WO2016042177A1 - Mueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico reversible de compresión mecánica y procedimiento de regulación - Google Patents

Mueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico reversible de compresión mecánica y procedimiento de regulación Download PDF

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Raul TUBIO HIDALGO
Francisco Rosa Berlanga
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Definitions

  • the present invention relates, therefore, to a refrigeration machine by mechanical compression that allows the drying of air from indoor pools and allows recovering heat from the extraction air exclusively through a refrigeration circuit, and which is reversible to allow the evacuation of heat without using a remote heat exchanger for operation of the equipment at intermediate times.
  • the simplest constructive arrangements of these equipments are characterized by having one or several evaporators in the mixing air stream where the air is cooled and dehumidified, and then through one or more condensers that recover the heat of condensation of the respective refrigeration circuits, reheating the air. If additional heating is required (typically in winter), a heating element is provided Auxiliary with power from an external source, typically hot water from an oaldera is used. In order to increase the efficiency of the installation, it is necessary to recover the heat from the extraction air. In this simple configuration, the heat recovery between the extraction and ventilation air stream is carried out externally to the mechanical compression equipment, by means of a heat exchanger that can be supplied attached to the equipment itself or mounted externally. Thus, for example, there are equipment from manufacturers such as SEDICAL or CIATESA.
  • UTAS air handling units
  • dehumidification capacity is regulated based on the introduction of a greater flow of air from the outside (normally drier and colder).
  • UTAS are more bulky equipment than pool heat pumps because they treat higher air flow rates and incorporate in their interior the heat recuperator between the air flow from outside and the extraction and perform the entire reheating of the air by contribution of external energy.
  • this equipment incorporates a mechanical compression refrigeration circuit, with which, depending on the mode of operation, a partial dehumidification capacity is obtained by arranging the evaporator of said circuit in the supply air stream, and subsequently reheating it in the condenser in the manner of pool heat pumps or by curling the refrigerant flow of the refrigerant circuit to a parallel condenser, arranged in the exhaust air stream if it is not necessary to reheat the air (typically in summer).
  • a mechanical compression refrigeration circuit with which, depending on the mode of operation, a partial dehumidification capacity is obtained by arranging the evaporator of said circuit in the supply air stream, and subsequently reheating it in the condenser in the manner of pool heat pumps or by curling the refrigerant flow of the refrigerant circuit to a parallel condenser, arranged in the exhaust air stream if it is not necessary to reheat the air (typically in summer).
  • the present invention relates to a device that acclimatizes the environment of an indoor pool, having as its main function the dehumidification of the ambient air, but which, in addition, can provide additional cooling or heating that need to combat the thermal loads of the environment and also heat the pool water.
  • Dehumidification is carried out by means of a process of cooling the air until saturation in the evaporator of one or several refrigeration circuits of mechanical compression. The heat of condensation of said refrigeration circuits is recovered to heat the ambient air or heat the pool water.
  • these dehumidifying equipment are particularly known as dehumidifying heat pumps or pool heat pumps, as opposed to purely mechanical compression dehumidifying equipment where the air It is only cooled and dehumidified, but condensation heats are not recovered. 4
  • the new pool heat pump with heat recovery from the extraction air and heat evacuation to the extraction air by means of a mechanical compression refrigeration circuit and regulation procedure is constructed with the following constituent elements or parts: return fans , a drive fan, a cooling circuit C1 composed mainly of a compressor of circuit C1, an evaporating battery of circuit Ct, a condensing battery of circuit C1, a cooling circuit C2 composed mainly of a compressor of circuit C2, an evaporating battery of circuit C2, a condensing battery of circuit C2, a refrigeration circuit C3 composed mainly of a compressor of circuit C3, an evaporator battery of circuit C3, a condenser heat exchanger of circuit C3, a reversible refrigeration circuit CR, composed mainly of a compressor of the recovery circuit tion, an evaporator / condenser battery of the recovery circuit CR, an evaporator condenser battery of the recovery circuit CR, an inversion valve of the recovery circuit CR, an electronic control device, an extraction air damper, an air
  • the aforementioned refrigeration circuits are also composed of components such as boiler. dehydrated pressure switch filters, pressure sensors, temperature probes, refrigerant filling valves, and other common elements of the refrigeration circuits located in the different pipe sections.
  • the mixing air passes through the evaporator batteries of the circuits Cl, C2 and C3 producing its dehumidification and subsequently through the condensing batteries of Sos circuits Ct, C2 producing the recovery of the heat of condensation to pre-vent said mixing air.
  • the heat exchanger »'condensation heat recovery of the G3 circuit takes place to heat the pool water.
  • the dehumidified and precatenated mixing air flows through the evaporating condenser battery of the CR recovery circuit.
  • the reversibility of this refrigeration circuit makes it possible to provide additional cooling and dehumidifying capacity by evacuating heat to the extraction air or recovering heat from the extraction air by providing additional heating to the treated air.
  • heat recovery from the extraction air is carried out exclusively by means of a reversible refrigeration circuit CR, which can be operated by recovering all the heat from the extraction air by operating the compressor of the recovery circuit and the reversing valve of the recovery circuit CR , then the condensing / evaporating battery of the recovery circuit CR operating as an evaporator and the evaporating / condensing battery of the recovery circuit CR as a condenser, or can be operated by providing additional dehumidification capacity with high thermodynamic efficiency by operating the circuit compressor of recovery, then the evaporator / condenser battery of the CR recovery circuit operating as an evaporator and the evaporator condenser battery of the CR recovery circuit as a condenser evacuating heat to the extraction air.
  • a reversible refrigeration circuit CR which can be operated by recovering all the heat from the extraction air by operating the compressor of the recovery circuit and the reversing valve of the recovery circuit CR , then the condensing
  • a hot water support battery provides additional heating, usually necessary in these facilities.
  • the electronic control device depending on the values adopted by the readings of temperature and humidity probes, it performs different drives of fans, dampers and refrigeration circuits and their components, the equipment can adopt the following operating configurations:
  • a configuration called Dehumidification and Heat in which, in need of the heat input pool environment, the electronic control device regulates the relative humidity of the ambient air by operating the refrigeration circuits C3, C2 and C1 and simultaneously regulates the air temperature of environment by activating the recovery circuit CR in heating mode, that is to say evaporating on the extraction air and activating the heat supply in the support battery.
  • the electronic control device receives the value measured by the 0 ambient air temperature probe and compares it with a set value of heating temperature setpoint and also receives the value measured by the air humidity probe of ambient temperature and compares it with established values of humidity setpoint and heating humidity band, so that if the value measured by the ambient air temperature probe is lower than the temperature setpoint5 of heating environment and The value measured by the ambient air humidity probe is greater than!
  • the compressor of circuit C3 operates, if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus two thirds of the band heating humidity, drives, the compressor of circuit 02 and if the value 0 measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus the heating humidity band, drives the compressor of circuit C1, and of Simultaneously, the electronic control device receives the value measured by the ambient air temperature probe, and compares it with established values of 7
  • Hot water support battery paths between 100% opening and 0% opening proportionally in a range of temp Eratura value environment hot water support band.
  • a second configuration called Dehumidification and Cold in which, in need of the pool environment to reduce its temperature, the electronic control device regulated the relative humidity of the ambient air by operating the refrigeration circuits C3, CR, C1 and C2 and simultaneously regulates the ambient air temperature by operating the G3 circuit and the CR recovery circuit in cooling mode, that is to say condensate on the extraction air.
  • the electronic control device receives the value measured by the ambient air temperature probe and io compares with a set value of cooling temperature setpoint and also receives the value measured by the ambient air humidity probe. and compares it with set values of humidity setpoint and cooling humidity band, so that if the value measured by the ambient air temperature probe is greater than the setpoint temperature of cooling temperature regulates the relative humidity of the ambient air according to the following logic: if the value measured by the humidity probe of the ambient air is higher than the humidity setpoint value plus a quarter of the cooling humidity band, the circuit compressor € 3 operates, if The value measured by the ambient air humidity probe is greater than the humidity setpoint value plus two quarters of the cooling humidity band, it drives the compressor of the recovery circuit and if the value measured by the humidity probe of the ambient air is higher than the humidity setpoint value plus three quarters of the cooling humidity band, the compressor of circuit C1 operates, B
  • a third configuration called Free Dehumidification and Heat in which you need e! environment of the pool providing heat, the electronic control device regulates the relative humidity of the ambient air by operating the refrigeration circuits C3, C2 and C1 and increasing e! ventilation air flow, inc! use up to e! 100%, by means of the coordinated operation of the ventilation air extraction dampers, and simultaneously regulates (at room air temperature, activating the CB recovery circuit in heating mode, that is, evaporating on the extraction air and by activating the heat input in the support battery.
  • the electronic control device receives the value of humidity and temperature of the ventilation air measured by the temperature probe of the ventilation air and the humidity probe of the ventilation air, receives the value measured by the temperature probe of the ambient air, and also receives the value measured by the humidity probe of the ambient air, and, if the absolute humidity and the enthalpy of said ventilation air are lower than the absolute humidity and enthalpy of the ambient air and if the !
  • the compressor of the G3 circuit is activated, if the value measured by the air humidity probe ambient temperature is greater than the humidity setpoint value plus two thirds of the heating humidity band, the compressor of circuit C2 operates, if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint value more
  • the heating humidity band operates the compressor of circuit C1 and 9
  • the electronic control device compares the value measured by the ambient air temperature probe with established temperature setpoint values of heating, heating temperature band, displacement of water support cali entity and hot water support band, so that if the value measured by the ambient air temperature probe is lower than the heating temperature setpoint minus the heating temperature band value operates the reversing valve of the CR recovery circuit and the compressor of the recovery circuit and if the value measured by the ambient air temperature probe is between the heating temperature setpoint minus the lowest heating temperature band and between the value of heating temperature setpoint minus the hot water support offset value plus the hot water support band value
  • a fourth configuration called Free and Cold Dehumidification in which, in need of the environment of the pool to decrease its temperature, the electronic control device regulates the relative humidity of the ambient air by increasing the flow of ventilation air, even up to 100%, by the coordinated operation of the extraction air and ventilation air dampers and operating the refrigeration circuits C3, CR, C1 and 02 and simultaneously regulates the temperature of the ambient air by operating the circuit C3 and the recovery circuit CR in mode refrigeration, that is to say condensate on the extraction air.
  • the electronic control device receives the humidity and temperature temperature of the ventilation air measured by the air temperature probe of ventilation and the umed probe of the ventilation array, receives the value measured by the ambient air temperature probe, and also receives the value measured by the ambient air humidity probe, and, if the absolute humidity and The enthalpy of said ventilation air is lower than the absolute humidity and enthalpy of the ambient air and if the value measured by the ambient air temperature probe is higher than the setpoint temperature of the coolant temperature, it regulates the relative humidity of the air Ambient temperature according to the following operating logic: if the value measured by the ambient air humidity probe is between the humidity setpoint minus a free dehumidification displacement value in summer and between e!
  • humidity setpoint minus a free dehumidification offset value in summer plus a free summer dehumidification band value increases the air flow rate of ventiiadon, providing between 0% and 100% in a band value range of free summer dehumidification, through coordinated fertilization of the extraction air and ventilation air dampers, and if the value measured by the ambient air humidity probe is greater than the humidity setpoint plus a quarter of the refrigeration humidity band drives the compressor of circuit C3, if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus two quarters of the cooling humidity band, the compressor of the recovery circuit, if the value measured by the ambient air humidity probe is greater than the humidity setpoint plus three quarters of the humidity band of cooling, the compressor of circuit C1 operates, and if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the setpoint of humidity plus the humidity band of laugh ⁇ gerac3 ⁇ 4, it activates the compressor of circuit C2, and Simultaneously regulates the ambient air temperature following the following logic: if the value measured by the ambient
  • the electronic control device regulates the relative humidity of the ambient air by operating the refrigeration circuits C3, OR, C1 and C2 and simultaneously regulates the air temperature of ambient, increasing the flow of ventilation air, even up to 100%, by means of the coordinated operation of the extraction air and ventilation air dampers by operating the circuit C3 and the recovery circuit CR in cooling mode, that is to say condensate on the extraction air,
  • the electronic control device receives the humidity value and the value of the ventilation air temperature measured by the ventilation air temperature probe and the ventilation air humidity probe, receives the value measured by the ambient air temperature probe, and also receives the value measured by the ambient air humidity probe, and, if the temperature of said ventilation air is lower than the ambient air temperature, or alternatively both the temperature of Said ventilation air such as enthalpy is internal to the ambient air, and if measured by the ambient air temperature probe is greater than the cooling temperature setpoint, it regulates the relative humidity of the ambient air by following the following logic: if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus a quarter of the h band Cooling humidity drives the compressor of circuit C3, if the value measured by the ambient air humidity probe is greater than!
  • Humidity setpoint plus two quarters of the band, of cooling humidity activates the compressor of the recovery circuit, if the value measured by the humidity probe of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus fres quarters of the cooling humidity band, drives the compressor of circuit C1, and if the value measured by the probe, the humidity of the ambient air is greater than the humidity setpoint plus the cooling humidity band, drives the compressor of the circuit C2, and simultaneously regulates the ambient air temperature, following the following logic: yes e!
  • Figure i Diagram of the refrigeration circuits, air flows and components that constitute the new pool heat pump with heat recovery from the extraction air and evacuation of heat to the extraction air through mechanical compression refrigeration circuit.
  • Condenser evaporator battery of the CR recovery circuit 19. Condenser / evaporator battery of the CR recovery circuit.
  • the compressors (8), ⁇ 9), ⁇ 10 ⁇ and ⁇ 1 1 ⁇ are R-41GA refrigerant scroil type with 10 HP of power
  • the condenser heat exchanger of circuit C3 ⁇ 17 ⁇ is of the type of welded plates
  • the 'steam' batteries ( 12), (13) and (14) are constructed from a set of copper tubes with aluminum fins with anti-corrosion protection
  • the condenser batteries (15) and (16) are constructed from a set of coiled tubing tubes made of polyurethane coated aluminum
  • the condensing / evaporating battery of the recovery circuit CR (9) is a finned copper tube with aluminum fins with anti-corrosion protection
  • the evaporating / condensing battery of the recovery circuit ration CR ⁇ 18 ⁇ is a finned copper
  • a mixture air flow (4) of 34,000 m3 / h is dehumidified at a rate of 73.5 kg / h of water in the evaporators (12), (13 ⁇ and ( 14), 26.1 kW is pre-dropped in the condensers (15) and (18) and 43.3 kW is heated in the condensing evaporator battery of the recovery circuit CR (18), and the pool water is heated in the condenser heat exchanger of circuit C3 (17) from 28 S C to 33 S C with a power of 43.5 kW.
  • the electronic control device (21) regulates the relative humidity of the ambient air (1) by operating the compressors (10), (9) and (8) in that drive order and simultaneously regulates the ambient air temperature (1) by operating the recovery circuit compressor (1 1) and the reversing valve of the recovery circuit CR (20) so that the condensing / evaporating battery of the recovery circuit CR (19) operate by evaporating on the extraction air and introducing a heat supply of heat by operating the 3-way valve of the hot water support battery (24) of the hot water support battery (25), in that order drive.
  • the heat pump passes to operate in the configuration called Dehumidification and Cold in which the electronic control device (21) regulates the relative humidity of the ambient air (1) by operating the compressors (10), ⁇ 11 ⁇ , (8) and (9) in that drive order, and simultaneously regulates the ambient air temperature (1) by operating the compressor of circuit C3 (10) 5 and the compressor of the recovery circuit (1), operating the condenser / evaporator battery of the recovery circuit CR ⁇ 19 ⁇ condensed on e! extraction air, in that order of operation.
  • the electronic control device (21) regulates the relative humidity of the ambient air (1) by operating the compressors (10), ⁇ 11 ⁇ , (8) and (9) in that drive order, and simultaneously regulates the ambient air temperature (1) by operating the compressor of circuit C3 (10) 5 and the compressor of the recovery circuit (1), operating the condenser / evaporator battery of the recovery circuit CR ⁇ 19 ⁇ condensed on e! extraction air, in that order of operation.
  • the heat pump starts working in a third configuration called Free Dehumidification and Heat, in which case the absolute humidity and Enthalpy of the ventilation air (3) is lower than the absolute humidity and enthalpy of the ambient air (1), regulates the relative humidity of the ambient air (1), by operating the compressors (10), (9) and (8) increasing the flow rate!
  • the heat pump starts operating in a fourth configuration called Free and Cold Dehumidification, in which the electronic control device ( 21) regulates the relative humidity of the ambient air (1) by increasing the flow of ventilation air, even up to 100% ef, by the coordinated operation of the extraction air dampers (22) and ventilation air (23) and G by operating the compressors (10), (11), (8) and (9) in that order of operation and simultaneously regulates the ambient air temperature (1) by operating the compressor of circuit C3 (10) and! compressor of the recovery circuit (11) operating the condenser / evaporator battery of the recovery circuit CR (19) condensed on the extraction air, in that order of operation.
  • the electronic control device ( 21) regulates the relative humidity of the ambient air (1) by increasing the flow of ventilation air, even up to 100% ef, by the coordinated operation of the extraction air dampers (22) and ventilation air (23) and G by operating the compressors (10), (11), (8) and (9) in that order of operation and simultaneously regulates the ambient air temperature (1) by operating the compressor of circuit C3 (10) and! compressor
  • the outside air temperature conditions are such that their introduction allows cooling to be provided or if the outside air temperature conditions are such that their introduction allows the enclosure air temperature to be lowered without increasing the local air intake of the pump.
  • heat starts working in a fifth configuration called Dehumidifteation and Free Cold in which e! electronic control device (21) regulated the relative humidity of the ambient air by operating the refrigeration circuits C3, CR, C1 and C2 and simultaneously regulates the temperature of the ambient air increasing the flow rate! of ventilation air, even up to 100%, by means of the coordinated operation of the extraction air and ventilation air dampers by operating circuit 03 and the recovery circuit CR in cooling mode, that is to say condensate on the extraction air.

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Abstract

Nueva bomba de calor de piscinas con capacidad de recuperación de calor del aire de extracción, exclusivamente, mediante un circuito frigorífico de compresión mecánica reversible que permite realizar una evacuación de calor a dicho aire de extracción sin necesidad de emplear un intercambiador de calor remoto y procedimiento de regulación, permitiendo, además, el secado de aire de piscinas cubiertas y recuperar calor del aire de extracción, exclusivamente, a través de un circuito frigorífico, el cual es reversible, para permitir la evacuación de calor sin necesidad de emplear un intercambiador de calor remoto para un funcionamiento del equipo en épocas intermedias.

Description

TÍTULO.
Nue a bomba de calor de piscinas con recuperación d calor del aire de extracción y evacuación de calor ai aire de extracción mediante circuito frigorífico reversible de compresión mecánica y procedimiento de regulación.
OBJETO DE LA INVENCION.
Consiste en una nueva bomb de calor de piscinas con capacidad de recuperación de calor del aire de extracción exclusivamente mediante un circuito frigorífico de compresión mecánica reversible que permite además poder realizar una evacuación de calor a dicho aire de extracción sin necesidad de emplear un intercambiador de calor remoto y procedimiento de regulación.
La presente invención se refiere, po tanto, a una máquina frigorífica por compresión mecánica que permite el secado de aire de piscinas cubiertas y permite recuperar calo del aire de extracción exclusivarmente a través de un circuito frigorífico, ei cual es reversible para permitir la evacuación de calor sin necesidad de emplear un nfercambiador de calor remoto para un funcionamiento del equipo en épocas intermedias.
ANTECEDENTES EN EL ESTADO DE LA TÉCNICA,
Existen diferentes tecnologías constructivas de bombas de catar de piscinas.
Las disposíciones constructivas más sencillas de estos equipos se caracteriza por disponer en la corriente de aire de mezcla uno o larios evaporadores donde el aire se enfria y deshumecta, para después atravesar uno o varios condensadores que recuperan el calor de condensación de los respectivos circuitos frigoríficos, recalentándose el aire. Si se precisa un calentamiento adicional (típicamente en invierno), se dispone un elemento calefactor auxiliar con energía de una fuente externa, típicamente se emplea agua caliente de una oaldera. Con objeto de aumentar la eficiencia de la instalación, es preciso recuperar el calor del aire de extracción. En esta configuración sencilla, la recuperación de calor entre la corriente de aire de extracción y de ventilación se realiza exteriormente al equipo de compresión mecánica, mediante un intereambiador de calor que puede suministrarse adosado ai propio equipo o montarse exteriormente. Así, por ejemplo existen los equipos de fabricantes como SEDICAL o CIATESA.
La solicitud WO/2003/106898 describe una bomba de calor de piscinas donde se incorpora un condensador en la corriente de aire de extracción (en el documento original con la referencia 21), y que permite, en situaciones en los que no se precisa recalentar el aire (típicamente en verano), deshumectár en el evaporador mientras se expulsa el calor de condensación al exterior.
Otra técnica de deshumectacíón de piscinas se basa en el empleo de unidades de tratamiento de aire (UTAS) cuya capacidad de deshumectación se regula en base a la introducción de un mayor caudai de aire del exterior (normalmente más seco y frío). Estas UTAS son equipos más voluminosos que las bombas de calor de piscinas ya que tratan caudales superiores de aire e incorporan en su interior eí recuperador de calor entre la corriente de aire del exterior y la de extracción y realizan la totalidad del recalentamiento del aire por aportación de energía exterior. En algunos casos, estos equipos incorporan un circuito frigorífico de compresión mecánica, con el que, según el modo de funcionamiento, se obtiene una capacidad de deshumectación parcial disponiendo el evaporador de dicho circuito en la corriente de aire de impulsión, y posteriormente recalentándolo en ei condensador a la manera de las bombas de calor de piscinas o bien blfurcando el flujo de refrigerante del circuito frigorífico hacía un condensador paralelo, dispuesto en la corriente de aire de ext accfón sí no se precisa recalentar el aire (típicamente en verano). En el modo de funcionamiento en que trabajan con todo aire exterior hacen pasar todo el caudal de aire de extracción antes de ser expulsado por el evaporador del circuito frigorífico recuperando el calor de dicho aire de extracción mediante el condensador dispuesto en la corriente de aire impulsión. Sistemas como estos pueden verse en las solicitudes WO/2007/095985 y WO/2007/095984. Ninguna de las citadas invenciones integra circuitos frigoríficos reversibles de compresión mecánica con la funcionalidad de recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción en función de las condiciones de temperatura y humedad del aire del recinto de la piscina.
Cada una de estas soluciones para deshumectar recintos de piscinas tiene en común el empleo de elementos y componentes de climatización (compresores, intercambiadores de calor, ventiladores, compuertas, dispositivos de control, etc.) bien conocidos para cualquier experto en la materia. Difieren en la forma de disponer y regular los componentes de los equipos para adoptar un diferente número de configuraciones de funcionamiento. Entendiéndose como modo de funcionamiento la form y orden de realizar los diferentes procesos psicrométrícos de enfriamiento, deshumectación, calefacción del aire del ambiente, aire de extracción, aire de ventilación, aire de mezcla y air de impulsión, asi como la recuperación de calor entre el aire de extracción y de ventilación, y calentamiento del agua de la piscina, así como en el control de los mismos en base a los valores de temperatura y humedad del aire del ambiente de la piscina, del aire exterior y de la temperatura del vaso del agua.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN.
A modo de explicación de la invención, la presente invención se refiere a un dispositivo que climatiza el ambiente de una piscina cubierta, teniendo como función principal la deshumectación del aire del ambiente, pero que, además, puede proporcionar la refrigeración o calefacción adicional que se precise para combatir las cargas térmicas del ambiente y además calentar el agua de la piscina. La deshumectación se realiza mediante un proceso de enfriamiento del aire hasta la saturación en el evaporador de uno o varios circuitos frigoríficos de compresión mecánica. El calor de condensación de dichos circuitos frigoríficos se recupera para calentar el aire del ambiente o calentar el agua de la piscina. Es por ello, que en la terminología del sector de la climatización de edificios, a estos equipos de deshumectación se les conoce particularmente como bombas de calor deshumectadoras o bombas de calor de piscinas, a diferencia de los equipos meramente deshumectadores por compresión mecánica donde el aire solo es enfriado y deshumectado, pero no se recuperan los calores de condensación. 4
Así, la nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación, está construida con tos siguientes elementos o partos constituyentes: unos ventiladores de retorno, unos ventiladores de impulsión, un circuito frigorífico C1 compuesto principalmente por un compresor del circuito C1 , una batería evaporadora del circuito Ct , una batería condensadora del circuito C1 , un circuito frigorífico C2 compuesto principalmente por un compresor del circuito C2, una batería evaporadora deí circuito C2, una batería condensadora del circuito C2, un circuito frigorífico C3 compuesto principalmente por un compresor del circuito C3, una batería evaporadora del circuito C3, un intercambiador de calor condensador del circuito C3, un circuito frigorífico reversible CR, compuesto principalmente por un compresor del circuito de recuperación, una batería evaporadora/condensadora del circuito de recuperación CR, una batería condensadora evaporadora del circuito de recuperación CR, una válvula de inversión del circuito de recuperación CR, un dispositivo de control electrónico, una compuerta de aire de extracción, una compuerta de aire de ventilación, una válvula de 3 vias de la batería de apoyo de agua caliente que regula la capacidad calorífica de una batería de apoyo de agua caliente, una sonda de temperatura del aire de ambiente, una sonda de humedad del aire de ambiente, una sonda de temperatura del aire de ventilación, una sonda de humedad del aire de ventilación , una sonda de temperatura del aire de mezcla, todos dispuestos en relación con las corrientes de aire de ambiente, aire de extracción, aire de ventilación, aire de mezcla, y aire de impulsión , de forma que el aire de ambiente es aspirado por los ventiladores de retorno, siendo una fracción del mismo expulsada como aire de extracción a través de la compuerta de aire de extracción, pero previamente atravesando la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR, de forma que la fracción restante se mezcla con el aire de ventilación, que entra en la máquina a través de la compuerta de aire de ventilación, formando ambas corrientes de aire ei aire de mezcla, de forma que éste se reparte uniformemente para atravesar la batería evaporadora del circuito Ct , la batería evaporadora del circuito C2 y la batería evaporadora del circuito C3, para posteriormente volver a repartirse uniformemente para atravesar la batería condensadora del circuito C1y la batería condensadora del circuito C2, para posteriormente atravesar la batería evaporadora condensadora del circuito de recuperación CR, para posteriormente atravesar la batería de apoyo de agua caliente, para finalmente ser impulsado al recinto de la piscina cubierta por los ventiladores de impulsión. 5
Los circuitos frigoríficos citados se componen además de componentes como calderín. filtros deshidratados presostatos, captadores de presión, sondas de temperatura, válvulas de llenado de refrigerante, y demás elementos habituales de los circuitos frigoríficos ubicados en los distintos tramos de tuberías.
De tal modo que en la nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación, el aire de mezcla atraviesa las baterías evaporadoras de los circuitos Cl , C2 y C3 produciéndose su deshumectación y posteriormente atraviesa las baterías condensadoras de Sos circuitos Ct , C2 produciéndose la recuperación del calor de condensación para precaíentar dicho aire de mezcla. Por otra parte, en el intercambiado»' de calor condensador se produce la recuperación del calor de condensación del circuito G3 para calentar el agua de la piscina.
El aire de mezcla deshumectado y precatentado, atraviesa la batería condensadora evaporadora del circuito de recuperación CR. La reversibilidad de este circuito frigorífico permite proporcionar una capacidad de enfriamiento y deshumectación adicionas evacuando el calor al aire de extracción o bien recuperar calor del aire de extracción proporcionando una calefacción adicional al aire tratado.
Así, ¡a recuperación de calor del aire de extracción se realiza exclusivamente mediante un circuito frigorífico reversible CR, , que puede operar recuperando todo el calor del aire de extracción accionando el compresor del circuito de recuperación y la válvula de inversión del circuito de recuperación CR, funcionando entonces la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR como evaporador y la batería evaporadora/condensadora del circuito de recuperación CR como condensador, o bien, puede funcionar proporcionando una capacidad de deshumectación adicional con una alta eficiencia termodinámica accionando el compresor del circuito de recuperación, funcionando entonces la batería evaporadora/condensadora del circuito de recuperación CR como evaporador y la batería condensadora evaporadora del circuito de recuperación CR como condensador evacuando el calor ai aire de extracción. 6
Finalmente una batería de apoyo de agua caliente aporta un calentamiento adicionas, habitualmente necesario en estas instalaciones.
En la nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y S evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación, el dispositivo de control electrónico en función de los valores que adopten las lecturas de las sondas de temperatura y humedad, realiza diferentes accionamientos de los ventiladores, las compuertas y los circuitos frigoríficos y sus componentes, pudiendo adoptar el equipo las siguientes configuraciones de0 funcionamiento:
Una configuración denominada Deshumectación y Calor en la que necesitando el ambiente de la piscina aporte de calor, el dispositivo de control electrónico regula la humedad relativa del aire de ambiente accionando los circuitos frigoríficos C3, C2 y C1 y de forma simultáneaS regula la temperatura del aire de ambiente accionando ei circuito de recuperación CR en modo calefacción, es decir evaporando sobre el aire de extracción y accionando el aporte de calor en la batería de apoyo.
En dicha configuración, el dispositivo de control electrónico recibe el valor medido por la.0 sonda de temperatura del aire de ambiente y lo compara con un valor establecido de consigna de temperatura de calefacción y también recibe el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente y lo compara con unos valores establecidos de consigna de humedad y de banda de humedad de calefacción, de forma que si ei valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es inferior al valor de consigna de temperatura5 de ambiente de calefacción y ei valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior a! valor de consigna de humedad más un tercio de la banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito C3, si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más dos tercios de la banda humedad de calefacción, acciona, ei compresor del circuito 02 y si el valor0 medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más la banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito C1 , y de forma simult nea ei dispositivo de control electrónico recibe el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente, y lo compara con unos valores establecidos de 7
consigna de temperatura de calefacción, de banda de temperatura de calefacción, de desplazamiento de apoyo de agua caliente y de banda de apoyo de agua caliente, de forma que si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es inferior al valor de consigna de temperatura de calefacción menos ei valor de banda de temperatura de calefacción acciona la válvula de inversión del circuito de recuperación CR y el compresor del circuito de recuperación y si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente se encuentra entre el valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor de banda de temperatura de calefacción y entre ei valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor de desplazamiento de apoyo de agua caliente más ei vaior de banda de apoyo de agua caliente acciona la válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua callente entre el 100% de apertura y ei 0% de apertura de manera proporcional en un rango de temperatura ambiente de valor banda de apoyo de agua caliente.
Una segunda configuración denominada Deshumectación y Frío en la que necesitando el ambiente de la piscina reducir su temperatura, el dispositivo de controí electrónico reguía la humedad relativa del aire de ambiente accionando los circuitos frigoríficos C3, CR, C1 y C2 y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente accionando el circuito G3 y el circuito de recuperación CR en modo refrigeración, es decir condensado sobre el aire de extracción.
En dicha configuración, ei dispositivo de control electrónico recibe el vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente y io compara con un valor establecido de consigna de temperatura de refrigeración y también recibe el vaior medido por la sonda de humedad del aire de ambiente y lo compara con unos valores establecidos de consigna de humedad y de banda de humedad de refrigeración, de forma que si el vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración regula la humedad relativa del aire de ambiente según la siguiente lógica: si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente, es superior al valor de consigna de humedad más un cuarto de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito€3, si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior al valor de consigna de humedad más dos cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito de recuperación y sí el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior al valor de consigna de humedad más tres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C1 , B
y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más la banda de humedad de refrigeración, acciona e! compresor del circuito 02 y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente siguiendo la siguiente lógica: si e! vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior a! vaíor de consigna de temperatura de refrigeración más un medio del valor de banda de temperatura de refrigeración acciona e! compresor del circuito C3 y si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior a! valor de consigna de temperatura de refrigeración más el valor banda de temperatura de refrigeración acciona el compresor del circuito de recuperación,
Una tercera configuración denominada Deshumídificacíón Gratuita y Calor, en la que necesitando e! ambiente de la piscina aporte de calor, el dispositivo de control electrónico regula la humedad relativa del aire de ambiente accionando los circuitos frigoríficos C3, C2 y C1 y aumentando e! caudal de aire de ventilación, inc!uso hasta e! 100%, mediante el accionamiento coordinado de lsa compuertas de aire de extracción de aire de ventilación, y de forma simultánea regula (a temperatura del aire de ambiente accionando ei circuito de recuperación CB en modo calefacción, es decir evaporando sobre ei aire de extracción y accionando el aporte de calor en la batería de apoyo.
En dicha configuración, el dispositivo de control electrónico recibe ei valor de humedad y temperatura del aire de ventilación medidos por la sonda de temperatura del aire de ventilación y la sonda de humedad del aire de ventilación, recibe ei valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente, y también recibe el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente, y, si ía humedad absoluta y la entalpia de dicho aire de ventilación son inferiores a la humedad absoluta y entalpia del aire de ambiente y sí el va!or medido por ¡a sonda de temperatura del aire de ambiente es inferior ai valor de consigna de temperatura de calefacción, regula la humedad relativa del aire de ambiente según la siguiente lógica: si el valor medido por ía sonda de humedad del aire de ambiente es superior al valor de consigna de humedad más un tercio de la banda de humedad de calefacción acciona el compresor del circuito G3, si eí valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más dos tercios de la banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito C2, si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior al valor de consigna de humedad más la banda de humedad de calefacción, acciona eí compresor del circuito C1 y 9
si el valor medido por la sonda da humedad del aire de ambiente se encuentra entre el valor de consigna de humedad más la banda de humedad de calefacción y ei valor de consigna de humedad más banda de humedad de calefacción más un valor de desplazamiento de deshumidifícación gratuita de invierno menos un valor de banda deshumidifícación gratuita de invierno aumenta ei caudal de aire de ventilación proporctonalmente entre el 0% y el 100% en un rango de humedad de valor banda deshumidifícación gratuita de invierno, mediante el accionamiento coordinado de lsa compuertas de aire de extracción y de aire de ventilación, y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente siguiendo la siguiente lógica: el dispositivo de control electrónico compara el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente con unos valores establecidos de consigna de temperatura de calefacción, de banda de temperatura de calefacción, de desplazamiento de apoyo de agua caliente y de banda de apoyo de agua caliente, de forma que si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es inferior al valor de consigna de temperatura de calefacción menos el vaior de banda de temperatura de calefacción acciona la válvula de inversión del circuito de recuperación CR y ei compresor del circuito de recuperación y si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente se encuentra entre eí valor de consigna de temperatura de calefacción menos el vaior banda de temperatura de calefacción y entre el valor de consigna de temperatura de calefacción menos eí valor de desplazamiento de apoyo de agua caliente más el valor de banda de apoyo de agua caliente acciona la válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente entre el 100% de apertura y el 0% de apertura de manera proporcional en un rango de temperatura ambiente de valor banda de apoyo de agua caliente.
Una cuarta configuración denominada Deshumidifícación Gratuita y Frío, en la que necesitando ei ambiente de ía piscina disminuir su temperatura, ei dispositivo de control electrónico regula la humedad relativa del aire de ambiente aumentando el caudal de aire de ventilación, incluso hasta el 100%, mediante el accionamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción y de aire de ventilación y accionando los circuitos frigoríficos C3, CR, C1 y 02 y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente accionando eí circuito C3 y el circuito de recuperación CR en modo refrigeración, es decir condensado sobre el aire de extracción.
En dicha configuración, el dispositivo de control electrónico recibe el valor de humedad y temperatura del aire de ventilación medidos por la sonda de temperatura del aire de ventilación y ia sonda de umed d del arre de ventilación, recibe ei vaíor medido por ja sonda de temperatura del aire de ambiente, y tam ién recibe el valor medido por Ea sonda de humedad del aire de ambiente, y, si la humedad absoluta y ta entalpia d dicho aire de ventilación son inferiores a ia humedad absoluta y entalpia deí aire de ambiente y sí eí valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior al valor de consigna de temperatur de refrigeraetón, regula la humedad relativa del aire de ambiente según la siguiente lógica de funcionamiento: sí el valor medido por ia sonda d humedad del aire de ambiente, se encuentra entre ei valor de consigna de humedad menos un valor de desplazamiento de deshumidíficación gratuita en verano y entre e! valor de consigna de humedad menos un valor de desplazamiento de deshumidíficación gratuita en verano más un valor de banda de deshumidíficación gratuita de verano aumenta el caudal de aire de ventiiadon, de manera proporcionai entre el 0% y el 100% en un rango de valor banda de deshumidíficación gratuita de verano, medíante eí abonamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción y de aire de ventilación, y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente, es superior al valo de consigna de humedad más un cuarto de la banda de humedad de ref rigeractón acciona el compresor del circuito C3, si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más dos cuartos de la banda d humedad de refrigeración, acciona el compreso del circuito de recuperación, si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más tres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C1 , y sí eí valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior ai vaior d consigna de humedad más la banda de humedad de reír¡gerac¾ , acciona el compresor det circuito C2, y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente siguiendo la siguiente lógica: sí el vator medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior ai vaior de consigna de temperatura de refrigeración más un medio del vatar de banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito C3 y sí el valor medkJo por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior ai vaior de consigna de temperatura de refrigeración más el valor banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito de recuperación.
Una quinta configuración denominada Desnumidifícacíón y Frío Gratuito e la que necesitando ei ambiente d la piscina disminuir su temperatura, el dispositivo de control electrónico regula la humedad relativa del aire de ambiente accionando los circuitos frigoríficos C3, OR, C1 y C2 y de form simultáne regula la temperatura del aire de ambiente aumentando el caudal de aire de ventilación, incluso hasta el 100%, mediante el accionamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción y de aire de ventilación accionando ei circuito C3 y el circuito de recuperación CR en modo refrigeración, es decir condensado sobre el aire de extracción,
En dicha configuración, el dispositivo de control electrónico recibe el valor de humedad y el valor de la temperatura del aire de ventilación medidos por la sonda de temperatura del aire de ventilación y la sonda de humedad del aire de ventilación, recibe el vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente, y también recibe el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente, y, si la temperatura de dicho aire de ventilación es inferior a la temperatura del aire de ambiente, o alternativamente tanto la temperatura de dicho aire de ventilación como la entalpia son interiores a ías del aire de ambiente, y sí eí vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior ai vaior de consigna de temperatura de refrigeración, regula la humedad relativa del aire de ambiente siguiendo la siguiente lógica: si el vaior medido por la sonda de humedad deí aire de ambiente, es superior al valor de consigna de humedad más un cuarto de la banda de humedad de refrigeración acciona el compresor deí circuito C3, sí el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior a! vaior de consigna de humedad más dos cuartos de la banda, de humedad de refrigeración, acciona ei compresor del circuito de recuperación, si el vaior medido por la sonda de humedad del aire de ambiente es superior al valor de consigna de humedad más fres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C1 , y si el valor medido por la sonda, de humedad del aire de ambiente es superior ai valor de consigna de humedad más la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor deí circuito C2, y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente, siguiendo la siguiente lógica: sí e! valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente se encuentra entre el vaior de consigna de temperatura de refrigeración menos un vaior de desplazamiento de enfriamiento gratuito en verano y entre el valor de consigna de temperatura de refrigeración menos un vaior de desplazamiento de enfriamiento gratuito en verano más un valor de banda de enfriamiento gratuito en verano aumenta el caudal de aire de ventilación de manera proporcional entre el 0% y el 100% en un rango de temperatura de ambiente de valor banda de enfriamiento gratuito de verano, y sí ei vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración más un medio del valor de banda de temperatura de refrigeración acciona el compresor del circuito C3 y si e! valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente es superior ai vaior de consigna de temperatura de refrigeración más el valor banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito de recuperación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con Sos ejemplos preferentes de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, la figura que se relaciona a continuación:
Figura i . Esquema de los circuitos frigoríficos, flujos de aire y componentes que constituyen la nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción medíante circuito frigorífico de compresión mecánica.
En la indicada figura se muestran los siguientes detalles:
1 , Aire de ambiente.
2. Aire de extracción. 3. Aire de ventilación,
4. Aire de mezcla.
5. Aire de impulsión.
6. Ventiladores de retomo,
7. Ventiladores de impulsión. 8. Compresor del circuito C1 .
Figure imgf000014_0001
9. Compresor del circuito C2. 10. Compresor del circuito C3.
1 1. Compresor del circuito de recuperación.
12. Batería evaporadora del circuito C1.
13. Batería evaporadora del circuito C2,
14. Batería ©vaporadora del circuito C3.
15. Batería condensadora del circuito C 1.
16. Batería condensadora del circuito C2.
7. Intercambiador de calor condensador del circuito C3.
18. Batería evaporadora condensadora del circuito de recuperación CR. 19. Batería eondensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR.
20. Válvula de inversión del circuito de recuperación CR.
21. Dispositivo de control electrónico.
22. Compuerta de aire de extracción.
23. Compuerta de aire de ventilación.
24, Váivu la de 3 vías de ía batería de apoyo de agua caliente.
25. Batería de apoyo de agua caliente.
28. Sonda de temperatura del aire de ambiente.
27. Sonda de humedad del aire de ambiente.
28. Sonda de temperatura del aire de ventilación,
29. Sonda de humedad del aire de ventilación.
30. Sonda de temperatura deí aire de mezcla.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN PREFERENTE A modo de ejemplo de realización preferente en ía "Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación", los compresores (8), {9), {10} y {1 1} son de tipo scroil de refrigerante R-41GA de 10 CV de potencia, el intercambiador de calor condensador del circuito C3 { 17} es de tipo de placas soldadas, las baterías «vaporadoras (12), (13) y (14) se construyen a partir de conjunto de tubos de cobre con aletas de aluminio con protección anticorrosión , las baterías condensadoras (15) y (16) se construyen a partir de conjunto de tubos de cobfe con aletas de aluminio recubiertas de poíiuretano, la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR ( 9) es una batería de tubos aleteada de cobre con aletas de aluminio con protección anticorrosión , la batería evaporadora/condensadora del circuito de recuperación CR {18} es una batería de tubos aleteada de cobre con aletas de aluminio con protección anticorrosión, los 2 ventiladores de retorno {8} son de tipo radiales electrónicamente conmutados de 560 mm de diámetro y 4,700 W, los 3 ventiladores de impulsión (7) son de tipo radiales electrónicamente conmutados de 500 mm de diámetro y 5.500 W . Gracias a todos ellos, en la configuración Deshumectación y Calor un caudal de aire de mezcia (4) de 34.000 m3/h se deshumecta a razón de 73,5 kg/h de agua en los evaporadores (12), (13} y (14), se pre-caííenta 26,1 kW en los condensadores (15) y (18) y se calienta 43,3 kW en la batería evaporadora condensadora del circuito de recuperación CR (18), y el agua de la piscina se calienta en el intercambiador de calor condensador del circuito C3 (17) desde 28 SC a 33 SC con una potencia de 43,5 kW.
Como ya se ha dicho, en la configuración Deshumectación y Calor el dispositivo de control electrónico (21 ) regula la humedad relativa del aire de ambiente (1 ) accionando los compresores (10), (9) y (8) en ese orden de accionamiento y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente (1 ) accionando el compresor del circuito de recuperación (1 1 ) y la válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20) para que la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR (19) funcione evaporando sobre el aire de extracción e introduciendo un aporte de calor de calor accionando la válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente (24) de ta batería de apoyo de agua caliente (25), en ese orden de accionamiento.
Si las cargas térmicas que recibe el recinto de la piscinas son tales que la temperatura del aire de ambiente (1) sube por encima de un vaior prefijado, ía bomba de calor pasa a funcionar en la configuración denominada Deshumectación y Frío en la que el dispositivo de control electrónico (21) regula la humedad relativa del aire de ambiente (1) accionando los compresores (10), {11}, (8) y (9) en ese orden de accionamiento, y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente (1 ) accionando el compresor del circuito C3 (10) 5 y el compresor del circuito de recuperación ( 1), funcionando la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR {19} condensado sobre e! aire de extracción, en ese orden de accionamiento.
Sí las condiciones de humedad del aire exterior, son tales que su introducción favorece la0 deshumectación pero hace falta calentar el recinto, la bomba de calor pasa a funcionar en una tercera configuración denominada Deshumídífícacíón Gratuita y Calor, en ía que si la humedad absoluta y la entalpia del aire de ventilación (3) son inferiores a la humedad absoluta y entalpia del aire de ambiente (1), regula la humedad relativa del aire de ambiente (1), accionando los compresores (10), (9) y (8) aumentando el cauda! de aire de ventilación,5 incluso hasta el 100%, mediante ei accionamiento coordinado cíe las compuertas de aire de extracción (22) y de aire de ventilación (23), en eso orden de accionamiento, y de forma simultánea regula la temperatura del airo do ambiente (1) accionando ei compresor del circuito de recuperación (11 ) y la válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20) para que la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR (19)0 funcione evaporando sobre eí a re de extracción e introduciendo un aporte de caior accionando la válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente (24) de la batería de apoyo de agua caliente (25), en ese orden de accionamiento.
Si las condiciones do humedad del aire exterior, son tales que su introducción favorece laS deshumectación pero hace falta enfriar el recinto, la bomba de calor pasa a funcionar en una cuarta configuración denominada Deshumidificacíón Gratuita y Frío, en la que el dispositivo de control electrónico (21) regula la humedad relativa del aire de ambiente (1) aumentando el caudal de aire de ventilación, incluso hasta ef 100%, mediante el accionamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción (22) y de aire de ventilación (23) yG accionando los compresores (10), (11), (8) y (9) en ese orden de accionamiento y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente (1) accionando el compresor del circuito C3 (10) y e! compresor del circuito de recuperación (11) funcionando la batería condensadora/evaporadora del circuito de recuperación CR (19) condensado sobre el aire de extracción, en ese orden de accionamiento. Sí las condiciones de temperatura del aire exterior son taies que su introducción permite aportar refrigeración o bien si tas condiciones de temperatura de aire exterior son taies que su introducción permite disminuir la temperatura del aire del recinto sin aumentar la entaipia del aire del locai la bomba de calor pasa a funcionar en una quinta configuración denominada Deshumidifteación y Frío Gratuito en la que e! dispositivo de control electrónico (21 ) reguía la humedad relativa del aire de ambiente accionando los circuitos frigoríficos C3, CR, C1 y C2 y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente aumentando el cauda! de aire de ventilación, incluso hasta ei 100%, mediante el accionamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción y de aire de ventilación accionando el circuito 03 y el circuito de recuperación CR en modo refrigeración, es decir condensado sobre el aire de extracción.
No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan. La tecnología que lo implernente, las dimensiones de los elementos descritos y sus aplicaciones serán susceptibles de variación siempre y cuando eilo no suponga una alteración en la esenciaiidad del invento.

Claims

í? REIVINDICACIONES
1.- Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de ca!or del aire de extracción y evacuación de caior al aire de extracción medíanle circuito frigorífico de compresión
$ mecánica y procedimie to de regulación construida con: unos ventiladores de retomo (6), unos ventiladores de impulsión (?}, un circuito frigorífico C1 compuesto principalmente por un compresor del circuito C1 (8), una batería ©vaporadora del circuito C1 (12), una batería condensadora del circuito C1 {15}, un circuito frigorífico C2 compuesto principaimente por un compresor del circuito C2 (9), una batería «vaporadora del circuito C2 (13), una batería0 condensadora del circuito C2 (18}, un circuito frigorífico C3 compuesto principaimente por un compresor del circuito 03 {10}, una batería ©vaporadora del circuito C3 (14), un intercambiador de calor condensador del circuito C3 (17), un dispositivo de control electrónico (21), una compuerta de aire de extracción (22), una compuerta de aire de ventilación (23), una válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente (24) queS regula la capacidad calorífica de una batería de apoyo de agua caliente (25), una sonda de temperatura del aire de ambiente (26), una sonda de humedad del aire de ambiente (27), una sonda de temperatura del aire de ventilación (28), una sonda de humedad del aire de ventilación (29), una sonda de temperatura del aire de mezcla (30), todos dispuestos en relación con las corrientes de aire de ambiente (1), aire de extracción (2), aire de ventilación0 (3), aire de mezcla (4), y aire de impulsión (5), de forma que ei aire de ambiente (1 ) es aspirado por los vengadores de retorno (6), siendo una fracción del mismo expulsada corno aire de extracción {2} a través de la compuerta de aire de extracción (2), pero previamente atravesando la batería condensadora evaporadora del circuito de recuperación (19), de forma que la fracción restante se mezcla con el aire de ventilación (3), que entra en la5 máquina a través de la compuerta de aire de ventilación (23), formando ambas corrientes de aire el aire de mezcla (4), de forma que este se reparte uniformemente para atravesar la batería evaporadora del circuito C1 (12), la batería ©vaporadora del circuito C2 {13} y la batería evaporadora del circuito C3 {14}, para posteriormente voiver a repartirse uniformemente para atravesar ¡a batería condensadora del circuito C1 (15) y la batería condensadora del circuito C2 (16), para posteriormente atravesar la batería ©vaporadora/condensadora del circuito de recuperación CR (18), para posteriormente atravesar la batería de apoyo efe agua caliente (25), para finalmente ser impulsado al recinto de la piscina cubierta por los ventiladores de impulsión (7), caracterizada por realizar la recuperación de calor del aire de extracción (2) exclusivamente mediante un circuitoS frigorífico reversible CR, compuesto principalmente por un compresor del circuito de recuperación (11), una aterí avaporadora/rxwdensadora del circuito de recuperación CR (18), una batería condensadora evaporadona del circuito de recuperación CR (19), una válvula de inversión del circuito da recuperación CR (20)., que puede operar recuperando todo a! calor del aire de extracción (2) accionando ei compresor del circuito de recuperación
S (11) y la válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20), funcionando entonces la batería condensadoratevaporadora del circuito de recuperación CR (19) como evaporador y la batería evaporadora/condanaadora del circuito de recuperación CR (18) como condensador, o bien, puede funcionar proporcionando una capacidad de des urnectación adicional con una alta eficiencia termodinámica accionando e! compresor del circuito de0 recuperación ( 1), funcionando entonces la batería ©vaporadora/condensadora del circuito de rec peración CR (18) corno evaporador y la batería condensadora/évaporadora del circuito de recuperación CR (19) como condensador evacuando al calor al aira da extracción.
2.~ Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor a! aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación construida con: unos ventiladores de retorno (8), uno ventiladores de impulsión (7), un circuito frigorífico C1 compuesto principalmente por un compresor del circuito G1 (8), una batería evaporadora del circuito C1 (1 ), una batería0 condensadora del circuito G1 {15), un circuito frigorífico C2 compuesto principalmente por un compresor del circuito C2 (9), una batería «vaporadora del circuito C2 (13), una batería condensadora del circuito C2 ( 6), un circuito frigorífico C3 compuesto principalmente por un compresor del circuito C3 (10), una batería ©vaporadora del circuito C3 (14), un intercambiador de caior condensador del circuito C3 (17), un circuito de recuperación CRS compuesto principalmente por un compresor del circuito de recuperación (11), un® batería evaporadora/'condensadora del circuito de recuperación CR (18), una batería condensadora ovaporadora del circuito de recuperación CR (19), una válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20), un dispositivo de control electrónico (21), una compuerta de aire de extracción (22), una compuerta de aire de ventilación (23), una0 váivu la de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente (24) que regula la capacidad caioriíica de una batería de apoyo do agua caliente (25), un sonda de temperatura del airo de ambiente (28), una sonda de humedad del aire de ambiente (27), una sonda de temperatura del aire de ventilación (28), una sonda de humedad del aire de ventilación (29), una sonda de temperatura del aire de mezcla (30), todos dispuestos en relación con las5 corrientes de aire de ambiente (1 ), aire de extracción (2), aire de ventilación (3), aire de mezcla (4), y aire de impulsión (5).. , efe forma que e! aire de ambiente (1 ) es aspirado por los ventiladores de retomo (8), siendo una fracción del mismo expulsada como aire de extracción (2) a través de la compuerta de aire de extracción (2), pero previamente atravesando la batería condensadora/evaporadora deí circuito de recuperación (19), de s forma que la fracción restante se mezcla con el aire de ventilación (3), que entra en la máquina a través de la compuerta de aire de ventilación (23), formando ambas corrientes de aire el aire de mezcla (4), de forma que este se reparte uniformemente para atravesar la. batería evaporadora del circuito C1 (12), la batería evaporadora deí circuito 02 (13) y la batería evaporadora del circuito G3 (14}5 para posteriormente volver a repartirse m uniformemente para atravesar la batería condensadora del circuito 01 (15) y la batería condensadora del circuito C2 (18), para posteriormente atravesar la batería ©vaporadora condensadora del circuito de recuperación CR 18), para posteriormente atravesar la batería de apoyo de agua caliente (2S), para finalmente ser impulsado a! recinto de la piscina cubierta por los ventiladores de impulsión, caracterizada por disponer de un
15 método de regulación automática que permite que la máquina pueda operar en una configuración denominada Oeshumecía ión y Calor en ía que el dispositivo de control electrónico {21} recibe el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) y lo compara con un vaior establecido de consigna de temperatura de calefacción y también recibe el vaior medido por la sonda de humedad del aire do ambiente (2?) y lo compara con
2a unos valores establecidos de consigna de humedad y de banda de humedad de calefacción, de forma que si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (28) es inferior al vaior de consigna de temperatura de ambiente de calefacción y el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior a! valor de consigna de humedad más un tercio de la banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del
25 circuito C3 (10), si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai vaior de consigna de humedad más dos tercios de la banda humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito 02 (9) y si el vaior medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) s superior a! valor de consigna de humedad más la banda de humedad de calefacción, acciona, compresor del circuito C1 (8), y de forma
30 simultánea el dispositivo de control electrónico (21) recibe e! vaior medido por ía sonda de temperatura del aire de ambiente (26), y lo compara con unos valores establecidos de consigna de temperatura de calefacción, de banda de temperatura de calefacción, de desplazamiento de apoyo de agua caliente y d banda de apoyo de agua caliente, de forma que si e! vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (28) es inferior a!
¾$ valor de consigna de temperatura de calefacción menos e! vaior de banda de temperatura de calefacción acciona la válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20) y el 28
compresor del circuito de recuperación (11) y si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) se encuentra entre el valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor de band de temperatura de calefacción y entre el valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor de desplazamiento de apoyo de agua caliente más e! valor de banda de apoyo de agua callente acciona la válvula de 3 vfas de la batería de apoyo de agua calíante (24} entre el 100% de apertura y eí 0% de apertura de manera proporcional en un rango de temperatura ambiente de valor banda de apoyo de agua caliente.
3.- Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor a! aire de extracción medíante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación según la reivindicación 2, caracterizada por disponer de un método de regulación automática que permite que la máquina pueda operar en una configuración denominada Deshumectactón y Frió en la que el dispositivo de control eiectrónico (21 ) recibe eí valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) y lo compara con un valor establecido de consigna de temperatura de refrigeración y también recibe ei valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) y lo compara con unos valores establecidos de consigna de humedad y de banda de humedad de refrigeración, de forma que sí el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es superior a! valor de consigna de temperatura de refrigeración regula la humedad relativa del aire de ambiente (i ) según la siguiente lógica: si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), es superior al valor de consigna de humedad más un cuarto de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C3 (10), si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior al valor de consigna de humedad más dos cuartos de la batida de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito de recuperación (11) y sí el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior a! valor de consigna de humedad más tres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona ei compresor del circuito C1 (8), y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior a! valor de consigna de humedad más la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C2 (9) y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente (1) siguiendo la siguiente íógica: si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración más un medio del valor de banda de temperatura de refrigeración acciona e! compresor del circuito C3 (10) y si ei valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (28) es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración más el valor banda de temperatura de refrigeración acciona el compresor del circuito de recuperación (1 1 }.
4. ·· Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de caior del aire de extracción y evacuación de calor ai aire de extracción medíante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada por disponer de un método de regulación automática que permite que la máquina pueda operar en una configuración denominada Deshumidíficaclón Gratuita y Calor en la que ei dispositivo de control electrónico (21 ) recibe el valor de humedad y temperatura del aire de ventilación (3) medidos por la sonda de temperatura del aire de ventilación (28) y la sonda de humedad del aire de ventilación (29), recibe el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (28), y también recibe el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), y, si la humedad absoluta y la entalpia de dicho aire de ventilación (3) son inferiores a la humedad absoluta y entalpia del aire de ambiente ( 1 ) y sí ei valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es inferior al valor de consigna de temperatura de calefacción, regula la humedad relativa del aire de ambiente (1} según la siguiente lógica; si ei valor medido por ía sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai valor de consigna de humedad más un tercio de la banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito C3 (10), si ei valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai valor de consigna de humedad más dos tercios de la. banda de humedad de calefacción, acciona el compresor del circuito C2 (9), si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai vaior de consigna de humedad más la banda de humedad de calefacción, acciona ei compresor del circuito Cl (8) y si ei valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) se encuentra entre ei valor de consigna de humedad más ía banda de humedad de calefacción y ei valor de consigna de humedad más banda de humedad de calefacción más un valor de desplazamiento de deshumidificacion gratuita de invierno menos un valor de banda deshumidiflcacíón gratuita de invierno aumenta e! caudal de aire de ventilación proportíonaíroente entre ei 0% y ei 100% en un rango de humedad de vaior banda deshumidifícación gratuita de invierno, mediante el accionamiento coordinado de las compuertas de aire de extracción (22) y de aire de ventilación (23), y de forma simultánea regula la temperatura deí aire de ambiente (1 ) siguiendo ía siguiente lógica: el dispositivo de control eiectrónico (21) compara ei valor medido por ía sonda de temperatura del aire de ambiente (26) con unos valores establecidos de consigna de temperatura de calefacción, de banda de temperatura de calefacción, de desplazamiento de apoyo de agua caíiente y de banda de apoyo de gua caliente, efe forma que si e! valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es Inferior al valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor de banda de temperatura de calefacción acciona la válvula de inversión del circuito de recuperación CR (20) y el compresor del circuito de recuperación (11 } y si el vaior medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) se encuentra entre el valor de consigna de temperatura de calefacción menos el valor banda de temperatura de calefacción y entre el vaior de consigna de temperatura de calefacción menos el vaior de desplazamiento de apoyo de agua caliente más el valor de banda de apoyo de agua caliente acciona la válvula de 3 vías de la batería de apoyo de agua caliente {24} entre el 100% de apertura y el 0% de apertura de manera proporcional en un rango de temperatura ambiente de vaior banda de apoyo de agua caliente.
5. - Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de calor del aire de extracción y evacuación de calor al aire de extracción mediante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación según las reivindicaciones 2, 3 y 4, caracterizada por disponer de un método de regulación automática que permite que la máquina pueda operar en una configuración denominada Deshumidificación Gratuita y Frío en la que et dispositivo de control electrónico (21 ) recibe el valor de humedad y temperatura del aire de ventilación (3) medidos por la sonda de temperatura del aire de ventilación {28} y la senda de humedad del aire de ventilación (29), recibe el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26), y también recibe el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), y, si la humedad absoluta y la entalpia de dicho aire de ventilación (3) son inferiores a la humedad absoluta y entalpia del aire de ambiente (1 ) y si e! valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente {28) es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración, regula, la humedad relativa del aire de ambiente (1) según la siguiente lógica de funcionamiento: sí el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), se encuentra entre el valor de consigna de humedad menos un valor de desplazamiento de deshumidificación gratuita en verano y entre el vaior de consigna de humedad menos un valor de desplazamiento de deshumidificación gratuita en verano más un valor de banda de deshumidificación gratuita de verano aumenta el caudal de aire de ventilación (3), de manera proporcional entre e! 0% y ei 100% en un rango de valor banda de deshumidificación gratuita de verano, mediante el accionamiento coordinado de lsa compuertas de aire de extracción (22) y de aire de ventilación (23), y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente {27}, es superior ai valor de consigna de humedad más un cuarto de la banda de humedad de refrigeración acciona el compresor del 23
circuito G3 (10), si eí vaíor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior al valor de consigna de humedad más dos cuartos de ía banda de humedad de refrigeración, acciona ei compresor del circuito de recuperación (11), si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai valor de consigna de humedad más tres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona el compresor del circuito C1 (8), y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior a! valor de consigna de humedad más la banda de humedad de refrigeración, acciona e! compresor del circuito C2 (9), y de forma simultánea reguía la temperatura del aire de ambiente (1) siguiendo la siguiente lógica; si ei valor medido por ía sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es superior al valor de consigna de temperatura, de refrigeración más un medio del vaíor de banda de temperatura de refrigeración acciona ef compresor deí circuito C3 (10} y sí el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (28) es superior ai vaíor de co s gna de temperatura de refrigeración más el vaíor banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito de recuperación (11 ).
Θ. - Nueva bomba de calor de piscinas con recuperación de caior del aire de extracción y evacuación de calor ai aire de extracción medíante circuito frigorífico de compresión mecánica y procedimiento de regulación 2, 3, 4 y 5, caracterizada por disponer de un método do regulación automática que permite que la máquina pueda operar en una configuración denominada Deshumidíficacíón y Frió Gratuito en ía que el dispositivo de control electrónico (21) recibe ei valor de humedad y et vaíor de ía temperatura del aire de ventilación (3) medidos por ía sonda de temperatura del aire de ventiíacíón (28) y la sonda de humedad del aire de ventilación (29), recibe el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) , y también recibe ei valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), y, sí la temperatura de dicho aire de ventilación (3) es inferior a ía temperatura del aire de ambiente (1), o alternativamente* tanto la temperatura de dicho aire de ventilación (3) como la entalpia son Interiores a las del aire de ambiente (3), y sí el vaíor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es superior al valor de consigna de temperatura de refrigeración, regula la humedad relativa del aire de ambiente (1) siguiendo la siguiente lógica: sí el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27), es superior al valor de consigna de humedad m s un cuarto de la banda de humedad de refrigeración acciona ei compresor del circuito C3 (10), sí ei valor medido por ¡a sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior a! valor de consigna de humedad más dos cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona ei compresor del circuito 24
de recuperación (11 ), sí eí valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai valor de consigna de humedad más tres cuartos de la banda de humedad de refrigeración, acciona e! compresor del circuito Ct (8), y si el valor medido por la sonda de humedad del aire de ambiente (27) es superior ai valor de consigna de humedad más la banda de humedad de refrigeración, acciona si compresor del circuito C2 (9), y de forma simultánea regula la temperatura del aire de ambiente (1 ), siguiendo la siguiente lógica: si el valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambientó (26) se encuentra entre el valor de consigna de temperatura de refrigeración menos un valor de desplazamiento de enfriamiento gratuito en verano y entre el valor de consigna de temperatura de refrigeración menos un valor de desplazamiento de enfriamiento gratuito en verano más un valor de banda de enfriamiento gratuito en verano aumenta el cauda! de aire de ventilación {3} de manera proporcional entre el 0% y ei 100% en un rango de temperatura de ambiente de valor banda de enfriamiento gratuito de verano, y si ei valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente {26} es superior a! valor de consigna de temperatura de refrigeración mas un medio del valor de banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito C3 (10} y si o! valor medido por la sonda de temperatura del aire de ambiente (26) es superior a! valor de consigna de temperatura de refrigeración más ei valor banda de temperatura de refrigeración acciona ei compresor del circuito de recuperación
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