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ES2979381B2 - Sistema de climatizacion de elevada eficiencia energetica para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsion tratado - Google Patents
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ES2979381B2 - Sistema de climatizacion de elevada eficiencia energetica para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsion tratado - Google Patents

Sistema de climatizacion de elevada eficiencia energetica para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsion tratado

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ES2979381B2 ES202330146A ES202330146A ES2979381B2 ES 2979381 B2 ES2979381 B2 ES 2979381B2 ES 202330146 A ES202330146 A ES 202330146A ES 202330146 A ES202330146 A ES 202330146A ES 2979381 B2 ES2979381 B2 ES 2979381B2
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Description

SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN DE ELEVADA EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA EDIFICACIONES QUE INCLUYE ENTRADA PARA EL FLUJO DE AIRE DEL EXTERIOR ASPIRADO Y SALIDA PARA EL FLUJO DE AIRE DE IMPULSIÓN TRATADO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención revela un sistema de climatización que incorpora una unidad compacta y autónoma que es capaz de dotar de una altísima calidad de aire interior con una eficiencia energética muy elevada respecto a los sistemas de aire acondicionado convencional actuales, incidiendo en la rebaja de la temperatura seca del aire exterior, renovación total del aire interior, sin recircularlo ni empobrecerlo, dotar de una humedad relativa interior óptima para la salud y el confort, ionización del aire interior.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La comodidad y la productividad humanas requieren un control riguroso de la temperatura y la humedad. Durante siglos se han utilizado combustibles fósiles para suministrar calor y, en los últimos años, se han utilizado equipos de refrigeración que efectúan la transferencia de energía térmica por medios mecánicos que implican la compresión y expansión de un fluido de trabajo para el control de la refrigeración y la humedad. La observación confirma que la mayor parte de dichos equipos de refrigeración utilizan energía eléctrica como su principal fuente de energía y, de hecho, el rápido crecimiento de la capacidad de aire acondicionado, en los últimos años, ha impuesto demandas prácticamente intolerables a los sistemas de servicios públicos de energía eléctrica; y ha aumentado de manera similar la demanda de plantas de energía y de instalaciones de enfriamiento y rechazo de calor residual.
Las instalaciones de aire acondicionado para edificios modernos, tales como grandes estructuras de oficinas, complejos comerciales, almacenes y similares, comprenden convencionalmente unidades de tratamiento de aire a las que se bombea agua u otro fluido de intercambio de calor mediante el cual el aire se enfría (en verano) o se calienta (en invierno) y circulado a las áreas a acondicionar. El fluido de intercambio de calor para enfriamiento generalmente circula a través de un evaporador/enfriador de un sistema de refrigeración que elimina el calor del fluido. El calor se entrega a un segundo fluido de intercambio de calor que circula por el condensador del sistema de refrigeración. El segundo fluido de intercambio de calor también puede comprender agua u otro líquido o puede comprender aire en un sistema enfriador evaporativo o enfriado por aire. Dichos sistemas también pueden diseñarse para operar en ciclo inverso y actuar como bombas de calor para calentar el aire a acondicionar. El sistema de refrigeración tendrá, por supuesto, una capacidad de refrigeración/calefacción adecuada a la capacidad de la instalación de aire acondicionado. Para instalaciones de alta capacidad, como pueden incorporarse en edificios de oficinas y apartamentos, es necesario un sistema de refrigeración de alto rendimiento para poder manejar la carga máxima esperada
Con el fin de limitar la cantidad de espacio ocupado en una casa o edificio residencial por los sistemas de aire acondicionado y calefacción, se ha vuelto deseable producir sistemas residenciales de aire acondicionado que también puedan servir como sistema de calefacción durante los meses de invierno y así proporcionar un completo acondicionamiento de espacios para residencias en una sola unidad, además es necesario que estos dispositivos de climatización sean muy eficientes, permitiendo reducir el gasto energético de tal manera que el ahorro en la factura de energía sea importante.
En el estado de la técnica, la solicitud de patente WO/2004/088219 revela un sistema de mejora de la eficiencia energética del ciclo frigorífico compuesto por: una unidad intercambiadora de calor auxiliar para el intercambio de calor entre líquido refrigerante de alta presión y vapor refrigerante de baja presión; y un gabinete que alberga un valor de soporte de presión colocado en una entrada de un tubo interior de la unidad de intercambiador de calor auxiliar, y la presión del líquido refrigerante que tiene alta presión condensada en el intercambiador de calor exterior el cual se reduce por el valor de soporte de presión, manteniendo la presión condensada del intercambiador de calor exterior. El sistema se puede utilizar para acompañar con el enfriador de aire ordinario y la bomba de calor, etc.
La solicitud de patente coreana KR100776371 muestra un sistema de refrigeración de alta eficiencia para ahorrar energía y un método de control del mismo para operar un compresor que requiere alta potencia a una baja tasa de compresión utilizando al máximo una fuente de calor de un condensador, aumentando así la eficiencia operativa del compresor. Una válvula de control de presión de líquido refrigerante (101) controla un líquido refrigerante a alta presión a la presión de suministro de refrigerante propuesta para la selección de capacidad de una válvula de expansión (8). Un intercambiador de calor gas/líquido (102) elimina el gas flash generado por la descompresión del líquido refrigerante a alta presión de la válvula de control de presión y realiza el intercambio de calor entre el gas refrigerante a baja temperatura y baja presión y el líquido refrigerante.
La presente invención supera la eficiencia energética de los sistemas conocidos en al arte, ya que utiliza el agua en combinación con un sistema de expansión directa para conseguir rebajar la temperatura del aire exterior con un mínimo consumo eléctrico, dotándolo al mismo tiempo de humedad de una manera natural debido al proceso. Este sistema es capaz de conseguir esa calidad de aire interior al incidir sobre los siguientes parámetros: rebaja de la temperatura seca del aire exterior, renovación total del aire interior, sin recircularlo ni empobrecerlo, dotar de una humedad relativa interior que sea óptima, para la salud y el confort, ionización del aire interior, eliminación de gases contaminantes del interior por sobrepresión.
La presente invención dispone de un sistema de expansión directa instalado en entorno adiabático, donde la batería de evaporación y la batería de condensación nunca aspiran el aire en las condiciones de temperatura exterior, sino que lo hacen en varios grados por debajo de la misma al enfriar ese aire exterior tantos grados como sea posible por su depresión de bulbo húmedo. Esto incrementa especialmente el rendimiento termodinámico de la unidad, al ir recogiendo agua de cada batería a cada vez menor temperatura en el devenir del proceso que se produce en “cascada”, de tal manera que es capaz de dotar de una altísima calidad de aire interior con una eficiencia energética muy elevada respecto a los sistemas de aire acondicionado convencional actuales, y funcionando a renovación total del aire interior, todo esto repercute en un ahorro en el consumo eléctrico muy superior a los sistemas de aire acondicionado convencionales existentes en la actualidad.
DESCRIPCIÓN
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
FIG 1.-Es una vista esquemática del sistema de climatización de la invención, donde se muestran flechas de entrada del aire aspirado del exterior hacia el sistema y mediante flechas de salida el flujo de aire impulsado por el sistema hacia el exterior. Se muestra una sección de pre-enfriamiento que aspira aire del exterior y que incluye una batería de intercambio termodinámico agua-aire (1), un sistema de intercambio adiabático (2) y una batería de condensación del sistema de expansión directa (6).Se muestra además, una sección de enfriamiento que aspira aire del exterior que incluye una batería de intercambio termodinámica agua-aire (4), un sistema de intercambio termodinámico directo (5) y una batería evaporadora del sistema de expansión directa (7).
FIG 2.-Es una vista en perspectiva de una realización preferente, donde se muestra una sección de pre-enfriamiento que aspira aire del exterior y que incluye una batería de intercambio termodinámico agua -aire (1) que se encuentra alimentada por el agua recogida por una bomba de agua (BATI), un sistema de intercambio adiabático (2), un depósito de agua de la sección de pre-enfriamiento (3) para el agua que no ha evaporado y que se encuentra cercana o a la temperatura de bulbo húmedo exterior, en una primera fase del proceso y alimentada a través de dicha bomba de agua (BAT1) y una batería de condensación del sistema de expansión directa (6); una sección de enfriamiento que aspira aire del exterior que incluye una batería de intercambio termodinámica agua-aire (4), un sistema de intercambio termodinámico directo (5) alimentado por una bomba de agua (MEDI) que envía el agua del depósito de pre-enfriamiento (3) y una batería evaporadora del sistema de expansión directa (7); y un sistema de expansión directa (8) instalado en un entorno adiabático que se activa desde el tramo de temperatura ya rebajada al que lleve el sistema adiabático (2), y desde ahí a la temperatura requerida para la impulsión del aire al exterior del sistema y, al interior de la edificación.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención revela un sistema de expansión directa compuesto por una unidad instalada en entorno adiabático, donde la batería de evaporación y la batería de condensación nunca aspiran el aire en las condiciones de temperatura exterior, sino que lo hacen en varios grados por debajo de la misma al enfriar ese aire exterior tantos grados como sea posible por su depresión de bulbo húmedo del aire exterior. La tecnología que utiliza el dispositivo se basa en un proceso en “cascada” de enfriamiento de agua y de aire en su interior y que se produce entre una Sección de Pre Enfriamiento y una Sección de Enfriamiento. La temperatura de agua se irá enfriando progresivamente a las diferentes temperaturas de bulbo húmedo a las que irá aspirando el aire en las sucesivos etapas y procesos, y que irá bajando progresivamente por debajo de la temperatura de bulbo húmedo del aire en los diferentes procesos. La temperatura del aire se irá enfriando progresivamente ayudado por el agua enfriada, y lo hará tanto sin variación de entalpía como con variación de la misma.
La unidad del sistema cuenta con un sofisticado sistema de control sensorizado, que, dependiendo de las condiciones del aire exterior, la temperatura interior del edificio y la de impulsión del aire primario del equipo, el sistema presenta 4 niveles de enfriamiento del aire con el fin de obtener el máximo de eficiencia energética: Ventilación, Enfriamiento Indirecto, Indirecto/Directo e Hibridación. En este caso, la unidad utiliza el sistema de expansión directa actuando como una bomba de calor, que invierte el ciclo según necesite aportar aire caliente o frio. Cuando suministra aire caliente, la sección de enfriamiento recircula parte del aire interior, y la Sección de pre enfriamiento recircula el aire interior de renovación, expulsándolo al exterior después de haber recuperado su energía en la batería del sistema de expansión directa correspondiente.
El sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado. El sistema de climatización de elevada eficiencia energética de la presente invención comprende: una Sección de pre-enfriamiento cuya finalidad es la de enfriar agua sin el uso de compresión mecánica a las diferentes temperaturas de bulbo húmedo del aire de aspiración. Además, tiene como función enfriar la batería de condensación del sistema de expansión directa con el aire frio resultante del proceso de enfriamiento del agua, esta Sección de pre enfriamiento incluye una batería de intercambio termodinámico agua - aire (1) alimentada por el agua recogida por una bomba de agua (BATI), un sistema de intercambio adiabático (2), un depósito de agua de la sección de pre-enfriamiento (3) para el agua que no ha evaporado y que se encuentra cercana a la temperatura de bulbo húmedo exterior alimentada a través de dicha bomba de agua (BATI) y una batería de condensación del sistema de expansión directa (6).
El sistema dispone también de una Sección de enfriamiento cuya finalidad es la de ir tratando en las diferentes etapas del proceso de enfriamiento del aire que implementa, el aire primario que será introducido en el interior del edificio a climatizar. También tiene como función el enfriamiento del agua que será recogida en el depósito de agua (3) de la sección de pre enfriamiento por un dispositivo creado al efecto, esto incrementa especialmente el rendimiento termodinámico de la unidad, al ir recogiendo agua de cada batería a cada vez menor temperatura en el devenir del proceso que se produce en “cascada”, y que será llevada por la bomba de agua especificada en la Sección de Pre Enfriamiento a las baterías de intercambio agua-aire (4), (1). El caudal de aire frio de ambas Secciones puede unirse para la climatización del interior del edificio bajo ciertas circunstancias, llegando a doblar en muchas ocasiones la potencia de frio de la unidad. La Sección de enfriamiento incluye, además, una batería de intercambio termodinámica agua-aire (4), un sistema de intercambio termodinámico directo (5) alimentado por una bomba de agua (MEDI) aspirando el agua del depósito de pre-enfriamiento (3) y una batería evaporadora del sistema de expansión directa (7) . Al mismo tiempo, esta Sección tiene también la función de enfriar el aire exterior previamente a que la batería evaporadora aspire ese aire, por lo que como se mencionó anteriormente, cuenta con una bomba de agua que alimenta la media de intercambio adiabática de esta sección.
La presente invención dispone además de un Sistema de expansión directa (8) instalado en un entorno adiabático que se activa desde el tramo de temperatura ya rebajada al que lleve el sistema adiabático (2), y desde ahí a la temperatura requerida para la impulsión del aire al interior de la edificación. El Sistema de expansión directa (8) entrará en funcionamiento solo cuando la demanda de temperatura del aire en el interior del edificio sea tal, que las condiciones de depresión de bulbo húmedo del aire exterior no permitan realizarla solo con el sistema adiabático y lo hará solo desde el tramo de temperatura ya rebajada al que lleve el sistema adiabático, y desde ahí (no desde la temperatura seca del aire exterior), a la temperatura requerida para la impulsión del aire al interior del edificio.
El proceso de enfriamiento del aire se desarrolla como se señaló anteriormente mediante el uso de agua enfriada a las diferentes temperaturas de bulbo húmedo del aire a lo largo del proceso en “cascada” que se obtiene por el diseño de la invención.
En una primera etapa del proceso no existe funcionamiento del Sistema de expansión directa (8) , y el aire en las condiciones exteriores es aspirado por la Sección de Pre Enfriamiento filtrándolo previamente, y es pasado por una batería de intercambio termodinámico agua-aire (1), que está alimentada por el agua recogida por la bomba (BATI) del dispositivo estratégicamente situado en el depósito de recogida de agua (3). Así pues, el aire previamente filtrado del exterior, pasa a través de esta batería de intercambio agua-aire (1) y es pre enfriado con variación de entalpía con aproximación a la temperatura de bulbo húmedo exterior. Una vez el aire exterior ha sido de este modo pre enfriado sin el uso de gases refrigerantes, y habiendo cambiado sus condiciones de temperaturas seca y húmeda reduciéndolas, es pasado por un sistema de intercambio termodinámico (2) directa, esta vez adiabática, y vuelve a ser enfriado, esta vez sin variación de entalpía al mismo tiempo que ionizado y humectado. El agua que no ha evaporado y que se encuentra cercana a la temperatura de bulbo húmedo exterior en este momento, es recogida a esa temperatura en el depósito inferior (3) para, a través de la mencionada bomba de agua (BAT1), impulsarse a la alimentación de ambas baterías de intercambio agua-aire (1), (4) y la media de intercambio termodinámico adiabática (2) situada en la Sección de pre Enfriamiento del equipo. Así pues, la bomba de agua (BATI) impulsa el agua enfriada a la temperatura de bulbo húmedo exterior así obtenida a la batería de intercambio termodinámica agua-aire (4) que se encuentra en la sección de Enfriamiento del equipo.
El aire en las condiciones exteriores es previamente filtrado, y pasa a esta batería (4) donde se enfría con variación de entalpía pre-enfriándolo. Una vez así pre-enfriado, pasa a una media de intercambio termodinámica directa (5), que está alimentada por la bomba de agua (MEDI) aspirando del depósito (3), donde vuelve a ser enfriado esta vez sin variación de entalpía. En este punto, las temperaturas del aire así obtenido, es decir, tanto su temperatura seca como húmeda, han sido reducidas sin el uso de un sistema por expansión directa, por debajo de las condiciones de las temperaturas seca y húmeda del aire exterior.
El agua que no se ha evaporado en el sistema de intercambio (5) y que está a una temperatura inferior a la del aire húmedo exterior, es recogida en el depósito (3) de agua, para ser absorbido por la bomba de agua (BATI) y llevado al circuito hidráulico que primero alimenta ambas baterías agua-aire (1) y (4) de intercambio termodinámico tanto de la sección de Pre Enfriamiento como de la de Enfriamiento al mismo tiempo e independientemente, y posteriormente, cuando se ha calentado, a la media de intercambio termodinámico de la sección de Pre Enfriamiento.
El proceso vuelve a reproducirse de igual manera en cadena de forma constante, hasta llegar a tener una temperatura del aire de impulsión en la Sección de Enfriamiento que está a la temperatura de bubo húmedo de aire o incluso por debajo, del de las condiciones del aire una vez tratado por la batería indirecta (4).
Una vez que esto se produce y se ha llegado mediante este proceso sucesivo en “cascada” a impulsar el aire por la Sección de Enfriamiento a la temperatura del aire húmedo en la salida de la batería (4); se inicia una segunda etapa del proceso que se describe a continuación, donde comienza el funcionamiento del sistema de expansión directa instalado en la unidad:
El aire en las condiciones exteriores pasa una vez más a la Sección de Pre Enfriamiento previamente filtrado, y pasa por la batería de intercambio termodinámico agua-aire (1) mencionada en la primera etapa del proceso, que está alimentada por el agua recogida en el depósito (3) de recogida de agua por la bomba (BAT1) y esta vez, se encuentra a una temperatura muy inferior a la de la temperatura de bulbo húmedo del aire exterior. El aire previamente filtrado del exterior pasa a través de esta batería (1) y es otra vez pre enfriado con variación de entalpía, pero esta vez próximo a la temperatura de bulbo húmedo del aire de impulsión final de la Sección de Enfriamiento en el último proceso. El agua que pudiera condensar esta batería (1), será recogida en su parte inferior por el depósito (3), enfriándola aún más.
El aire en las condiciones de salida del proceso descrito, es pasado de nuevo por el sistema de intercambio termodinámico (2), reduciendo aún más su temperatura seca. El agua resultante del proceso y que no se ha evaporado, vuelve a recogerse en el depósito inferior (3). El aire en esas condiciones es pasado esta vez por la batería de condensación del sistema de expansión directa (6), que ya está funcionando. Al estar la temperatura de este aire muy por debajo de la temperatura del aire exterior, el sistema consigue un ahorro energético importante que facilita el proceso de enfriamiento del aire de impulsión de la unidad, mediante la ayuda del sistema de expansión directa (6) con un mínimo de consumo eléctrico. Este aire que es de trabajo, es tirado al exterior caliente y con una alta humedad. Adicionalmente, en este paso se puede retornar el aire del interior del edificio a la aspiración de esta Sección de Pre Enfriamiento, mejorando de manera muy notable la eficiencia energética de la unidad, ya que esta Sección funcionará en modo recuperativo de la energía que lleva el aire ya enfriado del interior del edificio sin dejar de funcionar a renovación total de ese aire interior.
El aire en las condiciones exteriores, es impulsado a la toma de aspiración de la Sección de Enfriamiento, que será tratado por la batería aire-agua (4) esta vez con una temperatura aún inferior al proceso anterior, enfriándolo una vez más. El agua que pueda condensar en esta batería (4), será recogida en el deposito (3) de donde absorbe agua la bomba (BATI).
En estas nuevas condiciones, esta vez pasará por la batería evaporadora del sistema de expansión directa (7) que está en funcionamiento, enfriándolo con variación de entalpía y habiéndolo aspirado en condiciones de temperatura muy inferiores a las del aire exterior, con el consiguiente ahorro en el consumo eléctrico y su correspondiente aumento en la eficiencia energética de la unidad objeto de esta invención. El agua de condensación que se produzca, será una vez más recogida en el depósito (3) enfriándola aún más, donde aspira la bomba (BAT1).
Es en esas condiciones de salida del aire de la batería evaporadora (7), que volverá a pasar por la media de enfriamiento adiabática (5) alimentada por la bomba de agua (MED1), para volver a bajar su temperatura. El agua no evaporada y en las condiciones de temperatura húmeda del aire en ese punto, es recogida de nuevo en el dispositivo del depósito inferior de la Sección de pre-enfriamiento para ser enviada a ambas baterías de intercambio agua-aire (1) y (4) y posteriormente al sistema de intercambio termodinámica (2) evaporativa de la Sección de Pre Enfriamiento, y repetir todo el proceso para continuar rebajando la temperatura del aire de impulsión al interior del edificio.
Se puede adaptar la configuración de la unidad en sus componentes, como por ejemplo la posición de la aspiración de las bombas de agua en la posición del depósito inferior en ambas secciones de la unidad, o incluso eliminar la batería de intercambio agua-aire (1), para adaptar el rendimiento de la unidad a un ajuste en el coste de la unidad, manteniendo aún, así una gran eficiencia energética. También puede eliminarse el sistema de expansión directa, quedando el equipo solo con el funcionamiento que se describe para el proceso A y manteniendo una eficiencia energética muy elevada.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. - Sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado y que se caracteriza por que comprende:
una sección de pre-enfriamiento que aspira aire del exterior y que incluye una batería de intercambio termodinámico agua-aire (1) que se encuentra alimentada por el agua recogida por una bomba de agua (BAT1), un sistema de intercambio adiabático (2), un depósito de agua (3) para el agua que no ha evaporado y que se encuentra cercana a la temperatura de bulbo húmedo exterior alimentada a través de dicha bomba de agua (BAT1) y una batería de condensación del sistema de expansión directa (6);
una sección de enfriamiento que aspira aire del exterior que incluye una batería de intercambio termodinámica agua-aire (4), un sistema de intercambio termodinámico directo (5) alimentado por una bomba de agua (MEDI) que envía el agua del depósito de pre-enfriamiento (3) y una batería evaporadora del sistema de expansión directa (7); y
un sistema de expansión directa (8) instalado en un entorno adiabático que se activa desde el tramo de temperatura ya rebajada al que lleve el sistema adiabático (2), y desde ahí a la temperatura requerida para la impulsión del aire al exterior de la unidad y, al interior de la edificación.
2. - Sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado según la reivindicación 1 y que se caracteriza por que el sistema cuenta con un sistema de control sensorizado que depende de las condiciones del aire exterior, la temperatura interior del edificio y la de impulsión del aire primario del equipo.
3. - Sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado según la reivindicación 1 y que se caracteriza por que el sistema presenta 4 niveles de enfriamiento del aire: Ventilación, Enfriamiento Indirecto, Indirecto/Directo e Hibridación.
4. - Sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado según la reivindicación 1 y que se caracteriza por que el sistema de expansión directa (8) es una bomba de calor, que invierte el ciclo según necesite aportar aire caliente o frio.
5. - Sistema de climatización de elevada eficiencia energética para edificaciones que incluye entrada para el flujo de aire del exterior aspirado y salida para el flujo de aire de impulsión tratado según la reivindicación 1 y que se caracteriza por que cuando suministra aire caliente, la Sección de enfriamiento recircula parte del aire interior, y la Sección de pre enfriamiento recircula el aire interior de renovación, recuperando esa energía en la batería del sistema de expansión directa (8).
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SG176505A1 (en) * 2006-11-20 2011-12-29 Smac Technologies Pty Ltd Improved air conditioning system
SG11201701513RA (en) * 2014-09-01 2017-03-30 Smac Technologies Pty Ltd Direct expansion air conditioning system
CN109844413B (zh) * 2016-10-21 2021-04-06 三菱电机株式会社 空调系统
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