INSTALACIÓN DE BOMBA TERMICA.

Instalacion de bomba termica (1) comprendiendo un primer circuito frigorifico (K1) con un cambiador termico intermedio (2) como condensador,

un segundo circuito frigorifico (K2) con el cambiador termico intermedio (2) como evaporador, un primer circuito de calefaccion (H1), en el cual se hace circular un medio transmisor termico y al cual se puede transferir, mediante el cambiador termico intermedio (2), energia desde el primer circuito frigorifico (K1), estando el cambiador termico intermedio (2) montado directamente en el primer circuito de calefaccion (H1) 15 y estando previsto un segundo circuito de calefaccion (H2), en el cual se hace circular tambien un medio transmisor termico y con el cual esta conectado un condensador de alta presion (9) situado en el segundo circuito frigorifico (K2) para transferir energia a partir del segundo circuito frigorifico (K2), caracterizado por un disipador de calor comun (11), a saber un sistema de calefaccion o un dispositivo de calefaccion de un sistema de ventilacion o un sistema de produccion de agua caliente, que esta integrado tanto en el primer circuito de calefaccion (H1) como en el segundo circuito de calefaccion (H2) y puede ser alimentado de energia, bien mediante el segundo circuito de calefaccion (H2), bien mediante el primer circuito de calefaccion (H1), pudiendo circular tanto el medio transmisor termico del primer circuito de calefaccion (H1) como el medio transmisor termico del segundo circuito de calefaccion (H2) a traves del disipador de calor comun (11)

La invención se refiere a una instalación de bomba térmica que puede utilizarse a efectos de calefacción y/o de refrigeración, de acuerdo con el concepto general de la

10 reivindicación 1. Una instalación de bomba térmica de esta índole es conocida por ejemplo por las patentes DE 33 11 505 C2 o US 4 391 104. Una instalación de bomba térmica, particularmente para la calefacción de un edificio, de regla general está

15 realizada con un circuito frigorífico de un solo escalón. Una realización con un circuito frigorífico de varios escalones también es posible, pero aumenta el esfuerzo constructivo de manera considerable. La instalación de bomba térmica conocida por la DE 11 505 C2 dispone de dos circuitos frigoríficos, siendo utilizado un licuefactor en el primer circuito frigorífico al mismo tiempo como evaporador en el segundo circuito frigorífico. En un evaporador del primer circuito frigorífico, el agente de trabajo del mismo recibe calor de un medio de una fuente de calor. Para la emisión de calor a un medio de calefacción está previsto un licuefactor del segundo circuito frigorífico. Ambos circuitos frigoríficos comprenden adicionalmente un cambiador térmico respectivo a

través del cual circula el medio de la fuente de calor, antes de que éste sea alimentado al evaporador del primer circuito frigorífico.

El objeto de la invención es indicar una instalación de bomba térmica que permita una utilización especialmente flexible, presentando al mismo tiempo una construcción sencilla.

De acuerdo con la invención, este objeto se resuelve mediante una instalación de bomba térmica con las 10 características de la reivindicación 1. En este caso, la instalación de bomba térmica comprende un primer circuito frigorífico, un segundo circuito frigorífico y un primer circuito de calefacción. Como componente común de los tres circuitos mencionados está previsto un cambiador térmico 15 intermedio. El cambiador térmico intermedio sirve como condensador en el primer circuito frigorífico, y como evaporador en el segundo circuito frigorífico. Adicionalmente, el cambiador térmico intermedio es utilizable para alimentar el primer circuito de calefacción con energía

20 del primer circuito frigorífico. Los circuitos frigoríficos no están conectados entre sí con respecto al agente frigorífico que circula respectivamente en los mismos. Por lo tanto, el cambiador térmico intermedio comprende tres espacios separados entre sí, a saber, uno para el agente frigorífico del primer circuito frigorífico, uno para el agente frigorífico del segundo circuito frigorífico, y uno para el circuito de calefacción. Al mismo tiempo, el cambiador térmico intermedio

está configurado para una transmisión de energía especialmente eficaz, al menos entre el agente frigorífico del primer circuito frigorífico y el agente frigorífico del segundo circuito frigorífico, así como entre el agente frigorífico del primer circuito frigorífico y el medio que circula en el primer circuito de calefacción.

A través de un condensador de alta presión, integrado en el mismo, se puede extraer energía calorífica del segundo circuito frigorífico. La función del condensador de alta presión en el segundo circuito frigorífico, por lo tanto, se puede comparar a la función del cambiador térmico intermedio en el primer circuito frigorífico. Se ha optado por la denominación de “condensador de alta presión”, porque, al utilizar el cambiador térmico intermedio como evaporador en el segundo circuito frigorífico, el nivel de temperatura en el condensador de alta presión es más elevado que el nivel de temperatura en el cambiador térmico intermedio, que sirve también como condensador, a saber en el primer circuito frigorífico. Por ello, al menos en el caso de unos medios frigoríficos idénticos en el primer y el segundo circuito frigorífico, el nivel de presión con respecto al medio frigorífico en el condensador de alta presión es más elevado que el nivel de presión del agente frigorífico del primer circuito frigorífico en el cambiador térmico intermedio. Sin embargo, los medios frigoríficos en los dos circuitos frigoríficos no son necesariamente idénticos. En caso de que se eligen unos medios frigoríficos diferentes, en cuyo caso el agente frigorífico del segundo circuito frigorífico

presenta una temperatura de evaporación más alta que el agente frigorífico del primer circuito frigorífico, también existe la posibilidad que el nivel de presión en el condensador de alta presión tenga un nivel similar a la presión del agente frigorífico del primer circuito frigorífico en el cambiador térmico intermedio.

De acuerdo con una realización preferente, un disipador de calor, por ejemplo un sistema de calefacción o un dispositivo de calefacción de un sistema de ventilación o un sistema de producción de agua caliente, que puede ser alimentado de energía térmica mediante el condensador de alta presión, también puede ser alimentado de energía térmica mediante el cambiador térmico intermedio. En este caso, el circuito de calefacción que alimenta el disipador de calor con energía térmica a través del condensador de alta presión, es denominado segundo circuito de calefacción. Mediante la integración del disipador de calor, tanto en el primer circuito de calefacción como en el segundo, se obtiene una construcción sencilla de la instalación que permite la

20 utilización especialmente eficaz de los componentes presentes en la instalación de bomba térmica. Según una realización ulterior preferente está prevista una unidad de control que está acoplada con los dos circuitos frigoríficos y al menos con el primero de los dos circuitos de calefacción. La unidad de control permite una conmutación, en función de la necesidad, entre varios modos de funcionamiento de la instalación de bomba térmica. En un primer modo de funcionamiento, el llamado modo de baja

potencia, solamente está en funcionamiento el primer circuito frigorífico. A partir del cambiador térmico intermedio se transmite energía térmica directamente al disipador de calor arriba mencionado, también acoplado con el segundo circuito 5 frigorífico, o a otro disipador de calor, no necesariamente acoplado con el segundo circuito frigorífico. En un segundo modo de funcionamiento, también designado como modo de alta potencia, ambos circuitos frigoríficos están operativos. En este caso se realiza una transmisión de calor desde el primer 10 circuito frigorífico hasta el segundo circuito frigorífico. En este caso, el cambiador térmico intermedio sirve al mismo tiempo como condensador y como evaporador. La alimentación del disipador de calor con energía térmica se efectúa a través del condensador de alta presión. Adicionalmente puede 15 estar prevista la posibilidad de alimentar un segundo disipador de calor, en un nivel de temperatura más bajo, con energía térmica, directamente a partir del cambiador térmico intermedio. Preferentemente, la instalación de bomba térmica se utiliza para la calefacción de habitaciones. El

20 comportamiento de regulación de la unidad de control depende de manera preferente de la temperatura exterior. A continuación, el ejemplo de realización de la invención se describe en detalles mediante un dibujo, en el que la única figura muestra un diagrama esquemático de una

25 instalación de bomba térmica. Una instalación de bomba térmica 1, representada de modo muy simplificado, es realizada como instalación de bomba térmica de alta temperatura con conmutación en cascada de dos

escalones a través de un cambiador térmico intermedio 2 y comprende un primer circuito frigorífico K1, un segundo circuito frigorífico K2, un primer circuito de calefacción H1 y un segundo primer circuito de calefacción H2. La instalación de bomba térmica 1 está destinada primariamente a los efectos de calefacción, pero básicamente también se puede utilizar como instalación frigorífica que proporciona por lo menos un nivel de temperatura aprovechable.

El primer circuito frigorífico K1 también es denominado escalón de baja presión. En este caso, un compresor 3 aspira medios frigoríficos gaseiformes de un evaporador 4 y transporta el medio frigorífico hasta el cambiador térmico intermedio 2 que sirve como condensador en el primer circuito frigorífico K1. El medio frigorífico condensado en el cambiador térmico intermedio 2 es conducido otra vez al evaporador 4 a través de un órgano de expansión 5 que también es denominado estrangulador....

1. Instalación de bomba térmica (1) comprendiendo

un primer circuito frigorífico (K1) con un cambiador 5 térmico intermedio (2) como condensador, un segundo circuito frigorífico (K2) con el cambiador térmico intermedio (2) como evaporador, un primer circuito de calefacción (H1), en el cual se hace circular un medio transmisor térmico y al cual se puede transferir, mediante el cambiador térmico intermedio (2), energía desde el primer circuito frigorífico (K1), estando

el cambiador térmico intermedio (2) montado directamente en el primer circuito de calefacción (H1) 15 y estando previsto un segundo circuito de calefacción (H2), en el cual se hace circular también un medio transmisor térmico y con el cual está conectado un condensador de alta presión (9) situado en el segundo circuito frigorífico (K2) para transferir energía a

20 partir del segundo circuito frigorífico (K2), caracterizado por un disipador de calor común (11), a saber un sistema de calefacción o un dispositivo de calefacción de un sistema de ventilación o un sistema de producción de agua caliente, que está integrado tanto en el primer circuito de calefacción (H1) como en el segundo circuito de calefacción (H2) y puede ser alimentado de energía, bien mediante el segundo circuito de calefacción (H2), bien

mediante el primer circuito de calefacción (H1), pudiendo circular tanto el medio transmisor térmico del primer circuito de calefacción (H1) como el medio transmisor térmico del segundo circuito de calefacción (H2) a través

5 del disipador de calor común (11).

2. Instalación de bomba térmica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que en ambos circuitos frigoríficos (K1, K2) están provistos diferentes agentes frigoríficos.

3. Instalación de bomba térmica (1) según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho que el agente frigorífico del primer circuito frigorífico (K1) presenta un punto de ebullición más bajo que el agente frigorífico del segundo circuito frigorífico (K2).

4. Instalación de bomba térmica (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por tener una unidad de control y regulación (12) acoplada con el primer circuito frigorífico (K1), con el segundo circuito frigorífico (K2) y con el primer circuito de calefacción (H1) y que permite una conmutación, en función de la necesidad, entre un funcionamiento de solamente un circuito frigorífico (K1) y el funcionamiento de los dos circuitos frigoríficos (K1, K2).

5. Instalación de bomba térmica (1) según la

reivindicación 4, caracterizada por el hecho que el comportamiento de control de la unidad de control y regulación (12) depende de la temperatura exterior y/o de la necesidad.