Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos,

para ser interconectado entre el equipo de aire acondicionado (1) y el sistema de zonas (2). El dispositivo de interconexión (3) está configurado para:

- obtener información del sistema de zonas (2) para controlar el equipo de aire acondicionado (1) de forma ajustada a la demanda del sistema de zonas (2), incluyendo al menos el número de zonas, el modo de funcionamiento MF establecido en el sistema de zonas (2) y las temperaturas de consigna y ambiente de las diferentes zonas que componen el sistema de zonas (2);

- obtener una temperatura de consigna TC y una velocidad del ventilador interior VVENT;

- establecer en el equipo de aire acondicionado (1) la temperatura de consigna TC, la velocidad del ventilador interior VVENT y el modo de funcionamiento MF.

bilidad de un correcto funcionamiento sobre el usua-

Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos. Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de las instalaciones de climatización con sistema de control de temperatura en las diferentes zonas (sistema de zonificación) . Antecedentes de la invención En el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) de la legislación española publicado en 2008, dentro del Código Técnico para la Edificación (CTE) en su apartado HE2, exige que las instalaciones de climatización que se realicen desde la fecha de publicación deben estar zonificadas. Es decir, debe existir un sistema de control en las diferentes zonas, que permita controlar la temperatura de la misma de forma independiente a las demás zonas.

Las instalaciones de conductos con equipos bomba de calor de expansión directa se han venido zonificando con sistemas de zonas. Es decir, se utilizan los sistemas de zonas como un complemento del equipo de climatización (la máquina de aire acondicionado propiamente dicha) . Es importante resaltar el ahorro energético que un sistema de zonas imprime en una instalación de conductos que cuenta con una bomba de calor de expansión directa.

Cuando comenzaron a aparecer los sistemas de zonas todavía existían máquinas de conducto de expansión directa con regulación electromecánica. En estos casos, el propio sistema de zonas tomaba el control total de la instalación, haciendo desaparecer el mando termostato de la máquina, y controlando los diferentes elementos de la máquina de forma directa, como la velocidad del ventilador, las etapas de compresión y las válvulas reversibles (V4V) .

Rápidamente, comenzaron a aparecer las máquinas de aire acondicionado con regulación electrónica. En estos casos, la conexión de los sistemas de zonas a estas máquinas se hacía:

• Principalmente, a través de una entrada digital (marcha/paro) o atacando al secundario del transformador de la placa electrónica del equipo.

• Una evolución de lo anterior fue la conexión a través de IR (infrarrojos) , en aquellos equipos que disponen de mando a distancia para su control.

Estas conexiones presentan una serie de aspectos como:

- Para cambiar de modo de funcionamiento, además de hacerlo en el termostato maestro del sistema de zonas, hay que hacerlo en el mando termostato del equipo, para tener los dos sistemas sincronizados. Es decir, para cambiar el modo de funcionamiento, el usuario de la instalación lo ha de hacer obligatoriamente en dos termostatos diferentes, generando una fuente de error en el funcionamiento del sistema conjunto (máquina y sistema de zonas) , así como un inconveniente al usuario final.

- El punto anterior obliga a que coexistan tanto el termostato maestro del sistema de zonas, como el mando termostato del equipo. Y ambos accesibles al usuario de la instalación. Es decir, se tendrán dos rio final que los tiene que sincronizar.

Con todo lo anterior se pude concluir, que la evolución de los equipos de climatización, que han realizado los fabricantes de éstos, introduciendo avances electrónicos en los equipos para hacerlos más eficientes energéticamente, ha provocado que la integración de los equipos de climatización con los sistemas de zonas haya perdido robustez, no pudiendo comunicarse entre de ellos de forma autónoma, ya que el sistema de climatización y la unidad de climatización funcionan de forma paralela pero independientes, teniendo el usuario final que sincronizarlas para que el funcionamiento sea correcto.

La solución a esta situación descrita en el anterior apartado es una pasarela de integración que la presente invención propone, que facilita el cumplimiento de la normativa y ofrece una mejora en la calidad de las instalaciones. Con esta integración se consigue que, a través de una pasarela de comunicación, la máquina de aire acondicionado por conductos junto con un sistema de zonas, sea una solución totalmente compacta de cara al usuario final de la instalación. Descripción de la invención

La invención se refiere a un dispositivo/interfaz/ pasarela electrónica que permite la comunicación entre un sistema de zonificación y el equipo de aire acondicionado de acuerdo con la reivindicación 1. Es decir, dicho dispositivo electrónico permite el paso de información de funcionamiento (temperaturas, modo de funcionamiento, zonas en demanda/confort, velocidad del ventilador, etc.) para actuar en forma consecuente entre ambos sistemas y en ambas direcciones, desde el sistema de zonificación al equipo de aire acondicionado y viceversa. Realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos está configurado para ser interconectado entre el equipo de aire acondicionado y el sistema de zonas, comprendiendo dicho dispositivo de interconexión medios de procesamiento y puertos de comunicación con el sistema de zonas y con el equipo de aire acondicionado, y estando configurado para:

- obtener mediante el protocolo de comunicaciones apropiado la información del sistema de zonas necesaria para el control del equipo de aire acondicionado de forma eficiente y ajustada a la situación exacta de demanda del sistema de zonas, incluyendo al menos el número de zonas, el modo de funcionamiento MF establecido en el sistema de zonas y las temperaturas de consigna y ambiente de las diferentes zonas que componen el sistema de zonas;

- obtener, a partir de la información anterior, una temperatura de consigna TC y una velocidad del ventilador interior VVENT;

- establecer en el equipo de aire acondicionado mediante el protocolo de comunicación apropiado, la temperatura de consigna TC, la velocidad del ventilador interior VVENT y el modo de funcionamiento MF.

El dispositivo de interconexión está preferentemente configurado para obtener la velocidad del ventilador interior VVENT en función de, al menos, el número de zonas en demanda con respecto al número total de zonas del sistema de zonas y las diferencias de temperatura entre temperatura ambiente y tempe

3 4

ratura de consigna de las diferentes zonas del sistema de zonas. El dispositivo de interconexión puede estar configurado para obtener la velocidad del ventilador interior VVENT también en función del tamaño de las diferentes zonas del sistema de zonas, dicho tamaño obtenido mediante comunicación con el sistema de zonas.

En una realización preferente el dispositivo de interconexión está configurado para obtener la temperatura de consigna TC en función del modo de funcionamiento MF y las temperaturas de consigna de las diferentes zonas del sistema de zonas. En este caso el dispositivo de interconexión puede estar configurado para:

- si el modo de funcionamiento MF seleccionado es modo de refrigeración, obtener la temperatura de consigna TC como la temperatura seleccionada por el sistema de zonas menos una constante K, cuyo valor depende de las características del equipo de aire acondicionado;

- si el modo de funcionamiento MF seleccionado es modo de calentamiento, obtener la temperatura de consigna TC como la temperatura seleccionada por el sistema de zonas más una constante K' cuyo valor depende de las características del equipo de aire acondicionado.

La comunicación del dispositivo de interconexión (con el equipo de aire acondicionado y con el sistema de zonas se realiza preferentemente a través del bus físico apropiado así como el protocolo de comunicaciones apropiado tanto al bus físico como a los dispositivos en cuestión. Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 muestra el esquema de conexión de un sistema de zonas y la máquina de climatización con el dispositivo/pasarela de interconexión. Descripción de una realización preferida de la invención La presente invención consiste en un dispositivo electrónico que actúa como pasarela de interconexión entre ambos sistemas y que resuelve los problemas anteriormente comentados. La Figura 1 muestra el esquema de principio de conexión de un sistema de zonas2yunequipo de aire acondicionado o máquina de climatización 1 con un dispositivo de interconexión 3 entre sistemas....

1. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos, caracterizado porque el dispositivo de interconexión (3) está configurado para ser interconectado entre el equipo de aire acondicionado (1) y el sistema de zonas (2) , comprendiendo dicho dispositivo de interconexión (3) medios de procesamiento y puertos de Comunicación con el sistema de zonas (2) y con el equipo de aire acondicionado (1) , y estando configurado para:

- obtener mediante el protocolo de comunicaciones apropiado la información del sistema de zonas (2) necesaria para el control del equipo de aire acondicionado (1) de forma eficiente y ajustada a la situación exacta de demanda del sistema de zonas (2) , incluyendo al menos el número de zonas, el modo de funcionamiento MF establecido en el sistema de zonas (2) y las temperaturas de consigna y ambiente de las diferentes zonas que componen el sistema de zonas (2) ;

- obtener, a partir de la información anterior, una temperatura de consigna TC y una velocidad del ventilador interior VVENT;

- establecer en el equipo de aire acondicionado (1) mediante el protocolo de comunicación apropiado, la temperatura de consigna TC, la velocidad del ventilador interior VVENT y el modo de funcionamiento MF.

2. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos según reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de interconexión (3) está configurado para obtener la velocidad del ventilador interior VVENT en función de, al menos, el número de zonas en demanda con respecto al número total de zonas del sistema de zonas (2) y las diferencias de temperatura entre temperatura ambiente y temperatura de consigna de las diferentes zonas del sistema de zonas (2) .

3. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por con ductos según reivindicación 2, caracterizada porque el dispositivo de interconexión (3) está configurado para obtener la velocidad del ventilador interior VVENT también, en función del tamaño de las diferentes zonas del sistema de zonas (2) , dicho tamaño obtenido mediante comunicación con el sistema de zonas (2) .

4. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de interconexión (3) está configurado para obtener la temperatura de consigna TC en función del modo de funcionamiento MF y las temperaturas de consigna de las diferentes zonas del sistema de zonas (2) .

5. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos según la reivindicación 4, caracterizada porque el dispositivo de interconexión (3) está configurado para:

- si el modo de funcionamiento MF seleccionado es modo de refrigeración, obtener la temperatura de consigna TC como la temperatura seleccionada por el sistema de zonas (2) menos una constante K, cuyo valor depende de las características del equipo de aire acondicionado (1) ;

- si el modo de funcionamiento MF seleccionado es modo de calentamiento, obtener la temperatura de consigna TC como la temperatura seleccionada por el sistema de zonas (2) más una constante K' cuyo valor depende de las características del equipo de aire acondicionado (1) .

6. Dispositivo de interconexión de un sistema de zonas con un equipo de aire acondicionado por conductos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la comunicación del dispositivo de interconexión (3) con el equipo de aire acondicionado (1) y con el sistema de zonas (2) se realiza a través del bus físico apropiado así como el protocolo de comunicaciones apropiado tanto al bus físico como a los dispositivos en cuestión.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200901675

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 28.02.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : F24F11/00 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200901675

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F24F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200901675

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.04.2011

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200901675

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración En el estado de la técnica se han encontrado algunos documentos que afectan a la actividad inventiva de la solicitud. A continuación se comentan los más cercanos. En D01 se presenta un dispositivo de control para un sistema de aire acondicionado multizona. El sistema está compuesto por varias unidades interiores (p.e. habitaciones, 2A, 2B, ...) en las que se puede seleccionar el modo de funcionamiento (frío, calor o ventilación) , y se puede calcular la diferencia entre la temperatura de la zona y una temperatura de referencia, todo ello zona por zona. Toda esa información se envía mediante un sistema de comunicación (9) a una unidad de procesamiento (10) donde se actúa sobre diversos elementos del sistema de aire acondicionado (por ejemplo compresor, válvula de tres vías, etc) . Se considera que todos los elementos técnicos de la invención solicitada se encuentran en D01, o se deducen de una manera evidente para un experto en la materia, a saber: dispositivo de interconexión de un conjunto de zonas (2A, 2B, ...) , con medios de procesamiento (10) y puertos de comunicación (9) con el sistema de zonas y con el equipo de aire acondicionado. Obtiene información del sistema de zonas del modo de funcionamiento y las temperaturas de consigna (o de referencia) y ambiente de las diferentes zonas, actuando sobre los elementos del aparato de aire acondicionado. Aunque en D01 no se habla específicamente de que el sistema actúa sobre la velocidad del ventilador, se considera que esto es evidente para un experto en la materia, ya que es de sobra conocido la regulación de los aparatos de aire acondicionado a través de la velocidad del ventilador (véase, por ejemplo, D02) . Asimismo, se considera que: 1) el hecho de que entre los parámetros transmitidos a la unidad de control esté el número de zonas, o el tamaño de cada zona, no añade nada inventivo a la solicitud 2) la obtención de la temperatura de consigna como la temperatura seleccionada para el sistema de zonas más menos una constante K (dependiendo del modo de refrigeración) , es evidente para un experto en la materia en el campo de los sistemas de aire acondicionado. Por todo lo anterior, se puede afirmar que la solicitud presentada no posee actividad inventiva, según el artículo 8 de la ley 11/1986 de Patentes.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4