ES1306436U

ES1306436U - INSTANT INTERACUMULATOR OF FLUIDS FOR HUMAN CONSUMPTION AND/OR FOOD FLUIDS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1306436U
Application number: ES202430154U
Authority: ES
Inventors: Vazquez Jose Raul Martinez
Original assignee: Hydronik Soluciones Tecn Sl
Current assignee: Hydronik Soluciones Tecn Sl
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2030-08-07
Also published as: ES1306436Y

Abstract

Instantaneous interaccumulator of fluids for human consumption and/or food fluids that is characterized in that it comprises an inlet (A) of the fluid to be heated/cooled in the upper part of the structure and an outlet (B) of the hot/cold fluid arranged in a side of the lower part of the structure; an inlet distributor (1) of the fluid to be heated/cooled and an outlet distributor (2) of the hot/cold fluid; a purge intake (3) arranged in the lower part of the structure; a probe socket (4) arranged in the upper part of the structure; a plurality of inlets and outlets (5) for the primary fluid arranged on one of the sides of the structure of said interaccumulator; an interaccumulator casing (6) that allows the secondary fluid to be heated and cooled; a thermal protector (7) that allows the thermal insulation of the entire assembly; at least one interior coil (8a); and at least two exterior coils (8b), where said coils (8a) and (8b) are corrugated and have the same length. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

INTERACUMULADOR INSTANTANEO DE FLUIDOS PARA CONSUMO HUMANO Y/OINSTANT FLUIDS INTERACUMULATOR FOR HUMAN CONSUMPTION AND/OR

FLUIDOS ALIMENTICIOSFOOD FLUIDS

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La presente invención revela un sistema para calentar/enfriar de forma instantánea fluidos que pueden ser para consumo humano. Se trata de un novedoso interacumulador que permite el calentamiento de forma instantánea de grandes cantidades de agua para consumo humano y/o fluidos alimenticios. Este comprende un conjunto de serpentines de la misma longitud fabricados en acero corrugado, que combinados con unos distribuidores, permiten al interacumulador tener solo una entrada de agua y una salida de agua (fluido). The present invention discloses a system for instantly heating/cooling fluids that may be for human consumption. It is a novel interaccumulator that allows instantaneous heating of large quantities of water for human consumption and/or food fluids. This comprises a set of coils of the same length made of corrugated steel, which, combined with distributors, allow the cylinder to have only one water inlet and one water (fluid) outlet.

Para facilitar la exposición a lo largo de la presente memoria, hablaremos como sistema genérico el calentamiento de agua en un circuito deAguaCalienteSanitaria “ACS” entendiendo que la invención puede ser utilizada para cualquier fluido y tanto para calentar como para enfriar. To facilitate the exposition throughout this report, we will speak as a generic system of water heating in a SanitaryHotWater "DHW" circuit, understanding that the invention can be used for any fluid and for both heating and cooling.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Los calentadores de agua se usan ampliamente en la industria y los hogares, estando la capacidad de almacenamiento de sus tanques relacionada con el uso previsto del agua. Los tanques de agua caliente más utilizados sirven para una sola residencia. La capacidad de los tanques para uso doméstico en América varía de 75 a 450 litros (20 a 120 galones), en Israel, su capacidad típica es de 120 a 200 litros. Los tanques más pequeños, calentados eléctricamente sirven solo para un sector de la residencia, como, por ejemplo, la cocina, estos se fabrican en tamaños tan pequeños como 30 litros. Water heaters are widely used in industry and homes, with the storage capacity of their tanks being related to the intended use of the water. The most commonly used hot water tanks serve a single residence. The capacity of tanks for domestic use in America varies from 75 to 450 liters (20 to 120 gallons), in Israel, their typical capacity is 120 to 200 liters. Smaller, electrically heated tanks serve only one area of the residence, such as the kitchen, and are manufactured in sizes as small as 30 liters.

Todos los tanques de almacenamiento de agua caliente están aislados para retener el calor desde el momento de su aplicación hasta que se requiera agua caliente. Los métodos de aislamiento actuales no son satisfactorios cuando se requiere preservación del calor durante la noche, por ejemplo, cuando se requiere agua calentada por energía solar para una ducha matutina. Los tanques de agua caliente que están expuestos a los elementos durante los meses de invierno tienden a perder calor durante períodos aún más cortos. Este problema puede aliviarse mediante el uso de aislamiento grueso; sin embargo, el uso de aislamientos gruesos de alta calidad es costoso y también aumenta el costo de la cubierta exterior del tanque de acero; También puede causar dificultades cuando el tanque debe moverse o instalarse en un espacio restringido. All hot water storage tanks are insulated to retain heat from the time of application until hot water is required. Current insulation methods are not satisfactory when heat preservation is required during the night, for example, when solar-heated water is required for a morning shower. Hot water tanks that are exposed to the elements during the winter months tend to lose heat for even shorter periods. This problem can be alleviated by using thick insulation; However, the use of high-quality thick insulation is expensive and also increases the cost of the outer shell of the steel tank; It can also cause difficulties when the tank must be moved or installed in a restricted space.

Hay dos tipos de calentadores de agua eléctricos comunes para uso sanitario doméstico: acumuladores y calentadores de agua instantáneos. Ambos tipos se usan porque cada uno tiene ciertas ventajas y desventajas. There are two types of common electric water heaters for domestic sanitary use: accumulators and instantaneous water heaters. Both types are used because each has certain advantages and disadvantages.

La producción de agua caliente instantánea se realiza en el mismo instante, es decir, el agua se calienta a la vez que se produce su consumo. Por el contrario, en los sistemas de acumulación, el agua se calienta poco a poco y se mantiene a temperatura de consumo en el interior de un depósito. The production of instant hot water is carried out at the same moment, that is, the water is heated at the same time as its consumption. On the contrary, in storage systems, the water is heated little by little and maintained at consumption temperature inside a tank.

La ventaja de los calentadores acumuladores de agua, es el hecho de que pueden distribuir grandes cantidades de agua a una temperatura preestablecida, muy por encima de lo que normalmente se requiere de los grifos en los lavamanos o duchas, y por lo tanto también pueden satisfacer a varios usuarios necesita mientras usa un consumo de energía relativamente bajo; en Italia esto es generalmente 1200W para los modelos más comunes. Sin embargo, la desventaja es que estos modelos requieren muchas horas para completar el suministro de agua caliente una vez que se ha utilizado, y a pesar de que los tanques están aislados, también sufren una fuerte dispersión de calor. Además, los usuarios de sistemas de agua caliente sanitaria casi no tienen forma de saber cuánta agua caliente, si hay alguna o está disponible para su uso. El tanque de almacenamiento de agua generalmente está completamente cerrado, cubierto con material de aislamiento térmico y, a menudo, instalado en un lugar de difícil acceso. La práctica común es abrir un grifo de agua caliente, escurrir toda el agua contenida en la tubería que sale del tanque y probar manualmente la temperatura del agua. The advantage of storage water heaters is the fact that they can distribute large quantities of water at a pre-set temperature, well above what is normally required from taps in sinks or showers, and can therefore also satisfy multiple users needs while using relatively low power consumption; In Italy this is generally 1200W for the most common models. However, the disadvantage is that these models require many hours to complete the hot water supply once it has been used, and although the tanks are insulated, they also suffer from strong heat dispersion. Additionally, users of domestic hot water systems have almost no way of knowing how much, if any, hot water is available for use. The water storage tank is usually completely closed, covered with thermal insulation material, and often installed in a hard-to-reach location. The common practice is to turn on a hot water tap, drain all the water contained in the pipe coming out of the tank, and manually test the water temperature.

La patente americana US3666918 revela un sistema de calentamiento de agua que incluye un tanque para almacenar agua calentada para su extracción a un punto de uso y que tiene una entrada de agua fría para reponer el agua extraída ; un conducto que tiene un calentador de inmersión, el conducto que tiene un colector de admisión de agua para suministrar agua desde el tanque para pasar en relación de intercambio de calor con el calentador de inmersión y que tiene una salida de agua calentada dispuesta en comunicación de flujo con el punto de uso, el colector tiene aberturas dispuestas en comunicación de flujo con diferentes niveles dentro del tanque en los cuales pueden existir diferentes temperaturas del agua , por lo que la temperatura del agua que pasa a la relación de intercambio de calor con el calentador es una parte integral de las temperaturas del agua de los diferentes niveles; y un sensor de temperatura para controlar la velocidad de entrada de calor al agua que pasa a través del conducto en función de la temperatura integral. American patent US3666918 discloses a water heating system that includes a tank for storing heated water for extraction to a point of use and having a cold water inlet to replenish the extracted water; a conduit having an immersion heater, the conduit having a water intake manifold for supplying water from the tank to pass into heat exchange relationship with the immersion heater and having a heated water outlet arranged in communication with flow with the point of use, the collector has openings arranged in flow communication with different levels within the tank in which different water temperatures may exist, so the temperature of the water that passes to the heat exchange relationship with the heater is an integral part of water temperatures of different levels; and a temperature sensor to control the rate of heat input to the water passing through the conduit as a function of the integral temperature.

En las calderas tradicionales, la potencia calorífica depende en gran medida de la cantidad de agua que fluye por el haz de tubos o serpentín. Por lo tanto, un modo de aumentar dicha potencia es modificando las medidas de cada vuelta de dicho haz tubular medidos ortogonalmente con respecto a su eje longitudinal. En otras palabras, de este modo los serpentines se usan con diámetros externos diferentes mientras que el diámetro interno es igual. De este modo, aumentan la superficie de intercambio de calor del serpentín (a través del cual fluye el agua) y, en consecuencia, la potencia calorífica de la caldera. In traditional boilers, the heating power depends largely on the amount of water flowing through the bundle of tubes or coil. Therefore, one way to increase said power is by modifying the measurements of each turn of said tubular bundle measured orthogonally with respect to its longitudinal axis. In other words, in this way the coils are used with different external diameters while the internal diameter is the same. In this way, they increase the heat exchange surface of the coil (through which the water flows) and, consequently, the heating power of the boiler.

Sin embargo, con este modo operativo conocido las calderas con serpentines de diámetros diferentes tienen características geométricas diferentes o diámetros externos diferentes en función de la potencia calorífica generada por ellos. Por estos motivos, los fabricantes de calderas deben realizar cuerpos y componentes de cierre terminales con distintos tamaños (diámetros) lo que implica elevados costos de producción y significativos costos de almacenamiento. However, with this known operating mode, boilers with coils of different diameters have different geometric characteristics or different external diameters depending on the heating power generated by them. For these reasons, boiler manufacturers must make bodies and terminal closure components with different sizes (diameters), which implies high production costs and significant storage costs.

La solicitud de patente internacional WO2015/140713 describe un método para fabricar un juego de celdas de intercambio calorífico con una potencia térmica dentro de un rango prefijado de valores máximos y mínimos, cada celda de intercambio calorífico comprende por lo menos un intercambiador de calor montado en una carcasa de contención. El método comprende los pasos: a) proporcionar una carcasa de contención individual para una pluralidad de celdas de intercambio de calor, la carcasa posee una prolongación constante mientras que la potencia térmica de la celda varía dentro del rango de valores de potencia térmica e es igual a la prolongación axial de la celda teniendo la potencia térmica mínima dentro del rango de valores de potencia térmica; b) suministra una pluralidad de intercambiadores de forma helicoidal con una potencia térmica individual dentro de dicho rango de valores máximos y mínimos y comprendiendo cada uno por lo menos un conducto tubular para la circulación de un primer fluido de transferencia de calor enrollado alrededor de un eje longitudinal de la hélice según una pluralidad serpentines; c) montado dentro de dicha carcasa de contención individual por lo menos un intercambiador de calor en forma de hélice de la pluralidad de intercambiadores de calor del conjunto. La multiplicidad de intercambiadores de calor del juego tiene un diámetro interno que es sustancialmente constante mientras que la potencia calorífica del intercambiador de calor varía dentro de una rango de valores de potencia calorífica; el conducto tubular del intercambiador de calor tiene una prolongación radial de los serpentines proporcional a la potencia térmica del intercambiador de calor y de este modo mantiene sustancialmente constante la prolongación axial del intercambiador de calor mientras que la potencia térmica varía e iguala la prolongación axial del intercambiador de calor teniendo la potencia térmica mínima dentro del rango de valores de potencia térmica del conjunto. International patent application WO2015/140713 describes a method for manufacturing a set of heat exchange cells with a thermal power within a preset range of maximum and minimum values, each heat exchange cell comprising at least one heat exchanger mounted on a containment casing. The method comprises the steps: a) providing an individual containment shell for a plurality of heat exchange cells, the shell has a constant extension while the thermal power of the cell varies within the range of thermal power values and is equal to the axial extension of the cell having the minimum thermal power within the range of thermal power values; b) supplies a plurality of helical-shaped exchangers with an individual thermal power within said range of maximum and minimum values and each comprising at least one tubular duct for the circulation of a first heat transfer fluid wound around an axis longitudinal helix according to a plurality of coils; c) mounted within said individual containment shell at least one helical-shaped heat exchanger of the plurality of heat exchangers of the assembly. The multiplicity of heat exchangers in the set have an internal diameter that is substantially constant while the heat output of the heat exchanger varies within a range of heat output values; The tubular duct of the heat exchanger has a radial extension of the coils proportional to the thermal power of the heat exchanger and thus maintains the axial extension of the heat exchanger substantially constant while the thermal power varies and equals the axial extension of the exchanger. of heat having the minimum thermal power within the range of thermal power values of the set.

La solicitud de patente WO2012/156954 se refiere a un intercambiador de calor que posee una unidad intercambiadora de calor que comprende sustancialmente uno o más tubos enrollados coaxiales y una carcasa para contener la unidad de intercambio de calor. La carcasa posee una primera pared de fondo, una segunda pared de fondo y una parte periférica entre las dos paredes de fondo. Cada tubo posee un primer extremo y un segundo extremo. La unidad intercambiadora de calor es sostenida por la primera pared de fondo de la carcasa, con el primer extremo y el segundo extremo de cada tubo que se sitúa sustancialmente en la primera pared de fondo de la carcasa. Patent application WO2012/156954 relates to a heat exchanger having a heat exchanger unit substantially comprising one or more coaxial coiled tubes and a casing for containing the heat exchange unit. The housing has a first bottom wall, a second bottom wall and a peripheral part between the two bottom walls. Each tube has a first end and a second end. The heat exchanger unit is supported by the first bottom wall of the casing, with the first end and the second end of each tube positioned substantially on the first bottom wall of the casing.

La gran ventaja de los calentadores de agua instantáneos es que pueden suministrar una cantidad ilimitada de agua caliente prácticamente sin dispersión de calor, pero utilizan un consumo de energía muy alto para satisfacer cada uso individual cada vez. The great advantage of instantaneous water heaters is that they can supply an unlimited amount of hot water with virtually no heat dispersion, but use very high energy consumption to satisfy each individual use every time.

La única diferencia entre un interacumulador de agua y un acumulador, es el serpentín que se encuentra en el interior del primero. Ambos necesitan siempre estar conectado a una fuente de calor externa, generalmente una caldera, pero también, por ejemplo, un panel solar o una estufa de leña, el agua caliente primaria, producida por la fuente de calor externa, calienta el agua sanitaria que se encuentra dentro del mismo depósito. El serpentín es el intercambiador que se encarga de transferir el calor del circuito primario al circuito secundario (ACS). The only difference between a water storage tank and an accumulator is the coil found inside the former. Both always need to be connected to an external heat source, usually a boiler, but also, for example, a solar panel or a wood stove, the primary hot water, produced by the external heat source, heats the domestic water that is located within the same deposit. The coil is the exchanger that is responsible for transferring heat from the primary circuit to the secondary circuit (DHW).

Como se ha mencionado, la presente invención revela un interacumulador que permite el calentamiento de forma instantánea de grandes cantidades de agua y/o fluidos alimenticios de una forma novedosa que convierte el calentamiento en un hecho instantáneo, reduce costes de instalación, operativa y mantenimiento, aumentando la eficiencia del sistema y eliminando los problemas por Legionella y bacterias similares que existen en instalaciones tradicionales. As mentioned, the present invention reveals an interaccumulator that allows the instantaneous heating of large quantities of water and/or food fluids in a novel way that makes the heating instantaneous, reduces installation, operating and maintenance costs, increasing the efficiency of the system and eliminating problems due to Legionella and similar bacteria that exist in traditional installations.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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. To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of its practical implementation.

A título informativo se representa un interacumulador de 2 serpentines concéntricos no obstante el número de serpentines, sus ubicaciones dentro del interacumulador y sus longitudes pueden variar en función de las necesidades hidráulicas requeridas en cada caso. For information purposes, an interaccumulator with 2 concentric coils is represented, although the number of coils, their locations within the interaccumulator and their lengths may vary depending on the hydraulic needs required in each case.

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: Accompanying as an integral part of said description is a set of drawings where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

Figura 1.- muestra una vista superior del interacumulador de la invención donde se muestra la disposición de los serpentines (8a) y (8b), en forma concéntrica, y el distribuidor de entrada (1). Figure 1.- shows a top view of the accumulator of the invention showing the arrangement of the coils (8a) and (8b), concentrically, and the inlet distributor (1).

Figura 2.- muestra una vista de los componentes del interacumulador de la invención mostrando la disposición interna de los serpentines (8a) y (8b) y el resto de los componentes. Figure 2.- shows a view of the components of the interaccumulator of the invention showing the internal arrangement of the coils (8a) and (8b) and the rest of the components.

Figura 3.- muestra una vista superior del interacumulador de la invención donde se muestra la disposición de los serpentines (8a) y (8b) y el distribuidor de entrada (2). Figure 3.- shows a top view of the accumulator of the invention showing the arrangement of the coils (8a) and (8b) and the inlet distributor (2).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

Para facilitar la redacción del documento, vamos a hacer referencia al calentamiento de agua sanitara, sí bien la presente invención sirve tanto para calentar como para enfriar cualquier tipo de fluido, incluidos agua de consumo humano y fluidos alimentarios. To facilitate the writing of the document, we are going to refer to the heating of domestic water, although the present invention serves both to heat and cool any type of fluid, including water for human consumption and food fluids.

Los sistemas de“ACS”(AguaCalienteSanitaria) son aquellos que distribuyen agua de consumo sometida a algún tratamiento de calentamiento. Son instalaciones con una cierta importancia energética y susceptibles de sufrir contaminaciones por bacterias que encuentran en su interior un medio cálido y húmedo que facilita su proliferación. Por ello son instalaciones obligadas a cumplir normativas específicas dictadas por los distintos países. “ACS” (Hot Sanitary Water) systems are those that distribute drinking water subjected to some heating treatment. They are installations with a certain energy importance and susceptible to contamination by bacteria that find inside a warm and humid environment that facilitates their proliferation. For this reason, they are facilities required to comply with specific regulations dictated by different countries.

En la actualidad, aparte de los acumuladores tradicionales, existen interacumuladores de distintos tipos, en todos los casos la envolvente encierra el agua o fluido (ACS). Esta es calentada mediante otro fluido primario que pasa por dentro de serpentines, generalmente de cobre liso. En estos casos, la capacidad de intercambio es limitada, puesto que estos sistemas tratan de maximizar la cantidad de agua acumulada (tardan mucho en calentar el agua), además no eliminan la posibilidad de generar colonias bacterianas en su interior debido principalmente a las zonas de “aguas quietas” que no se mueven dentro del depósito y que pueden generar precipitaciones y aparición de “biopelículas bacterianas”. Currently, apart from traditional accumulators, there are interaccumulators of different types, in all cases the envelope encloses the water or fluid (DHW). This is heated by another primary fluid that passes through coils, generally made of smooth copper. In these cases, the exchange capacity is limited, since these systems try to maximize the amount of accumulated water (they take a long time to heat the water), and they also do not eliminate the possibility of generating bacterial colonies inside due mainly to the areas of “still waters” that do not move within the tank and that can generate precipitation and the appearance of “bacterial biofilms.”

También existen interacumuladores de producción semi-instantánea, donde el calor pasa del equipo que lo produce al tanque a través serpentín inferior, calentando el agua del depósito que a su vez calienta de forma semi instantánea el agua de ACS que pasa por el 2° serpentín interior. Para pequeños consumos (sistemas domésticos) funcionan bien dando posibilidad de unas 4-5 duchas seguidas antes de que pierdan la temperatura, pero para grandes volúmenes tienen malos tiempos de reacción ante grandes caudales de suministro puntuales y problemas con las biopelículas bacterianas. There are also semi-instantaneous production interaccumulators, where the heat passes from the equipment that produces it to the tank through the lower coil, heating the water in the tank which in turn semi-instantly heats the DHW water that passes through the 2nd coil. inside. For small consumption (domestic systems) they work well, giving the possibility of 4-5 showers in a row before they lose temperature, but for large volumes they have poor reaction times to large specific supply flows and problems with bacterial biofilms.

La presente invención revela un novedoso interacumulador de producción instantánea para grandes cantidades de fluido, están compuestos desde el exterior hacia el interior por los siguientes elementos: un forro exterior que permite proteger el elemento aislante y se fabrica en diversos materiales en función de la ubicación definitiva del interacumulador y los requerimientos físico-mecánicos y ambientales del punto de uso; un aislante térmico que puede estar compuesto de distintos materiales y espesores, en función de la eficiencia energética necesaria y los requerimientos físico-mecánicos y ambientales del punto de uso; un envolvente que concede resistencia estructural a todo el conjunto y se encarga de contener el fluido primario que calentará el ACS. En esta envolvente se encuentran las tomas hidráulicas, huecos para sondas externas, huecos de usos múltiples y toma para limpieza/vaciado de fondo. Para su fabricación se recomienda acero al carbono o acero inoxidable, aunque debe ser fabricado con un material resistente a las característica físicoquímicas del fluido primario que va a contener; distribuidores cuya función es la de impedir que el agua de consumo humano ACS entre en contacto con ningún otro elemento ni fluido distinto de las tuberías exteriores, aportan el agua fría al interacumulador o la extraen una vez calentada, o viceversa en caso de ser utilizado el interacumulador para enfriar el agua/fluido. Estos distribuidores están realizados en acero inoxidable y todas las uniones con los serpentines interiores también son en acero inoxidable; serpentines realizados en acero inoxidable corrugado que se encargan de transmitir al fluido que pasa por dentro de los serpentines la energía calorífica generada por el elemento externo generador de frio/calor y que se encuentra contenido dentro de la envolvente. The present invention reveals a novel instantaneous production interaccumulator for large quantities of fluid, they are composed from the outside to the inside by the following elements: an outer lining that protects the insulating element and is manufactured in various materials depending on the final location of the interaccumulator and the physical-mechanical and environmental requirements of the point of use; a thermal insulator that can be composed of different materials and thicknesses, depending on the necessary energy efficiency and the physical-mechanical and environmental requirements of the point of use; an envelope that provides structural resistance to the entire assembly and is responsible for containing the primary fluid that will heat the DHW. In this envelope there are hydraulic intakes, holes for external probes, multi-use holes and an intake for bottom cleaning/draining. For its manufacture, carbon steel or stainless steel is recommended, although it must be manufactured with a material resistant to the physicochemical characteristics of the primary fluid it will contain; distributors whose function is to prevent the water for human consumption ACS from coming into contact with any other element or fluid other than the external pipes, they provide the cold water to the interaccumulator or extract it once heated, or vice versa if the interaccumulator to cool the water/fluid. These distributors are made of stainless steel and all the joints with the interior coils are also made of stainless steel; coils made of corrugated stainless steel that are responsible for transmitting to the fluid that passes inside the coils the heat energy generated by the external hot/cold generating element and which is contained within the envelope.

El interacumulador de la invención permite la producción instantánea real, siendo capaz de calentar con un salto térmico importante enormes cantidades de agua. A modo de ejemplo reseñar que con un interacumulador de pequeño tamaño (800 litros) y 4 serpentines se puede calentar de forma instantánea agua que entra a 15°C hasta los 60°C (45°C de salto térmico), 160 litros cada minuto. De producción instantánea y sostenida por tiempo indefinido (El equivalente a 32 duchas de agua a 40°C de forma simultánea y sostenida en el tiempo). En la actualidad no existen ningún elemento en el estado de la técnica que iguale o mejore la relación/ tamaño de Litros calentados por minuto. The accumulator of the invention allows real instantaneous production, being capable of heating enormous quantities of water with a significant thermal jump. As an example, note that with a small-sized cylinder (800 liters) and 4 coils, water that enters at 15°C can be instantly heated to 60°C (45°C thermal jump), 160 liters every minute. . Instant production and sustained for an indefinite period of time (The equivalent of 32 water showers at 40°C simultaneously and sustained over time). Currently there is no element in the state of the art that equals or improves the ratio/size of Liters heated per minute.

Los distribuidores inoxidables a la entrada y salida del ACS del inter-acumulador consigue que el ACS no toque en ningún momento elemento ajeno al acero inoxidable (AISI316) con el que están hechos todos los elementos internos de la invención. El hecho que el agua de consumo no toque en ningún momento el acero de la envolvente hace que no sea necesario la instalación de ningún tipo de ánodo de sacrificio ni ánodo electróni The stainless steel distributors at the inlet and outlet of the DHW of the inter-accumulator ensure that the DHW does not at any time touch elements other than the stainless steel (AISI316) with which all the internal elements of the invention are made. The fact that the drinking water does not touch the steel of the casing at any time means that it is not necessary to install any type of sacrificial anode or electron anode.

de la envolvente. Esto es un importante ahorro económico en elementos externos no necesarios de instalar ni mantener. Los distribuidores, también son los encargados de mantener el equilibrio hidráulico entre los distintos serpentines que pueda contener el inter acumulador. of the envelope. This is a significant economic saving on external elements not necessary to install or maintain. The distributors are also responsible for maintaining the hydraulic balance between the different coils that the interaccumulator may contain.

La posición y ubicación del distribuidor permite una conexión directa desde los conductos exteriores al Interacumulador con el interior, una conexión firme con los conductos exteriores. La envolvente puede ser de cualquier material que soporte las temperaturas y cualidades del fluido primario, puesto que su única funcionalidad es la de contener al fluido primario, dar estabilidad estructural y permitir las conexiones de las tuberías y sondas. El agua para consumo humano ACS, nunca está estática dentro de los serpentines, esto hace que con una temperatura adecuada sea imposible que se genere Legionella dentro de los interacumuladores. The position and location of the distributor allows a direct connection from the exterior ducts to the Interaccumulator with the interior, a firm connection with the exterior ducts. The envelope can be made of any material that supports the temperatures and qualities of the primary fluid, since its only functionality is to contain the primary fluid, provide structural stability and allow the connections of pipes and probes. Water for human consumption DHW is never static inside the coils, this makes it impossible for Legionella to be generated inside the interaccumulators with an adequate temperature.

Los serpentines son muy poco sensibles a calcificaciones e incrustaciones debido a su estructura corrugada, ya que las turbulencias que se generan dentro de los serpentines debido al paso del agua hace más complicado que se generen incrustaciones calcáreas, biológicas o de cualquier otro tipo. Esto es debido a que las mismas turbulencias generan un efecto erosivo que las impide. En caso que el agua no pase con la suficiente velocidad como para generar ese efecto erosivo, se produce otro efecto físico debido a los cambios de temperatura dentro del interacumulador, estos cambios de temperatura hacen que el serpentín se dilate y contraiga (efecto amplificado por el formato corrugado del serpentín). Estas dilataciones y contracciones repetidas en el tiempo retrasan de forma significativa la aparición y desarrollo de cualquier tipo de incrustación bien sea calcárea, bacteriana o de cualquier otro tipo. Al ser los serpentines corrugados y flexibles, estos son capaces de soportar aumentos de presión en el sistema sin que se vean dañados por ello. Haciendo más longeva la instalación, incluso en caso de avería de los vasos de expansión, golpes de ariete o disfunciones similares en la instalación. The coils are very insensitive to calcification and scale due to their corrugated structure, since the turbulence generated inside the coils due to the passage of water makes it more difficult for calcareous, biological or any other type of scale to form. This is because the turbulence itself generates an erosive effect that prevents it. If the water does not pass with sufficient speed to generate this erosive effect, another physical effect is produced due to temperature changes within the interaccumulator. These temperature changes cause the coil to expand and contract (an effect amplified by the corrugated coil format). These dilations and contractions repeated over time significantly delay the appearance and development of any type of incrustation, whether calcareous, bacterial or any other type. As the coils are corrugated and flexible, they are able to withstand increases in pressure in the system without being damaged by it. Making the installation last longer, even in the event of failure of the expansion vessels, water hammer or similar malfunctions in the installation.

El hecho de que exista tan solo una entrada y una salida de agua de ACS facilita enormemente los trabajos de montaje del interacumulador, evitando errores y equivocaciones en la instalación del mismo. The fact that there is only one inlet and one outlet for DHW water greatly facilitates the assembly work of the cylinder, avoiding errors and mistakes in its installation.

Los aislantes utilizados pueden ser rígidos o flexibles y de varios espesores, permitiendo al equipo adaptarse a distintas ubicaciones con distintas necesidades físico-mecánicas y ambientales, (Interiores o exteriores, entornos fríos o cálidos, anchuras de paso mayores o más estrechas. The insulators used can be rigid or flexible and of various thicknesses, allowing the equipment to adapt to different locations with different physical-mechanical and environmental needs (indoors or outdoors, cold or warm environments, larger or narrower passage widths.

El disponer en un mismo volumen del elemento de intercambio de calor (serpentines) y el elemento de inercia térmica (envolvente) hace que se eliminen muchos de los elementos del sistema tradicional, eliminando también su coste de instalación, mantenimiento y limpieza. Esto hace que no sea necesario incorporar intercambiadores externos, elementos de recirculación de ACS entre acumuladores, elimina las limpiezas interiores de los acumuladores y elimina efectos nocivos como el “pitting” que puede incrementar la presencia de leguionella dentro de los acumuladores. Having the heat exchange element (coils) and the thermal inertia element (envelope) in the same volume eliminates many of the elements of the traditional system, also eliminating the cost of installation, maintenance and cleaning. This makes it unnecessary to incorporate external exchangers, DHW recirculation elements between accumulators, eliminates internal cleaning of the accumulators and eliminates harmful effects such as “pitting” that can increase the presence of legionella inside the accumulators.

Las pérdidas de carga del sistema en ningún caso superan a las de los sistemas tradicionales y sus intercambiadores de placas. Tan sólo en los momentos de consumo crítico igualamos dichas pérdidas de carga, siendo el resto del tiempo 99,99% del tiempo un sistema con pérdidas de carga menores que los tradicionales y por tanto mucho más eficiente energéticamente. The pressure losses of the system in no case exceed those of traditional systems and their plate exchangers. Only in moments of critical consumption do we equalize these load losses, the rest of the time being 99.99% of the time a system with lower load losses than traditional ones and therefore much more energy efficient.

Respecto de la eficiencia energética de la envolvente y suponiendo una protección térmica al menos similar a la de cualquier sistema tradicional, se logra unas pérdidas por disipación de calor inferiores a cualquier sistema tradicional. La superficie de disipación (superficie de la envolvente) es muy inferior (800L) que la superficie de disipación los tradicionales (2.000L), esto hace que las pérdidas térmicas sean mucho menores que las de cualquier otro sistema de acumulación tradicional. La eficiencia energética en la fase de intercambio de calor del fluido primario al ACS, es superior a los sistemas tradicionales con intercambiador de placas o cualquier otro sistema. Regarding the energy efficiency of the envelope and assuming thermal protection at least similar to that of any traditional system, heat dissipation losses are achieved that are lower than any traditional system. The dissipation surface (surface of the envelope) is much lower (800L) than the dissipation surface of traditional ones (2,000L), this means that thermal losses are much lower than those of any other traditional accumulation system. The energy efficiency in the heat exchange phase from the primary fluid to the DHW is superior to traditional systems with a plate exchanger or any other system.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La presente invención revela un nuevo tipo de interacumulador para calentar/enfriar de forma instantánea agua o cualquier otro fluido para consumo sanitario, humano o industrial, el cual presenta una novedad técnica con respecto a los sistemas tradicionales de producción y acumulación de ACS, consiguiendo resolver todos los problemas que genera las instalaciones tradicionales. The present invention reveals a new type of interaccumulator to instantly heat/cool water or any other fluid for sanitary, human or industrial consumption, which presents a technical novelty with respect to traditional DHW production and accumulation systems, managing to solve all the problems generated by traditional installations.

La invención facilita la utilización de equipos solares o de recuperación de calor reduciendo el coste operativo de la instalación. Se prescinde de la instalación de intercambiadores de calor de placas, con el consiguiente ahorro económico en su coste de instalación, mantenimiento y pérdidas de calor. El fluido primario se encuentra contenido en la envolvente del interacumulador y permite calentar/enfriar el fluido secundario generalmente agua para consumo humano. The invention facilitates the use of solar or heat recovery equipment, reducing the operating cost of the installation. The installation of plate heat exchangers is dispensed with, with the consequent economic savings in the cost of installation, maintenance and heat losses. The primary fluid is contained in the shell of the interaccumulator and allows the secondary fluid to be heated/cooled, generally water for human consumption.

El interacumulador de la invención incorpora una entrada (A) del fluido a calentar/enfriar en la parte superior de la estructura y una salida (B) del fluido caliente/frio dispuesto en un lateral de la parte inferior de la estructura, además comprende un distribuidor de entrada (1) del fluido a calentar/enfriar y un distribuidor de salida (2) del fluido caliente/frio; una toma de purga (3) dispuesta en la parte inferior de la estructura para usos múltiples que permite la purga y el vaciado del fluido; una toma de sonda (4) dispuesta en la parte superior de la estructura para usos múltiples como purga y llenado del fluido; una pluralidad de entradas y salidas (5) para el fluido primario, dispuestas en uno de los laterales de la estructura de dicho interacumulador; una envolvente interacumulador (6) de cualquier material que soporte las características físico-químicas del fluido primario y estilizada tanto para calentar como para enfriar el fluido secundario que soporta los componentes internos y externos; un protector térmico (7) que permite el aislamiento térmico de todo el conjunto para hacer más eficiente el funcionamiento del mismo-y al menos dos serpentines exteriores (8b), donde dichos serpentines (8a) y (8b) son corrugados y presentan la misma longitud. The interaccumulator of the invention incorporates an inlet (A) of the fluid to be heated/cooled in the upper part of the structure and an outlet (B) of the hot/cold fluid arranged on one side of the lower part of the structure, it also comprises a inlet distributor (1) of the fluid to be heated/cooled and an outlet distributor (2) of the hot/cold fluid; a purge port (3) arranged in the lower part of the multi-purpose structure that allows purging and emptying of the fluid; a probe intake (4) arranged in the upper part of the structure for multiple uses such as purging and filling the fluid; a plurality of inlets and outlets (5) for the primary fluid, arranged on one of the sides of the structure of said interaccumulator; an interaccumulator envelope (6) made of any material that supports the physical-chemical characteristics of the primary fluid and designed to both heat and cool the secondary fluid that supports the internal and external components; a thermal protector (7) that allows the thermal insulation of the entire assembly to make its operation more efficient - and at least two exterior coils (8b), where said coils (8a) and (8b) are corrugated and have the same length.

La necesidad que todos los serpentines (8a), (8b) sean corrugados es debido a que, para una misma longitud del serpentín, el diseño corrugado tiene mucha mayor superficie de contacto entre los fluidos que si el serpentín fuera liso, ya que el intercambio de calor se produce por contacto, cuanto mayor sea la superficie de contacto, más calor pasará de un fluido al otro, además al ser corrugado, con las variaciones de temperatura, tiene facilidad para aumentar su longitud mediante la dilatación térmica, haciendo más complicadas las incrustaciones de cal, puesto que estas se suelen soltar parcialmente por estas contracciones y dilataciones, retrasando en el tiempo la aparición de averías por este motivo. Por otro lado, al ser corrugados todos los serpentines (8a), (8b) y sucesivos, se reduce la probabilidad de avería en caso de un fallo en el depósito de la instalación. Esto es debido a que el aumento de volumen debido al aumento de temperatura puntual del agua puede ser absorbido por los serpentines, reduciendo el aumento de presión y por tanto daños adicionales que este aumento de presión pueda producir en la instalación. The need for all coils (8a), (8b) to be corrugated is due to the fact that, for the same coil length, the corrugated design has a much larger contact surface between the fluids than if the coil were smooth, since the exchange Heat is produced by contact, the larger the contact surface, the more heat will pass from one fluid to the other. Furthermore, since it is corrugated, with temperature variations, it is easy to increase its length through thermal expansion, making the measurements more complicated. lime scale, since these tend to be partially loosened by these contractions and expansions, delaying the appearance of breakdowns over time for this reason. On the other hand, since all the coils (8a), (8b) and successive coils are corrugated, the probability of failure is reduced in the event of a failure in the installation's tank. This is because the increase in volume due to the specific increase in water temperature can be absorbed by the coils, reducing the increase in pressure and therefore additional damage that this increase in pressure can cause in the installation.

Es importante que la longitud de todos los serpentines sea igual para que el paso del agua y por tanto los caudales como los tiempos de permanencia del fluido en el depósito sean similares. It is important that the length of all the coils is the same so that the passage of water and therefore the flow rates and the residence times of the fluid in the tank are similar.

Cada uno de los distintos serpentines son fabricados en acero corrugado inoxidable que junto a los distribuidores de entrada y salida componen el sistema hidráulico interior. Each of the different coils are made of stainless corrugated steel that, together with the inlet and outlet distributors, make up the internal hydraulic system.

Los aislantes utilizados pueden ser rígidos o flexibles y de varios espesores, permitiendo al equipo adaptarse a distintas ubicaciones, (Interiores o exteriores, entornos fríos o cálidos, anchuras de paso mayores o más estrechas. The insulators used can be rigid or flexible and of various thicknesses, allowing the equipment to adapt to different locations (indoors or outdoors, cold or warm environments, larger or narrower passage widths.

El interacumulador permite incorporar tomas laterales múltiples para ser usadas como sondas, visores, tomas auxiliares, llenados, etc. The accumulator allows for the incorporation of multiple side outlets to be used as probes, sight glasses, auxiliary outlets, filling, etc.

El novedoso interacumulador de la invención presenta una relación volumen total / caudal instantáneo producido muy baja, permitiendo sustituir acumuladores tradicionales de gran volumen, esto es, mayores de 2000 litros por interacumuladores de 800 litros con una disponibilidad instantánea de agua caliente muy superior a la del acumulador tradicional. Este hecho hace que para instalaciones existentes con necesidad de sustituir los depósitos tradicionales deteriorados, donde el principal problema es eliminar los acumuladores actuales y sustituirlos por otros del mismo tamaño, con los problemas logísticos que ello supone. Es muy fácil introducir un depósito-acumulador durante la construcción del edificio y terminar la construcción alrededor del depósito, el problema viene cuando hay que sustituir estos acumuladores de enorme tamaño y los nuevos no llegan al punto donde deben ser instalados. El interacumulador de la invención presenta un tamaño que permite introducirlo en el lugar de uso a través de puertas convencionales con hueco mayor de 80cm y altura standard. Esto supone importantes ahorros económicos al evitar logísticas complicadas. The novel storage tank of the invention has a very low total volume / instantaneous flow rate produced, allowing traditional large-volume storage tanks to be replaced, that is, larger than 2000 liters, with 800-liter storage tanks with an instantaneous availability of hot water much higher than that of the traditional accumulator. This fact means that for existing installations with the need to replace deteriorated traditional tanks, the main problem is to eliminate the current accumulators and replace them with others of the same size, with the logistical problems that this entails. It is very easy to introduce a tank-accumulator during the construction of the building and finish the construction around the tank, the problem comes when these enormously sized accumulators have to be replaced and the new ones do not reach the point where they must be installed. The accumulator of the invention has a size that allows it to be introduced into the place of use through conventional doors with a gap greater than 80cm and a standard height. This represents significant economic savings by avoiding complicated logistics.

En el interacumulador de la invención, el agua de consumo no toca en ningún momento el acero de la envolvente(6) y al no existir paso o acumulación de ACS (agua caliente para consumo humano), no es necesario la instalación de ningún tipo de ánodo de sacrificio ni ánodo electróni In the interaccumulator of the invention, the drinking water does not touch the steel of the casing at any time (6) and since there is no passage or accumulation of DHW (hot water for human consumption), it is not necessary to install any type of sacrificial anode or electron anode

económico en elementos externos no necesarios de instalar ni mantener, además el interacumulador es compatible con diferentes fuentes de energía: bombas de calor, calderas y energía solar. economical in external elements that are not necessary to install or maintain, in addition the cylinder is compatible with different energy sources: heat pumps, boilers and solar energy.

La envolvente (6) puede ser de cualquier material que soporte las temperaturas y cualidades del fluido primario, puesto que su única funcionalidad es la de contener al fluido primario, permitir las conexiones de las tuberías y sondas. The envelope (6) can be made of any material that withstands the temperatures and qualities of the primary fluid, since its only functionality is to contain the primary fluid and allow the connections of pipes and probes.

Los elementos conectores entre las tuberías exteriores a la envolvente (6) y los serpentines (8a) y (8b), son fabricados en acero inoxidable lo que permite eliminar los riesgos de Legionella y calentar/enfriar cualquier tipo de fluido alimenticio, de consumo humano y gran parte de los fluidos industriales. The connecting elements between the pipes outside the casing (6) and the coils (8a) and (8b) are made of stainless steel, which allows eliminating the risks of Legionella and heating/cooling any type of food fluid for human consumption. and a large part of industrial fluids.

El novedoso interacumulador de la invención elimina los sistemas para recirculación de agua entre depósitos que evite la estratificación y las zonas "muertas", de este modo se consigue menor coste de instalación, mayor sencillez de mantenimiento, menor probabilidad de avería y menor coste energético. The novel interaccumulator of the invention eliminates systems for water recirculation between tanks that avoid stratification and "dead" zones, thus achieving lower installation costs, greater simplicity of maintenance, lower probability of breakdown and lower energy costs.

Claims

1. Instantaneous interaccumulator of fluids for human consumption and/or food fluids that is characterized in that it comprises an inlet (A) of the fluid to be heated/cooled in the upper part of the structure and an outlet (B) of the hot/cold fluid arranged in a side of the lower part of the structure; an inlet distributor (1) of the fluid to be heated/cooled and an outlet distributor (2) of the hot/cold fluid; a purge intake (3) arranged in the lower part of the structure; a probe socket (4) arranged in the upper part of the structure; a plurality of inlets and outlets (5) for the primary fluid arranged on one of the sides of the structure of said interaccumulator; an interaccumulator casing (6) that allows the secondary fluid to be heated and cooled; a thermal protector (7) that allows the thermal insulation of the entire assembly; at least one interior coil (8a); and at least two exterior coils (8b), where said coils (8a) and (8b) are corrugated and have the same length.

2. Instantaneous interaccumulator of fluids for human consumption and/or food fluids according to claim 1, which is characterized in that it incorporates multiple side intakes to be used as probes, viewers, auxiliary intakes, fillings, etc.

3. Instantaneous interaccumulator for fluids for human consumption and/or food fluids according to claim 1, characterized in that the connecting elements between the pipes outside the casing (6) and the coils (8a) and (8b) are made of steel. stainless.

4. Instantaneous interaccumulator for fluids for human consumption and/or food fluids according to claim 1, characterized in that the insulators used can be rigid.

5. Instantaneous interaccumulator for fluids for human consumption and/or food fluids according to claim 1, characterized in that the insulators used can be flexible.

6. Instantaneous interaccumulator for fluids for human consumption and/or food fluids according to claim 1, characterized in that each of the different coils (8a) and (8b) are manufactured from corrugated stainless steel.