ES2227992T3 - Sistema de control para calderas de calefaccion. - Google Patents
Sistema de control para calderas de calefaccion.Info
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Abstract
El sistema de control para calderas de calefacción que suministra bien calefacción o bien calefacción y agua caliente sanitaria comprende una serie de elementos electrónicos que definen una parte fija (2) que está permanentemente acoplada a la caldera y tiene conectado a la misma los componentes activos para regular la caldera, una parte móvil (3) que puede acoplarse de forma desmontable a la parte fija (2) y que está provista de un conjunto de teclas (3a1-3a4) y de una pantalla (3b); una base independiente (7, 7a, 7aa) a la cual puede acoplarse de forma separable la parte móvil (3) cuando esta última está separada de la parte fija (2), la base (7, 7a, 7aa) y la parte separable (3) forman cuando se acoplan entre si un control a distancia (MD) para la caldera; y un módulo (6) diseñado para acoplarse a la parte fija (2) reemplazando de esta forma la parte separable (3) previamente separada y que establece una comunicación bidireccional entre la base y el módulo (6) permitiendo de esta forma regular y controlar la caldera in situ.
Description
Sistema de control para calderas de
calefacción.
La presente invención tiene por objeto un
sistema de control para calderas de calefacción.
Las calderas de calefacción que contempla de
manera especial la presente invención corresponden a las que
utilizan combustibles líquidos o gaseosos, en las que la aportación
del aire para la combustión se efectúa utilizando o no ventilador,
y son adecuadas para proporcionar el servicio de calefacción o el
de calefacción y agua caliente sanitaria.
Tradicionalmente, para controlar y/o regular el
funcionamiento de las calderas de calefacción el usuario ha tenido
que ir al lugar en que se encuentra la caldera de calefacción al
objeto de conocer el estado de la caldera y/o modificiar, a través
de los mandos de que disponen, las condiciones de servicio de la
misma.
Más recientemente y en particular para el caso
de calderas ubicadas en emplazamientos abiertos, existe la
posibilidad de desplazar de la caldera una unidad que permite el
control y/o regulación de la caldera a una cierta distancia de la
misma.
Sin embargo, se trata de sistemas que limitan en
gran modo las posibilidades de instalación, ofreciendo una muy
limitada o nula versatilidad impidiendo que el usuario pueda
disponer de una serie de opciones para seleccionar la que más se
ajuste a los condicionantes de cada instalación y a sus
preferencias en cuanto al control y/o regulación de la caldera.
La patente FR 2 708 722 de Bosch Siemens
Hausgeraete consiste en un panel para aparatos particularmente
calderas de agua caliente. Este panel permite el control y la
regulación del aparato por el usuario situado cerca o lejos de él,
por medio de una unidad de control y regulación. Este panel
comprende una parte fija acoplada al aparato provista de un
vaciado que forma un alojamiento. La unidad de control y regulación
manipulada por el usuario, puede ser acoplada al citado alojamiento
en el aparato o separada proporcionando un control a distancia.
El sistema de control elimina los citados
inconvenientes permitiendo, por un lado, que el usuario pueda
conocer el estado de la caldera y/o modificar las condiciones de
servicio de la misma desplazándose al lugar de la propia caldera y
por otro lado que el usuario pueda disponer de una unidad a
distancia que debido a su concepción modular es configurable según
los deseos del usuario de manera que, por un lado, la comunicación
entre la unidad a distancia y la caldera pueda establecerse a
través de dos hilos o vía radio, y por otra parte, el que esta
unidad a distancia pueda concebirse como una simple unidad de
control y regulación, como una unidad en la que además sea posible
la visualización de la temperatura del ambiente en el que se halla
la citada unidad, como una unidad en la que además sea posible
regular el funcionamiento de la caldera al objeto de poder mantener
sensiblemente constante la temperatura del local en que se ubica la
unidad, de poder programar los períodos de funcionamiento/paro de la
caldera, etc. todo ello mediante un equipamiento muy simple y a
través de unas operaciones realizables de forma rápida, inequívoca
y por personal no especializado.
De conformidad con lo expuesto, el sistema de
control para calderas de calefacción, que utilizan combustibles
líquidos o gaseosos, en las que la aportación de aire para la
combustión, se efectúa utilizando o no ventilador, y son adecuadas
para proporcionar el servicio de calefacción o el de calefacción y
agua caliente sanitaria, se caracteriza porque comprende una serie
de elementos electrónicos que comprenden: una parte fija, montada
en la caldera, que recibe la alimentación eléctrica y en la que
están conectados los distintos componentes activos de la caldera
objeto de regulación; una parte móvil acoplable en forma amovible a
la parte fija, que comprende al menos un teclado y una pantalla de
visualización, que permite conocer los diversos parámetros que
definen la situación de la caldera en todo momento, e introducir
los valores de consigna deseados, para regular y controlar la
caldera; un zócalo independiente al que es acoplable en forma
amovible la parte móvil cuando se retira de la parte fija,
formando ambos elementos, parte móvil y zócalo, acoplados una
unidad ambiente de control y regulación a distancia de la caldera
de calefacción en cuestión, cuyo zócalo está provisto de una
electrónica que permite la comunicación bidireccional con la
caldera de la unidad ambiente citada; y un módulo provisto de una
electrónica que permite la comunicación bidireccional de la parte
fija de la caldera con la unidad ambiente, el cual es acoplable en
el alojamiento de la parte fija, cuando la parte móvil es retirada
de dicha parte fija y es acoplada al zócalo formando la unidad
ambiente; cuya disposición permite regular y controlar la caldera
de calefacción in situ desde la propia caldera estando la
parte móvil acoplada en la parte fija, y a distancia estando la
parte móvil acoplada en el zócalo formando la unidad ambiente y el
módulo en la parte fija.
Según la presente invención, el zócalo de la
unidad ambiente puede incorporar una sonda de temperatura, con lo
cual es posible visualizar además en la pantalla de visualización
de la unidad ambiente, la temperatura del local en que dicha unidad
queda ubicada; la electrónica adecuada para constituir
adicionalmente un termostato ambiente; una pantalla de
visualización de información adicional a la indicada en la parte
móvil; un teclado, una pantalla y la electrónica adecuada para
constituir una unidad ambiente de control y regulación programable;
una sonda de temperatura para constituir una unidad ambiente de
control y regulación programable, con posibilidad de visualización
de la temperatura del local en que dicha unidad ambiente queda
ubicada; y la electrónica adecuada para constituir un termostato
ambiente programable.
Según la invención la parte móvil se puede
acoplar en una zona de la caldera, separada pero conectada
eléctricamente a la parte fija, de fácil acceso para el usuario.
La comunicación bidireccional entre el módulo
que se acopla a la parte fija de la caldera y el zócalo que recibe
la parte móvil formando la unidad ambiente se puede establecer a
través de dos hilos.
Asimismo la comunicación bidireccional entre el
módulo que se acopla a la parte fija de la caldera y el zócalo que
recibe la parte móvil formando la unidad ambiente se establece vía
radio, incorporando el módulo y el zócalo las correspondientes
antenas para la correcta comunicación. La antena de la caldera se
puede colocar próxima a la misma en lugar de directamente, y se
pueden colocar una serie de repetidores dispuestos entre la caldera
y la unidad ambiente.
Estas y otras características se desprenderán
mejor de la descripción detallada que sigue, para facilitar la cual
se acompaña de seis láminas de dibujos en las que se ha
representado un caso práctico de realización que se cita solamente
a título de ejemplo no limitativo del alcance de la presente
invención.
En los dibujos:
La figura 1 es una vista en alzado del sistema
de la invención montado en la caldera, para efectuar el control
in situ en la propia caldera.
La figura 2 es una vista en alzado de la parte
móvil separada de la parte fija montada en la caldera.
La figura 3 es una vista en alzado, que ilustra
los elementos que permanecen montados en la caldera como son la
parte fija y el módulo que reemplaza la parte móvil después de
separarla de la parte fija.
La figura 3a es una vista en alzado, que ilustra
los elementos que constituyen la unidad ambiente con pantalla y
teclado adicionales permitiendo la función de programación y que
actúa como mando a distancia, según el sistema de la invención.
La figura 3b es una vista en alzado, que ilustra
los elementos que constituyen la unidad ambiente con pantalla
adicional y que actúa como mando a distancia.
La figura 3c es una vista en alzado que ilustra
los elementos que constituyen la unidad ambiente sin teclado ni
pantalla adicionales, que actúa como mando a distancia.
De conformidad con los dibujos, el sistema de
control para calderas de calefacción objeto de la presente
invención, permite el control y regulación de calderas de
calefacción -no ilustradas-, que utilizan combustibles líquidos o
gaseosos, que aportan aire para la combustión utilizando o no
ventilador, y que proporcionan calefacción o calefacción y agua
caliente sanitaria.
El sistema de control de la presente invención,
comprende una serie de elementos electrónicos que se pueden
subdividir en los que se montan en la caldera para efectuar el
control y regulación de la caldera in situ en la propia
caldera, y los que constituyen un mando a distancia para efectuar
dicho control y regulación, y en su caso programable.
Como se ha indicado, la figura 1 ilustra el
sistema de control para calderas de calefacción, según la presente
invención, que se indica con la referencia general 1 el cual
corresponde al sistema de control que va montado sobre la caldera,
para efectuar el control y regulación in situ de la misma
por el propio usuario.
La disposición 1 comprende una parte fija 2, que
está montada sólidamente en la propia caldera, y por tanto, en
forma permanente, cuya parte fija 2 recibe la alimentación de la
red eléctrica o de una fuente de alimentación equivalente, y a la
que están conectados los distintos componentes activos de la
caldera -no ilustrada- objeto de regulación, como son quemador,
circuladores, etc. La parte fija 2 está provista de unos
indicadores 2a, 2b, 2c y 2d, que indican por ejemplo, si la caldera
está en funcionamiento, si la llama está apagada, si la presión es
la correspondiente, o si está averiada, respectivamente, que
pueden consistir en leds o equivalentes.
La disposición 1 comprende una parte móvil 3 que
es enchufable en forma amovible, acoplable y extraíble, a la parte
fija 2, dicha parte móvil 3 comprende varios teclados 3a en una
mitad longitudinal y una pantalla de visualización 3b en la otra
mitad longitudinal, cuyos teclados 3a de una mitad longitudinal,
permiten regular y controlar la caldera in situ, ya que
permiten conocer los valores de la caldera, introducir los valores
de consigna deseados y/o las limitaciones para introducir dichos
valores. Dichos teclados 3a comprenden, por ejemplo, un teclado
3a1 para conocer el valor de la presión en la caldera, un teclado
3a2 para conocer y/o modificar el valor de consigna de la
temperatura del agua sanitaria, un teclado 3a3 para conocer y/o
modificar la temperatura del circuito de calefacción, dos teclados
antagónicos 3a4 y 3a4' para aumentar o disminuir los valores de
consigna deseados, un pulsador 4 que según el número de pulsaciones
que se aplican al mismo, la caldera actúa suministrando agua
caliente sanitaria ilustrada con 4a, calefacción y agua caliente
sanitaria ilustrada con 4b, y en posición de espera (standby)
ilustrada con 4c.
Por su parte, la pantalla de visualización 3b de
la mitad izquierda, muestra una escala 3b1 la cual según el teclado
pulsado, por ejemplo, el 3a1, 3a2, 3a3, en dicha escala indica
presión en bars, o temperatura en ºC, respectivamente, y al propio
tiempo, en la parte superior se indica en forma simbólica 3b2 a que
tipo de parámetro hace referencia la escala 3b1.
La figura 2 ilustra la parte móvil 3 separada de
la parte fija 2 montada en la caldera, cuya separación se facilita
mediante unos entrantes de asido 5 enfrentados previstos en la
parte fija 2 (ver fig. 1).
Así como la figura 1 ilustra el sistema de
control y regulación de la caldera in situ por el usuario,
las figuras 3 y 3a en combinación, ilustran el control y regulación
a distancia de la caldera por parte del usuario. Por su parte, la
figura 3 ilustra el sistema de control para calderas de
calefacción, según la presente invención, que comprende la parte
fija 2 que permanece montada en la propia caldera PCC y de la que
se ha separado la parte móvil 3 y en su lugar se ha acoplado el
módulo 6. Como se ilustra, la disposición ilustrada en la figura 3
comprende los siguientes elementos: la parte fija 2, ya descrita
con referencia a la figura 1, que está provista de los indicadores
2a, 2b, 2c y 2d, y además incorpora el módulo 6.
Por su parte, la figura 3a ilustra la parte
móvil 3, ya descrita con referencia a la figura 1, que se ha
retirado de la parte fija 2, y se ha acoplado en un zócalo 7
independiente. En el lugar dejado vacante por la parte móvil 3
retirada del alojamiento de la parte fija 2, se ha acoplado el
módulo 6 como se ha ilustrado (figura 3) y descrito. El zócalo
independiente 7 (figura 3a) comprende un teclado 7a, 7b, 7c, 7'b,
7'c y 7'd y una pantalla de visualización 7'a, y en su caso, puede
incorporar una sonda de temperatura para indicar la temperatura
ambiente o constituir, con la electrónica adecuada, un termostato
ambiente programable. La temperatura ambiente se ilustra en la
misma escala 3b1 de la parte móvil 3, acoplada al zócalo 7. Ambos
elementos, zócalo 7 y parte móvil 3, acoplados según la disposición
ilustrada en la figura 3a forman una unidad ambiente de control y
regulación programable a distancia de la caldera de calefacción,
constituyendo un mando a distancia MD en combinación con la
disposición ilustrada en la figura 3 PCC.
Como se ha indicado, la figura 3 ilustra la
disposición que permanece en la caldera de calefacción PCC, que
comprende la parte fija 2 ya descrita, y el módulo 6 el cual se
acopla a la citada parte fija 2 de la caldera cuando se ha retirado
la parte móvil 3. El módulo 6 presenta las mismas dimensiones que la
parte móvil 3, y está provisto de una electrónica que permite la
comunicación de la parte fija 2 de la caldera con la unidad
ambiente o mando a distancia MD ilustrada en la figura 3a.
El conjunto de las disposiciones PCC, de la
figura 3, y MD, de la figura 3a, permite regular y controlar a
distancia la caldera de calefacción, según desee el usuario,
programando el funcionamiento de la caldera de calefacción,
mediante los mandos 7'b para entrar en la función de programación
7'c para seleccionar el día de la semana, 7'd para puesta en hora
del reloj, y el teclado 7a, 7b y 7c para la introducción del
correspondiente programa, el cual es representado en la pantalla de
visualización 7'a.
Las figuras 3 y 3b, ilustran dos disposiciones
de otro mando a distancia similar a las de las figuras 3 y 3a que
definen, un conjunto que comprende la disposición PCC ilustrada en
la figura 3 y la unidad ambiente o mando a distancia MD ilustrada
en la figura 3b. La disposición PCC que permanece en la caldera y
que corresponde exactamente a la ilustrada en la figura 3, a base
de la parte fija 2 y el módulo 6 acoplado a la misma. Por su parte,
la disposición de la figura 3b corresponde a una unidad ambiente o
mando a distancia MD, que comprende un zócalo independiente 7'
similar pero más simple que el zócalo 7 de la figura 3a, que
incorpora una pantalla de visualización 7'a en la cual se pueden
visualizar situaciones anómalas del sistema, análogas a las
señalizadas mediante los leds 2b, 2c y 2d de la parte fija 2. En
dicho zócalo 7' se acopla la misma parte móvil 3 ilustrada en las
figuras 1 y 3a.
La presente invención prevé que el zócalo de la
unidad ambiente MD pueda ser un mando a distancia programable y que
pueda comprender un termostato ambiente como el ilustrado en 7, que
sea programable sin termostato ambiente, o bien que sea un simple
mando a distancia y que comprende un termostato ambiente. Según la
invención, y tal como se ilustra en la figura 3c, el zócalo 7''
puede no aportar teclado ni pantalla alguna, actuando en
combinación con la disposición PCC de la figura 3.
La invención prevé que la parte móvil 3 se pueda
acoplar directamente en la parte fija 2 de la caldera, como se
ilustra en la figura 1, o en una zona de la caldera separada pero
conectada eléctricamente a la parte fija 2, al objeto de que sea
más fácil el acceso para el usuario.
La comunicación entre el módulo 6 que se acopla
a la parte fija 2 de la caldera, que constituye la parte que
permanece en la caldera -PCC-, y el zócalo 7, 7', 7'' de la unidad
ambiente o mando a distancia MD, es una comunicación bidireccional
vía radio o mediante dos hilos eléctricos, para lo cual el módulo
y el zócalo incorporan las correspondientes antenas para una
correcta comunicación en el primer caso, y se pueden disponer entre
ambas una serie de repetidores para mejorar dicha comunicación. Por
su parte, la antena de la caldera se puede colocar directamente en
la misma o próxima a ella para eliminar posibles
interferencias.
El sistema de la invención prevé que el valor de
consigna VC (ver figura 2) de cualquier servicio elegido se indique
con parpadeo o encendido intermitente mientras que el valor real VR
viene indicado mediante una columna continua.
Claims (14)
1. Sistema de control para calderas de
calefacción, que utilizan combustibles líquidos o gaseosos, en las
que la aportación de aire para la combustión, se efectúa utilizando
o no ventilador, y son adecuadas para proporcionar el servicio de
calefacción o el de calefacción y agua caliente sanitaria, y tienen
un panel de control que está montado en la caldera de calefacción y
comprende una parte fija que tiene un alojamiento en el cual está
acoplada una unidad de control y regulación; caracterizado
porque comprende una serie de elementos electrónicos que
comprenden:
- una parte fija (2), que tienen un alojamiento, está montada en la caldera, recibe la alimentación eléctrica y tiene distintos componentes activos de la caldera objeto de regulación conectados a la misma;
- una parte móvil (3) que forma la unidad de control y regulación, que puede ser acoplable en forma amovible a la parte fija (2), y comprende al menos un teclado (3a) y una pantalla de visualización (3b), que permite conocer los diversos parámetros que definen la situación de la caldera en todo momento, e introducir los valores de consigna (VC) deseados, para regular y controlar la caldera;
- un zócalo independiente (7, 7', 7'') al que es acoplable en forma amovible la parte móvil (3) cuando esta última es retirada del alojamiento de la parte fija (2), formando ambos elementos, parte móvil (3) y zócalo (7, 7', 7''), acoplados una unidad ambiente (MD) de control y regulación a distancia de la caldera de calefacción en cuestión, cuyo zócalo (7, 7', 7'') está provisto de una electrónica que permite la comunicación bidireccional con la caldera de la unidad ambiente (MD) citada;
- un módulo (6) provisto de una electrónica que permite la comunicación bidireccional de la parte fija (2) de la caldera con la unidad ambiente (MD), cuyo módulo es acoplable en el alojamiento de la parte fija (2), cuando la parte móvil (3) es retirada de dicha parte fija (2) y es acoplada al zócalo (7, 7', 7'') formando la unidad ambiente (MD);
- cuya disposición permite regular y controlar la caldera de calefacción in situ desde la propia caldera estando la parte móvil (3) acoplada al alojamiento de la parte fija (2), y a distancia estando la parte móvil (3) acoplada en el zócalo (7, 7', 7'') formando la unidad ambiente (MD) y estando acoplado el módulo (6) en la parte fija (2).
2. Sistema de control para calderas de
calefacción, según la reivindicación 1, caracterizado porque
el zócalo (7) de la unidad ambiente incorpora una sonda de
temperatura, con lo cual es posible visualizar además en la
pantalla de visualización (7a) de la unidad ambiente (MD), la
temperatura del local en que dicha unidad queda ubicada.
3. Sistema, según la reivindicación 2,
caracterizado porque el zócalo (7) de la unidad ambiente
(MD) incorpora además la electrónica adecuada para constituir
adicionalmente un termostato ambiente.
4. Sistema, según las reivindicaciones 1, 2 ó 3
caracterizado porque el zócalo (7, 7') de la unidad ambiente
(MD) está provisto de una pantalla de visualización (7'a) de
informaciones adicionales a la indicada en la parte móvil (3).
5. Sistema, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el zócalo (7) de la unidad ambiente (MD
incorpora además un teclado (7a, 7b, 7c, 7'b, 7'c, 7'd), una
pantalla de visualización (7'a) y la electrónica adecuada para
constituir una unidad ambiente (MD) de control y regulación
programable.
6. Sistema, según la reivindicación 5,
caracterizado porque incluye además una sonda de temperatura
para constituir una unidad ambiente (MD) de control y regulación
programable, con posibilidad de visualización de la temperatura del
local en que dicha unidad ambiente (MD) está ubicada.
7. Sistema, según la reivindicación 6,
caracterizado porque el zócalo (7) de la unidad ambiente
incorpora además la electrónica adecuada para constituir
adicionalmente un termostato ambiente programable.
8. Sistema de control para calderas de
calefacción, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la parte móvil (3) se acopla en una
zona de la caldera, separada del alojamiento de la parte fija (2)
pero conectada eléctricamente a la misma, y de fácil acceso para el
usuario.
9. Sistema, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la comunicación
bidireccional entre el módulo (6) que se acopla al alojamiento de
la parte fija (2) de la caldera y el zócalo (7, 7', 7'') que recibe
la parte móvil formando la unidad ambiente se establece a través de
dos hilos.
10. Sistema de control para calderas de
calefacción, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la comunicación bidireccional entre el
módulo (6) que se acopla al alojamiento de la parte fija (2) de la
caldera y el zócalo (7, 7', 7'') que recibe la parte móvil (3)
formando la unidad ambiente (MD) se establece vía radio,
incorporando el módulo (6) y el zócalo (7, 7', 7'') las
correspondientes antenas para la correcta comunicación.
11. Sistema de control para calderas de
calefacción, según la reivindicación 10, caracterizado
porque la antena de la caldera se puede colocar próxima a la misma
en lugar de directamente sobre la misma.
12. Sistema de control para calderas de
calefacción, según las reivindicaciones 10 y 11,
caracterizado porque comprende la colocación de una serie de
repetidores dispuestos entre la caldera y la unidad ambiente
(MD).
13. Sistema de control para calderas de
calefacción, según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque sobre la pantalla de visualización (3b) de la parte móvil
(3) se pueden visualizar las distintas variables que caracterizan
el estado de la caldera (temperaturas (3a3) y presión (3a1), así
como la temperatura ambiente, sobre una escala graduada (3b1) cuyos
valores numéricos que definen su amplitud son variables en función
de la variable mostrada, previo accionamiento del pulsador
correspondiente a cada variable.
14. Sistema de control para calderas de
calefacción según la reivindicación 13, caracterizado porque
sobre la escala graduada (3b1) se pueden visualizar simultáneamente
dos valores, por un lado el valor real (VR) de la variable
seleccionada, en forma de columna continua, y por otro el valor o
valores de consigna (VC) de la misma variable en forma de uno o
dos segmentos que presentan un encendido intermitente.
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