ES1075458U - Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico. - Google Patents
Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico. Download PDFInfo
- Publication number
- ES1075458U ES1075458U ES201130827U ES201130827U ES1075458U ES 1075458 U ES1075458 U ES 1075458U ES 201130827 U ES201130827 U ES 201130827U ES 201130827 U ES201130827 U ES 201130827U ES 1075458 U ES1075458 U ES 1075458U
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer fluid
- temperature
- water
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000008236 heating water Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
1. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, caracterizado porque comprende:- un fluido caloportador gaseoso conducido en un circuito cerrado a través de conducciones (16);- un compresor (1) alimentado con el fluido caloportador, y adaptado para aumentar la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador;- unos medios de transferencia (2) alimentados con el fluido caloportador comprimido procedente del compresor (1), y adaptados para transmitir energía térmica desde el fluido caloportador hacia un depósito (3) donde se almacena el agua que se desea calentar, produciéndose un enfriamiento del fluido caloportador;- un condensador (5), alimentado con el fluido caloportador enfriado procedente de los medios de transferencia (2), y donde se reducen la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador, manteniéndose dicho fluido caloportador en estado gaseoso; y-medios de control (6, 7, 8, 10), que comprenden a su vez:- primera sonda (6) para medir la temperatura del agua;- segundas sondas (7) para medir la presión del fluido caloportador; y- una unidad de control (8, 10) adaptada para, a partir de las medidas de las primeras sondas (6) y de las segundas sondas (7), ordenar la liberación de parte del fluido caloportador en caso de sobrepresión, así como determinar la desconexión de al menos el compresor (1) cuando el agua ha alcanzado una temperatura de referencia.2. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de transferencia (2) se seleccionan entre:- un intercambiador, para el caso en que el agua es para calefacción; y- un serpentín, para el caso en que el agua es agua caliente sanitaria.3. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido caloportador es el compuesto R-404-A.4. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un ventilador (17) para impulsar aire sobre el condensador (5), para facilitar mediante convección forzada el enfriamiento y la expansión del fluido caloportador.5. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, la unidad de control (8, 10) comprende:- un termostato (8) adaptado para recibir las medidas desde las primeras sondas (6), comparar dichas medidas con un primer valor de referencia de temperatura previamente establecido y disponer el apagado de al menos el compresor (1) cuando el valor de la medida alcanza el valor de referencia de temperatura: y- un presostato (10) adaptado para recibir las medidas desde las segundas sondas (7), comparar dichas medidas con un valor de referencia de presión previamente establecido y disponer la liberación parcial del fluido caloportador a través de una primera válvula (13) cuando el valor de las medidas es superior al valor de referencia de presión.6. Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, en un punto aguas abajo del depósito (3) y aguas arriba del condensador (5),- un calderín (11) adaptado para recoger el fluido caloportador cuando se apaga el compresor (1), y- una segunda válvula (12) solenoide a través de la cual se produce el llenado y el vaciado del calderín (11).
Description
Dispositivo para calentar agua destinada a uso
doméstico.
La presente invención se puede incluir dentro
del campo técnico del empleo de agua caliente destinada a uso
doméstico. En concreto, el objeto de la invención se refiere a un
dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico, ya sea
agua destinada a ser empleada en calefacción o en ACS (agua caliente
sanitaria).
Para la obtención de agua caliente de uso
doméstico, por ejemplo para calefacción o para agua caliente
sanitaria, se conocen dispositivos basados en diversas tecnologías,
como son, entre otras: el calentamiento del agua mediante
resistencias eléctricas; a partir de la combustión de combustibles
fósiles o derivados; o empleando dispositivos que aprovechan
energías renovables. Asimismo, se contempla la combinación de dos o
más de los tipos de tecnología mencionados, como, por ejemplo, la
disposición de calentadores de gas con el apoyo de placas
solares.
Dichas soluciones presentan una serie de
inconvenientes, entre los que se destacan:
- necesidad de una doble instalación, lo cual
implica tanto la complejidad asociada a la disposición de dos
instalaciones independientes para calentar agua, así como los
mayores requerimientos de espacio, sobre todo en lo que se refiere
al empleo de fuentes renovables; y
- dependencia de las condiciones climatológicas
por parte de las fuentes de energía renovable.
La presente invención resuelve los
inconvenientes mencionados, por medio de un dispositivo para
calentar agua destinada a uso doméstico que comprende:
- -
- un fluido caloportador gaseoso dispuesto en un circuito cerrado;
- -
- un compresor, preferentemente eléctrico, alimentado con el fluido caloportador, y adaptado para aumentar la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador;
- -
- unos medios de transferencia, alimentados desde el compresor con el fluido caloportador comprimido, para transferir energía desde el fluido caloportador comprimido hacia un depósito de agua;
- -
- un condensador, alimentado con el fluido caloportador procedente de los medios de transferencia, y donde se reducen la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador, manteniéndose dicho fluido caloportador en estado gaseoso; y
- -
- medios de control, que comprenden a su vez:
- -
- primera sonda para medir la temperatura del agua en el depósito;
- -
- segundas sondas para medir la presión del fluido caloportador; y
- -
- una unidad de control adaptada para, a partir de las medidas de las primeras sondas y de las segundas sondas, ordenar la liberación de parte del fluido caloportador en caso de sobrepresión, así como determinar la desconexión de al menos el compresor cuando el agua ha alcanzado una temperatura de referencia.
De manera preferente, el fluido caloportador es
el compuesto R-404-A, que es un
hidrofluorocarburo (HFC) no inflamable, biodegradable y no tóxico,
así como inocuo para la capa de ozono.
En el caso de emplear el dispositivo de la
invención para obtener agua caliente sanitaria, los medios de
transferencia son preferentemente un serpentín, aún más
preferentemente un serpentín de doble pared. En el caso de calentar
agua para calefacción, los medios de transferencia son
preferentemente un intercambiador de placas.
El dispositivo puede comprender adicionalmente
de manera preferente un ventilador para impulsar aire sobre el
condensador, para facilitar mediante convección forzada el
enfriamiento y la expansión del fluido caloportador.
Para instalaciones domésticas unifamiliares, un
compresor con un consumo de potencia de aproximadamente 0.75 CV es
suficiente.
De manera preferente, la unidad de control
incorpora un presostato y un termostato.
El dispositivo de la invención no precisa de
apoyo por parte de sistemas externos, como podrían ser calentadores
de gas, sistemas geotérmicos, colectores solares, resistencias
eléctricas, etc.
En particular, al no precisar de apoyo por parte
de sistemas de energías renovables, el rendimiento del dispositivo
de la invención es independiente de las condiciones meteorológicas o
climatológicas, así como no precisa de un espacio adicional para
ubicar dichos sistemas auxiliares de energía renovable.
La invención está adaptada para funcionar
directamente con agua de red, sin necesidad de instalar sistemas
auxiliares adecuados para precalentar el agua de red a una
temperatura de unos 18-20ºC.
Por otra parte, debido a su reducido consumo
eléctrico, se obtiene un COP real ciertamente elevado, ya que está
comprendido entre 3.6 y 4.2.
El dispositivo de la invención puede ser
acoplado como sistema auxiliar a cualquier sistema de transformación
energética, tales como, a modo de ejemplo, calderas, acumuladores
eléctricos, acumuladores solares, estufas de pelets, geotermia,
solar térmica o fotovoltaica, etc.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, 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:
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de la
disposición y el funcionamiento del dispositivo de la invención.
A continuación se describe un ejemplo de
realización preferente de la invención, con ayuda de la figura 1
adjunta.
El dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico de acuerdo con la presente invención comprende un
fluido caloportador, en particular, el compuesto
R-404-A, que experimenta variaciones
de presión y temperatura, así como intercambios de calor, en un
recorrido a lo largo de un circuito cerrado a través de conducciones
(16).
El dispositivo de la invención incorpora un
compresor (1) eléctrico alimentado con el fluido caloportador en
estado gaseoso para proporcionar un aumento de presión y de
temperatura al fluido caloportador.
A la salida del compresor (1), el fluido
caloportador comprimido y calentado se dirige hacia unos medios de
transferencia (2), adaptados para transmitir energía térmica desde
el fluido caloportador hacia un depósito (3) donde se almacena el
agua que se desea calentar, produciéndose un descenso en la
temperatura del fluido caloportador.
En caso de que el agua sea ACS, los medios de
transferencia (2) son un serpentín (no representado) de doble pared,
mientras que en el caso de que el agua sea para calefacción, los
medios de transferencia (2) son un intercambiador (no representado)
de placas.
Tras el paso por los medios de transferencia
(2), el fluido caloportador es enviado a un condensador (5), donde
se produce un descenso de temperatura y de presión en dicho fluido
caloportador. Adicionalmente se dispone un ventilador (17) eléctrico
para impulsar aire sobre el condensador (5) con el fin de facilitar
el descenso de temperatura y de presión, mediante convección
forzada.
El fluido caloportador a bajas presión y
temperatura a la salida del condensador (5) es conducido hacia el
compresor (1) a través de las conducciones (16) para realizar un
nuevo ciclo.
El dispositivo de la invención se conecta cuando
se desea calentar el agua del depósito (3). Para ello, según una
realización preferente, se acciona un botón (9) interruptor que
acciona el funcionamiento del compresor (1) y el ventilador (5).
Al inicio de cada nuevo ciclo, la temperatura
del agua del depósito (3) es superior respecto del inicio del ciclo
anterior. Por tanto, puesto que la potencia del compresor (1) es
constante, la transmisión de energía entre el fluido caloportador y
el agua es menor en cada ciclo, de ahí que la temperatura (y, por
tanto, la presión) del fluido caloportador es superior al final de
cada ciclo respecto del ciclo anterior.
Por ello, la invención incorpora adicionalmente
unos medios de control (6, 7, 8, 10), destinados controlar el
encendido y el apagado del dispositivo y a evitar
sobrepresiones.
Los medios de control (6, 7, 8, 10) comprende
una primera sonda (6) para determinar la temperatura del agua del
depósito (3), así como segundas sondas (7) para determinar la
presión del fluido caloportador. Adicionalmente, los medios de
control (6, 7, 8, 10) incorporan un termostato (8) adaptado para
recibir las medidas desde la primera sonda (6), comparar dichas
medidas con un primer valor de referencia de temperatura previamente
establecido y disponer el apagado de al menos el compresor (1)
cuando el valor de la medida alcanza el primer valor de referencia
de temperatura. Además, los medios de control (6, 7, 8, 10) disponen
de un presostato (10) adaptado para recibir las medidas desde las
segundas sondas (7), comparar dichas medidas con un valor de
referencia de presión previamente establecido y disponer la
liberación parcial del fluido caloportador a través de una primera
válvula (13) cuando el valor de las medidas es superior al valor de
referencia de presión.
Alternativa o complementariamente al encendido
del dispositivo mediante el botón (9), se puede disponer que el
termostato (8) esté adaptado para comparar los valores de
temperatura registrados por la primera sonda (6) con un segundo
valor de referencia de temperatura, de modo que cuando la
temperatura es inferior a dicho segundo valor de referencia de
temperatura, el termostato ordena la conexión de al menos el
compresor. De este modo, el dispositivo permanece en funcionamiento
mientras los valores de temperatura registrados por la primera sonda
(6) están comprendidos entre el primer valor de referencia de
temperatura y el segundo valor de referencia de temperatura.
A modo de ejemplo, para el caso de ACS, el
primer valor de referencia de temperatura puede ser de unos 55°C y
el segundo valor de referencia de temperatura puede ser de unos
45°C.
En un punto aguas abajo del depósito (3) y aguas
arriba del condensador (5) se disponen un calderín (11) adaptado
para recoger el fluido caloportador cuando se apaga el compresor
(1), y una segunda válvula (12) solenoide a través de la cual se
produce el llenado y el vaciado del calderín (11).
Adicionalmente, el dispositivo comprende un
filtro (14) secador dispuesto aguas abajo del calderín (11) y aguas
arriba del condensador (5), así como una tercera válvula (15)
solenoide a través de la cual rellenar fluido caloportador en las
conducciones (16).
El conjunto de compresor (1), conducciones (16),
calderín (11) y evaporador (5) no supera los 50 kg.
Claims (6)
1. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, caracterizado porque comprende:
- -
- un fluido caloportador gaseoso conducido en un circuito cerrado a través de conducciones (16);
- -
- un compresor (1) alimentado con el fluido caloportador, y adaptado para aumentar la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador;
- -
- unos medios de transferencia (2) alimentados con el fluido caloportador comprimido procedente del compresor (1), y adaptados para transmitir energía térmica desde el fluido caloportador hacia un depósito (3) donde se almacena el agua que se desea calentar, produciéndose un enfriamiento del fluido caloportador;
- -
- un condensador (5), alimentado con el fluido caloportador enfriado procedente de los medios de transferencia (2), y donde se reducen la presión y la temperatura de dicho fluido caloportador, manteniéndose dicho fluido caloportador en estado gaseoso; y
- -
- medios de control (6, 7, 8, 10), que comprenden a su vez:
- -
- primera sonda (6) para medir la temperatura del agua;
- -
- segundas sondas (7) para medir la presión del fluido caloportador; y
- -
- una unidad de control (8, 10) adaptada para, a partir de las medidas de las primeras sondas (6) y de las segundas sondas (7), ordenar la liberación de parte del fluido caloportador en caso de sobrepresión, así como determinar la desconexión de al menos el compresor (1) cuando el agua ha alcanzado una temperatura de referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de transferencia (2) se
seleccionan entre:
- un intercambiador, para el caso en que el agua
es para calefacción; y
- un serpentín, para el caso en que el agua es
agua caliente sanitaria.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque el fluido caloportador es el compuesto
R-404-A.
4. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende adicionalmente un ventilador
(17) para impulsar aire sobre el condensador (5), para facilitar
mediante convección forzada el enfriamiento y la expansión del
fluido caloportador.
5. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque, la unidad de control (8, 10)
comprende:
- un termostato (8) adaptado para recibir las
medidas desde las primeras sondas (6), comparar dichas medidas con
un primer valor de referencia de temperatura previamente establecido
y disponer el apagado de al menos el compresor (1) cuando el valor
de la medida alcanza el valor de referencia de temperatura; y
- un presostato (10) adaptado para recibir las
medidas desde las segundas sondas (7), comparar dichas medidas con
un valor de referencia de presión previamente establecido y disponer
la liberación parcial del fluido caloportador a través de una
primera válvula (13) cuando el valor de las medidas es superior al
valor de referencia de presión.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Dispositivo para calentar agua destinada a
uso doméstico, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende, en un punto aguas abajo del
depósito (3) y aguas arriba del condensador (5),
- un calderín (11) adaptado para recoger el
fluido caloportador cuando se apaga el compresor (1), y
- una segunda válvula (12) solenoide a través de
la cual se produce el llenado y el vaciado del calderín (11).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130827U ES1075458Y (es) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | Dispositivo para calentar agua destinada a uso domestico |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130827U ES1075458Y (es) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | Dispositivo para calentar agua destinada a uso domestico |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1075458U true ES1075458U (es) | 2011-10-14 |
| ES1075458Y ES1075458Y (es) | 2012-01-13 |
Family
ID=44676005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201130827U Expired - Fee Related ES1075458Y (es) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | Dispositivo para calentar agua destinada a uso domestico |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1075458Y (es) |
-
2011
- 2011-07-28 ES ES201130827U patent/ES1075458Y/es not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1075458Y (es) | 2012-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8702013B2 (en) | Vapor vacuum heating systems and integration with condensing vacuum boilers | |
| JP6133508B2 (ja) | 地熱源を地域熱供給網へ熱技術的に接続する方法 | |
| WO2017016224A1 (zh) | 一种谷电相变储热式采暖热水系统 | |
| JP6583617B2 (ja) | 蒸発器、ランキンサイクル装置及び熱電併給システム | |
| CN106415142A (zh) | 宽带区域加热和冷却系统 | |
| ES2394248T3 (es) | Planta de calentamiento para la producción de agua caliente doméstica | |
| US20140137813A1 (en) | Waste heat capture from a dual fuel gas and electric water heater | |
| CN205027183U (zh) | 一种应用在太阳能热发电系统的固体蓄热装置 | |
| ES1075458U (es) | Dispositivo para calentar agua destinada a uso doméstico. | |
| ES2717289T3 (es) | Método y aparato para controlar la evaporación de un gas licuado | |
| RU2333432C1 (ru) | Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения | |
| CN101634467A (zh) | 一种太阳能热管供暖系统 | |
| Takeda et al. | Thermal performance of ground source heat pumps that use direct expansion method using foundation pile | |
| US10184731B2 (en) | Domestic boiler preheater | |
| CN203083200U (zh) | 热电厂循环水制冷系统 | |
| CA3230226A1 (en) | Heat pump | |
| KR100376220B1 (ko) | 보일러를 이용한 냉난방장치 | |
| ES2644162B1 (es) | Sistema híbrido con bomba de calor colectiva y calderas individuales de gas | |
| CN204372962U (zh) | 分体式防冻高温气体热能回收装置 | |
| CN202216401U (zh) | 一种无风机强制对流直接蒸发膨胀式空气源热泵热水器 | |
| ES2584172B1 (es) | Frigorífico de calores residuales | |
| CN202675493U (zh) | 一种冰蓄冷蓄热超低温热泵空调 | |
| CN201964614U (zh) | 用于热泵热水器的热管式换热器 | |
| RU91144U1 (ru) | Система горячего водоснабжения | |
| ES1231070U (es) | Caldera eléctrica mixta para calefacción y/o ACS con aceite térmico |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted |
Effective date: 20120102 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20140908 |