ES2911657T3 - Aparato de aire acondicionado - Google Patents

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Kazuhiko Tani
Masahiro Oka
Shinichi Kasahara
Yasuyuki Aisaka
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Abstract

Un aparato (10) de aire acondicionado que comprende: una unidad (20) exterior que tiene un compresor (21), en la que el control de capacidad del compresor se realiza en base a una temperatura de evaporación objetivo o una temperatura de condensación objetivo, una válvula (22) configurada para cambiar la dirección de un flujo de refrigerante, una unidad (40, 50, 60) interior que incluye un intercambiador (42, 52, 62) de calor en el lado de utilización, una turbina (43, 53, 63) de aire que puede ajustar un caudal de aire dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado, un mecanismo (41, 51, 61) de expansión que puede regular el grado de sobrecalentamiento o el grado de subenfriamiento en una salida del intercambiador de calor en el lado de utilización regulando un grado de apertura del mecanismo de expansión, un sensor (46) de temperatura interior para detectar la temperatura interior; un sensor (44, 45) de temperatura para detectar la temperatura del refrigerante correspondiente a una temperatura de evaporación y/o una temperatura de condensación medio para obtener un grado de sobrecalentamiento y/o un grado de subenfriamiento; y un aparato (80) de control de funcionamiento, en el que el aparato de aire acondicionado está configurado para realizar el control de la temperatura interior para controlar la turbina de aire y/o el mecanismo (41, 51, 61) de expansión de modo que la temperatura interior se aproxima a una temperatura establecida; caracterizado por que el aparato (80) de control de funcionamiento comprende una parte (47b, 57b, 67b) de cálculo de temperatura requerida configurada para calcular una temperatura de evaporación requerida según a1) un caudal de aire actual de la turbina de aire y un caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado; y/o b1) el grado de sobrecalentamiento actual y un grado de sobrecalentamiento menor que un grado de sobrecalentamiento actual dentro de un intervalo de grados de sobrecalentamiento en el que el grado de sobrecalentamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión o para calcular una temperatura de condensación requerida según: a2) un caudal de aire actual de la turbina de aire y un caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado; y/o b2) el grado actual de subenfriamiento y un grado de subenfriamiento menor que el grado actual de subenfriamiento dentro de un intervalo de grados de subenfriamiento en el que el grado de subenfriamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión, en el que la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se utiliza como la temperatura de evaporación objetivo o la temperatura de condensación objetivo.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de aire acondicionado
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de aire acondicionado que comprende un aparato de control de funcionamiento.
Antecedentes de la técnica
En la práctica convencional, existe un aparato de control de funcionamiento de un aparato de aire acondicionado que tiene una pluralidad de unidades interiores, que se muestra en el documento JP 2-57875. Con este aparato de control de funcionamiento de un aparato de aire acondicionado, mejora la eficacia de funcionamiento y se conserva la energía al establecer la capacidad de funcionamiento de un compresor según una capacidad máxima requerida, que es la mayor de las capacidades requeridas calculadas en las unidades interiores. Otro aparato de aire acondicionado que comprende un aparato de control de funcionamiento se describe en el documento WO 2009/119023 A1 que muestra el preámbulo de la reivindicación 1.
Compendio de la invención
Sin embargo, con el aparato de control de funcionamiento convencional anterior de un aparato de aire acondicionado, las capacidades requeridas en las unidades interiores se calculan basándose únicamente en la diferencia de temperatura entre la temperatura del aire de admisión (temperatura ambiente) y la temperatura establecida en ese momento y no se tienen en cuenta otros factores (p. ej., caudal, grado de sobrecalentamiento, grado de subenfriamiento, etc.). En consecuencia, con el aparato de control de funcionamiento convencional anterior de un aparato de aire acondicionado, no siempre mejora la eficacia de funcionamiento y existen casos en los que no se conserva la energía.
Un objetivo de la presente invención es mejorar la eficacia de funcionamiento y conservar la energía en un aparato de aire acondicionado.
La invención se define por un aparato de aire acondicionado según la reivindicación independiente 1.
En consecuencia, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor en el lado de utilización, porque la parte de cálculo de la temperatura requerida calcula la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida según la cantidad actual de calor intercambiado del intercambiador de calor en el lado de utilización y la mayor cantidad de calor intercambiado del intercambiador de calor en el lado de utilización que la cantidad actual, o la cantidad del estado de funcionamiento que produce la cantidad actual de calor intercambiado del intercambiador de calor en el lado de utilización y la cantidad de estado de funcionamiento que produce la mayor cantidad de calor intercambiado del intercambiador de calor en el lado de utilización que la cantidad actual. Por lo tanto, es posible encontrar la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida de un estado que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
Además, en el aparato de control de funcionamiento de un aparato de aire acondicionado de la presente invención, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor en el lado de utilización, porque la parte de cálculo de la temperatura requerida calcula la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida según el caudal de aire actual de la turbina de aire y el caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado. Por lo tanto, es posible encontrar la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida de un estado que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
Además, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor en el lado de utilización, porque la parte de cálculo de la temperatura requerida calcula la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida según el grado actual de sobrecalentamiento y el grado de sobrecalentamiento menor que el grado actual de sobrecalentamiento dentro del intervalo de grados de sobrecalentamiento en el que el grado de sobrecalentamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión, o el grado actual de subenfriamiento y el grado de subenfriamiento menor que el grado actual de subenfriamiento dentro del intervalo de grados de subenfriamiento en el que el grado de subenfriamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión. Por lo tanto, es posible encontrar la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida de un estado que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
Las realizaciones de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
El aparato de aire acondicionado según un aspecto de la presente invención se define en la reivindicación 2.
En consecuencia, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor en el lado de utilización, porque la parte de cálculo de la temperatura requerida calcula la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida según el caudal de aire actual de la turbina de aire y el valor máximo del caudal de aire. Por lo tanto, es posible encontrar la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida de un estado que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
El aparato de aire acondicionado según un aspecto de la presente invención se define en la reivindicación 3.
En consecuencia, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor en el lado de utilización, porque la parte de cálculo de la temperatura requerida calcula la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida según el grado actual de sobrecalentamiento y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento o el grado actual de subenfriamiento y el valor mínimo del grado de subenfriamiento. Por lo tanto, es posible encontrar la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida de un estado que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
El aparato de aire acondicionado según un aspecto de la presente invención se define en la reivindicación 4.
En consecuencia, la temperatura de evaporación objetivo (la temperatura de condensación objetivo) se puede establecer según la unidad interior que tiene la mayor capacidad de aire acondicionado requerida entre las unidades interiores cuya eficacia de funcionamiento ha mejorado lo suficiente y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente sin causar ninguna insuficiencia de capacidad en una pluralidad de unidades interiores.
El aparato de aire acondicionado según un aspecto de la presente invención se define en la reivindicación 5.
Por lo tanto, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida (la temperatura de evaporación objetivo o la temperatura de condensación objetivo) se pueden encontrar con exactitud porque se calcula la cantidad de calor intercambiado en el lado de utilización del intercambiador de calor. En consecuencia, la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida (la temperatura de evaporación objetivo o la temperatura de condensación objetivo) se pueden llevar al valor adecuado con exactitud, se puede impedir que la temperatura de evaporación aumente demasiado y se puede impedir que la temperatura de condensación caiga demasiado. Por lo tanto, la unidad interior puede llevarse al estado óptimo de forma rápida y estable y puede lograrse mejor un efecto de conservación de energía.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista de configuración esquemática de un aparato 10 de aire acondicionado según una realización de la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama de control de bloques del aparato 10 de aire acondicionado.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire.
La FIG. 5 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del control de conservación de la energía según la Modificación 3.
La FIG. 6 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire según la Modificación 7.
La FIG. 7 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire según la Modificación 7.
Descripción de las realizaciones
Los párrafos a continuación una descripción, realizada en base a los dibujos, de una realización del aparato de control de funcionamiento de un aparato de aire acondicionado según la presente invención y un aparato de aire acondicionado que comprende el aparato de control de funcionamiento.
(Primera realización)
(1) Configuración del aparato de aire acondicionado
La FIG. 1 es una vista de configuración esquemática de un aparato 10 de aire acondicionado según una realización de la presente invención. El aparato 10 de aire acondicionado es un aparato utilizado para enfriar y calentar el aire en la habitación de un edificio o similar realizando un funcionamiento cíclico de refrigeración por compresión de vapor. El aparato 10 de aire acondicionado comprende principalmente una unidad 20 exterior tal como unidad de fuente de calor única, unidades 40, 50, 60 interiores como una pluralidad (tres en la presente realización) de unidades de utilización conectadas en paralelo a la unidad exterior, y un tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y un tubo 72 de comunicación de gas refrigerante como tubos de comunicación de refrigerante que conectan la unidad 20 exterior y las unidades 40, 50, 60 interiores. Específicamente, un circuito 11 de refrigerante por compresión de vapor del aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización se configura conectando la unidad 20 exterior, las unidades 40, 50, 60 interiores, el tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante.
(1-1) unidades interiores
Las unidades 40, 50, 60 interiores se instalan empotradas, suspendidas o de algún modo montadas en el techo de una habitación de un edificio o similar; montadas en la superficie de la pared de la habitación; o con otro procedimiento de instalación. Las unidades 40, 50, 60 interiores están conectadas a la unidad 20 exterior a través del tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante, y las unidades interiores forman parte del circuito 11 de refrigerante.
A continuación, se describirá la configuración de las unidades 40, 50, 60 interiores. Dado que la unidad 40 interior tiene la misma configuración que las unidades 50, 60 interiores, en la presente memoria solo se describe la configuración de la unidad 40 interior, y las configuraciones de las unidades 50, 60 interiores que tienen números de referencia de los 50 y 60 en lugar de los números de referencia de los 40 que indican los componentes de la unidad 40 interior, no se describen.
La unidad 40 interior tiene principalmente un circuito 11a de refrigerante del lado interior que forma parte del circuito 11 de refrigerante (la unidad interior 50 tiene un circuito 11b de refrigerante del lado interior y la unidad 60 interior tiene un circuito 11c de refrigerante del lado interior). El circuito 11a de refrigerante del lado interior tiene principalmente una válvula 41 de expansión interior como mecanismo de expansión y un intercambiador 42 de calor interior como intercambiador de calor en el lado de utilización. En la presente realización, las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores se proporcionan respectivamente como mecanismos de expansión para las unidades 40, 50, 60 interiores, pero la presente invención no está limitada como tal y se puede proporcionar un mecanismo de expansión (que incluye una válvula de expansión) a la unidad 20 exterior, o se puede proporcionar un mecanismo de expansión a una unidad de conexión independiente de las unidades 40, 50, 60 interiores y/o la unidad 20 exterior.
En la presente realización, la válvula 41 de expansión interior es una válvula de expansión eléctrica conectada en el lado del líquido del intercambiador 42 de calor interior para regular o de algún modo manipular el caudal del refrigerante que fluye a través del circuito 11a de refrigerante del lado interior y la válvula 41 de expansión interior también puede bloquear el paso del refrigerante.
En la presente realización, el intercambiador 42 de calor interior es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo aleta cruzada configurado a partir de un tubo de transferencia de calor y numerosas aletas, y es un intercambiador de calor para funcionar como un evaporador de refrigerante y enfriar el aire interior durante el funcionamiento de enfriamiento del aire, y para funcionar como un condensador de refrigerante y calentar el aire interior durante el funcionamiento de calentamiento del aire. En la presente realización, el intercambiador 42 de calor interior es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo aleta cruzada, pero no está limitado como tal y puede ser otro tipo de intercambiador de calor.
En la presente realización, la unidad 40 interior tiene un ventilador 43 interior como una turbina de aire que aspira el aire interior hacia la unidad y, después de que el aire haya sido sometido a un intercambio de calor con el refrigerante en el intercambiador 42 de calor interior, el ventilador 43 interior suministra este aire como aire de suministro de vuelta a la habitación. El ventilador 43 interior es un ventilador que puede variar el caudal de aire suministrado al intercambiador 42 de calor interior dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado y, en la presente realización, el ventilador 43 interior es un ventilador centrífugo, un ventilador de múltiples aspas o similar accionado por un motor 43m compuesto por un motor de ventilador de corriente continua o similar. En la presente realización, el modo de establecimiento del caudal de aire del ventilador 43 interior se puede configurar mediante un controlador remoto u otro aparato de entrada, ya sea en un modo de caudal de aire fijo en el que el caudal de aire se establece en uno de tres caudales de aire fijos: bajo en el que el caudal de aire es el menor, alto en el que el caudal de aire es el mayor y medio en el que el caudal de aire es un caudal intermedio entre bajo y alto; o en un modo de caudal de aire automático en el que el caudal de aire varía automáticamente de bajo a alto según el grado de sobrecalentamiento SH, el grado de subenfriamiento SC y/u otros factores. Específicamente, cuando el usuario ha seleccionado "bajo", "medio" o "alto", por ejemplo, el modo de caudal de aire fijo entra en vigor con el caudal de aire fijado en bajo y, cuando el usuario ha seleccionado "automático", entra en vigor el modo de caudal de aire automático en el que el caudal de aire varía automáticamente según el estado de funcionamiento. En la presente realización, el caudal de aire de la toma del ventilador 43 interior se cambia entre tres niveles: "bajo", "medio" y "alto", pero no se limita a estos tres niveles y se puede cambiar entre otro número de niveles tales como diez, por ejemplo. El caudal de aire del ventilador interior Ga, que es el caudal de aire del ventilador 43 interior, se calcula mediante la velocidad del motor 43m. El caudal de aire del ventilador interior Ga no se limita a calcularse con la velocidad del motor 43m y puede calcularse en base al valor de corriente eléctrica del motor 43m, o calcularse en base a la toma del ventilador establecida.
La unidad 40 interior está provista de diversos sensores. Se proporciona un sensor 44 de temperatura del lado del líquido para detectar la temperatura del refrigerante (es decir, la temperatura del refrigerante correspondiente a la temperatura de condensación Tc durante el funcionamiento de calentamiento del aire o a la temperatura de evaporación Te durante el funcionamiento de enfriamiento del aire) en el lado del líquido del intercambiador 42 de calor interior. Se proporciona un sensor 45 de temperatura del lado del gas para detectar la temperatura del refrigerante en el lado del gas del intercambiador 42 de calor interior. Un sensor 46 de temperatura interior para detectar la temperatura del aire interior (es decir, la temperatura interior Tr) que fluye hacia la unidad se proporciona en el lado de la unidad 40 interior que tiene un orificio de admisión de aire interior. En la presente realización, el sensor 44 de temperatura del lado del líquido, el sensor 45 de temperatura del lado del gas y el sensor 46 de temperatura interior están compuestos por termistores. La unidad 40 interior tiene un aparato 47 de control del lado interior para controlar las acciones de los componentes que constituyen la unidad 40 interior. El aparato 47 de control del lado interior tiene una parte 47a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado para calcular la capacidad actual de aire acondicionado y similares de la unidad 40 interior, y una parte 47b de cálculo de temperatura requerida para calcular, en base a la capacidad actual de aire acondicionado, la temperatura de evaporación requerida Ter o la temperatura de condensación requerida Tcr necesaria para presentar esta capacidad. El aparato 47 de control del lado interior tiene un microordenador, una memoria 47c y/u otros componentes provistos para controlar la unidad 40 interior, y el aparato 47 de control del lado interior está diseñado para poder intercambiar señales de control y similares con un controlador remoto (no se muestra) para hacer funcionar por separado la unidad 40 interior, o para poder intercambiar señales de control y similares con la unidad 20 exterior a través de una línea 80a de transmisión.
(1-2) Unidad exterior
La unidad 20 exterior se instala en el exterior del edificio o similar y se conecta a las unidades 40, 50, 60 interiores a través del tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante. La unidad 20 exterior y las unidades 40, 50, 60 interiores juntas constituyen el circuito 11 de refrigerante.
A continuación, se describirá la configuración de la unidad 20 exterior. La unidad 20 exterior tiene principalmente un circuito 11d de refrigerante del lado exterior que constituye parte del circuito 11 de refrigerante. El circuito 11d de refrigerante del lado exterior tiene principalmente un compresor 21, una válvula 22 de conmutación de cuatro vías, un intercambiador 23 de calor exterior como intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una válvula 38 de expansión exterior como mecanismo de expansión, un acumulador 24, una válvula 26 de cierre del lado del líquido y una válvula 27 de cierre del lado del gas.
El compresor 21 es un compresor que puede variar la capacidad de funcionamiento y, en la presente realización, el compresor 21 es un compresor de desplazamiento positivo accionado por un motor 21m cuya velocidad de rotación está controlada por un inversor. En la presente realización, solo hay un compresor 21, pero el compresor no está limitado a uno y se pueden conectar dos o más compresores en paralelo según el número de unidades interiores conectadas y otros factores.
La válvula 22 de conmutación de cuatro vías es una válvula para conmutar la dirección del flujo de refrigerante. Durante el funcionamiento de enfriamiento del aire, para hacer que el intercambiador 23 de calor exterior funcione como un condensador de refrigerante comprimido por el compresor 21 y para hacer que los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores funcionen como evaporadores de refrigerante condensado en el intercambiador 23 de calor exterior, el lado de descarga del compresor 21 y el lado del gas del intercambiador 23 de calor exterior se pueden conectar, y el lado de admisión del compresor 21 (específicamente, el acumulador 24) y el lado del tubo 72 de comunicación de gas refrigerante se pueden conectar (estado de funcionamiento de enfriamiento del aire: consulte las líneas continuas de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías en la FIG. 1). Durante el funcionamiento de calentamiento del aire, para hacer que los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores funcionen como condensadores de refrigerante comprimido por el compresor 21 y para hacer que el intercambiador 23 de calor exterior funcione como un evaporador de refrigerante condensado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, el lado de descarga del compresor 21 y el lado del tubo 72 de comunicación de gas refrigerante se pueden conectar, y el lado de admisión del compresor 21 y el lado del gas del intercambiador 23 de calor exterior se pueden conectar (estado de funcionamiento de calentamiento del aire: consulte las líneas discontinuas de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías en la FIG. 1).
En la presente realización, el intercambiador 23 de calor exterior es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo aleta cruzada, y es un equipo para realizar el intercambio de calor con el refrigerante utilizando el aire como fuente de calor. El intercambiador 23 de calor exterior es un intercambiador de calor que funciona como condensador de refrigerante durante el funcionamiento de enfriamiento del aire y funciona como evaporador de refrigerante durante el funcionamiento de calentamiento del aire. El lado del gas del intercambiador 23 de calor exterior está conectado a la válvula 22 de conmutación de cuatro vías y el lado del líquido del intercambiador 23 de calor exterior está conectado a la válvula 38 de expansión exterior. En la presente realización, el intercambiador 23 de calor exterior es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo aleta cruzada, pero no está limitado como tal y puede ser otro tipo de intercambiador de calor.
En la presente realización, la válvula 38 de expansión exterior es una válvula de expansión eléctrica dispuesta más abajo del intercambiador 23 de calor exterior (conectada en el lado del líquido del intercambiador 23 de calor exterior en la presente realización) en la dirección del flujo de refrigerante en el circuito 11 de refrigerante durante el funcionamiento de enfriamiento del aire, para ajustar la presión, el caudal y/u otras características del refrigerante que fluye a través del circuito 11d de refrigerante del lado exterior.
En la presente realización, la unidad 20 exterior tiene un ventilador 28 exterior como turbina de aire para aspirar aire exterior hacia la unidad y expulsar el aire después de que el aire haya sido sometido a un intercambio de calor con el refrigerante en el intercambiador 23 de calor exterior. El ventilador 28 exterior es un ventilador que puede variar el caudal de aire suministrado al intercambiador 23 de calor exterior y, en la presente realización, el ventilador 28 exterior es un ventilador de hélice o similar accionado por un motor 28m compuesto por un ventilador de motor de corriente continua o similar.
La válvula 26 de cierre del lado del líquido y la válvula 27 de cierre del lado del gas son válvulas provistas a puertos que se conectan a equipos o tuberías externas (específicamente, el tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante). La válvula 26 de cierre del lado del líquido está dispuesta más abajo de la válvula 38 de expansión exterior y más arriba del tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante en la dirección del flujo de refrigerante en el circuito 11 de refrigerante durante el funcionamiento de enfriamiento del aire y también puede bloquear el paso de refrigerante. La válvula 27 de cierre del lado del gas está conectada a la válvula 22 de conmutación de cuatro vías.
Se proporcionan diversos sensores a la unidad 20 exterior. Específicamente, la unidad 20 exterior está provista de un sensor 29 de presión de admisión para detectar la presión de admisión del compresor 21 (es decir, la presión del refrigerante correspondiente a la presión de evaporación Pe durante el funcionamiento de enfriamiento del aire), un sensor 30 de presión de descarga para detectar la presión de descarga del compresor 21 (es decir, la presión del refrigerante correspondiente a la presión de condensación Pc durante el funcionamiento de calentamiento del aire), un sensor 31 de temperatura de admisión para detectar la temperatura de admisión del compresor 21 y un sensor 32 de temperatura de descarga para detectar la temperatura de descarga del compresor 21. Se proporciona un sensor 36 de temperatura exterior para detectar la temperatura del aire exterior que fluye hacia la unidad (es decir, la temperatura exterior) en el lado del orificio de admisión de aire exterior de la unidad 20 exterior. En la presente realización, el sensor 31 de temperatura de admisión, el sensor 32 de temperatura de descarga y el sensor 36 de temperatura exterior están compuestos por termistores. La unidad 20 exterior también tiene un aparato 37 de control del lado exterior para controlar las acciones de los componentes que constituyen la unidad 20 exterior. El aparato 37 de control del lado exterior tiene una parte 37a que establece el valor objetivo (consulte la descripción a continuación) para establecer una diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet o una diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct para controlar la capacidad de funcionamiento del compresor 21, como se muestra en la FIG. 2. El aparato 37 de control del lado exterior tiene un microordenador provisto para controlar la unidad 20 exterior, una memoria 37b y/o un circuito inversor o similar para controlar el motor 21m, y el aparato 37 de control del lado exterior puede intercambiar señales de control y similares con los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores a través de la línea 80a de transmisión. Específicamente, un aparato 80 de control de funcionamiento como un aparato de control de funcionamiento para realizar el control de funcionamiento de todo el aparato 10 de aire acondicionado está configurado por la línea 80a de transmisión que conecta los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior, el aparato 37 de control del lado exterior y los aparatos 37, 47, 57 de control de funcionamiento.
El aparato 80 de control de funcionamiento está conectado de modo que puede recibir señales de detección de los diversos sensores 29 a 32, 36, 39, 44 a 46, 54 a 56 y 64 a 66, y también está conectado de modo que puede controlar los diversos equipos y válvulas 21, 22, 28, 38, 41, 43, 51, 53, 61, 63 según estas señales de detección y similares, como se muestra en la FIG. 2. Diversos datos se almacenan en las memorias 37b, 47c, 57c, 67c que constituyen el aparato 80 de control de funcionamiento. La FIG. 2 es un diagrama de control de bloques del aparato 10 de aire acondicionado.
(1-3) Tubos de comunicación de refrigerante
Los tubos 71,72 de comunicación de refrigerante son tubos de refrigerante que se construyen in situ cuando el aparato 10 de aire acondicionado se instala en un edificio o en otra ubicación de instalación, y se utilizan tubos de diversas longitudes y/o diámetros según las condiciones de instalación, tales como la ubicación de la instalación y/o la combinación de unidades exteriores e interiores. Por lo tanto, cuando se instala un nuevo aparato de aire acondicionado, por ejemplo, el aparato 10 de aire acondicionado debe llenarse con una cantidad de refrigerante que sea adecuada para las longitudes y/o diámetros de los tubos 71, 72 de comunicación de refrigerante y otras condiciones de instalación.
Como se describe anteriormente, los circuitos 11a, 11b, 11c de refrigerante del lado interior, el circuito 11d de refrigerante del lado exterior y los tubos 71, 72 de comunicación de refrigerante están conectados para configurar el circuito 11 de refrigerante del aparato 10 de aire acondicionado. En el aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización, el aparato 80 de control de funcionamiento configurado a partir de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior y el aparato 37 de control del lado exterior conmuta el funcionamiento entre el funcionamiento de enfriamiento del aire y el funcionamiento de calentamiento del aire a través de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías y controla el equipo de la unidad 20 exterior y las unidades 40, 50, 60 interiores según la carga de funcionamiento de las unidades 40, 50, 60 interiores.
(2) Acción del aparato de aire acondicionado
A continuación, se describirá la acción del aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización.
En el aparato 10 de aire acondicionado, durante el funcionamiento de enfriamiento del aire y el funcionamiento de calentamiento del aire descritos a continuación, las unidades 40, 50, 60 interiores se someten a un control de temperatura interior para acercar la temperatura interior Tr a la temperatura establecida Ts que el usuario ha establecido a través de un control remoto u otro aparato de entrada. En este control de temperatura interior, cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire automático, los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores están regulados para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire fijo, los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores se regulan para que la temperatura interior T r converja en la temperatura establecida Ts. La frase "se regulan los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores" utilizada en la presente memoria significa que los grados de sobrecalentamiento de las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se controlan en el caso del funcionamiento de enfriamiento del aire y que los grados de subenfriamiento de las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se controlan en el caso del funcionamiento de calentamiento del aire.
(2-1) Funcionamiento de enfriamiento del aire
En primer lugar, se describirá el funcionamiento de enfriamiento del aire utilizando la FIG. 1.
Durante el funcionamiento de enfriamiento del aire, la válvula 22 de conmutación de cuatro vías se encuentra en el estado que muestran las líneas continuas de la FIG. 1, es decir, el lado de descarga del compresor 21 está conectado al lado del gas del intercambiador 23 de calor exterior, y el lado de admisión del compresor 21 está conectado al lado del gas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores a través del válvula 27 de cierre del lado del gas y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante. La válvula 38 de expansión exterior está completamente abierta. La válvula 26 de cierre del lado del líquido y la válvula 27 de cierre del lado del gas se abren. Los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores se regulan de modo que los grados de sobrecalentamiento SH del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores (es decir, los lados del gas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores) se estabilizan en un grado de sobrecalentamiento objetivo SHt. El grado de sobrecalentamiento objetivo SHt se establece en un valor de temperatura que es óptimo para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts dentro de un grado predeterminado de intervalo de sobrecalentamiento. En la presente realización, los grados de sobrecalentamiento SH del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se detectan restando los valores de temperatura del refrigerante (correspondientes a la temperatura de evaporación Te) detectados por los sensores 44, 54, 64 de temperatura del lado del líquido de los valores de temperatura del refrigerante detectados por los sensores 45, 55, 65 de temperatura del lado del gas. Los grados de sobrecalentamiento SH del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores no están limitados a detectarse mediante el procedimiento descrito anteriormente y pueden detectarse convirtiendo la presión de admisión del compresor 21 detectada mediante el sensor 29 de presión de admisión en un valor de temperatura de saturación correspondiente a la temperatura de evaporación Te, y restando este valor de temperatura de saturación del refrigerante de los valores de temperatura del refrigerante detectados mediante los sensores 45, 55, 65 de temperatura del lado del gas. Aunque no se emplean en la presente realización, se pueden proporcionar sensores de temperatura para detectar las temperaturas del refrigerante que fluye a través de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y los grados de sobrecalentamiento SH del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores pueden detectarse restando los valores de temperatura del refrigerante correspondientes a la temperatura de evaporación Te detectada mediante estos sensores de temperatura de los valores de temperatura del refrigerante detectados mediante los sensores 45, 55, 65 de temperatura del lado del gas.
Cuando el compresor 21, el ventilador 28 exterior y los ventiladores 43, 53, 63 interiores funcionan con el circuito 11 de refrigerante en este estado, el gas refrigerante a baja presión se aspira hacia el compresor 21 y se comprime en gas refrigerante a alta presión. El refrigerante de gas a alta presión se envía luego a través de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías al intercambiador 23 de calor exterior, se somete a un intercambio de calor con aire exterior suministrado por el ventilador 28 exterior y se condensa en refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión se envía a través de la válvula 26 de cierre del lado del líquido y el tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante a las unidades 40, 50, 60 interiores.
El refrigerante líquido a alta presión enviado a las unidades 40, 50, 60 interiores es despresurizado casi a la presión de admisión del compresor 21 por las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores, convirtiéndose en refrigerante de dos fases gas-líquido a baja presión, que se envía a los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, se somete a un intercambio de calor con el aire interior en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y se evapora en gas refrigerante a baja presión.
Este gas refrigerante a baja presión se envía a través del tubo 72 de comunicación de gas refrigerante a la unidad 20 exterior, y el refrigerante fluye a través de la válvula 27 de cierre del lado del gas y la válvula 22 de conmutación de cuatro vías hacia el acumulador 24. El refrigerante de gas a baja presión que ha fluido hacia el acumulador 24 se vuelve a aspirar hacia el compresor 21. Así, en el aparato 10 de aire acondicionado, resulta posible al menos realizar el funcionamiento de enfriamiento del aire en el que el intercambiador 23 de calor exterior se hace funcionar como un condensador de refrigerante comprimido en el compresor 21, y los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores funcionan como evaporadores de refrigerante que se ha condensado en el intercambiador 23 de calor exterior y luego se ha enviado a través del tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante y las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores. Puesto que el aparato 10 de aire acondicionado no tiene mecanismo para regular la presión del refrigerante en los lados del gas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las presiones de evaporación Pe en todos los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores son la misma presión.
Durante este funcionamiento de enfriamiento del aire en el aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización, el control de conservación de la energía se realiza en base al diagrama de flujo de la FIG. 3. El control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire se describe a continuación.
Primero, en la etapa S11, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores calculan las capacidades de aire acondicionado Q1 en las unidades 40, 50, 60 interiores según los siguientes parámetros en vigor en ese momento: una diferencia de temperatura ATer que es la diferencia entre la temperatura interior Tr y la temperatura de evaporación Te; los caudales de aire de ventilador interior Ga soplados por los ventiladores 43, 53, 63 interiores; y los grados de sobrecalentamiento SH. Las capacidades Q1 de aire acondicionado calculadas se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Las capacidades de aire acondicionado Q1 pueden calcularse utilizando la temperatura de evaporación Te en lugar de la diferencia de temperatura ATer.
En la etapa S12, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado calculan las capacidades requeridas Q2 calculando un desplazamiento AQ en la capacidad de acondicionamiento del aire interior según la diferencia de temperatura AT entre la temperatura interior Tr detectada mediante los sensores 46, 56, 66 de temperatura interiores y la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través del control remoto o similar en ese momento, y sumando el desplazamiento AQ a las capacidades de aire acondicionado Q1. Las capacidades requeridas calculadas Q2 se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Aunque no se muestra en la FIG. 3, cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire automático en las unidades 40, 50, 60 interiores como se describe anteriormente, el control de la temperatura interior se realiza en base a las capacidades requeridas Q2 para regular los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores de modo que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire fijo, el control de la temperatura interior se realiza en base a las capacidades requeridas Q2 para regular los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores de modo que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts. Específicamente, las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores continúan manteniéndose entre las capacidades de aire acondicionado Q1 descritas anteriormente y las capacidades Q2 requeridas por el control de la temperatura interior. Las capacidades de aire acondicionado Q1 y las capacidades requeridas Q2 de las unidades 40, 50, 60 interiores son sustancialmente equivalentes a las cantidades de calor intercambiadas en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores. En consecuencia, en este control de conservación de la energía, las capacidades de aire acondicionado Q1 y/o las capacidades requeridas Q2 de las unidades 40, 50, 60 interiores son equivalentes a las cantidades actuales de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores.
En la etapa S13, se confirma si el modo de establecimiento del caudal de aire en el controlador remoto de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático o el modo de caudal de aire fijo. El proceso avanza a la etapa S14 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático, y el proceso avanza a la etapa S15 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire es el modo de caudal de aire fijo.
En la etapa S14, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q2, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (el caudal de aire "alto") y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan una diferencia de temperatura de evaporación ATe, que se obtiene restando la temperatura de evaporación Te detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de la temperatura de evaporación requerida Ter. El término "valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín" utilizado en la presente memoria se refiere al valor mínimo dentro del intervalo en el que se puede establecer el grado de sobrecalentamiento regulando los grados de apertura de las válvulas 41,51, 61 de expansión interiores y se establece un valor diferente en función del modelo del aparato. En las unidades 40, 50, 60 interiores, cuando los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de sobrecalentamiento alcanzan el valor máximo de caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín, se puede crear un estado que produzca mayores cantidades de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores que las cantidades actuales. Por lo tanto, una cantidad de estado de funcionamiento que implica el valor máximo del caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín significa una cantidad de estado de funcionamiento que puede crear un estado que produce mayores cantidades de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores que las cantidades actuales. La diferencia de temperatura de evaporación calculada ATe se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S15, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q2, los caudales de aire fijos Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (los caudales de aire "medios", por ejemplo) y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de evaporación ATe, que se obtienen restando la temperatura de evaporación Te detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de evaporación requeridas Ter. Las diferencias de temperatura de evaporación calculadas ATe se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. En la etapa S15, se utilizan los caudales de aire fijos Ga en lugar del valor máximo del caudal de aire GaMÁX, pero esto se debe a que el usuario prioriza el caudal de aire establecido y los caudales de aire fijos Ga se reconocerán como los valores máximos de caudal de aire dentro del intervalo establecido por el usuario.
En la etapa S16, las diferencias de temperatura de evaporación ATe, que se han almacenado en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior en las etapas S14 y S15 se envían al aparato 37 de control del lado exterior y se almacenan en la memoria 37b del aparato 37 de control del lado exterior. La parte 37a que establece el valor objetivo del aparato 37 de control del lado exterior establece la diferencia mínima de temperatura de evaporación ATemín de las diferencias de temperatura de evaporación ATe como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet. Por ejemplo, cuando los valores de ATe de las unidades 40, 50, 60 interiores son 1 °C, 0 °C y -2 °C, ATemín es -2 °C.
En la etapa S17, la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla para aproximarse a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet. Como resultado de que la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla de este modo en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet, en la unidad interior (en la presente memoria se supone la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia de temperatura de evaporación mínima ATemín utilizada como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet, el ventilador 43 interior se regula para alcanzar el valor máximo del caudal de aire GaMÁX cuando se ha establecido el modo de caudal de aire automático, y la válvula 41 de expansión interior se regula de modo que el grado de sobrecalentamiento SH en la salida del intercambiador 42 de calor interior alcance el valor mínimo.
El cálculo de las capacidades de aire acondicionado Q1 en la etapa S11 y el cálculo de las diferencias de temperatura de evaporación ATe realizado en la etapa S14 o la etapa S15 están determinados por una función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire, que difiere con cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores y tiene en cuenta la relación de la capacidad de aire acondicionado (requerido) Q, el caudal de aire Ga, el grado de sobrecalentamiento SH y la diferencia de temperatura ATer de cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Esta función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire es una expresión relacional que correlaciona las capacidades de aire acondicionado (requerido) Q, los caudales de aire Ga, los grados de sobrecalentamiento SH y las diferencias de temperatura ATer que representan las características de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores. Una variable entre la capacidad de aire acondicionado (requerida) Q, el caudal de aire Ga, el grado de sobrecalentamiento SH y la diferencia de temperatura ATer se determina introduciendo las otras tres variables en la función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire. La diferencia de temperatura de evaporación ATe puede llevarse de este modo con exactitud al valor adecuado y la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet puede determinarse de forma fiable. Por lo tanto, se puede impedir que la temperatura de evaporación Te aumente demasiado. En consecuencia, se puede impedir el exceso y la carencia de las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores, las unidades 40, 50, 60 interiores se pueden llevar rápida y establemente al estado óptimo y se puede lograr un mejor efecto de conservación de energía.
La capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet en este flujo, pero no se limita a controlarse en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet. La parte 37a que establece el valor objetivo puede establecer el valor mínimo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter calculadas en las unidades 40, 50, 60 interiores como la temperatura de evaporación objetivo Tet y la capacidad de funcionamiento del compresor 21 puede controlarse en base a la temperatura de evaporación objetivo establecida Tet.
(2-1-2) Funcionamiento de calentamiento del aire
A continuación, se describirá el funcionamiento de calentamiento del aire usando la FIG. 1.
Durante el funcionamiento de calentamiento del aire, la válvula 22 de conmutación de cuatro vías está en el estado que se muestra con las líneas discontinuas en la FIG. 1 (el estado de funcionamiento de calentamiento del aire), es decir, el lado de descarga del compresor 21 está conectado a los lados del gas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores a través de la válvula 27 de cierre del lado del gas y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante, y el lado de admisión del compresor 21 está conectado al lado del gas del intercambiador 23 de calor exterior. El grado de apertura de la válvula 38 de expansión exterior se regula para reducir la presión a una presión en la que el refrigerante que fluye hacia el intercambiador 23 de calor exterior puede evaporarse en el intercambiador 23 de calor exterior (es decir, una presión de evaporación Pe). La válvula 26 de cierre del lado del líquido y la válvula 27 de cierre del lado del gas también se abren. Los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores se regulan de modo que los grados de subenfriamiento SC del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se estabilizan en un grado de subenfriamiento objetivo SCt. El grado de subenfriamiento objetivo SCt se establece en el valor de temperatura óptimo para hacer que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts dentro del intervalo de grado de subenfriamiento especificado según el estado de funcionamiento en ese momento. En la presente realización, los grados de subenfriamiento SC del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se detectan convirtiendo la presión de descarga Pd del compresor 21 detectada mediante el sensor 30 de presión de descarga en un valor de temperatura de saturación correspondiente a la temperatura de condensación Tc, y restando los valores de temperatura del refrigerante detectados por los sensores 44, 54, 64 de temperatura del lado del líquido de este valor de temperatura de saturación del refrigerante. Aunque no se utilizan en la presente realización, se pueden proporcionar sensores de temperatura para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a través de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y los grados de subenfriamiento SC del refrigerante en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores pueden detectarse restando los valores de temperatura del refrigerante correspondientes a la temperatura de condensación Tc detectada mediante estos sensores de temperatura de los valores de temperatura del refrigerante detectados mediante los sensores 44, 54, 64 de temperatura del lado del líquido.
Cuando el compresor 21, el ventilador 28 exterior y los ventiladores 43, 53, 63 interiores funcionan con el circuito 11 de refrigerante en este estado, el gas refrigerante a baja presión se aspira hacia el compresor 21 y se comprime en gas refrigerante a alta presión, que se establece a través de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías, la válvula 27 de cierre del lado del gas, y el tubo 72 de comunicación de gas refrigerante hacia las unidades 40, 50, 60 interiores.
El gas refrigerante a alta presión enviado a las unidades 40, 50, 60 interiores se somete a un intercambio de calor con el aire interior en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y se condensa en refrigerante líquido a alta presión y, cuando este refrigerante pasa a través las válvulas 41,51,61 de expansión interiores, el refrigerante se despresuriza según los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores.
Después de pasar por las válvulas 41,51,61 de expansión interiores, el refrigerante se envía a través del tubo 71 de comunicación de líquido refrigerante a la unidad 20 exterior, pasa a través de la válvula 26 de cierre del lado del líquido y la válvula 38 de expansión exterior y, se despresuriza aún más, después de lo cual el refrigerante fluye hacia el intercambiador 23 de calor exterior. El refrigerante de dos fases gas-líquido a baja presión que fluye hacia el intercambiador 23 de calor exterior se somete a un intercambio de calor con el aire exterior suministrado por el ventilador 28 exterior y se evapora en gas refrigerante a baja presión, que fluye a través de la válvula 22 de conmutación de cuatro vías hacia el acumulador 24. El refrigerante de gas a baja presión que fluye hacia el acumulador 24 se vuelve a aspirar hacia el compresor 21. Puesto que el aparato 10 de aire acondicionado no tiene mecanismos para regular la presión del refrigerante en los lados del gas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las presiones de condensación Pc en todos los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores son la misma presión.
En este funcionamiento de calentamiento del aire en el aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización, el control de conservación de la energía se realiza en base al diagrama de flujo de la FIG. 4. El control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire se describe a continuación.
Primero, en la etapa S21, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores calculan las capacidades de aire acondicionado Q3 en las unidades 40, 50, 60 interiores en base a los siguientes parámetros en vigor en ese momento: una diferencia de temperatura ATcr que es la diferencia entre la temperatura interior Tr y la temperatura de condensación Tc; los caudales de aire de ventilador interior Ga soplados por los ventiladores 43, 53, 63 interiores; y los grados de subenfriamiento SC. Las capacidades Q3 de aire acondicionado calculadas se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Las capacidades de aire acondicionado Q3 pueden calcularse utilizando la temperatura de condensación Te en lugar de la diferencia de temperatura ATcr.
En la etapa S22, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado calculan las capacidades requeridas Q4 calculando un desplazamiento AQ en la capacidad de acondicionamiento del aire interior según la diferencia de temperatura AT entre la temperatura interior Tr detectada mediante los sensores 46, 56, 66 de temperatura interiores y la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través del control remoto o similar en ese momento, y sumando el desplazamiento AQ a las capacidades de aire acondicionado Q3. Las capacidades requeridas calculadas Q4 se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Aunque no se muestra en la FIG. 4, cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire automático en las unidades 40, 50, 60 interiores como se describe anteriormente, el control de la temperatura interior se realiza en base a las capacidades requeridas Q4 para regular los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores de modo que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire fijo, el control de la temperatura interior se realiza en base a las capacidades requeridas Q4 para regular los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores de modo que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts. Específicamente, las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores continúan manteniéndose entre las capacidades de aire acondicionado Q3 descritas anteriormente y las capacidades Q4 requeridas por el control de la temperatura interior. Las capacidades de aire acondicionado Q3 y las capacidades requeridas Q4 de las unidades 40, 50, 60 interiores son sustancialmente equivalentes a las cantidades de calor intercambiadas en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores. En consecuencia, en este control de conservación de la energía, las capacidades de aire acondicionado Q3 y/o las capacidades requeridas Q4 de las unidades 40, 50, 60 interiores son equivalentes a las cantidades actuales de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores.
En la etapa S23, se confirma si el modo de establecimiento del caudal de aire en el controlador remoto de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático o el modo de caudal de aire fijo. El proceso avanza a la etapa S24 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático y el proceso avanza a la etapa S25 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire es el modo de caudal de aire fijo.
En la etapa S24, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q4, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (el caudal de aire "alto") y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan una diferencia de temperatura de condensación ATc, que se obtiene restando la temperatura de condensación Tc detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de condensación requeridas Tcr. El término "valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín" utilizado en la presente memoria se refiere al valor mínimo dentro del intervalo en el que se puede establecer el grado de subenfriamiento regulando los grados de apertura de las válvulas 41,51, 61 de expansión interiores y se establece un valor diferente en función del modelo del aparato. En las unidades 40, 50, 60 interiores, cuando los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de subenfriamiento alcanzan el valor máximo de caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de caudal de aire SCmín, se puede crear un estado que produzca mayores cantidades de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores que las cantidades actuales. Por lo tanto, una cantidad de estado de funcionamiento que implica el valor máximo del caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de caudal de aire SCmín significa una cantidad de estado de funcionamiento que puede crear un estado que produce mayores cantidades de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores que las cantidades actuales. La diferencia de temperatura de condensación calculada ATc se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S25, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q4, los caudales de aire fijos Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (los caudales de aire "medios", por ejemplo) y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de condensación ATc, que se obtienen restando la temperatura de condensación Tc detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de condensación requeridas Tcr. Las diferencias de temperatura de condensación calculadas ATc se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. En la etapa S25, se utilizan los caudales de aire fijos Ga en lugar del valor máximo del caudal de aire GaMÁX, pero esto se debe a que el usuario prioriza el caudal de aire establecido, y los caudales de aire fijos Ga se reconocerán como los valores máximos de caudal de aire dentro del intervalo establecido por el usuario.
En la etapa S26, las diferencias de temperatura de condensación ATc, que se han almacenado en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior en las etapas S24 y S25 se envían al aparato 37 de control del lado exterior y se almacenan en la memoria 37b del aparato 37 de control del lado exterior. La parte 37a que establece el valor objetivo del aparato 37 de control del lado exterior establece la diferencia máxima de temperatura de condensación ATcm á x de las diferencias de temperatura de condensación ATc como la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct.
En la etapa S27, la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct. Como resultado de que la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla de este modo en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct, en la unidad interior (en la presente memoria se supone la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia de temperatura de condensación máxima ATcm á x utilizada como la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct, el ventilador 43 interior se regula para alcanzar el valor máximo del caudal de aire GaMÁx cuando se ha establecido el modo de caudal de aire automático, y la válvula 41 de expansión interior se regula de modo que el grado de subenfriamiento SC en la salida del intercambiador 42 de calor interior alcance el valor mínimo.
El cálculo de las capacidades de aire acondicionado Q3 en la etapa S21 y el cálculo de las diferencias de temperatura de condensación ATc realizado en la etapa S24 o la etapa S25 están determinados por una función de intercambio calor en el calentamiento del aire que difiere con cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores y tiene en cuenta la relación de la capacidad de aire acondicionado (requerido) Q, el caudal de aire Ga, el grado de subenfriamiento SC y la diferencia de temperatura ATcr (la diferencia entre la temperatura interior Tr y la temperatura de condensación Tc) de cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Esta función de intercambio calor en el calentamiento del aire es una expresión relacional que correlaciona las capacidades de aire acondicionado (requerido) Q, los caudales de aire Ga, los grados de subenfriamiento SC y las diferencias de temperatura ATcr que representan las características de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, y se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores. Una variable entre la capacidad de aire acondicionado (requerido) Q, el caudal de aire Ga, el grado de subenfriamiento SC y la diferencia de temperatura ATcr se determina introduciendo las otras tres variables en la función de intercambio calor en el calentamiento del aire. La diferencia de temperatura de condensación ATc puede llevarse con exactitud al valor adecuado y la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct puede determinarse de forma fiable. Por lo tanto, se puede impedir que la temperatura de condensación Tc aumente demasiado. En consecuencia, se puede impedir el exceso y la carencia de las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores, las unidades 40, 50, 60 interiores se pueden llevar rápida y establemente al estado óptimo y se puede lograr un mejor efecto de conservación de energía.
La capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct en este flujo, pero no se limita a controlarse en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct. La parte 37a que establece el valor objetivo puede establecer el valor máximo de las temperaturas de condensación requerida Tcr calculada en las unidades 40, 50, 60 interiores como la temperatura de condensación objetivo Tct, y la capacidad de funcionamiento del compresor 21 puede controlarse en base a la temperatura de condensación objetivo establecida Tct.
El control de funcionamiento tal como se describe anteriormente se realiza mediante el aparato 80 de control de funcionamiento, que funciona como un medio de control de funcionamiento para realizar operaciones normales que incluyen el funcionamiento de enfriamiento del aire y el funcionamiento de calentamiento del aire (más específicamente, la línea 80a de transmisión que conecta los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior, el aparato 37 de control del lado exterior y los aparatos 37, 47, 57 de control de funcionamiento).
(3) Características
(3-1)
Durante el funcionamiento de enfriamiento del aire en el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado de la presente realización, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado calculan las capacidades actuales de aire acondicionado Q1 en las unidades 40, 50, 60 interiores según las temperaturas de evaporación Te, los caudales de aire de ventilador interior Ga soplados por los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de sobrecalentamiento SH para cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado también calculan las capacidades requeridas Q2 según las capacidades de aire acondicionado Q1 calculadas y los desplazamientos AQ de las capacidades de aire acondicionado. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q2, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX (el caudal de aire "alto") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín.
Durante el funcionamiento de calentamiento del aire, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado calculan las capacidades actuales de aire acondicionado Q3 en las unidades 40, 50, 60 interiores según las temperaturas de condensación Tc, los caudales de aire de ventilador interior Ga soplados por los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de subenfriamiento SC para cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado también calculan las capacidades requeridas Q4 según las capacidades de aire acondicionado Q3 calculadas y los desplazamientos AQ de las capacidades de aire acondicionado. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q4, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX (el caudal de aire "alto") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín.
Por lo tanto, los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior, que incluyen las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado y las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requeridas, calculan la temperatura de evaporación requerida Ter o la temperatura de condensación requerida Tcr para cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades de aire acondicionado Q1 y Q3, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín); por lo tanto, las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr se calculan para un estado en el que las capacidades de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores se presentan mejor. Por lo tanto, es posible determinar las temperaturas de evaporación requeridas Ter (o las temperaturas de condensación requeridas Tcr) de un estado en el que las eficacias de funcionamiento de las unidades 40, 50, 60 interiores han mejorado lo suficiente, y lograr la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct) usando la temperatura de evaporación mínima (máxima) requerida Ter entre estas temperaturas de evaporación requeridas Ter (o temperaturas de condensación requeridas Ter). La diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct) puede determinarse de este modo y la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente según la unidad interior que tiene la mayor capacidad de aire acondicionado requerida de las unidades 40, 50, 60 interiores en un estado en el que han mejorado lo suficiente las eficacias de funcionamiento de las unidades 40, 50, 60 interiores.
(3-2)
Con el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la presente realización, los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores se pueden regular dentro del intervalo de caudal de aire predeterminado, que es el intervalo de caudal de aire que va de "bajo a alto." Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire automático, el caudal de aire "alto", que es el valor máximo del intervalo de caudal de aire predeterminado, se utiliza como el valor máximo del caudal de aire GaMÁX para calcular las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire fijo, el caudal de aire fijo (por ejemplo, "medio") establecido por el usuario se utiliza como el valor máximo del caudal de aire GaMÁX para calcular las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr.
En consecuencia, en el aparato 10 de aire acondicionado de la realización anterior, en los casos en los que existen unidades interiores establecidas en el modo de caudal de aire automático y unidades interiores establecidas en el modo de caudal de aire fijo y/o casos en los que todas las unidades 40, 50, 60 interiores se han establecido en el modo de caudal de aire fijo, el caudal de aire "alto", que es el valor máximo del intervalo de caudal de aire predeterminado, se utiliza como valor máximo del caudal de aire GaMÁX independientemente de los caudales de aire de los ventiladores interiores en ese momento en las unidades interiores en el modo de caudal de aire automático, y el caudal de aire fijo (por ejemplo, "medio") establecido por el usuario se utiliza como valor máximo del caudal de aire GaMÁX en las unidades interiores en el modo de caudal de aire fijo. Por lo tanto, en las unidades interiores establecidas en el modo de caudal de aire fijo, las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Ter se pueden calcular en un estado que prioriza la preferencia del usuario con respecto al caudal de aire y, en las otras unidades interiores en el modo de caudal de aire automático, las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr se pueden calcular en un estado en el que el caudal de aire se ha establecido en el caudal de aire "alto", que es el valor máximo del intervalo de caudal de aire predeterminado. De este modo, la eficacia de funcionamiento puede mejorar tanto como sea posible al mismo tiempo que se priorizan las preferencias del usuario.
(3-3)
En el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la presente realización, el control de capacidad del compresor 21 se realiza en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet o la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct.
En consecuencia, la temperatura de evaporación requerida Ter (o la temperatura de condensación requerida Tcr) en la unidad interior que tiene la mayor capacidad de aire acondicionado requerida se puede establecer como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct). Por lo tanto, la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct) se puede establecer de modo que no haya exceso o carencia en la unidad interior que tiene la mayor capacidad de aire acondicionado requerida, y el compresor 21 se puede accionar con la capacidad mínima necesaria.
(4) Modificaciones
(4-1) Modificación 1
En el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior, se calcula la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet o la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct, y el control de capacidad del compresor 21 se realiza en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet o la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct. Debido a que se realiza este control de capacidad del compresor 21 y se controlan las válvulas de expansión interior 41, 51, 61 o los ventiladores 43, 53, 63 interiores para que la temperatura interior Tr se acerque a la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través de un control remoto controlador o similar, en la unidad interior (en este caso se asume la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia mínima de temperatura de evaporación ATemin (la máxima diferencia de temperatura de condensación ATcm á x) utilizado como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct), el ventilador 43 interior se regula para lograr el valor máximo del caudal de aire GaMÁx cuando el ventilador 43 interior se ha configurado en el modo de caudal de aire automático, y la válvula 41 de expansión interior está regulada de modo que el grado de sobrecalentamiento SH (el grado de subenfriamiento SC) de la salida del intercambiador 42 de calor interior alcanza el mínimo valor (el valor máximo). Por lo tanto, el control de capacidad del compresor 21 se realiza en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct), y se realiza el control de las válvulas 41, 51,61 de expansión interiores o los ventiladores 43, 53, 63 interiores sobre la situación que esté en ese momento de modo que la temperatura interior Tr se aproxima a la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través de un control remoto o similar, pero el control no se limita a esta situación y una alternativa es establecer la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct), para establecer el grado de sobrecalentamiento objetivo SHt (el grado de subenfriamiento objetivo SCt) para regular los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores y un caudal de aire objetivo Gat de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y funcionar con los grados de apertura establecidos de las válvulas de expansión y los caudales de aire establecidos de los ventiladores interiores.
Más específicamente, el grado de sobrecalentamiento objetivo SHt (el grado de subenfriamiento objetivo SCt) se calcula mediante los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior según las capacidades requeridas Q2 (Q4) calculadas en la realización anterior, la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct) y el caudal de aire del ventilador interior actual Ga. El caudal de aire objetivo Gat se calcula mediante los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior según las capacidades requeridas Q2 (Q4), la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct) y el grado de sobrecalentamiento actual SH (grado de subenfriamiento SC).
(4-2) Modificación 2
En el aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior y la Modificación 1, los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores proporcionados a las unidades 40, 50, 60 interiores se pueden conmutar por el usuario entre un modo de caudal de aire automático y un modo de caudal de aire fijo, pero el aparato no está limitado como tal y puede usar unidades interiores que solo se pueden establecer en el modo de caudal de aire automático, o unidades interiores que solo se pueden establecer en el modo de caudal de aire fijo.
En el caso de las unidades interiores que solo se pueden establecer en el modo de caudal de aire automático, las etapas S13 y S15 se omiten del flujo del funcionamiento de enfriamiento del aire en la realización anterior, y las etapas S23 y S25 se omiten del flujo del funcionamiento de calentamiento del aire.
En el caso de las unidades interiores que solo se pueden establecer en el modo de caudal de aire fijo, las etapas S13 y S14 se omiten del flujo del funcionamiento de enfriamiento del aire en la realización anterior, y las etapas S23 y S25 se omiten del flujo del funcionamiento de calentamiento del aire.
(4-3) Modificación 3
En el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior y las Modificaciones 1 y 2, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado calculan las capacidades de aire acondicionado Q1 (Q3) en la etapa S11 del control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire o la etapa S21 del control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire, pero no es necesario realizar este cálculo. En este caso, el control de conservación de la energía de las etapas S31 a S35 se realiza como se muestra en la FIG. 5. A continuación se describe un caso de control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire y, entre paréntesis, se describen partes del control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire que son diferentes del control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire. Específicamente, el control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire es un control en el que la formulación del control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire se sustituye por la formulación entre paréntesis.
En la etapa S31, se confirma si o no el modo de establecimiento del caudal de aire en el controlador remoto de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático o el modo de caudal de aire fijo. El proceso avanza a la etapa S32 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático, y el proceso avanza a la etapa S33 cuando es el modo de caudal de aire fijo.
En la etapa S32, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de la temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr) de las unidades 40, 50, 60 interiores según los caudales de aire de ventilador interior actuales Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX (el caudal de aire "alto") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores, los grados actuales de sobrecalentamiento SH (los grados actuales de subenfriamiento SC) y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín). Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de evaporación ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc), que se obtienen restando la temperatura de evaporación Te (la temperatura de condensación Tc) detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en el tiempo restado de las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr). Las diferencias de temperatura de evaporación calculadas ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc) se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S33, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de la temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr) de las unidades 40, 50, 60 interiores según los caudales de aire fijos Ga (por ejemplo, los caudales de aire "medios") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores, los grados actuales de sobrecalentamiento SH (los grados actuales de subenfriamiento SC), y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín). Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de evaporación ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc), que se obtienen restando la temperatura de evaporación Te (la temperatura de condensación Tc) detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en el tiempo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr). Las diferencias de temperatura de evaporación calculadas ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc) se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. En esta etapa S33, se utilizan los caudales de aire fijos Ga en lugar del valor máximo del caudal de aire GaMÁX, pero esto se debe a que el usuario prioriza el caudal de aire establecido y los caudales de aire fijos Ga se reconocerán como los valores máximos de caudal de aire dentro del intervalo establecido por el usuario.
En la etapa S34, las diferencias de temperatura de evaporación ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc), que se han almacenado en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior en las etapas S32 y S33 se envían al aparato 37 de control del lado exterior y se almacenan en la memoria 37b del aparato 37 de control del lado exterior. La parte 37a que establece el valor objetivo del aparato 37 de control del lado exterior establece la diferencia mínima de temperatura de evaporación ATemín (la diferencia máxima de temperatura de condensación ATcm á x), que es el mínimo de las diferencias de temperatura de evaporación ATe (las diferencias de temperatura de condensación ATc), como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct).
En la etapa S35, la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla para aproximarse a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct). Como resultado de que la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla de este modo en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct), en la unidad interior (en la presente memoria se supone la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia de temperatura de evaporación mínima ATemín (la diferencia de temperatura de condensación máxima ATcm á x) utilizada como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet (la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct), el ventilador 43 interior se regula para alcanzar el valor máximo del caudal de aire GaMÁX cuando se ha establecido el modo de caudal de aire automático, y la válvula 41 de expansión interior se regula de modo que el grado de sobrecalentamiento SH (el grado de subenfriamiento SC) en la salida del intercambiador 42 de calor interior alcanza el valor mínimo.
En el control de conservación de la energía de las etapas S31 a S35 descritas anteriormente, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado no realizan los cálculos de las capacidades de aire acondicionado Q1 (Q3) y las capacidades requeridas Q2 (Q4), sino que pueden realizar los cálculos de las capacidades requeridas Q2 (Q4) directamente sin realizar los cálculos de las capacidades de aire acondicionado Q1 (Q3). Por ejemplo, en la etapa S12 (S22) de la realización anterior, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado pueden calcular una diferencia de temperatura AT entre la temperatura interior Tr detectada mediante los sensores 46, 56, 66 de temperatura interiores y la temperatura establecida Ts que ha sido establecida por el usuario a través de un control remoto o similar en ese momento, y pueden calcular las capacidades requeridas Q2 según esta diferencia de temperatura AT, los caudales de aire de ventilador interior Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de sobrecalentamiento SH; y pueden omitirse las etapas S11 y S21 para calcular las capacidades de aire acondicionado Q1 (Q3).
(4-4) Modificación 4
En la realización anterior y las Modificaciones 1 a 3, las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr) de las unidades 40, 50, 60 interiores se han calculado en base a los caudales de aire actuales de ventilador interior Ga, el valor máximo del caudal de aire GaMÁX, los grados actuales de sobrecalentamiento SH (los grados actuales de subenfriamiento SC) y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín), pero este cálculo no está limitado como tal. Otra opción es encontrar las diferencias de caudal de aire AGa, que son las diferencias entre los caudales de aire actuales de ventilador interior Ga y el valor máximo del caudal de aire GaMÁX, y las diferencias en el grado de sobrecalentamiento ASH (las diferencias en el grado subenfriamiento ASC) que son las diferencias entre los grados actuales de sobrecalentamiento SH (los grados actuales de subenfriamiento SC) y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín); y calcular las temperaturas de evaporación requeridas Ter (las temperaturas de condensación requeridas Tcr) de las unidades 40, 50, 60 interiores según estas diferencias de caudales de aire AGa y las diferencias en el grado de sobrecalentamiento ASH (diferencias en el grado de subenfriamiento ASC).
(4-5) Modificación 5
En el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior y las Modificaciones 1 a 4, en la etapa S14 (S32) o la etapa S15 (S33) de control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire, las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores se han calculado en base a no solo en el valor máximo del caudal de aire GaMÁX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire sino también en el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín, pero este cálculo no está limitado como tal y las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores pueden calcularse únicamente en base al valor máximo del caudal de aire GaMÁX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire. De manera similar, en la etapa S24 (S32) o la etapa S25 (S33) del control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire, las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores se han calculado en base a no solo el valor máximo del caudal de aire GaMÁX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire sino también en el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín, pero este cálculo no está limitado como tal y las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores pueden calcularse únicamente en base al valor máximo del caudal de aire GaMÁX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire.
(4-6) Modificación 6
En el aparato 80 de control de funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior y las Modificaciones 1 a 5, en la etapa S14 (S32) o la etapa S15 (S33) de control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire, las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores se han calculado en base al valor máximo del caudal de aire GaMÁX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín, pero este cálculo no está limitado como tal y las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores pueden calcularse únicamente en base al valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín. De manera similar, en la etapa S24 (S32) o la etapa S25 (S33) de control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire, las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores se han calculado en base al valor máximo Ga del caudal de aire GaMáX o el caudal de aire fijo Ga como valor máximo del caudal de aire y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín, pero este cálculo no está limitado como tal y las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores pueden calcularse únicamente en base al valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín.
(4-7) Modificación 7
En el aparato 80 de control del funcionamiento del aparato 10 de aire acondicionado en la realización anterior y las Modificaciones 1 a 6, los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior, que incluyen las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado y las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requeridas, calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr en un estado de cantidad de intercambio de calor máximo que produce el límite máximo de cantidades de intercambio de calor en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, calculando una temperatura de evaporación requerida Ter o una temperatura de condensación requerida Tcr para cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores, según las capacidades de aire acondicionado Q1, Q2 (Q3, Q4) equivalente a las cantidades actuales de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y también en el valor máximo del caudal de aire GaMÁX y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín (el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín) que son cantidades de estado de funcionamiento que hacen que los intercambiadores de calor en el lado de utilización produzcan mayores cantidades de calor intercambiado que las cantidades actuales. Sin embargo, este cálculo no se limita a calcular las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr en dicho estado de cantidad de intercambio de calor máximo, y las temperaturas de evaporación requeridas Ter o las temperaturas de condensación requeridas Tcr pueden calcularse en un estado de cantidad de intercambio de calor que produce cantidades de intercambio de calor mayores en un porcentaje predeterminado (5% en la siguiente descripción) que las cantidades de intercambio de calor actuales de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, por ejemplo.
En la presente modificación, el control de conservación de la energía se realiza en base al diagrama de flujo de la FIG.
6 en el funcionamiento de enfriamiento del aire. El control de conservación de la energía en el funcionamiento de enfriamiento del aire se describe a continuación.
Primero, en la etapa S41, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores calculan una diferencia de temperatura AT entre la temperatura interior T r detectada mediante los sensores 46, 56, 66 de temperatura interiores en ese momento y la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través de un control remoto o similar en ese momento, y calculan las capacidades requeridas Q2 según la diferencia de temperatura AT, los caudales de aire de ventilador interior Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de sobrecalentamiento SH. Las capacidades de aire acondicionado Q1 pueden calcularse y las capacidades requeridas Q2 pueden calcularse como en las etapas S11 y S12 de la realización anterior. Las capacidades requeridas calculadas Q2 se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Aunque no se muestra en la FIG. 6, cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire automático en las unidades 40, 50, 60 interiores como se describe anteriormente, el control de la temperatura interior se realiza para regular los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts en base a las capacidades requeridas Q2. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire fijo, el control de la temperatura interior se realiza para regular los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida. Ts en base a las capacidades requeridas Q2. Específicamente, las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores continúan manteniéndose en las capacidades requeridas Q2 descritas anteriormente mediante el control de la temperatura interior. Las capacidades requeridas Q2 de las unidades 40, 50, 60 interiores son sustancialmente equivalentes a las cantidades de calor intercambiadas en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores. En consecuencia, en este control de conservación de la energía, las capacidades requeridas Q2 de las unidades 40, 50, 60 interiores son equivalentes a las cantidades actuales de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores.
En la etapa S42, se confirma si el modo de establecimiento del caudal de aire en el controlador remoto de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático o el modo de caudal de aire fijo. El proceso avanza a la etapa S43 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático, y el proceso avanza a la etapa S45 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire es el modo de caudal de aire fijo.
En la etapa S43, en base a las capacidades requeridas Q2 y los caudales de aire actuales de los ventiladores 43, 53, 63 interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los caudales de aire equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q2 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor máximo del caudal de aire GaMÁX (el caudal de aire "alto") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y, salvo los casos en los que el valor máximo del caudal de aire GaMÁX es menor que los caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, estos caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los caudales de aire utilizados en el cálculo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter en la siguiente etapa S44. En base a las capacidades Q2 requeridas y los grados actuales de sobrecalentamiento en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los grados de sobrecalentamiento equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q2 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín y, salvo los casos en que el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín es menor que los grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, los grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los grados de sobrecalentamiento utilizados en el cálculo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter en la siguiente etapa S44.
En la etapa S44, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de la temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q2 y los caudales de aire en las unidades 40, 50, 60 interiores seleccionados en la etapa S43 y también según los grados de sobrecalentamiento si el objetivo es conservar más energía. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de evaporación ATe, que se obtienen restando la temperatura de evaporación Te detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de evaporación requeridas Ter. Las diferencias de temperatura de evaporación calculadas ATe se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S45, en base a las capacidades Q2 requeridas y los grados actuales de sobrecalentamiento en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los grados de sobrecalentamiento equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q2 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín y, salvo los casos en que el valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín es menor que los grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, los grados de sobrecalentamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los grados de sobrecalentamiento utilizados en el cálculo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter en la siguiente etapa S46.
En la etapa S46, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de evaporación requeridas Ter de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q2, los caudales de aire fijos Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (por ejemplo, los caudales de aire "medios") y los grados de sobrecalentamiento en las unidades 40, 50, 60 interiores seleccionados en la etapa S45. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de evaporación ATe, que se obtienen restando la temperatura de evaporación Te detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de evaporación requeridas Ter. Las diferencias de temperatura de evaporación calculadas ATe se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S47, las diferencias de temperatura de evaporación ATe almacenadas en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior en la etapa S44 y la etapa S46 se envían al aparato 37 de control del lado exterior y se almacenan en la memoria 37b del aparato 37 de control del lado exterior. La parte 37a que establece el valor objetivo del aparato 37 de control del lado exterior establece una diferencia de temperatura de evaporación mínima ATemín, que es el mínimo entre las diferencias de temperatura de evaporación ATe, como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet.
En la etapa S48, la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla para aproximarse a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet. Como resultado de que la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla de este modo en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet, en la unidad interior (en la presente memoria se supone la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia de temperatura de evaporación mínima ATemin utilizada como la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet, el ventilador 43 interior se regula para alcanzar el caudal de aire seleccionado en la etapa S43 (el caudal de aire equivale a un aumento del 5% de la capacidad requerida, excepto en los casos del valor máximo del caudal de aire GaMÁX) cuando el ventilador 43 interior se ha establecido en el modo de caudal de aire automático y la válvula 41 de expansión interior se regula de modo que el grado de sobrecalentamiento SH en la salida del intercambiador 42 de calor interior alcanza el grado de sobrecalentamiento seleccionado en la etapa S43 o S45 (el grado de sobrecalentamiento equivalente a un aumento del 5% de la capacidad requerida excepto en los casos del valor mínimo del grado de sobrecalentamiento SHmín).
El cálculo de las capacidades requeridas Q2 en la etapa S41 y el cálculo de las diferencias de temperatura de evaporación ATe realizado en la etapa S44 o la etapa S46 están determinados por una función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire, que difiere con cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores y tiene en cuenta la relación de la capacidad requerida Q2, el caudal de aire Ga, el grado de sobrecalentamiento SH y la diferencia de temperatura ATer de cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Esta función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire es una expresión relacional que correlaciona las capacidades requeridas Q2, los caudales de aire Ga, los grados de sobrecalentamiento SH y las diferencias de temperatura ATer que representan las características de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores y se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores. Una variable entre la capacidad requerida Q2, el caudal de aire Ga, el grado de sobrecalentamiento SH y la diferencia de temperatura ATer se determina introduciendo las otras tres variables en la función de intercambio de calor en el enfriamiento del aire. La diferencia de temperatura de evaporación ATe puede llevarse de este modo con exactitud al valor adecuado y la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet puede determinarse de forma fiable. Por lo tanto, se puede impedir que la temperatura de evaporación Te aumente demasiado. En consecuencia, se puede impedir el exceso y la carencia de las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores, las unidades 40, 50, 60 interiores se pueden llevar rápida y establemente al estado óptimo y se puede lograr un mejor efecto de conservación de energía.
La capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet en este flujo, pero no se limita a controlarse en base a la diferencia de temperatura de evaporación objetivo ATet. La parte 37a que establece el valor objetivo puede establecer el valor mínimo de las temperaturas de evaporación requeridas Ter calculadas en las unidades 40, 50, 60 interiores como la temperatura de evaporación objetivo Tet, y la capacidad de funcionamiento del compresor 21 puede controlarse en base a la temperatura de evaporación objetivo establecida Tet.
En el funcionamiento de calentamiento del aire en la presente modificación, el control de conservación de la energía se realiza en base al diagrama de flujo de la FIG. 7. El control de conservación de la energía en el funcionamiento de calentamiento del aire se describe a continuación.
Primero, en la etapa S51, las partes 47a, 57a, 67a de cálculo de la capacidad de aire acondicionado de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores calculan una diferencia de temperatura AT entre la temperatura interior T r detectada mediante los sensores 46, 56, 66 de temperatura interiores en ese momento y la temperatura establecida Ts establecida por el usuario a través de un control remoto o similar en ese momento y calculan las capacidades requeridas Q4 según la diferencia de temperatura AT, los caudales de aire de ventilador interior Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de subenfriamiento SC. Las capacidades de aire acondicionado Q3 pueden calcularse y las capacidades requeridas Q4 pueden calcularse como en las etapas S21 y S22 de la realización anterior. Las capacidades requeridas calculadas Q4 se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior. Aunque no se muestra en la FIG. 7, cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire automático en las unidades 40, 50, 60 interiores como se describe anteriormente, el control de la temperatura interior se realiza para regular los caudales de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y los grados de apertura de las válvulas 41,51,61 de expansión interiores para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida Ts en base a las capacidades requeridas Q4. Cuando los ventiladores 43, 53, 63 interiores se establecen en el modo de caudal de aire fijo, el control de la temperatura interior se realiza para regular los grados de apertura de las válvulas 41, 51, 61 de expansión interiores para que la temperatura interior Tr converja en la temperatura establecida. Ts en base a las capacidades requeridas Q4. Específicamente, las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores continúan manteniéndose en las capacidades requeridas Q4 descritas anteriormente mediante el control de la temperatura interior. Las capacidades requeridas Q4 de las unidades 40, 50, 60 interiores son sustancialmente equivalentes a las cantidades de calor intercambiadas en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores. En consecuencia, en este control de conservación de la energía, las capacidades requeridas Q4 de las unidades 40, 50, 60 interiores son equivalentes a las cantidades actuales de calor intercambiado en los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores.
En la etapa S52, se confirma si el modo de establecimiento del caudal de aire en el controlador remoto de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático o el modo de caudal de aire fijo. El proceso avanza a la etapa S53 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire de los ventiladores 43, 53, 63 interiores es el modo de caudal de aire automático y el proceso avanza a la etapa S55 cuando el modo de establecimiento del caudal de aire es el modo de caudal de aire fijo.
En la etapa S53, en base a las capacidades requeridas Q4 y los caudales de aire actuales de los ventiladores 43, 53, 63 interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los caudales de aire equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q4 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor máximo del caudal de aire GaMÁX (el caudal de aire "alto") de los ventiladores 43, 53, 63 interiores y, salvo los casos en los que el valor máximo del caudal de aire GaMÁX es menor que los caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, estos caudales de aire equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los caudales de aire utilizados en el cálculo de las temperaturas de condensación requeridas Tcr en la siguiente etapa S54. En base a las capacidades requeridas Q4 y los grados actuales de subenfriamiento en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los grados de subenfriamiento equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q4 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos grados de subenfriamiento equivalente a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín y, salvo los casos en que el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín es menor que los grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, los grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los grados de subenfriamiento utilizados en el cálculo de las temperaturas de condensación requeridas Tcr en la siguiente etapa S54.
En la etapa S54, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q4, los caudales de aire en las unidades 40, 50, 60 interiores seleccionados en la etapa S53 y los grados de subenfriamiento. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de condensación ATc, que se obtienen restando la temperatura de condensación Tc detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de condensación requeridas Tcr. Las diferencias de temperatura de condensación calculadas ATc se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S55, en base a las capacidades requeridas Q4 y los grados actuales de subenfriamiento en las salidas de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan los grados de subenfriamiento equivalentes a capacidades iguales a las capacidades requeridas Q4 aumentadas en un porcentaje predeterminado (5% aquí) (en lo sucesivo denominados "grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas"). Se hace una comparación entre estos grados de subenfriamiento equivalente a un aumento del 5% de las capacidades requeridas y el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín y, salvo los casos en que el valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín es menor que los grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas, los grados de subenfriamiento equivalentes a un aumento del 5% de las capacidades requeridas se seleccionan como los grados de subenfriamiento utilizados en el cálculo de las temperaturas de condensación requeridas Tcr en la siguiente etapa S56.
En la etapa S56, las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida calculan las temperaturas de condensación requeridas Tcr de las unidades 40, 50, 60 interiores según las capacidades requeridas Q4, los caudales de aire fijos Ga de los ventiladores 43, 53, 63 interiores (por ejemplo, los caudales de aire "medios") y los grados de subenfriamiento en las unidades 40, 50, 60 interiores seleccionados en la etapa S55. Las partes 47b, 57b, 67b de cálculo de temperatura requerida también calculan las diferencias de temperatura de condensación ATc, que se obtienen restando la temperatura de condensación Tc detectada mediante el sensor 44 de temperatura del lado del líquido en ese momento de las temperaturas de condensación requeridas Tcr. Las diferencias de temperatura de condensación calculadas ATc se almacenan en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior.
En la etapa S57, las diferencias de temperatura de condensación ATc almacenadas en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior en la etapa S54 y la etapa S56 se envían al aparato 37 de control del lado exterior y se almacenan en la memoria 37b del aparato 37 de control del lado exterior. La parte 37a que establece el valor objetivo del aparato 37 de control del lado exterior establece una diferencia de temperatura de condensación máxima ATcm á x , que es el máximo entre las diferencias de temperatura de condensación ATc, como la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct.
En la etapa S58, la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla para aproximarse a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct. Como resultado de que la capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla de este modo en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct, en la unidad interior (en la presente memoria se supone la unidad 40 interior) que ha calculado la diferencia de temperatura de condensación máxima ATcm áx utilizada como la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct, el ventilador 43 interior se regula para alcanzar el caudal de aire seleccionado en la etapa S53 (el caudal de aire equivalente a un aumento del 5% de la capacidad requerida, excepto en los casos del valor máximo del caudal de aire GaMÁx) cuando el ventilador 43 interior se ha establecido en el modo de caudal de aire automático y la válvula 41 de expansión interior se regula de modo que el grado de subenfriamiento SC en la salida del intercambiador 42 de calor interior alcanza el grado de subenfriamiento seleccionado en la etapa S53 o S55 (el grado de subenfriamiento equivalente a un aumento del 5% de la capacidad requerida excepto en los casos del valor mínimo del grado de subenfriamiento SCmín).
El cálculo de las capacidades requeridas Q4 en la etapa S51 y el cálculo de las diferencias de temperatura de condensación ATc realizado en la etapa S54 o la etapa S56 están determinados por una función de intercambio calor en el calentamiento del aire, que difiere con cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores y tiene en cuenta la relación de la capacidad requerida q 4, el caudal de aire Ga, el grado de subenfriamiento SC y la diferencia de temperatura ATcr de cada una de las unidades 40, 50, 60 interiores. Esta función de intercambio calor en el calentamiento del aire es una expresión relacional que correlaciona las capacidades requeridas Q4, los caudales de aire Ga, los grados de subenfriamiento SC y las diferencias de temperatura ATcr que representan las características de los intercambiadores 42, 52, 62 de calor interiores, y se almacena en las memorias 47c, 57c, 67c de los aparatos 47, 57, 67 de control del lado interior de las unidades 40, 50, 60 interiores. Una variable entre la capacidad requerida Q4, el caudal de aire Ga, el grado de subenfriamiento SC y la diferencia de temperatura ATcr se determina introduciendo las otras tres variables en la función de intercambio calor en el calentamiento del aire. Las diferencias de temperatura de condensación ATc pueden llevarse de este modo con exactitud al valor adecuado y la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct puede determinarse de forma fiable. Por lo tanto, se puede impedir que la temperatura de condensación Tc aumente demasiado. En consecuencia, se puede impedir el exceso y la carencia de las capacidades de aire acondicionado de las unidades 40, 50, 60 interiores, las unidades 40, 50, 60 interiores se pueden llevar rápida y establemente al estado óptimo y se puede lograr un mejor efecto de conservación de energía.
La capacidad de funcionamiento del compresor 21 se controla en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct en este flujo, pero no se limita a controlarse en base a la diferencia de temperatura de condensación objetivo ATct. La parte 37a que establece el valor objetivo puede establecer el valor mínimo de las temperaturas de condensación requerida Tcr calculada en las unidades 40, 50, 60 interiores como la temperatura de condensación objetivo Tct, y la capacidad de funcionamiento del compresor 21 puede controlarse en base a la temperatura de condensación objetivo establecida Tct.
(4-8) Modificación 8
En la realización anterior y las Modificaciones 1 a 7, se han descrito ejemplos en los que la presente invención se ha aplicado al aparato 10 de aire acondicionado que tiene una pluralidad de unidades interiores, pero la presente invención también se puede aplicar al aparato 10 de aire acondicionado que tiene solo una unidad interior. En este caso, en el aparato 80 de control de funcionamiento de la realización anterior y las Modificaciones 1 a 7, la parte 37a que establece el valor objetivo y las etapas S16, S26, S34, S47, S57 se vuelven innecesarios, y el control de capacidad del compresor 21 se realiza usando la temperatura de evaporación requerida (la temperatura de condensación requerida) como la temperatura de evaporación objetivo (la temperatura de condensación objetivo).
En este caso también, se calcula una temperatura de evaporación requerida o una temperatura de condensación requerida en un estado que produce una mejor capacidad del intercambiador de calor interior, porque la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se calcula en base a la cantidad actual de calor intercambiado en el intercambiador de calor interior y una cantidad mayor de calor intercambiado en el intercambiador de calor interior que la cantidad actual, o una cantidad de estado de funcionamiento (caudal de aire, grado de sobrecalentamiento y/o grado de subenfriamiento) que produce la cantidad actual de calor intercambiado en el intercambiador de calor interior y una cantidad de estado de funcionamiento (caudal de aire, grado de sobrecalentamiento y/o grado de subenfriamiento) que produce una mayor cantidad de calor intercambiado en el intercambiador de calor interior que la cantidad actual. En consecuencia, se puede encontrar una temperatura de evaporación requerida o una temperatura de condensación requerida que mejore lo suficiente la eficacia de funcionamiento de la unidad interior y, por lo tanto, la eficacia de funcionamiento puede mejorar lo suficiente.
Lista de signos de referencia
10 Aparato de aire acondicionado
20 Unidad exterior
37a Parte que establece el valor objetivo
41,51, 61 Válvulas de expansión interiores (pluralidad de mecanismos de expansión) 42, 52, 62 Unidades interiores
43, 53, 63 Ventiladores interiores (turbinas de aire)
47a, 57a, 67a Partes de cálculo de la capacidad de aire acondicionado
47b, 57b, 67b partes de cálculo de temperatura requeridas
80 Aparato de control de funcionamiento

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (10) de aire acondicionado que comprende:
una unidad (20) exterior que tiene un compresor (21), en la que el control de capacidad del compresor se realiza en base a una temperatura de evaporación objetivo o una temperatura de condensación objetivo,
una válvula (22) configurada para cambiar la dirección de un flujo de refrigerante,
una unidad (40, 50, 60) interior que incluye
un intercambiador (42, 52, 62) de calor en el lado de utilización,
una turbina (43, 53, 63) de aire que puede ajustar un caudal de aire dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado,
un mecanismo (41, 51, 61) de expansión que puede regular el grado de sobrecalentamiento o el grado de subenfriamiento en una salida del intercambiador de calor en el lado de utilización regulando un grado de apertura del mecanismo de expansión,
un sensor (46) de temperatura interior para detectar la temperatura interior;
un sensor (44, 45) de temperatura para detectar la temperatura del refrigerante correspondiente a una temperatura de evaporación y/o una temperatura de condensación
medio para obtener un grado de sobrecalentamiento y/o un grado de subenfriamiento; y un aparato (80) de control de funcionamiento,
en el que el aparato de aire acondicionado está configurado para realizar el control de la temperatura interior para controlar la turbina de aire y/o el mecanismo (41, 51, 61) de expansión de modo que la temperatura interior se aproxima a una temperatura establecida;
caracterizado por que el aparato (80) de control de funcionamiento comprende una parte (47b, 57b, 67b) de cálculo de temperatura requerida configurada para
calcular una temperatura de evaporación requerida según
a1) un caudal de aire actual de la turbina de aire y un caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado; y/o
b1) el grado de sobrecalentamiento actual y un grado de sobrecalentamiento menor que un grado de sobrecalentamiento actual dentro de un intervalo de grados de sobrecalentamiento en el que el grado de sobrecalentamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión o para calcular una temperatura de condensación requerida según:
a2) un caudal de aire actual de la turbina de aire y un caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro de un intervalo de caudal de aire predeterminado; y/o
b2) el grado actual de subenfriamiento y un grado de subenfriamiento menor que el grado actual de subenfriamiento dentro de un intervalo de grados de subenfriamiento en el que el grado de subenfriamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión,
en el que la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida se utiliza como la temperatura de evaporación objetivo o la temperatura de condensación objetivo.
2. El aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que
el caudal de aire mayor que el caudal de aire actual dentro del intervalo de caudal de aire predeterminado es un valor máximo del caudal de aire que es el caudal de aire de la turbina de aire maximizado dentro del intervalo de caudal de aire predeterminado.
3. El aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1 o 2, en el que
el grado de sobrecalentamiento menor que un grado de sobrecalentamiento actual es un valor mínimo de grado de sobrecalentamiento que es un mínimo en un intervalo de grados de sobrecalentamiento en el que el grado de sobrecalentamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión, o el grado de subenfriamiento menor que un grado actual de subenfriamiento es un valor mínimo de grado de subenfriamiento que es un mínimo en un intervalo de grados de subenfriamiento en el que el grado de subenfriamiento se puede establecer regulando el grado de apertura del mecanismo de expansión.
4. El aparato de aire acondicionado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
existe una pluralidad de unidades interiores,
el control de la temperatura interior se realiza para cada unidad interior,
las partes de cálculo de temperatura requerida calculan la temperatura de evaporación requerida o la temperatura de condensación requerida para cada unidad interior, y
el aparato de control de funcionamiento comprende además una parte (37a) que establece el valor objetivo configurada para establecer la temperatura de evaporación objetivo según una temperatura de evaporación mínima requerida entre las temperaturas de evaporación requeridas de cada una de las unidades interiores calculadas en las partes de cálculo de temperatura requeridas, o para establecer la temperatura de condensación objetivo en base a una temperatura de condensación máxima requerida entre las temperaturas de condensación requeridas de cada una de las unidades interiores calculadas en las partes de cálculo de temperatura requeridas.
5. El aparato de aire acondicionado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el aparato (80) de control de funcionamiento comprende, además:
partes (47a, 57a, 67a) de cálculo de la capacidad de aire acondicionado para calcular las cantidades de calor intercambiado en los intercambiadores de calor en el lado de utilización según los caudales de aire de las turbinas de aire y/o los grados de sobrecalentamiento o los grados de subenfriamiento en la salida del intercambiador de calor en el lado de utilización.
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