ES2949837B2 - Air conditioning installation for farms - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Instalación de climatización para granjasAir conditioning installation for farms
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a una instalación de climatización para granjas. Idónea para utilizar en granjas de maternidad porcina, aunque utilizable también para otros tipos de ganadería, permite generar de manera eficiente dos focos de climatización contrapuestos, de manera simultánea con un mismo equipo. Implementando una instalación de aire acondicionado en la sala o salas, se aporta confort para las madres y/o animales adultos en general, y mediante la recuperación de calor a través de una unidad frigorífica se genera otro foco caliente, para aportar confort a los animales recién nacidos. El calor robado en el proceso de refrigeración del equipo propuesto, se aporta al foco caliente de calefacción, redundando en un mejor aprovechamiento energético. This descriptive report refers, as its title indicates, to an air conditioning installation for farms. Ideal for use in pig farrowing farms, although it can also be used for other types of livestock, it allows two opposing air conditioning sources to be generated efficiently, simultaneously with the same equipment. By implementing an air conditioning installation in the room or rooms, comfort is provided for mothers and/or adult animals in general, and by means of heat recovery through a refrigeration unit another hot source is generated, to provide comfort to newborn animals. The heat stolen in the cooling process of the proposed equipment is provided to the hot heating source, resulting in better energy use.
Con la recirculación del aire en la sala o salas mediante unidades de enfriamiento, se reduce la cantidad de humedad en el ambiente, mejorando las condiciones sanitarias del aire. Además, el intercambio de calor, mediante la única unidad frigorífica tiene la gran ventaja de la reducción de las necesidades de ventilación, minimizando las pérdidas y reduciendo notablemente el consumo de agua asociada a la refrigeración de la sala o salas, lo cual obviamente redunda en una clara mejora de la rentabilidad económica de la explotación porcina. By recirculating the air in the room or rooms using cooling units, the amount of humidity in the environment is reduced, improving the sanitary conditions of the air. In addition, the exchange of heat, through the single refrigeration unit, has the great advantage of reducing ventilation needs, minimising losses and significantly reducing water consumption associated with cooling the room or rooms, which obviously results in a clear improvement in the economic profitability of the pig farm.
Campo de la invenciónField of invention
La invención se refiere al campo de las instalaciones de climatización y ventilación para granjas, especialmente de ganado porcino, y más concretamente para explotaciones de maternidad porcinas. The invention relates to the field of air conditioning and ventilation installations for farms, especially for pig farms, and more specifically for pig farrowing farms.
Estado actual de la técnicaCurrent state of the art
En la actualidad, en granjas para la cría y engorde de ganado, especialmente para ganado porcino, existen diferentes necesidades de climatización. Esto es particularmente notable en las explotaciones de maternidad de cría porcina. Así, mientras los cerdos adultos, entre los que se encuentran las cerdas madres, necesitan de unas temperaturas frescas, los lechones, especialmente los más jóvenes, necesitan de calor, por encima de la temperatura ambiente, en sus primeras semanas de vida. Dado que es práctica normal que los lechones estén en la misma sala que la madre, para facilitar su alimentación, se crea un problema: en la misma sala es necesario disponer de una zona caliente, para los lechones, aportando un calor focal que pasa al ambiente, mientras que la temperatura ambiente general de la sala se requiere baja para las madres, que obliga a una continua sobreventilación. Nowadays, farms for breeding and fattening livestock, especially pigs, have different climate requirements. This is particularly noticeable in pig farrowing farms. Thus, while adult pigs, including mother sows, need cool temperatures, piglets, especially the younger ones, need heat, above room temperature, in their first weeks of life. Since it is normal practice for piglets to be in the same room as their mother, to facilitate their feeding, a problem arises: in the same room it is necessary to have a warm area for the piglets, providing focal heat that passes into the environment, while the general ambient temperature of the room is required to be low for the mothers, which requires continuous over-ventilation.
Tradicionalmente, la necesidad de calor se ha solucionado disponiendo de una zona caliente para los lechones, mediante lámparas de infrarrojos ubicadas sobre ella, mediante un suelo calefactado (eléctrico o hidráulico) y/o por conductos por los que se hace circular un fluido calentado (agua por lo general) por una caldera externa, que puede ser de gas, biomasa, gasoil, etc.... Ejemplos de estas soluciones prácticas los podemos encontrar descritos por ejemplo en las patentes ES-0447982“Sistema de calefacción para ganado porcino, extensible a otros animales”,ES-1066791“Placa de calefacción para suelos de granjas de ganado porcino”,CN211458408U“Heat preservation pig house with hot water heating system”y CN201401244Y“A biogas generator set circulating water waste heat recycling system”.Traditionally, the need for heat has been solved by providing a warm area for the piglets, using infrared lamps placed above it, by means of a heated floor (electric or hydraulic) and/or by conduits through which a heated fluid (usually water) is circulated by an external boiler, which can be gas, biomass, diesel, etc. Examples of these practical solutions can be found described, for example, in patents ES-0447982 “Heating system for pig livestock, extensible to other animals”, ES-1066791 “Heating plate for floors of pig farms”, CN211458408U “Heat preservation pig house with hot water heating system” and CN201401244Y “A biogas generator set circulating water waste heat recycling system”.
Por otro lado, las necesidades de refrigeración y de ambiente fresco para las madres se suelen solventar mediante la instalación de ventiladores o extractores que originan una corriente de aire de refresco en el interior de la sala, que, en ambientes o zonas de clima más caluroso, tienen que ser complementada por evaporadores o pulverizadores de agua que refrescan el aire entrante, aunque con un notable incremento de humedad. Este tipo de elementos se pueden encontrar descritos en las patentes ES0439647“Perfeccionamientos en los sistemas de ventilación de cuadras o porquerizas para engorde de cerdos”y ES0325407“Mejoras introducidas en los cebaderos de animales, especialmente cerdos”.On the other hand, the cooling and fresh environment needs for mothers are usually solved by installing fans or extractors that create a refreshing air current inside the room, which, in warmer climates or areas, have to be complemented by evaporators or water sprayers that refresh the incoming air, although with a significant increase in humidity. These types of elements can be found described in patents ES0439647 “Improvements in ventilation systems for stables or pigstys for fattening pigs” and ES0325407 “Improvements introduced in animal feedlots, especially pigs”.
Estas soluciones combinadas originan una alta demanda energética en la explotación, dado que por un lado estamos aportando calor a una sala, y al mismo tiempo, ventilando y refrigerando esa misma sala o una contigua, con un gran desperdicio de energía y baja eficiencia, que causa un elevado coste económico para la operación de estas instalaciones, siendo especialmente grave y preocupante en países o zonas climáticamente cálidas, donde conseguir el enfriamiento es energética y económicamente más costoso. These combined solutions create a high energy demand in the operation, since on the one hand we are providing heat to a room, and at the same time, ventilating and cooling that same room or an adjacent one, with a great waste of energy and low efficiency, which causes a high economic cost for the operation of these facilities, being especially serious and worrying in countries or climatically warm areas, where achieving cooling is energetically and economically more expensive.
Este problema se ha intentado solventar en algún caso mediante el uso de bombas o intercambiadores de calor para la generación de las zonas cálidas para lechones, que proporcionan mejor rendimiento energético que las calderas convencionales, como por ejemplo se describe en las patentes CN112088780A“Pig farm temperature and humidity automatic adjusting system applying ground source heat pump technologyy RU2743814C1“Installation of local heating of piglets using a thermoelectric heat pump”.Sin embargo estas soluciones recuperan el calor de ventilación para meterlo en la calefacción, tirando el frío al exterior, por tanto para funcionar el sistema siempre debe estar sacando aire al exterior, lo cual también es un desperdicio energético, además de no proporcionar ningún tipo de recirculación del aire interno. Este tipo de soluciones pueden ser aplicables en países de climas fríos, pero no en países más cálidos donde, especialmente en verano, las altas temperaturas originan un problema energético para conseguir el frío interno necesario, no pudiendo bajarse las temperaturas internas lo que se desearía. This problem has been attempted to be solved in some cases by using heat pumps or exchangers to generate warm areas for piglets, which provide better energy efficiency than conventional boilers, as described for example in patents CN112088780A “Pig farm temperature and humidity automatic adjusting system applying ground source heat pump technology” and RU2743814C1 “Installation of local heating of piglets using a thermoelectric heat pump”. However, these solutions recover the ventilation heat to put it into the heating, throwing the cold air outside, therefore in order to function the system must always be taking air outside, which is also a waste of energy, in addition to not providing any type of recirculation of the internal air. This type of solution can be applicable in countries with cold climates, but not in warmer countries where, especially in summer, high temperatures cause an energy problem to achieve the necessary internal cold, and internal temperatures cannot be lowered as desired.
Vemos que no se conoce en el estado de la técnica ninguna instalación en la que se recupere calor del ambiente donde hay animales adultos (sala de maternidad, gestación, cubricontrol...), dejando dentro el frío obtenido mediante la recirculación del aire de la propia sala, para refrigeración y eliminación de humedad, mejorando las condiciones sanitarias del aire en la sala sin necesidad de ventilar todo el tiempo, reduciendo así la ventilación y el consumo de agua, asociados a la refrigeración. We see that there is no known installation in the state of the art in which heat is recovered from the environment where there are adult animals (maternity room, gestation room, cover control...), leaving inside the cold obtained by recirculating the air in the room itself, for cooling and eliminating humidity, improving the sanitary conditions of the air in the room without the need to ventilate all the time, thus reducing ventilation and water consumption associated with cooling.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Para solventar la problemática existente en la actualidad para generar de una manera eficiente dos focos de climatización contrapuestos en la misma sala, o en naves próximas, con el mismo equipo, uno frío para el ambiente que aporta confort para las madres y cerdos adultos en general, y otro caliente para confort de los lechones recién nacidos, se ha ideado la instalación de climatización objeto de la presente invención, el cual implementa un sistema de aire acondicionado en la sala, con recuperación de calor. Para ello comprende - al menos una unidad frigorífica asociada con al menos un dispositivo de calefacción, preferentemente un circuito de suelo radiante, emisor similar o sistema de distribución general de calefacción destinada a los lechones, mediante una conducción de líquido caliente, y con una o varias unidades de enfriamiento por aire, preferentemente de tipo preferentemente de tipo aerotermo, unidad de tratamiento de aire, conducciones de aire, sistema de distribución general de frío, o una combinación de ellas, mediante una conducción de líquido frío, obtenidos dichos líquidos caliente y frío mediante el intercambio de temperatura producido en la unidad frigorífica, comprendiendo cada unidad frigorífica al menos un compresor dotado de un circuito de gas refrigerante dispuesto entre un intercambiador de foco caliente, asociado a la conducción de líquido caliente, y un intercambiador de foco frío, asociado a la conducción de líquido frío, In order to solve the current problem of efficiently generating two opposing air conditioning sources in the same room, or in nearby buildings, with the same equipment, one cold for the environment that provides comfort for mothers and adult pigs in general, and another hot for the comfort of newborn piglets, the air conditioning installation object of the present invention has been devised, which implements an air conditioning system in the room, with heat recovery. For this purpose it comprises - at least one refrigeration unit associated with at least one heating device, preferably an underfloor heating circuit, similar emitter or general heating distribution system intended for the piglets, by means of a hot liquid line, and with one or more air cooling units, preferably of the aerothermal type, air treatment unit, air ducts, general cold distribution system, or a combination thereof, by means of a cold liquid line, said hot and cold liquids being obtained by means of the temperature exchange produced in the refrigeration unit, each refrigeration unit comprising at least one compressor provided with a refrigerant gas circuit arranged between a hot focus exchanger, associated with the hot liquid line, and a cold focus exchanger, associated with the cold liquid line,
- al menos una bomba de circulación dispuesta en cada uno de las conducciones de líquido, - at least one circulation pump arranged in each of the liquid lines,
- sensores de temperatura y presión dispuestos al menos en cada una de las conducciones de líquido, así como en la sala, - temperature and pressure sensors arranged at least in each of the liquid lines, as well as in the room,
- al menos una entrada de aire del exterior, - at least one outside air inlet,
- uno o varios extractores de salida al exterior, y - one or more extractors leading to the outside, and
- al menos un módulo electrónico de control, asociado con los sensores de temperatura y presión, y dotado de medios para regular la operación del compresor , las bombas de circulación de líquido, y opcionalmente los extractores de salida para la ventilación del aire. - at least one electronic control module, associated with the temperature and pressure sensors, and provided with means to regulate the operation of the compressor, the liquid circulation pumps, and optionally the outlet extractors for air ventilation.
Está previsto que, opcionalmente, la unidad frigorífica pueda llevar asociada al menos una unidad exterior, preferentemente un radiador de frío/calor con ventilador asociado, conectado, mediante una válvula de cuatro vías al circuito de gas refrigerante, pudiendo realizar de esta forma, junto con la unidad frigorífica, una operación en modo bomba de calor cuando sea necesario.. Esto será especialmente útil como ayuda complementaria en caso de que la instalación de climatización sea independiente, sin una instalación ya existente, y se produzcan situaciones de exceso de calor o de frío a compensar con el aire exterior. It is planned that, optionally, the refrigeration unit may be associated with at least one external unit, preferably a cold/heat radiator with associated fan, connected, by means of a four-way valve, to the refrigerant gas circuit, thus being able to carry out, together with the refrigeration unit, an operation in heat pump mode when necessary. This will be especially useful as a complementary aid in the event that the air conditioning installation is independent, without an existing installation, and situations of excess heat or cold arise that must be compensated with outside air.
El calor robado en el proceso de refrigeración del equipo propuesto, se aporta al foco caliente de calefacción, redundando en un mejor aprovechamiento energético. The heat stolen during the cooling process of the proposed equipment is supplied to the hot heating source, resulting in better energy use.
Está previsto que, opcionalmente, pueda incorporar depósitos acumuladores inerciales de líquido, tanto frío como caliente, intercalados en las respectivas conducciones. It is planned that, optionally, it may incorporate inertial liquid accumulator tanks, both cold and hot, interspersed in the respective pipes.
El líquido utilizado en las conducciones, tanto frías como calientes, es preferentemente agua, bien sola o combinada con productos desinfectantes, anti moho, anti heladas, etc... The liquid used in both cold and hot pipes is preferably water, either alone or combined with disinfectant, anti-mold, anti-frost, etc. products.
Está previsto que esta instalación puede realizarse de manera independiente, o bien de forma combinada con una instalación convencional preexistente, en cuyo caso la conexión de la conducción de líquido caliente con el sistema existente individual o general de calefacción, se realiza mediante una válvula de tres vías. En este caso además, se mantiene la entrada existente de aire con su dispositivo evaporativo o pulverizador existente para el enfriamiento del aire de entrada. This installation can be carried out independently or in combination with a pre-existing conventional installation, in which case the connection of the hot liquid line to the existing individual or general heating system is made by means of a three-way valve. In this case, the existing air inlet with its existing evaporative device or atomizer for cooling the inlet air is also maintained.
En el procedimiento característico de funcionamiento de esta instalación, la o las unidades de enfriamiento originan una corriente de recirculación de aire de enfriamiento y deshumidificación, recuperando el calor emitido por el circuito de suelo radiante y/o calor latente de los propios animales, mediante el intercambio de calor en la unidad frigorífica. Además de esto, el o los extractores de salida, combinados con la entrada o entradas de aire originan en caso necesario una corriente de ventilación entre el aire de entrada y el aire de salida. Opcionalmente, como hemos visto, el enfriamiento producido por la recirculación de aire originada por la o las unidades de enfriamiento se puede complementar con la pulverización de agua sobre el aire de entrada o mediante el dispositivo evaporativo. También opcionalmente el calentamiento del circuito de suelo radiante desde la unidad frigorífica se puede complementar con un dispositivo de calefacción existente. In the typical operating procedure of this installation, the cooling unit(s) generate a recirculation flow of cooling and dehumidifying air, recovering the heat emitted by the underfloor heating circuit and/or latent heat from the animals themselves, by means of heat exchange in the refrigeration unit. In addition to this, the exhaust extractor(s), combined with the air inlet(s), generate a ventilation flow between the inlet air and the outlet air if necessary. Optionally, as we have seen, the cooling produced by the air recirculation generated by the cooling unit(s) can be supplemented by spraying water on the inlet air or by means of the evaporative device. Also optionally, the heating of the underfloor heating circuit from the refrigeration unit can be supplemented by an existing heating device.
Ventajas de la invenciónAdvantages of the invention
Esta instalación de climatización que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite incorporar un sistema de aire acondicionado en las explotaciones de maternidad de cría porcina, con recuperación de calor mediante la unidad frigorífica, aprovechando tanto el frío generado por dicha unidad frigorífica, para el ambiente que aporta confort para las madres, como el calor obtenido en la misma unidad frigorífica, para el confort de los lechones recién nacidos, todo ello con el mismo equipo. This air conditioning installation presented here provides multiple advantages over the systems currently available, the most important of which is that it allows the incorporation of an air conditioning system in pig breeding farrowing farms, with heat recovery through the refrigeration unit, taking advantage of both the cold generated by said refrigeration unit, for the environment that provides comfort for the mothers, and the heat obtained in the same refrigeration unit, for the comfort of the newborn piglets, all with the same equipment.
Las mismas conclusiones y apreciación de ventajas serán de aplicación al respecto de granjas distintas de las de cría porcina; así, en el caso de la cría ovina es igualmente provechoso establecer una temperatura óptima de confort a las ovejas adultas inferior a la aplicable a corderas. The same conclusions and assessment of advantages will apply to farms other than pig farms; thus, in the case of sheep farming, it is equally advantageous to establish an optimum comfort temperature for adult sheep that is lower than that applicable to lambs.
Este aprovechamiento del intercambio de calor en una única unidad frigorífica, en lugar de los dos dispositivos diferentes utilizados convencionalmente para frío y calor, tiene la gran ventaja de la optimización del consumo energético, minimizando pérdidas y reduciendo notablemente el consumo energético de la explotación, lo cual obviamente redunda en una clara mejora de la rentabilidad económica de la explotación porcina. This use of heat exchange in a single refrigeration unit, instead of the two different devices conventionally used for cooling and heating, has the great advantage of optimizing energy consumption, minimizing losses and significantly reducing the farm's energy consumption, which obviously results in a clear improvement in the economic profitability of the pig farm.
También debemos destacar que esta instalación realiza una recirculación de aire en la sala mediante las unidades de tratamiento de aire o aerotermos. Esta recirculación de aire tiene la ventaja añadida de que permite realizar el proceso de refrigeración y, a la vez, reducir la humedad en el ambiente, mejorando las condiciones sanitarias del aire en la sala. It should also be noted that this installation recirculates air in the room using air treatment units or air heaters. This air recirculation has the added advantage of allowing the cooling process to be carried out and, at the same time, reducing the humidity in the environment, improving the sanitary conditions of the air in the room.
No debemos dejar de señalar que esta recirculación de aire se puede combinar con cualquier instalación convencional existente, que únicamente proporcionan frío aportando aire proveniente del exterior, añadiendo agua en verano mediante evaporadores o pulverizadores de agua para bajar su temperatura. También es posible utilizarla de manera independiente. It should be noted that this air recirculation can be combined with any existing conventional installation, which only provides cooling by supplying air from outside, adding water in summer through evaporators or water sprayers to lower its temperature. It is also possible to use it independently.
Otra importante ventaja es que permiten tanto su aplicación en salas de maternidad compartidas por cerdos adultos y lechones, en las que el circuito de suelo radiante y las unidades de enfriamiento por aire están dispuestas en la misma sala de la granja, como su aplicación alternativa, en caso de que existan también salas o naves separadas únicamente para cerdos adultos, además de las salas de maternidad, en la que algunas de las unidades de enfriamiento por aire asociadas estén dispuestas en otras salas de la granja sin circuito de suelo radiante, conectadas a la misma unidad frigorífica para refrigerar dichas salas únicamente para cerdos adultos. Another important advantage is that they can be used both in farrowing rooms shared by adult pigs and piglets, where the underfloor heating circuit and the air cooling units are arranged in the same room on the farm, and in alternative cases where there are also separate rooms or sheds for adult pigs only, in addition to the farrowing rooms, where some of the associated air cooling units are arranged in other rooms on the farm without an underfloor heating circuit, connected to the same refrigeration unit to cool these rooms for adult pigs only.
Es importante hacer notar que, frente a las instalaciones convencionales, esta instalación reduce el consumo de agua, y el volumen de aire de ventilación requerido, evitando la sobreventilación que se realiza actualmente respecto a las necesidades biológicas de los animales, para favorecer la refrigeración. It is important to note that, compared to conventional installations, this installation reduces water consumption and the volume of ventilation air required, avoiding the over-ventilation that is currently carried out with respect to the biological needs of the animals, to promote cooling.
Descripción de las figurasDescription of the figures
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de una instalación de climatización para granjas. In order to better understand the object of the present invention, a preferred practical embodiment of an air conditioning installation for farms has been shown in the attached drawing.
En dicho plano la figura -1- muestra una vista esquemática simplificada de una instalación de climatización convencional, combinando una instalación de calefacción por suelo radiante con una ventilación con un dispositivo evaporativo para refrigerar el aire. In this plan, figure -1- shows a simplified schematic view of a conventional air conditioning installation, combining an underfloor heating installation with ventilation with an evaporative device to cool the air.
La figura -2- muestra una vista esquemática simplificada de una instalación de climatización para granjas según la invención, combinada con la instalación existente convencional. Figure -2- shows a simplified schematic view of a farm air conditioning installation according to the invention, combined with the conventional existing installation.
La figura -3- muestra una vista esquemática simplificada de una instalación de climatización para granjas según la invención únicamente. Figure -3- shows a simplified schematic view of an air conditioning installation for farms according to the invention only.
La figura -4- muestra una vista esquemática simplificada de los elementos básicos de la unidad frigorífica y sus circuitos y elementos asociados. Figure -4- shows a simplified schematic view of the basic elements of the refrigeration unit and its associated circuits and elements.
Realización preferente de la invenciónPreferred embodiment of the invention
La constitución y características de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción hecha con referencia a las figuras adjuntas. The constitution and characteristics of the invention can be better understood with the following description made with reference to the attached figures.
La figura 1 ilustra una instalación de climatización convencional, según el estado de la técnica actual, de una sala de maternidad porcina, en el que coexisten cerdos adultos (16) y lechones (17), y que combina por un lado una caldera de calefacción (14), que puede ser eléctrica, de gas, de biomasa, etc., y puede ser asimismo individual por sala o central para su posterior distribución por todo la explotación, con un dispositivo de calefacción (7) para los lechones (17), y por otro lado una ventilación separada e independiente, mediante un dispositivo evaporativo (15) en la entrada de aire (21) del exterior, para refrigerar un poco el aire de entrada (18), y extractores de salida (22) para el aire de salida (19), con una única circulación de aire. Figure 1 illustrates a conventional air conditioning installation, according to the current state of the art, of a pig farrowing room, in which adult pigs (16) and piglets (17) coexist, and which combines on the one hand a heating boiler (14), which can be electric, gas, biomass, etc., and can also be individual per room or central for subsequent distribution throughout the farm, with a heating device (7) for the piglets (17), and on the other hand a separate and independent ventilation, by means of an evaporative device (15) at the air inlet (21) from outside, to cool the inlet air (18) a little, and outlet extractors (22) for the outlet air (19), with a single air circulation.
Según puede apreciarse en las figuras 2, 3 y 4, se ilustra como la instalación de climatización para granjas propuesta, idónea para utilizar en salas de maternidad porcina, comprende As can be seen in Figures 2, 3 and 4, the proposed air conditioning installation for farms, suitable for use in pig maternity wards, is illustrated, comprising:
- al menos una unidad frigorífica (1) asociada con al menos un dispositivo de calefacción (7) mediante una conducción (6) de líquido caliente, y con una o varias unidades de enfriamiento (12) por aire mediante una conducción (8) de líquido frío, obtenidos dichos líquidos caliente y frío mediante el intercambio de temperatura producido en la unidad frigorífica (1), comprendiendo cada unidad frigorífica (1) al menos un compresor (2) dotado de un circuito de gas refrigerante (3) dispuesto entre un intercambiador de foco caliente (4), asociado a la conducción (6) de líquido caliente, y un intercambiador de foco frío (5), asociado a la conducción (8) de líquido frío, - at least one refrigerating unit (1) associated with at least one heating device (7) by means of a hot liquid line (6), and with one or more air cooling units (12) by means of a cold liquid line (8), said hot and cold liquids being obtained by means of the temperature exchange produced in the refrigerating unit (1), each refrigerating unit (1) comprising at least one compressor (2) provided with a refrigerant gas circuit (3) arranged between a hot focus exchanger (4), associated with the hot liquid line (6), and a cold focus exchanger (5), associated with the cold liquid line (8),
- al menos una bomba de circulación (9) dispuesta en cada uno de las conducciones (6,8) de líquido, - at least one circulation pump (9) arranged in each of the liquid conduits (6,8),
- sensores de temperatura y presión dispuestos al menos en cada una de las conducciones (6,8) de líquido, - temperature and pressure sensors arranged at least in each of the liquid lines (6,8),
- al menos una entrada de aire (21) del exterior, - at least one air inlet (21) from outside,
- uno o varios extractores de salida (22) al exterior, y - one or more exhaust fans (22) to the outside, and
- al menos un módulo electrónico de control (13), asociado con los sensores de temperatura y presión, y dotado de medios para regular la operación del compresor (2), las bombas de circulación (9), y los extractores de salida (22), - at least one electronic control module (13), associated with the temperature and pressure sensors, and provided with means for regulating the operation of the compressor (2), the circulation pumps (9), and the outlet extractors (22),
estando el dispositivo o dispositivos de calefacción (7) ubicados en una zona de la sala de maternidad porcina destinada a los lechones (17), y estando la o las unidades de enfriamiento (12) por aire ubicadas en una zona o zonas para cerdos adultos (16), y the heating device(s) (7) being located in an area of the piglet farrowing room (17), and the air cooling unit(s) (12) being located in an area(s) for adult pigs (16), and
conformando estos elementos, mediante una única instalación, una zona refrigerada para cerdos adultos (16), mediante las unidades de enfriamiento (12) por aire, y una zona caliente para lechones (17), mediante el dispositivo de calefacción (7). These elements form, through a single installation, a refrigerated area for adult pigs (16), through the air cooling units (12), and a hot area for piglets (17), through the heating device (7).
Está previsto que la unidad frigorífica (1) pueda llevar opcionalmente asociada al menos una unidad exterior (23), preferentemente es un radiador de frío/calor con ventilador asociado, conectado mediante una válvula de cuatro vías (24) al circuito de gas refrigerante (3), pudiendo realizar de esta forma, junto con la unidad frigorífica (1), una operación en modo bomba de calor cuando sea necesario. Esto será especialmente útil como ayuda complementaria en caso de que la instalación de climatización sea independiente, sin una instalación ya existente, y se produzcan situaciones de exceso de calor o de frío, aunque nada impide conectarla en todas las posibles combinaciones. Tanto la operación de la unidad exterior (23) como la operación de la válvula de cuatro vías (24) son reguladas asimismo por el módulo electrónico de control (13). It is provided that the refrigeration unit (1) may optionally be associated with at least one external unit (23), preferably a cold/heat radiator with associated fan, connected by means of a four-way valve (24) to the refrigerant gas circuit (3), thus being able to perform, together with the refrigeration unit (1), a heat pump mode operation when necessary. This will be especially useful as a complementary aid in the event that the air conditioning installation is independent, without an existing installation, and situations of excess heat or cold occur, although nothing prevents it from being connected in all possible combinations. Both the operation of the external unit (23) and the operation of the four-way valve (24) are also regulated by the electronic control module (13).
Está previsto que, opcionalmente, pueda comprender también al menos un depósito depósito acumulador (10) de líquido frío, intercalado en la conducción (8) de líquido frío. También opcionalmente puede comprender al menos un depósito acumulador (11) de líquido caliente intercalado en la conducción (6) de líquido caliente. It is provided that, optionally, it may also comprise at least one cold liquid accumulator tank (10) inserted in the cold liquid line (8). It may also optionally comprise at least one hot liquid accumulator tank (11) inserted in the hot liquid line (6).
El líquido utilizado en la conducción (8) de líquido frío y en la conducción (6) de líquido caliente es preferentemente agua, bien sola o combinada con productos desinfectantes, anti moho, anti heladas, etc... The liquid used in the cold liquid conduction (8) and in the hot liquid conduction (6) is preferably water, either alone or combined with disinfectant, anti-mold, anti-frost products, etc.
Está previsto que, en una realización alternativa en el que se combina con una instalación convencional preexistente, la conexión de la conducción (6) de líquido caliente con el dispositivo de calefacción (7) se realiza mediante una válvula de tres vías (23) y es apta para asociarse a un sistema de calefacción (14) existente, tanto de tipo individual por sala como de tipo central para su posterior distribución por todo la explotación. En este caso además, opcionalmente, la entrada de aire (21) comprende un dispositivo evaporativo (15) existente de enfriamiento del aire de entrada (18). It is envisaged that, in an alternative embodiment in which it is combined with a pre-existing conventional installation, the connection of the hot liquid line (6) with the heating device (7) is made by means of a three-way valve (23) and is suitable for being associated with an existing heating system (14), either of an individual type per room or of a central type for its subsequent distribution throughout the operation. In this case, in addition, optionally, the air inlet (21) comprises an existing evaporative device (15) for cooling the inlet air (18).
En la realización preferente, para salas de maternidad compartidas por cerdos adultos (16) y lechones (17), el dispositivo de calefacción (7) y las unidades de enfriamiento (12) por aire o sus conducciones de aire están dispuestas en la misma sala de la granja. Está previsto que, alternativamente, en caso de que existan también salas o naves separadas únicamente para cerdos adultos (16), además de las salas de maternidad, algunas de las unidades de enfriamiento (12) por aire estén dispuestas en otras salas de la granja sin dispositivo de calefacción (7), únicamente para cerdos adultos (16), para refrigerar dichas salas. In the preferred embodiment, for farrowing rooms shared by adult pigs (16) and piglets (17), the heating device (7) and the air cooling units (12) or their air ducts are arranged in the same room of the farm. It is provided that, alternatively, if there are also separate rooms or houses only for adult pigs (16), in addition to the farrowing rooms, some of the air cooling units (12) are arranged in other rooms of the farm without a heating device (7), only for adult pigs (16), in order to cool said rooms.
En el procedimiento característico de funcionamiento de esta instalación, la o las unidades de enfriamiento (12), o sus conducciones de aire, originan una corriente de recirculación de aire (20) de enfriamiento y deshumidificación, recuperando el calor emitido por el dispositivo de calefacción (7) y por el propio calor latente de los animales, mediante el intercambio de calor en la unidad frigorífica (1). Además de esto, el o los extractores de salida (22), combinados con la entrada o entradas de aire (21) originan una corriente de ventilación entre el aire de entrada (18) y el aire de salida (19). In the typical operating procedure of this installation, the cooling unit(s) (12), or their air ducts, generate a recirculation air flow (20) for cooling and dehumidification, recovering the heat emitted by the heating device (7) and by the animals' own latent heat, by means of heat exchange in the refrigeration unit (1). In addition to this, the exhaust extractor(s) (22), combined with the air inlet(s) (21) generate a ventilation flow between the inlet air (18) and the outlet air (19).
Opcionalmente, como hemos visto, el enfriamiento producido por la recirculación de aire (20) originada por la o las unidades de enfriamiento (12) se puede complementar con la pulverización de agua sobre el aire de entrada (18) o mediante el dispositivo evaporativo (15). También opcionalmente el calentamiento del dispositivo de calefacción (7) desde la unidad frigorífica (1) se puede complementar con un dispositivo de calefacción (14) existente. Optionally, as we have seen, the cooling produced by the air recirculation (20) originated by the cooling unit(s) (12) can be complemented by the spraying of water on the inlet air (18) or by means of the evaporative device (15). Also optionally, the heating of the heating device (7) from the refrigeration unit (1) can be complemented by an existing heating device (14).
Dependiendo de la demanda dentro de la sala, en caso de instalación combinada con una instalación existente, sin unidad exterior opcional en este caso, se contemplan inicialmente tres situaciones diferentes, con sus respectivas opciones de gestión mediante el módulo electrónico de control (13), sin impedimento de otras combinaciones que puedan darse o requerirse por el usuario: Depending on the demand within the room, in the case of a combined installation with an existing installation, without an optional outdoor unit in this case, three different situations are initially contemplated, with their respective management options through the electronic control module (13), without impediment to other combinations that may occur or be required by the user:
- Equilibrio entre frío aportado (calor robado) = demanda calefacción (calor entregado). El compresor (2) funciona al 100% y todo el frío y calor generado, se aporta al conjunto. - Balance between cold supplied (heat stolen) = heating demand (heat delivered). The compressor (2) operates at 100% and all the cold and heat generated is supplied to the unit.
- Exceso de calor en sala. La demanda de frío (calor robado) > demanda calefacción (calor entregado), por tanto, intercambiador de foco caliente (4) subirá de temperatura. El compresor (2) sigue funcionado al 100% y se incrementa el aporte de ventilación para refrigeración mediante los extractores de salida (22), incluso aportando humedad adicional mediante el dispositivo evaporativo (15) de la instalación convencional, que ayude a bajar la temperatura si es necesario. - Excess heat in the room. The demand for cold (stolen heat) > heating demand (delivered heat), therefore, the hot source exchanger (4) will rise in temperature. The compressor (2) continues to operate at 100% and the ventilation contribution for cooling is increased by means of the exhaust extractors (22), even providing additional humidity by means of the evaporative device (15) of the conventional installation, which helps to lower the temperature if necessary.
- Exceso de frío en sala. La demanda de frío (calor robado) < demanda calefacción (calor entregado). El compresor (2) comienza a modular, para generar menos frío. Se comprueba la temperatura de entrada de calefacción a la sala, y en caso de ser menor de la deseada, se actúa sobre la válvula de tres vías (23) para dar entrada al dispositivo de calefacción (14) existente de la granja. - Excessive cold in the room. The demand for cold (stolen heat) < heating demand (heat delivered). The compressor (2) starts to modulate, to generate less cold. The heating inlet temperature to the room is checked, and if it is lower than desired, the three-way valve (23) is acted upon to give entry to the existing heating device (14) of the farm.
La persona experta en la técnica comprenderá fácilmente que puede combinar características de diferentes realizaciones con características de otras posibles realizaciones, siempre que esa combinación sea técnicamente posible. The person skilled in the art will easily understand that he or she can combine features of different embodiments with features of other possible embodiments, provided that such a combination is technically possible.
Toda la información referida a ejemplos o modos de realización forma parte de la descripción de la invención. All information relating to examples or embodiments forms part of the description of the invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2949837 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20231003 |
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Ref document number: 2949837 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20240905 |