ES2257684T3 - Dispositivo de calefaccion y/o de climatizacion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de calefacción y/o de climatización de un local de uso residencial o terciario en el cual se sitúan al menos una zona de servicio y al menos una habitación a calentar y/o climatizar, del tipo que comporta un generador termodinámico que comprende al menos una unidad interna (2) y al menos una unidad externa que comunican entre sí para producir un flujo de aire caliente y/o refrescante; una red de distribución integrada en un falso techo en dicho local, para distribuir el flujo de aire caliente y/o refrescante, rejillas de soplado motorizadas para mandar, según las necesidades, el flujo de aire caliente y/o refrescante en las habitaciones (3) a calentar y/o climatizar, y que está provisto de medios de regulación electrónicos del caudal de dicho flujo de aire caliente y/o refrescante que circula en dicha red de distribución, actuando dichos medios de regulación electrónicos al nivel de dicha red de distribución en función del estado de apertura o de cierre de las rejillas de soplado, caracterizado porque comprende al menos una boca de descarga (6) que permite liberar, en su caso, el excedente de aire caliente y/o refrescante que circula en la red de distribución y que resulta de las variaciones de caudal provocadas por los cambios de estado de las bocas de soplado motorizadas.

Description

Dispositivo de calefacción y/o de climatización.

La presente invención tiene por objeto un dispositivo de calefacción y/o de climatización, del tipo que comporta un generador termodinámico para la producción de aire caliente y/o frío, una red de distribución del aire tratado, integrada preferiblemente en un falso techo, y rejillas de soplado para la difusión del aire en los distintos locales a calentar y/a climatizar.

Actualmente, dispositivos para fines similares son usualmente utilizados y son previstos tanto para equipar locales de uso doméstico como para instalaciones terciarias.

Se instalan muy a menudo, en particular, en edificios residenciales, colectivos o individuales. Varios documentos del arte anterior describen dispositivos de calentamiento del tipo precitado, así como sus procesos de implementación.

Por ejemplo, el documento WO 94/23249 se refiere a un sistema central de calefacción o de climatización de inmuebles colectivos en base al uso de unidades exteriores e interiores conectadas mediante conexiones fluídicas y eléctricas. Estas unidades comprenden de modo clásico un compresor, un ventilador y un intercambiador que permiten mandar aire bajo presión en un falso techo estanco que comporta rejillas de soplado que desembocan en cada una de las habitaciones concernidas. En este documento se propone utilizar una unidad interior que entrega, en un falso techo que forma un plenum estanco, aire bajo una presión que no supera 8 mm de columna de agua.

De modo similar, los documentos WO 97/34112 y WO 99/57491 describen procesos y dispositivos de climatización que utilizan también un falso techo que forma un plenum estanco, y que permiten controlar el volumen de aire soplado en las habitaciones concernidas a través de un sistema que permite hacer variar el grado de apertura de las rejillas de soplado.

El dispositivo de climatización del documento WO 97/34112 comprende, además, un unidad externa para generar, según el caso, energía caliente o fría, una red de distribución de un fluido de transporte de energía caliente o refrescante, unidades internas que comprenden medios para intercambiar dicha energía con el aire ambiente, un ventilador y un sistema de distribución del aire calentado o enfriado provisto de rejillas de placas ajustables que desembocan en las habitaciones concernidas.

Tal y como se desprende de los precitados documentos del arte anterior, los dispositivos actualmente disponibles se basan todos en la solución clásica que consiste en soplar aire caliente o frío a través de bocas de entrada de aire que dan en las habitaciones a tratar.

Esta solución, si bien presente ventajas en cuanto a la sencillez de implementación, presenta no obstante importantes inconvenientes, relacionados tanto con la gestión del caudal de aire transportado que con la regulación de las temperaturas de cada habitación individualmente.

En efecto, el aire llega en permanencia con un caudal constante en la red de distribución, sea cual sea la necesidad de calefacción o de climatización en cada una de las habitaciones, y sea cual sea el estado de abertura o de cierre de las distintas rejillas de soplado.

Así, cuando una de dichas rejillas está cerrada, el sistema debe soportar un excedente de aire que provoca un desequilibrio de aire que sólo puede ser evacuado hacia el interior del local, no pudiéndose contemplar una evacuación hacia el exterior, debido al importante despilfarro de energía que eso conllevaría.

El dispositivo del precitado documento WO 94/23249 prevé, pues, liberar este excedente de aire directamente en una o varias de las habitaciones del local, provocando así periódicamente importantes diferencias de temperatura que resultan ser tanto poco confortables como consumadoras de energía.

Por otro lado, la solución propuesta en el documento WO 99/57491, destinada en particular a asegurar la renovación del aire en las distintas habitaciones, consiste en utilizar medios capaces de regular la entrada del aire al nivel de las bocas de soplado que dan en las distintas habitaciones.

En un determinado modo de funcionamiento, estos medios son informados del estado de apertura o de cierre de cada una de las bocas de soplado de la instalación así como de la duración de este estado, y son capaces de provocar la apertura de las eventuales bocas de soplado permanecidas cerradas desde hace algún tiempo predefinido, para permitir la introducción de un determinado volumen de aire fresco en las habitaciones concernidas, y conjuntamente, según el caudal de aire disponible, el cierre de las eventuales bocas de soplado permanecidas abiertas en las habitaciones en las cuales la temperatura de consigna no fue alcanzada.

La solución que propone este documento, que consiste en soplar periódicamente un nuevo volumen de aire en determinadas habitaciones, al tiempo que se para la aportación de aire en otras habitaciones, independientemente de las eventuales exigencias relacionadas con el mantenimiento de su temperatura, provoca inevitablemente variaciones bruscas de esta última, muy perjudiciales para el confort de la habitación concernida.

Además, tal dispositivo, en el cual las diferencias de temperatura, creadas por la aportación o la parada de la aportación de aire nuevo, deben constantemente ser compensadas, implica un consumo de energía particularmente importante.

Además, este documento no indica con precisión el modo en que son canalizados los caudales correspondientes a las bocas de soplado que se cierran en caso de temperatura de consigna alcanzada.

Además, el proceso y el dispositivo objeto de este documento son de uso limitado, ya que son reservados al equipamiento de un local que comprende al menos una habitación de servicio y al menos dos habitaciones principales.

La presente invención se propone, por consiguiente, paliar estos diversos inconvenientes gracias a un dispositivo destinado a permitir un control perfecto de las temperaturas de modo totalmente independiente en las habitaciones atendidas, un equilibrio de aire de la red de distribución, así como une regularidad de los caudales, de los alcances de difusión de aire y de los niveles sonoros en las bocas, sean cuales sean los estados de apertura o de cierre de difusión en las habitaciones, gracias a un control eficaz del excedente de aire, según una ley de proporcionalidad.

Así, el dispositivo según la presente invención se propone mejorar notablemente el confort de la calefacción y/o de la climatización y/o de la deshumidificación de cada habitación individualmente, reduciendo así considerablemente los gastos de energía así como las emisiones de gas de efecto de invernadero corolario.

Por otro lado, la presente invención se refiere también a un dispositivo de calefacción de baja temperatura que permite evitar las molestias ligadas al polvo calcinado así como al desaguado del aire en invierno.

Finalmente, la presente invención tiene por objeto un dispositivo cuyo mantenimiento es facilitado.

A tal fin, la presente invención se refiere a un dispositivo de calefacción y/o de climatización de un local de uso residencial o terciario en el cual se sitúan al menos una zona de servicio y al menos una habitación a calentar y/o climatizar, del tipo que comporta un generador termodinámico que comprende al menos una unidad interna y al menos una unidad externa que comunican entre sí para producir un flujo de aire caliente y/o refrescante; una red de distribución integrada en un falso techo en dicho local, para distribuir el flujo de aire caliente y/o refrescante, rejillas de soplado motorizadas para mandar, según las necesidades, el flujo de aire caliente y/o refrescante en las habitaciones a calentar y/o climatizar, y que está provisto de medios de regulación electrónicos del caudal de dicho flujo de aire caliente y/o refrescante que circula en dicha red de distribución, actuando dichos medios de regulación electrónicos al nivel de dicha red de distribución en función del estado de apertura o de cierre de las rejillas de soplado, y que se caracteriza porque comprende al menos una boca de descarga que permite liberar, en su caso, el excedente de aire caliente y/o refrescante que circula en la red de distribución y que resulta de las variaciones de caudal provocadas por los cambios de estado de las bocas de soplado motorizadas.

Según una característica adicional, la o las bocas de descarga se sitúan en una de las zonas de servicio.

Estas peculiaridades permiten liberar de modo muy sencillo el aire eventualmente en exceso del circuito en una zona o un lugar reservado a tal fin, y donde el confort ligado a las temperaturas no es primordial.

Según un modo de realización preferencial, la boca de descarga está provista de una placa motorizada proporcional.

Según una característica adicional, los medios de regulación electrónicos del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden un dispositivo de comunicación con las rejillas de soplado.

Así, el dispositivo según la invención permite de modo muy ventajoso un control constante de la regularidad del caudal de aire en el envainado de distribución de aire en función de las necesidades inherentes a cada una de las habitaciones.

Según otra característica, los medios de regulación electrónicos del caudal de aire caliente y/o refrescante son provistos de elementos capaces de controlar, según el caso, la apertura o el cierre de la placa motorizada de la o las bocas de descarga según la ley de proporcionalidad Qm^{3}/s = S^{2}m^{2} x Vm/s, donde V es la velocidad, Q es el caudal y S es la sección.

Por otro lado, según una forma de realización preferencial del dispositivo según la invención, los medios de regulación electrónicos del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden un dispositivo de conexión de un sensor del estado de apertura y de cierre de las puertas y ventanas del local, capaz de controlar, en su caso, la interrupción de la calefacción y/o de la climatización.

Esta especificidad permite de modo muy ventajoso realizar ahorros de energía adicionales no despreciables, de modo automatizado.

Según otra forma de implementación que puede contemplarse, los medios de regulación del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante son, además, provistos de un dispositivo que permite pilotar el control domótico remoto de la instalación mediante conexiones telefónicas.

Eso permite también el mantenimiento y la vigilancia remotos de la instalación, para controles rutinarios, de asistencia a la clientela o cuando se produzca un eventual problema.

Según otra característica, los medios de regulación del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden medios de detección o de modificación de los parámetros específicos de la instalación.

Gracias a esta característica, el dispositivo según la invención presenta a la vez una centralización de los controles y de la programación, en el sitio de la instalación, pero también una posibilidad de intervención remota.

Finalmente, según otra característica, el dispositivo según la invención está provisto de un pulverizador capaz de difundir un producto, en particular del tipo perfume o desinfectante.

La invención se entenderá mejor a la lectura de la descripción que sigue y que se refiere a un ejemplo de realización dado a título indicativo y no limitativo.

La comprensión de esta descripción será facilitada a la vista de la figura adjunta que es una vista esquemática en plano de una vivienda equipada con un dispositivo según la invención.

La presente invención tiene por objeto un dispositivo de calefacción reversible que permite asegurar tanto las necesidades de calefacción/climatización como la filtración y la deshumidificación de locales residenciales o terciarios en los cuales se sitúan al menos una zona de servicio, tal como un pasillo, y una zona a tratar, tal como una habitación.

La figura única representa de modo esquemático un apartamento en el cual está instalado tal dispositivo.

De modo clásico, este último es del tipo que comporta un generador termodinámico, preferiblemente de tipo "split" aire/aire o aire/agua que puede funcionar, según el caso:

- en modo invierno, en el cual es capaz de coger las calorías del aire o del agua, para transferirlas y difundirlas confortablemente mediante la energía eléctrica,

- en modo verano, en el cual coge las calorías del aire en el ambiente, para transferirlas y expulsarlas hacia el exterior, al tiempo que deshumedece y baja la temperatura ambiente.

Este generador consta de al menos una unidad externa 1, y de al menos una unidad interna 2 conectadas entre sí mediante conexiones apropiadas.

La o las unidades internas 2 aseguran la distribución y la difusión de aire en reciclaje con una tasa de agitación de cinco a seis volúmenes de aire como mínimo, y están provistas de ventiladores de caudal constante o variable, según la elección de los usuarios.

Con el fin de transferir la energía calorífica hacia habitaciones 3, el dispositivo comprende, además, una red de distribución colocada debajo del techo en una zona 4 común, tal como por ejemplo un pasillo, en el ejemplo representado.

Esta red de distribución puede presentarse en forma de canales dispuestos entre un falso techo y la placa superior o el techo del inmueble o, preferiblemente, de un plenum a baja velocidad de circulación de aire, es decir entre 0,8 y 1 m/s.

El flujo de aire caliente o frío que circula en el plenum viene soplado en las habitaciones 3 a través de rejillas de soplado 5 provistas de placas motorizadas de baja tensión que se abren o se cierran de modo controlado en función de las necesidades propias de cada una de las habitaciones 3, para mantener en ellas una temperatura de consigna individual e independiente.

Por otro lado, de modo particularmente ventajoso, el dispositivo de calefacción y/o de climatización presenta, según la invención, medios de regulación electrónicos del caudal del flujo de aire que circula a través del plenum que permiten una distribución controlada y confortable de este último en las habitaciones 3, preservando allí la estabilidad de las temperaturas, de las velocidades y de los alcances de difusión de aire.

A tal fin, el dispositivo según la invención está también provisto de una boca de descarga 6 colocada bajo el control de los medios de regulación electrónicos, y que permite descargar proporcionalmente el eventual caudal de aire en exceso.

Se notará que el dispositivo según la invención puede comportar más de una boca de descarga 6.

La boca de descarga 6 viene posicionada, preferiblemente, en una zona en la que no se requieren necesariamente temperaturas constantes, en una zona de circulación, un pasillo por ejemplo, o en una conexión que favorece una fácil toma de aire para la unidad interna.

En el ejemplo representado, se sitúa, por consiguiente, en el pasillo 4, y está, preferiblemente, provista de una placa motorizada cuyo control, pilotado por los medios de regulación del caudal del flujo de aire, se efectúa mediante una señal de tipo 0-10V.

Cuando el dispositivo comprende una o varias unidades internas de caudal constante, se establece una ley de proporcionalidad entre el caudal de aire que resulta de los cierres de las rejillas de soplado 5 y una emisión de tensión de 0 a 10V, para descargar el excedente en la zona seleccionada a tal fin.

En el caso de unidades internas 2 de caudal variable, la ley de proporcionalidad 0-10V se establece teniendo en cuenta los caudales máximos de las unidades internas 2, y los medios de regulación electrónicos tienen la función, a partir de la señal de variación de la velocidad del ventilador de la unidad interior 2, de modificar permanentemente la ley, para que el 0-10V se adapte al valor del caudal regulado de soplado de la unidad interna 2.

La apertura de la placa motorizada de la boca de difusión 6 viene acompañada, ventajosamente, de un "efecto de techo", en el cual el aire extra ido se cuela al techo hasta el final de su alcance, evitando así los desplazamientos de aire sensibles en las zonas llamadas de ocupación.

Preferiblemente, los medios de regulación electrónicos son, además, previstos capaces de ser informados del estado de apertura o de cierre de las rejillas de soplado 5.

A tal fin, la instalación es ventajosamente completada con sensores de ambiente 7 colocados en las habitaciones 3, y que pueden transmitir a los medios de regulación electrónicos los valores de las temperaturas detectadas en cada una de ellas.

Los sensores de ambiente 7 son, por otro lado, capaces de permitirle al usuario la selección de los umbrales de temperaturas que desea mediante en sencilla indicación de consigna en cada habitación equipada. La intercomunicación electrónica del conjunto de los componentes electrónicos de medida y de regulación se efectúa mediante "colector" que permite también la detección de los estados de apertura o de cierre de las rejillas de soplado 5, así como de todos los datos útiles para la regulación electrónica.

Así, los medios de regulación electrónicos son capaces de calcular el valor de soplado de las rejillas de soplado 5, con el fin de controlar la apertura eventual de la boca de descarga 6 y de permitir la liberación del caudal de aire excedente, para asegurar una perfecta estabilidad de aire.

El plenum es entonces capaz de transportar el caudal de aire caliente o frío justo en cada habitación 3, con el fin de mantener en ella la temperatura de consigna deseada con un control del caudal, de la velocidad de soplado, del nivel sonoro y del alcance de difusión.

Por otro lado, para optimizar la instalación, los medios de regulación electrónicos del dispositivo según la invención son también previstos capaces de contener todos los parámetros necesarios para su funcionamiento y una programación personalizada.

Así, se presentan en forma de un módulo con botones en la fachada y una pantalla con menú desplazable, permitiendo así tanto un parametraje del sistema por el equipo de instalación como una programación personalizada por el usuario.

Por otro lado, de modo particularmente ventajoso, este módulo puede también ser provisto de una conexión por red de telecomunicación, lo que permite su control remoto, por teléfono, en particular para una reparación de avería o para comprobar el buen funcionamiento de la instalación durante un control rutinario, o también para su puesta en servicio o su parada.

El dispositivo según la invención permite también realizar considerables ahorros de energía, gracias a un sensor de apertura o de cierre de las puertas y ventanas del local, combinado con medios de regulación electrónicos de las temperaturas y el uso de una tecnología termodinámica cuyo compresor utiliza el principio de la velocidad variable o fija.

Así, cuando el sistema detecta la apertura de una o varias ventanas 9, los medios de regulación electrónicos pueden automáticamente controlar la parada de la producción de energía calorífica o frigorífica en las habitaciones 3 concernidas. Al cierre de las ventanas, el dispositivo electrónico inhibirá las medidas de temperaturas en la habitación 3 concernida durante un período temporizado, con el fin de que el enfriamiento en invierno o la calefacción en verano no sirvan de base de control del funcionamiento de la producción calorífica.

Según otra característica ventajosa del dispositivo según la invención, la gestión climática viene asegurada por un equipo electrónico que permite tener en cuenta aquella de las temperaturas de la habitación 3 más desfavorecida para organizar el pilotaje del control de producción del generador.

Por otro lado, el dispositivo dispone de un equipo pulverizador, no representado, capaz de difundir un producto a través de la instalación, en particular con fines de desinfección o para hacer la atmósfera más agradable mediante un perfume o un desodorante.

Para exigencias más severas, también es posible completar el conjunto con un sistema de tratamiento de aire germicida y antibacteriano por rayos ultravioletas.

Tal y como se desprende claramente de lo que precede, la presente invención permite resolver muy sencillamente el problema de regulación del caudal de aire inherente a los dispositivos del arte anterior.

El dispositivo según la presente invención es, además, particularmente notable e innovador, dado que permite a la vez una regulación real de la temperatura de cada habitación individualmente, un mantenimiento permanente de las velocidades de soplado en el plenum y un mantenimiento permanente de las velocidades al nivel de las rejillas de soplado 5.

Si bien la invención haya sido descrita a propósito de algunas formas de realización particulares, es obvio que no está en ningún caso limitada a las mismas y que se pueden aportar varias modificaciones de forma, de materiales y de combinaciones de estos diversos elementos, sin por ello alejarse del marco y del espíritu de la invención.

Claims (9)

1. Dispositivo de calefacción y/o de climatización de un local de uso residencial o terciario en el cual se sitúan al menos una zona de servicio y al menos una habitación a calentar y/o climatizar, del tipo que comporta un generador termodinámico que comprende al menos una unidad interna (2) y al menos una unidad externa que comunican entre sí para producir un flujo de aire caliente y/o refrescante; una red de distribución integrada en un falso techo en dicho local, para distribuir el flujo de aire caliente y/o refrescante, rejillas de soplado motorizadas para mandar, según las necesidades, el flujo de aire caliente y/o refrescante en las habitaciones (3) a calentar y/o climatizar, y que está provisto de medios de regulación electrónicos del caudal de dicho flujo de aire caliente y/o refrescante que circula en dicha red de distribución, actuando dichos medios de regulación electrónicos al nivel de dicha red de distribución en función del estado de apertura o de cierre de las rejillas de soplado, caracterizado porque comprende al menos una boca de descarga (6) que permite liberar, en su caso, el excedente de aire caliente y/o refrescante que circula en la red de distribución y que resulta de las variaciones de caudal provocadas por los cambios de estado de las bocas de soplado motorizadas.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la boca de descarga (6) está provista de una placa motorizada.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la boca de descarga (6) está situada en una de las zonas de servicio (4).

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de regulación electrónicos del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden un dispositivo de comunicación con las rejillas de soplado (5).

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de regulación electrónicos del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante son provistos de elementos capaces de controlar, según el caso, la apertura o el cierre de la placa motorizada de la o las bocas de descarga según la ley de proporcionalidad Qm^{3}/s = S^{2}m^{2} x Vm/s, donde V es la velocidad, Q es el caudal y S es la sección.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de regulación electrónicos del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden un dispositivo de conexión de un sensor del estado de apertura o de cierre de las puertas (8) y ventanas (9) del local, capaz de controlar, en su caso, la interrupción de la calefacción y/o de la climatización.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de regulación del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante son provistos de un dispositivo que permite el pilotaje del control domótico remoto de la instalación por conexiones telefónicas.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de regulación del caudal del flujo de aire caliente y/o refrescante comprenden medios de detección o de modificación de los parámetros específicos de la instalación.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está provisto de un pulverizador capaz de difundir un producto, en particular del tipo perfume o desinfectante.