser realizada por una operación de usuario, por otro dispositivo o por el propio controlador 381 de la unidad. Si no se ha designado la finalización de la operación (S1800: No), el controlador 381 de la unidad repite la determinación en el paso S1800. Si se ha designado la finalización de la operación (S1800: Sí), el controlador 381 de la unidad avanza al paso S1900.

En un paso S1900, el controlador 381 de la unidad finaliza su operación.

Efecto ventajoso

Como se ha descrito anteriormente, el acondicionador de aire 300 de acuerdo con la presente realización tiene el canal de ventilación de escape 334 configurado para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor 342, 343. La diferencia entre la temperatura del aire que pasa a través del segundo intercambiador de calor intercambiador 342, 343 y la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor 342, 343 se incrementa utilizando el aire de escape de ventilación 614. Por tanto, el rendimiento del acondicionador de aire 300 se puede mejorar con una estructura simple.

Variaciones

La configuración del acondicionador de aire 300 y del sistema 100 de aire acondicionado de acuerdo con la presente realización explicada anteriormente se puede modificar. A continuación se mencionan algunos ejemplos de tales modificaciones. Cada uno de los ejemplos de modificación se puede combinar con uno o más de los otros ejemplos de modificación.

Variaciones en las vías de aire

El acondicionador de aire 300 puede tener además uno o más canales configurados para permitir que fluya aire en su interior, además de o en lugar de uno o más de los canales mencionados anteriormente.

Por ejemplo, el acondicionador de aire 300 puede estar configurado para impedir de manera más activa que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor.

La Figura 16 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una primera variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300a como la primera variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

El acondicionador de aire 300a tiene una compuerta de conmutación de escape (una compuerta de escape) 355 que es una compuerta motorizada y que está controlada por el controlador 381 de la unidad, en lugar de la compuerta de derivación de escape 354 (véase la Figura 3). La compuerta de conmutación de escape 355 está dispuesta entre la abertura interior 315 y el espacio mencionado anteriormente conformado entre el separador de RA 311 y el separador de EA 314. La compuerta de conmutación de escape 355 es parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).

La compuerta de conmutación de escape 355 está configurada para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, como se indica mediante la flecha discontinua en la Figura 16. El primer ángulo es un ángulo en el que la abertura interior 315 está cerrada por la compuerta de conmutación de escape 355 mientras el espacio mencionado anteriormente está abierto con respecto a la entrada de aire de retorno 321. El segundo ángulo es un ángulo en el que la abertura interior 315 está abierta mientras el espacio mencionado anteriormente está cerrado por la compuerta de conmutación de escape 355 con respecto a la entrada de aire de retorno 321. De esta manera, la compuerta de conmutación de escape 355 está configurada para conmutar la vía de aire a través de la cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 y la abertura interior 315. Dicho de otra manera, la compuerta de conmutación de escape 355 está configurada para conmutar si el aire de escape de ventilación 614 atraviesa o no el segundo intercambiador de calor 342, 343.

Por ejemplo, durante una operación de enfriamiento, el controlador 381 de la unidad está configurado para recibir la temperatura del aire exterior, y determinar si se cumple o no una condición predeterminada de que la temperatura del aire exterior es mayor o igual que un valor umbral predeterminado. El controlador 381 de la unidad controla la compuerta de conmutación de escape 355 para cerrar la abertura interior 315 si se cumple la condición anterior. De ese modo, el aire de escape de ventilación 614 atraviesa el intercambiador de calor total 344 y el segundo intercambiador de calor principal 342. Por otra parte, el controlador 381 de la unidad controla la compuerta de conmutación de escape 355 para abrir la abertura interior 315 si no se cumple la condición anterior. De este modo, se impide que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del intercambiador de calor total 344 y del segundo intercambiador de calor principal 342. Este estado es sustancialmente el mismo que el estado de enfriamiento libre explicado anteriormente haciendo referencia a la Figura 12.

El acondicionador de aire 300 también puede estar configurado para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor impidiendo al mismo tiempo que pase a través del intercambiador de calor total 344.

La Figura 17 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300b como la segunda variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

El acondicionador de aire 300b tiene un canal de semi-derivación 336. El canal de semi-derivación 336 está conformado sustancialmente en paralelo con las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344. El canal de semi-derivación 336 puede estar conformado por el separador de EA 314 y la superficie exterior del intercambiador de calor total 344 entre ellos. El canal 336 de semi-derivación está configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno 321 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del intercambiador de calor total 344.

Es preferible que un extremo del canal de semi-derivación 336 esté situado entre el punto en que el canal de derivación de escape 335 diverge del canal de ventilación de escape 334 y las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344. También es preferible que otro extremo del canal de semi-derivación 336 esté situado entre las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 y el segundo intercambiador de calor secundario 343. De este modo, el canal de semi-derivación 336 permite que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor secundario 343 y del segundo intercambiador de calor principal 342 sin pasar a través del intercambiador de calor total.

El acondicionador de aire 300b tiene una primera compuerta de conmutación (una compuerta de escape) 356 que es una compuerta motorizada y que está controlada por el controlador 381 de la unidad. La primera compuerta de conmutación 356 está dispuesta en el punto en que el canal de semi-derivación 336 diverge del canal de ventilación de escape 334. La primera compuerta de conmutación 356 es parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).

La primera compuerta de conmutación 356 está configurada para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, como se indica mediante la flecha discontinua en la Figura 17. El primer ángulo es un ángulo en el que el canal de semi-derivación 336 está cerrado por la primera compuerta de conmutación 356 y las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 están abiertas con respecto a la entrada de aire de retorno 321. El segundo ángulo es un ángulo en el que el canal de semi-derivación 336 está abierto y las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 están cerradas por la primera compuerta de conmutación 356 con respecto a la entrada de aire de retorno 321. Por lo tanto, la primera compuerta de conmutación 356 está configurada para conmutar la vía de aire a través de la cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 y el canal de semi-derivación 336.

Por ejemplo, durante una operación de enfriamiento, el controlador 381 de la unidad está configurado para recibir la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor principal 342 y determinar si la temperatura recibida es mayor o igual que un valor umbral predeterminado. El controlador 381 de la unidad controla la primera compuerta de conmutación 356 para cerrar las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 si la temperatura recibida es mayor o igual que el valor umbral predeterminado. De este modo, el aire de escape de ventilación 614 atraviesa el canal 336 de semi-derivación y el segundo intercambiador de calor principal 342. Por otra parte, el controlador 381 de la unidad controla la primera compuerta de conmutación 356 para cerrar el canal de semiderivación 336 si la temperatura recibida es menor que el valor umbral predeterminado. De ese modo, el aire de escape de ventilación 614 atraviesa el intercambiador de calor total 344 y el segundo intercambiador de calor principal 342. Por tanto, es posible disminuir de manera efectiva la temperatura del refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor secundario 343 y en el segundo intercambiador de calor principal 342 según sea necesario.

El controlador 381 de la unidad también puede estar configurado para controlar la primera compuerta de conmutación 356 para cerrar las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 cuando se ha detectado que el intercambiador de calor total 344 funciona mal o se ha predicho que funcionará mal debido a congelación, obstrucción o similares.

De forma alternativa, el acondicionador de aire 300 puede estar configurado para permitir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del intercambiador de calor total 344 impidiendo al mismo tiempo que pase a través del segundo intercambiador de calor.

La Figura 18 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una segunda variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300c como la tercera variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

El acondicionador de aire 300c tiene una abertura 337 de semi-derivación. Con esta configuración, se puede omitir el segundo intercambiador de calor secundario 343. La abertura 337 de semi-derivación está conformada entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y el separador de EA 314. De esta manera, la sección transversal del segundo canal de aire principal 332 a lo largo del segundo intercambiador de calor principal 342 está dividida en al menos una región que está rellenada por el segundo intercambiador de calor principal 342 y otra región (es decir, la abertura 337 de semi-derivación) que no está rellenada por el segundo intercambiador de calor. La abertura 337 de semi-derivación está configurada para permitir que fluya aire por ella desde las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344 hacia la salida de aire de escape 324 sin pasar a través del segundo intercambiador de calor principal 342.

El acondicionador de aire 300c tiene una segunda compuerta de conmutación (una compuerta de escape) 357 que es una compuerta motorizada y que está controlada por el controlador 381 de la unidad. La segunda compuerta de conmutación 357 está dispuesta entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y la abertura de semiderivación 337. La segunda compuerta de conmutación 357 es parte del regulador de flujo de aire 350 (véase la Figura 6).

La segunda compuerta de conmutación 357 está configurada para girar entre un primer ángulo y un segundo ángulo, como se indica mediante la flecha discontinua en la Figura 18. El primer ángulo es un ángulo en el que la abertura de semi-derivación 337 está cerrada por la segunda compuerta de conmutación 357 y el segundo intercambiador de calor principal 342 está abierto con respecto a las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344. El segundo ángulo es un ángulo en el que la abertura de semi-derivación 337 está abierta y el segundo intercambiador de calor principal 342 está cerrado por la segunda compuerta de conmutación 357 con respecto a las segundas vías de aire del intercambiador de calor total 344. De esta manera, la segunda compuerta de conmutación 357 está configurada para conmutar la vía de aire a través de la cual el aire de escape de ventilación 614 fluye principalmente entre el segundo intercambiador de calor principal 342 y la abertura 337 de semi-derivación. Dicho de otra manera, la segunda compuerta de conmutación 357 está configurada para conmutar si el aire de escape de ventilación 614 que ha pasado a través del intercambiador de calor total 344 atraviesa o no el segundo intercambiador de calor principal 342.

Por ejemplo, durante una operación de enfriamiento, el controlador 381 de la unidad está configurado para recibir la temperatura del aire exterior, y determinar si la temperatura del aire exterior es mayor o igual que un valor umbral predeterminado. El controlador 381 de la unidad controla la segunda compuerta de conmutación 357 para cerrar la abertura de semi-derivación 337 si la temperatura del aire exterior es mayor o igual que el valor umbral predeterminado. De ese modo, el aire de escape de ventilación 614 atraviesa el segundo intercambiador de calor principal 342. Por otra parte, el controlador 381 de la unidad controla la segunda compuerta de conmutación 357 para abrir la abertura de semi-derivación 337 si la temperatura del aire exterior es menor que el valor umbral predeterminado. De ese modo, se impide que el aire de escape de ventilación 614 atraviese el segundo intercambiador de calor principal 342.

Como otra variante del acondicionador de aire 300, la relación posicional de la entrada de aire de retorno 321, la salida de aire de suministro 322, la entrada de aire exterior 323 y la salida de aire de escape 324 (es decir, la disposición del primer canal de aire principal 331, del segundo canal de aire principal 332, del canal de ventilación de suministro 333, del canal de ventilación de escape 334 y del canal de derivación de escape 335) se pueden modificar con respecto a la relación posicional explicada anteriormente.

La Figura 19 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una cuarta variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300d como la cuarta variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

En el acondicionador de aire 300d, la entrada de aire de retorno 321 y la entrada de aire exterior 323 están situadas en la misma primera cara 302 de la carcasa 301, y la salida de aire de suministro 322 y la salida de aire de escape 324 están situadas en la misma segunda cara 303. Dicho de otra manera, el primer canal de aire principal 331 y el segundo canal de aire principal 332 están situados sustancialmente en paralelo estando configurados al mismo tiempo de tal manera que una dirección que va de la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de suministro 322 y una dirección que va de la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de escape 324 son sustancialmente la misma.

En esta configuración, es preferible que, como se muestra en la Figura 19, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 estén situados de tal manera que una dirección de paso de aire del primer intercambiador de calor 341 y una dirección de paso de aire del segundo intercambiador de calor principal 342 estén inclinadas la una con respecto a la otra. También es preferible que el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 estén situados de tal manera que aprisionen entre ellos al intercambiador de calor total 344.

Como otra variación adicional del acondicionador de aire 300, el canal de ventilación de suministro 333 y el canal de ventilación de escape 334 pueden estar situados sustancialmente en paralelo y configurados de tal manera que una dirección que va de la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de suministro 322 y una dirección que va de la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de escape 324 sean sustancialmente opuestas.

También es posible hacer que la dirección que va de la entrada de aire exterior 323 a la salida de aire de suministro 322 y la dirección que va de la entrada de aire de retorno 321 a la salida de aire de escape 324 sean sustancialmente iguales.

La relación posicional del segundo intercambiador de calor principal 342 y el canal de ventilación de escape 334 no está limitada a la relación posicional explicada anteriormente. Por ejemplo, el segundo intercambiador de calor principal 342 puede estar diseñado para permitir que el segundo aire de paso 612 pase a través de él y diseñado para impedir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través de él.

La Figura 20 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una quinta variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300e como la quinta variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

En el acondicionador de aire 300e, el segundo intercambiador de calor principal 342 y el segundo intercambiador de calor secundario 343 conforman una forma similar a una placa. El canal de ventilación de escape 334 tiene una placa de separación 358. La placa de separación 358 separa un espacio del que se extrae aire hacia al segundo intercambiador de calor principal 342 y hacia el segundo intercambiador de calor secundario 343 en un espacio principal y un espacio secundario. El espacio principal es un espacio del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor principal 342. El espacio secundario es un espacio del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor secundario 343.

En esta configuración, la placa de separación 358 separa el segundo canal de aire principal 332 y el canal de ventilación de escape 334 en un lado de aguas arriba del segundo intercambiador de calor principal 342 y del segundo intercambiador de calor secundario 343 para impedir que el aire de escape de ventilación 614 pase a través del segundo intercambiador de calor principal 342.

Variaciones en la disposición de la unidad

Como otra variante adicional del acondicionador de aire 300, una parte del acondicionador de aire 300 se puede separar de la parte restante del acondicionador de aire 300. Por ejemplo, una unidad interior que incluye el primer canal de aire principal 331 y el primer intercambiador de calor 341 y una unidad exterior que incluye el segundo canal de aire principal 332 y el segundo intercambiador de calor principal 342 se pueden situar por separado.

La Figura 21 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una sexta variación del acondicionador de aire 300. El acondicionador de aire 300f como la sexta variación del acondicionador de aire 300 puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el acondicionador de aire 300 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

En el acondicionador de aire 300f, el primer canal de aire principal 331, el segundo canal de aire principal 332 y el intercambiador de calor total 344 están separados unos de otros. Estos canales están conectados por una pluralidad de conductos. De esta manera, una parte del canal de ventilación de suministro 333 y una parte del canal de ventilación de escape están conformadas por los conductos. La unidad compresora 410 puede estar situada en el espacio de pared posterior 270 como se muestra en la Figura 21.

Como otra opción adicional, por ejemplo, el controlador 381 de la unidad puede estar dispuesto en la unidad compresora 410 e integrado con el controlador 412 del sistema (véase la Figura 6). En este caso, este controlador integrado está configurado para comunicarse con el primer ventilador 345, con el segundo ventilador 346, con el tercer ventilador 347, con el regulador de flujo de aire 350, con el regulador de refrigerante 374 y/o con la válvula de descarga 420 para controlarlos mediante una comunicación por cable y/o una comunicación inalámbrica.

En cualquier caso, es preferible que el controlador esté configurado para controlar el estado de al menos uno de los acondicionadores de aire 300 entre el estado de conexión del modo de enfriamiento y el estado de conexión del modo de calentamiento, permitiendo que el al menos uno de los acondicionadores de aire 300 esté en uno del estado de conexión del modo de enfriamiento y el estado de conexión del modo de calentamiento, mientras que otro de los acondicionadores de aire 300 está en otro del estado de conexión del modo de enfriamiento y el estado de conexión del modo de calentamiento.

Variaciones en la disposición del sistema

Como otra variación adicional del acondicionador de aire 300, el circuito de refrigerante puede estar separado entre los acondicionadores de aire 300 y/o entre el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342. Por ejemplo, se puede emplear un sistema de cuatro tuberías en lugar del sistema de dos tuberías como se muestra en la Figura 5.

La Figura 22 es un diagrama esquemático que indica una configuración esquemática de una variación del sistema 100 de aire acondicionado. El sistema 100g de aire acondicionado como la variación del sistema 100 de aire acondicionado puede tener sustancialmente los mismos rasgos que el sistema de aire acondicionado 100 excepto por los rasgos que se explican a continuación.

En el sistema 100g de aire acondicionado, cada acondicionador de aire 300g no tiene la tubería de refrigerante líquido 360 que conecta directamente el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 y la válvula de cuatro vías 373 (véanse las Figuras 4 y 5). En cambio, el sistema 100g de aire acondicionado tiene una tubería de refrigerante líquido 360g en el exterior de los acondicionadores de aire 300g y una válvula de cuatro vías 373g como mecanismo de conmutación en la unidad compresora 410g. Dicho de otra manera, la tubería de refrigerante líquido 360g y la válvula de cuatro vías 373g están dispuestas en el sistema compresor de refrigerante 400e. Dado que la válvula 373 de cuatro vías no está montada en los acondicionadores de aire 300g, es posible liberar los acondicionadores de aire 300g del ruido provocado por la válvula 373 de cuatro vías.

Además, cada acondicionador de aire 300g tiene un primer puerto de refrigerante gaseoso 375, un segundo puerto de refrigerante gaseoso 376, un primer puerto de refrigerante líquido 377 y un segundo puerto de refrigerante líquido 378, en lugar del puerto de refrigerante gaseoso a alta presión 371 y del puerto de refrigerante gaseoso a baja presión 372 (véanse las Figuras 4 y 5).

El primer puerto de refrigerante gaseoso 375 y el primer puerto de refrigerante líquido 377 están conectados al primer intercambiador de calor 341 en los lados opuestos del mismo. El segundo puerto de refrigerante gaseoso 376 y el segundo puerto de refrigerante líquido 378 están conectados al segundo intercambiador de calor 342, 343 en los lados opuestos del mismo.

Un extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está ramificado hacia los primeros intercambiadores de calor 341 de los acondicionadores de aire 300g y conectado a ellos. Más específicamente, el un extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está conectado a cada uno de los primeros puertos de refrigerante líquido 377 de los acondicionadores de aire 300g. Otro lado de la tubería de refrigerante líquido 360g está ramificado hacia los segundos intercambiadores de calor 342 de los acondicionadores de aire 300g y conectado a ellos. Más específicamente, el otro extremo de la tubería de refrigerante líquido 360g está conectado a cada uno de los segundos puertos de refrigerante líquido 378 de los acondicionadores de aire 300g. De esta manera, los primeros intercambiadores de calor 341 de los acondicionadores de aire 300g, la tubería de refrigerante líquido 360g y los segundos intercambiadores de calor 342 de los mismos acondicionadores de aire 300g están conectados en serie en este orden.

En la tubería de refrigerante líquido 360g, está dispuesta al menos una válvula de expansión. Preferiblemente, la primera válvula de expansión 361 está dispuesta entre el primer puerto de refrigerante líquido 377 y el primer intercambiador de calor 341 de cada acondicionador de aire 300g, y la segunda válvula de expansión 362 está dispuesta entre el segundo puerto de refrigerante líquido 378 y el segundo intercambiador de calor 342, 343 de cada acondicionador de aire 300g. Sin embargo, también es posible disponer, en lugar de las primeras válvulas de expansión 361 y las segundas válvulas de expansión 362, sólo una válvula de expansión en una parte a través de la cual pasa el refrigerante que circula por cada uno de todos los acondicionadores de aire 300g.

El sistema 100g de aire acondicionado tiene además una primera tubería de refrigerante gaseoso 451g y una segunda tubería de refrigerante gaseoso 452g. La primera tubería de refrigerante gaseoso 451g está ramificada hacia los primeros intercambiadores de calor 341 de los acondicionadores de aire 300g y conectada a ellos. Más específicamente, la primera tubería de refrigerante gaseoso 451g está conectada a cada uno de los primeros puertos de refrigerante gas 375 de los acondicionadores de aire 300g. La segunda tubería de refrigerante gaseoso 452g está ramificada hacia los segundos intercambiadores de calor 342, 343 de los acondicionadores de aire 300g y conectada a ellos. Más específicamente, la segunda tubería de refrigerante gaseoso 452g está conectada a cada uno de los segundos puertos de refrigerante gaseoso 376 de los acondicionadores de aire 300g. Es preferible que la válvula de descarga 420 se proporcione a la tubería de refrigerante líquido 360g (no mostrado en la Figura 22).

La tubería 430 de refrigerante gaseoso a alta presión y la tubería 440 de refrigerante gaseoso a baja presión están situadas en la unidad compresora 410g. La válvula de cuatro vías 373g está conectada a cada una de la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430, la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440, la primera tubería de refrigerante gaseoso 451g y la segunda tubería de refrigerante gaseoso 452g. La válvula de cuatro vías 373g está configurada para conmutar los estados de los acondicionadores de aire 300 entre el estado de conexión del modo de enfriamiento y el estado de conexión del modo de calentamiento. El funcionamiento de la válvula de cuatro vías 373g está controlado por el controlador del sistema 412 (véase la Figura 6).

Al menos una parte de la tubería de refrigerante líquido 360g puede estar situada en la unidad compresora 410g. En este caso, es preferible que el receptor 363 esté dispuesto en esta parte. Además, es preferible que la unidad compresora 410g tenga además un intercambiador de calor de subenfriamiento 414.

El intercambiador de calor de subenfriamiento 414 está conectado de manera fluida a la tubería de refrigerante líquido. El intercambiador de calor de subenfriamiento 414 está configurado para enfriar el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido. Más específicamente, el intercambiador de calor de subenfriamiento 414 tiene una tubería de derivación que diverge de la tubería de refrigerante líquido 360g y se fusiona con la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440. La tubería de derivación tiene una válvula de expansión y un intercambiador de calor de refrigerante en este orden a lo largo de la dirección de flujo del refrigerante desde la tubería de refrigerante líquido 360g hasta la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440. El intercambiador de calor de refrigerante provoca un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g y el refrigerante que fluye en la tubería de derivación después de la válvula de expansión.

La temperatura del refrigerante disminuye cuando pasa a través de esta válvula de expansión. Por tanto, el refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g se enfría en el intercambiador de calor de refrigerante. Además, una parte del refrigerante que fluye en la tubería de refrigerante líquido 360g diverge hacia el lado de succión del compresor de refrigerante 411 y, por lo tanto, no fluye hacia el interior de los acondicionadores de aire 300g. De esta manera, esta configuración hace que sea posible mejorar la eficiencia de intercambio de calor en el primer intercambiador de calor 341 o en el segundo intercambiador de calor 342, 343 que funcionan como evaporador, y/o reducir el flujo másico del refrigerante en el evaporador manteniendo al mismo tiempo la eficiencia de intercambio de calor en el evaporador.

En cualquier configuración del sistema 100 de aire acondicionado explicado anteriormente, la unidad compresora 410 puede tener una pluralidad de los compresores de refrigerante 411. En este caso, cada una de la tubería 430 de refrigerante gas a alta presión y la tubería 440 de refrigerante gas a baja presión puede estar ramificada hacia los compresores de refrigerante 411 y conectada a ellos. En este caso, la pluralidad de compresores de refrigerante 411 son compartidos por la pluralidad de acondicionadores de aire 300.

Los componentes de la unidad compresora 410, la tubería de refrigerante gaseoso a alta presión 430 y la tubería de refrigerante gaseoso a baja presión 440 pueden estar integrados con uno o más de los acondicionadores de aire 300 dentro de la carcasa 301 u otra carcasa.

Otras variaciones

Huelga decir que la aplicación del acondicionador de aire 300 no está limitada a la aplicación explicada anteriormente. Por ejemplo, el acondicionador de aire 300 se puede instalar en un recinto que incluya una pluralidad de espacios a acondicionar y/o a ventilar.

El refrigerante utilizado en los sistemas de aire acondicionado anteriores no está limitado al refrigerante de dióxido de carbono. Por ejemplo, en el sistema 100 de aire acondicionado se puede usar R410A, R134a, R32 o cualquier otro refrigerante.

El número y/o la disposición de cada uno del acondicionador de aire 300, la unidad compresora 410 y otros componentes del sistema 100 de aire acondicionado no están limitados al número y/o la disposición explicados anteriormente. Por ejemplo, se pueden colocar una pluralidad de acondicionadores de aire 300 para el mismo espacio. El acondicionador de aire 300 se puede disponer en el techo, en el espacio a acondicionar y/o a ventilar, o en el exterior en un estado expuesto.

Por supuesto, el número y/o la disposición de cada componente del acondicionador de aire 300 no están limitados al número y/o la disposición explicados anteriormente. Por ejemplo, el primer intercambiador de calor 341 y el segundo intercambiador de calor principal 342 pueden estar situados de tal manera que sus direcciones de paso de aire correspondan sustancialmente con las direcciones de extensión del primer canal de aire principal 331 y del segundo canal de aire principal 332, respectivamente.

Obviamente, uno o más de los componentes y los canales de aire del acondicionador de aire 300 pueden omitirse o reemplazarse por otros componentes que tengan funciones sustancialmente idénticas. Por ejemplo, el intercambiador de calor total 344, el segundo intercambiador de calor secundario 343, el tercer ventilador 347, el precalentador eléctrico 348 y/o la abertura interior 315 (y la compuerta de derivación de escape 354) pueden omitirse. En un caso en el que una o más de las fuentes de energía, tales como ventiladores de aire, que inducen los flujos de aire necesarios en el acondicionador de aire 300, se proporcionan fuera del acondicionador de aire 300, el primer ventilador 345, el segundo ventilador 346 y/o el tercer ventilador 347 se pueden omitir. La válvula 373 de cuatro vías se puede sustituir por un mecanismo que tiene una primera pareja de tuberías ramificadas desde una primera tubería, una segunda pareja de tuberías ramificadas desde una segunda tubería y cuatro válvulas dispuestas en las cuatro tuberías ramificadas, respectivamente.

Se pueden agregar componentes no especificados particularmente en las descripciones anteriores. Por ejemplo, como una compuerta de escape dispuesta en el canal de ventilación de escape 334, se puede colocar una compuerta principal de escape que es una compuerta motorizada y diferente a la compuerta de derivación de escape 354. La compuerta principal de escape puede estar situada entre la entrada de aire de retorno 321 y el intercambiador de calor total 344, y configurada para regular un flujo de al menos una parte del aire de escape de ventilación 614 que pasa a través del intercambiador de calor total 344.

La operación realizada por el acondicionador de aire 300 no se limita a la operación explicada anteriormente. Por ejemplo, el acondicionador de aire 300 puede estar configurado para realizar solo una parte de los estados de funcionamiento explicados anteriormente. Las condiciones para conmutar el estado de funcionamiento tampoco están limitadas a las condiciones explicadas anteriormente.

Aunque solo se han elegido realizaciones seleccionadas para ilustrar la presente invención, será evidente para los expertos en la técnica a partir de esta descripción que se pueden realizar diferentes cambios y modificaciones en ella sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, a menos que se indique específicamente algo diferente, el tamaño, la forma, la ubicación o la orientación de los diversos componentes se pueden cambiar según sea necesario y/o según se desee siempre que los cambios no afecten sustancialmente a su función prevista. A menos que se indique específicamente lo contrario, los componentes que se muestran conectados directamente o en contacto entre sí pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos siempre que los cambios no afecten sustancialmente a su función prevista. Las funciones de un elemento pueden ser realizadas por dos, y viceversa, a menos que se indique específicamente lo contrario. Las estructuras y funciones de una realización se pueden adoptar en otra realización. No es necesario que todas las ventajas estén presentes en una realización particular al mismo tiempo. Por tanto, las descripciones anteriores de las realizaciones de acuerdo con la presente invención se proporcionan únicamente con fines ilustrativos.

Lista de referencia

100, 100g: Sistema de aire acondicionado

200: Edificio

210: Espacio de la máquina

220: Espacio predeterminado

230: Exterior

240: Pared interior

241: Rejilla de succión de RA

242: Rejilla de descarga de SA

243: Puerta de inspección

250: Pared exterior

251: Rejilla de succión de OA

^:Rejilla de descarga de EA

: Losa de techo

: Losa de suelo

: Espacio de pared posterior

, 300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f, 300g: Acondicionador de aire

: Carcasa

: Primera cara

: Segunda cara

: Tercera cara

: Cuarta cara

: Separador de RA

: Separador de SA

: Separador de OA

: Separador de EA

: Abertura interior

: Primera unidad separadora

: Segunda unidad separadora

: Entrada de aire de retorno

: Salida de aire de suministro

: Entrada de aire exterior

: Salida de aire de escape

: Primer canal de aire principal

: Segundo canal de aire principal

: Canal de ventilación de suministro

: Canal de ventilación de escape

: Canal de derivación de escape

: Canal de semi-derivación

: Apertura de semi-derivación

: Primer intercambiador de calor

: Segundo intercambiador de calor principal (segundo intercambiador de calor)

: Segundo intercambiador de calor secundario (segundo intercambiador de calor)

: Intercambiador de calor total

: Primer ventilador

: Segundo ventilador

: Tercer ventilador

: Precalentador eléctrico

: Regulador de flujo de aire

: Primera compuerta principal

: Segunda compuerta principal

: Segunda compuerta secundaria

: Compuerta de derivación de escape (Compuerta de escape) : Compuerta de conmutación de escape (Compuerta de escape) : Primera compuerta de conmutación (Compuerta de escape) : Segunda compuerta de conmutación (Compuerta de escape) : Placa de separación

, 360g: Tubería de refrigerante líquido

: Primera válvula de expansión

: Segunda válvula de expansión

: Receptor

: Mecanismo de conexión de tuberías

: Puerto de refrigerante gaseoso a alta presión

: Puerto de refrigerante gaseoso a baja presión

, 373g: Válvula de cuatro vías (Mecanismo de conmutación) : Regulador de refrigerante

: Primer puerto de refrigerante gaseoso

: Segundo puerto de refrigerante gaseoso

: Primer puerto de refrigerante líquido

: Segundo puerto de refrigerante líquido

: Controlador de la unidad (Controlador)

, 400g: Sistema compresor de refrigerante

, 410g: Unidad compresora

: Compresor de refrigerante

: Controlador del sistema (Controlador)

: Almacenamiento del sistema

: Intercambiador de calor de subenfriamiento

: Válvula de descarga

: Tubería de refrigerante gaseoso a alta presión

: Tubería de refrigerante gaseoso a baja presión

g: Primera tubería de refrigerante gaseoso

g: Segunda tubería de refrigerante gaseoso

: Sensor de CO2 de la habitación

: Sensor de CO2 del espacio de la máquina

: Primer aire de paso

: Segundo aire de paso

: Aire de entrada de ventilación : Aire de escape de ventilación : Aire de derivación de escape

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un acondicionador de aire (300), que comprende:

una entrada de aire de retorno (321) y una salida de aire de suministro (322), cada una de las cuales se comunica con un espacio predeterminado (220);

un primer canal de aire principal (331) configurado para permitir que fluya aire en su interior hacia la salida de aire de suministro;

un primer intercambiador de calor (341) dispuesto en el primer canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él;

una entrada de aire exterior (323) y una salida de aire de escape (324) que se comunican con un exterior del espacio predeterminado;

un segundo canal de aire principal (332) configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior hacia la salida de aire de escape;

un segundo intercambiador de calor (342) dispuesto en el segundo canal de aire principal para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y

un canal de ventilación de escape (334) configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire de retorno hacia la salida de aire de escape,

donde:

el canal de ventilación de escape está configurado para permitir que el aire de escape de ventilación (614) pase a través del segundo intercambiador de calor,

siendo el aire de escape de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno y que se descargará a través de la salida de aire de escape,

comprendiendo además el acondicionador de aire

un regulador de flujo de aire (350) configurado para regular un flujo de al menos un segundo aire de paso (612) para impedir que el segundo aire de paso pase a través del segundo intercambiador de calor,

el segundo aire de paso es aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior y que se descargará a través de la salida de aire de escape;

caracterizado por que

cada uno de los intercambiadores de calor primero y segundo está configurado para hacer fluir refrigerante de dióxido de carbono en su interior; y

el regulador de flujo de aire está configurado además para regular los flujos del segundo aire de paso y del aire de escape de ventilación de tal manera que la temperatura de un aire que atraviesa el segundo intercambiador de calor esté por debajo de la temperatura supercrítica del refrigerante de dióxido de carbono que fluye en el segundo intercambiador de calor.

2. El acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual:

el segundo canal de aire principal está configurado para permitir que sustancialmente sólo el aire de escape de ventilación pase a través del segundo intercambiador de calor.

3. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el cual

el regulador de flujo de aire (350) incluye

una segunda compuerta principal (352) dispuesta en el segundo canal de aire principal (332).

4. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además: una carcasa (301) que aloja al menos al primer canal de aire principal (331), al segundo canal de aire principal (332) y al canal de ventilación de escape (334).

5. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además:

un canal de ventilación de suministro (333) configurado para permitir que fluya aire en su interior desde la entrada de aire exterior (323) hacia la salida de aire de suministro (322),

donde

la carcasa (301) aloja además al canal de ventilación de suministro.

6. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además

un intercambiador de calor total (344) que conforma al menos una parte del canal de ventilación de suministro (333) y al menos una parte del canal de ventilación de escape (334) para provocar un intercambio de calor entre el aire de entrada de ventilación y el aire de escape de ventilación (614),

donde

la carcasa (301) aloja además el intercambiador de calor total.

7. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que:

el regulador de flujo de aire (350) está configurado para conmutar si el aire de escape de ventilación (614) atraviesa el segundo intercambiador de calor (342).

8. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además:

un controlador (381) configurado para determinar si se cumple o no una condición predeterminada de que la temperatura de un aire aspirado al interior del acondicionador de aire por la entrada de aire exterior (323) es mayor o igual a un valor umbral predeterminado,

donde

el regulador de flujo de aire (350) está configurado para regular los flujos del segundo aire de paso (612) y el aire de escape de ventilación (614) de tal manera que el aire de escape de ventilación atraviesa el segundo intercambiador de calor (342) si se cumple la condición predeterminada, y se impide que el aire de escape de ventilación atraviese el segundo intercambiador de calor si no se cumple la condición predeterminada.

9. El acondicionador de aire (300c) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 con el intercambiador de calor total (344), en el que:

el regulador de flujo de aire (350) está configurado para conmutar si el aire de escape de ventilación (614) que ha pasado a través del intercambiador de calor total atraviesa o no el segundo intercambiador de calor (342).

10. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que

el segundo intercambiador de calor (342) incluye:

un segundo intercambiador de calor principal (342) configurado para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él; y

un segundo intercambiador de calor secundario (343) dispuesto en el canal de ventilación de escape (334) para provocar un intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en su interior y el aire que pasa a través de él.

11. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que

el segundo intercambiador de calor secundario (343) está configurado para hacer fluir refrigerante en su interior que ha pasado a través del segundo intercambiador de calor principal (342) cuando el segundo intercambiador de calor (342) funciona como condensador.

12. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que

el segundo intercambiador de calor secundario (343) está diseñado para permitir que el aire de escape de ventilación (614) pase a través de él y para impedir que el segundo aire de paso (612) pase a través de él.

13. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el segundo intercambiador de calor secundario (343) y el segundo intercambiador de calor principal (342) están situados en serie en este orden a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación (614).

14. El acondicionador de aire (300e) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que:

el segundo intercambiador de calor principal (342) está diseñado para permitir que el segundo aire de paso (612) pase a través de él y para impedir que el aire de escape de ventilación (614) pase a través de él.

15. El acondicionador de aire (300e) de acuerdo con la reivindicación 14, en el que:

el segundo intercambiador de calor principal (342) y el segundo intercambiador de calor secundario (343) tienen forma similar a una placa; y

el canal de ventilación de escape (334) tiene una placa de separación (358) que separa un espacio del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor principal y hacia el segundo intercambiador de calor secundario en un espacio principal del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor principal y un espacio secundario del que se extrae aire hacia el segundo intercambiador de calor secundario.

16. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que

el segundo intercambiador de calor secundario (343) está diseñado para entrar en contacto con al menos una parte del segundo aire de paso (612).

17. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 con el canal de ventilación de suministro (333), en el que

el canal de ventilación de suministro está configurado para permitir que el primer aire de paso se mezcle con el aire de entrada de ventilación antes de que el primer aire de paso pase a través del primer intercambiador de calor (341), el primer aire de paso es aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire de retorno (321) y que se descargará a través de la salida de aire de suministro (322),

siendo el aire de entrada de ventilación aire que ha sido aspirado a través de la entrada de aire exterior (323) y que se descargará a través de la salida de aire de suministro.

18. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17 con el intercambiador de calor total (344),

donde

el segundo intercambiador de calor secundario (343) está dispuesto en un lado de aguas abajo del intercambiador de calor total en la dirección que va de la entrada de aire de retorno (321) a la salida de aire de escape (324).

19. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con la reivindicación 18, en el que

el intercambiador de calor total (344), el segundo intercambiador de calor secundario (343) y el segundo intercambiador de calor principal (342) están situados en serie en este orden a lo largo de una dirección de flujo de aire del aire de escape de ventilación (614).

20. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 19 con la carcasa (301), que comprende además:

un primer ventilador (345) configurado para llevar aire existente en la carcasa hacia la salida de aire de suministro (322); y

un segundo ventilador (346) configurado para llevar aire existente en la carcasa hacia la salida de aire de escape (324),

donde

la carcasa aloja además el primer ventilador y el segundo ventilador.

21. El acondicionador de aire (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 20 con el intercambiador de calor total (344), que comprende además:

un precalentador eléctrico (348) dispuesto en el canal de ventilación de suministro (333) entre la entrada de aire exterior (323) y el intercambiador de calor total para calentar el aire que pasa a través del precalentador eléctrico.