ES2260135T3 - Dispositivo para el control y/o la vigilancia de las condiciones climaticas en un edificio. - Google Patents
Dispositivo para el control y/o la vigilancia de las condiciones climaticas en un edificio.Info
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Abstract
Dispositivo para el control y/o la vigilancia de las condiciones climáticas en un edificio, en particular en un edificio público, preferentemente en un centro comercial, que comprende medios (6) para la obtención de condiciones climáticas definidas y que comprende un dispositivo de control (3), con el que están conectados los medios para la obtención de condiciones climáticas definidas, caracterizado porque el dispositivo de control (3) está conectado con al menos otra instalación de control subordinada (5, 5¿), estando al menos algunos de los medios (6) para la obtención de condiciones climáticas definidas conectados con la instalación de control subordinada (5, 5¿).
Description
Dispositivo para el control y/o la vigilancia de
las condiciones climáticas en un edificio.
La invención se refiere a un dispositivo para el
control y/o la vigilancia de las condiciones climáticas en un
edificio, en particular en un edificio público, preferentemente en
un supermercado, que comprende medios para la obtención de
condiciones climáticas definidas y que comprende un dispositivo de
control, con el que están conectados los medios para la obtención de
condiciones climáticas definidas.
Los edificios públicos son accedidos por una
multitud de personas. Por ejemplo, un centro comercial es visitado
por clientes. A fin de que estos clientes compren mercancías en el
centro comercial, es necesario entre otras cosas un clima interior
agradable en este centro comercial, al objeto de que los clientes se
sientan a gusto en el centro comercial. Este clima interior
agradable se caracteriza por ejemplo por una evacuación del aire
usado, así como por un calentamiento del aire fresco alimentado y en
su caso por una humidificación del aire alimentado y medidas
similares.
Se han propuesto ya dispositivos del tipo
genérico citado al principio para obtener tales condiciones
climáticas en particular en un centro comercial. Estos dispositivos
comprenden medios para la obtención de las condiciones climáticas,
estando estos medios configurados por ejemplo como ventiladores,
como calefacciones o instalaciones de climatización. Estos medios
están conectados con una instalación de control. Ésta efectúa, con
ayuda de parámetros medidos del aire ambiente existente en el centro
comercial, un ajuste de los medios para la obtención de las
condiciones climáticas. Para ello se ha alcanzado ya un elevado
grado de automatización.
En el dispositivo conocido se emplea un
dispositivo de control, que sirve como dispositivo de control
central. Con éste sólo se pueden controlar, inconvenientemente, un
número finito de medios para la obtención de condiciones climáticas.
Este número finito es resultado de una limitación condicionada por
diseño del dispositivo de control central. Por ejemplo, con un
dispositivo de control se puede efectuar una regulación de las
condiciones climáticas en sólo dos recintos mutuamente separados del
centro comercial. Si en un recinto comercial hay más de dos
recintos, éstos se deben equipar con dispositivos separados del tipo
genérico citado al principio, que presentan sendos dispositivos de
control central separados. Debido a esta regulación descentralizada
del clima dentro del centro comercial se generan elevados costes. Un
dispositivo conocido se ha descrito en el documento de P. Diesel:
"Die andere Klimatechnik", 1999, C.F. Müller Verlag,
Heidelberg.
La invención se plantea el problema de presentar
un dispositivo del tipo genérico citado al principio, con el que sea
posible de manera sencilla un control o vigilancia de las
condiciones climáticas en un centro comercial u otro edificio
público, en el que existan en su caso varios recintos.
Este problema se resuelve según la invención de
modo que un dispositivo de control del dispositivo está conectado
con al menos otra instalación de control subordinada, estando al
menos algunos de los medios para la obtención de condiciones
climáticas definidas conectados con la instalación de control
subordinada.
En el dispositivo según la invención no está
previsto solamente un dispositivo de control, sino que está previsto
al menos otra instalación de control subordinada. Pueden estar
previstas también varias instalaciones de control subordinadas, cada
una de las cuales está conectada con el dispositivo de control.
La finitud de las posibilidades de conexión para
medios para la obtención de condiciones climáticas definidas con el
dispositivo de control central se suprime ventajosamente mediante la
provisión de la al menos una instalación de control subordinada.
Gracias a la existencia de la instalación de control subordinada,
los medios para la obtención de condiciones climáticas definidas no
han de estar ya conectados obligatoriamente con el dispositivo de
control central, sino que pueden estar conectados por el contrario
con la instalación de control subordinada. Se descarga con ello al
dispositivo de control central, con la ventaja de que un gran número
de medios para la obtención de condiciones climáticas definidas
pueden ser controlados con costes favorables mediante un dispositivo
según la invención.
Con este fin, algunos de los medios para la
obtención de condiciones climáticas definidas están conectados con
la instalación de control subordinada. Preferentemente, estos medios
están conectados exclusivamente con esta instalación de control
subordinada. La instalación de control subordinada es además capaz
de llevar a cabo, al igual que el dispositivo de control central, un
control de los medios conectados con ella.
No se perjudica el funcionamiento del
dispositivo según la invención en conjunto, sino que se consigue
ventajosamente que algunas de las funciones de control sean
delegadas por el dispositivo de control central a una instalación de
control subordinada o a varias instalaciones de control
subordinadas. Se obtiene con ello la ventaja de que no se produce la
finitud de la conexión de medios para la obtención de condiciones
climáticas con el dispositivo de control, porque se puede prever un
número correspondiente de instalaciones de control subordinadas, a
las que están conectados los medios. Ventajosamente, no hay que
prever varios dispositivos para más de dos recintos, por ejemplo en
un centro comercial. Se prevé por el contrario un número necesario
de instalaciones de control subordinadas, con las que se pueden
regular las condiciones climáticas en varios recintos. Todas las
instalaciones de control subordinadas están conectadas además con un
mismo dispositivo de control central, por lo que con un dispositivo
de control central se pueden vigilar de manera ventajosa todas las
instalaciones de control subordinadas. Todas las condiciones
climáticas en un edificio se pueden por tanto controlar o vigilar
ventajosamente mediante un dispositivo de control central y un
mismo dispositivo según la invención.
En la instalación de control subordinada está
dispuesto preferentemente al menos un módulo de memoria para la
memorización de valores prescritos de las condiciones climáticas
definidas. En este módulo de memoria están memorizados
preferentemente valores para una temperatura prescrita, una humedad
del aire prescrita y una concentración de CO_{2} prescrita. Con la
instalación de control subordinada se ajustan los medios conectados
con ella para la obtención de las condiciones climáticas, de modo
que mediante éstos se obtienen en el edificio condiciones
climáticas, cuyos valores actuales corresponden a los valores
prescritos o se aproximan plenamente a éstos. Este ajuste de los
medios se puede efectuar por ejemplo manualmente, una vez que por
una persona operadora se han determinado los parámetros del aire
ambiente reinantes actualmente. Preferentemente se prevé sin embargo
un funcionamiento automático, de modo que a través de la conexión de
la instalación de control subordinada con el dispositivo de control
central se pueden dirigir desde ésta a la instalación de control
subordinada informaciones sobre los parámetros del aire ambiente
reinantes actualmente.
Según un desarrollo de la invención, el
dispositivo de control y la al menos una instalación de control
subordinada están conectados entre sí con un sistema de enlace común
de datos (bus). Un sistema de bus proporciona ventajosamente una
potente unión entre el dispositivo de control y la instalación de
control subordinada, con la que se puede transmitir una gran
cantidad de datos por unidad de tiempo. Un sistema de bus es además
apropiado, ventajosamente, para unir el dispositivo de control no
sólo con una instalación de control subordinada sino con varias
instalaciones de control subordinadas.
La conexión de dispositivo de control e
instalación de control subordinada materializada mediante el sistema
de bus sirve por ejemplo para transmitir con el dispositivo de
control determinados valores, por ejemplo valores prescritos, a la
instalación de control subordinada o bien para variar valores
memorizados en ella. Por tanto, el dispositivo de control está
previsto además para la vigilancia central de las condiciones
climáticas por ejemplo dentro de un centro comercial, pero no
transmite órdenes a los medios para el ajuste de estas condiciones
exclusivamente directamente a los medios, sino al menos parcialmente
en primer lugar a la instalación de control subordinada, a la que
están conectados a su vez los medios.
El dispositivo de control y la al menos una
instalación de control subordinada pueden estar además dispuestos en
un mismo subconjunto. Se puede prever por ejemplo que la instalación
de control subordinada esté configurada como solución de soporte
lógico (software) pura dentro del dispositivo de control. Sin
embargo, la instalación de control subordinada está configurada
preferentemente como solución de equipo físico (hardware),
constituyendo un subconjunto separado. El dispositivo común de
dispositivo de control e instalación de control subordinada puede
estar previsto en un alojamiento, pero también una instalación de
control subordinada separada puede estar dispuesta en un
alojamiento.
En el caso de dispositivo separado de la
instalación de control subordinada por ejemplo en un alojamiento,
según un desarrollo de la invención se prevé que la instalación de
control subordinada esté asociada directamente a un medio para la
obtención de relaciones climáticas definidas. Según este desarrollo
es posible una combinación compacta de instalación de control
subordinada y medios para la obtención de condiciones climáticas
definidas. Se puede prever por ejemplo que la instalación de control
subordinada esté dispuesta en un alojamiento directamente sobre un
medio, por ejemplo sobre un ventilador.
La ventaja particular de esta configuración
consiste en el ahorro de espacio.
Un medio para la obtención de condiciones
climáticas definidas puede ser un aparato de calefacción por aire de
techo, una calefacción, una instalación de climatización o un
aparato climático similar.
Según un desarrollo siguiente de la invención se
prevé que la instalación de control subordinada presente al menos un
sistema electrónico de regulación, que está enlazado con sensores de
medida para parámetros del aire ambiente en el interior del edificio
y que está enlazado con componentes de los medios para la obtención
de condiciones climáticas definidas, estando estos componentes
previstos para el ajuste de las funciones de los medios. En la
instalación de control subordinada entran por tanto en primer lugar
informaciones sobre los parámetros del aire ambiente, que son
determinados por los sensores de medida. Estos parámetros son por
ejemplo la temperatura, la humedad del aire y el contenido en
dióxido de carbono. Estos parámetros son tratados en el sistema
electrónico de regulación y los componentes de los medios para la
obtención de condiciones climáticas definidas son controlados por el
sistema electrónico de regulación en función de estos parámetros. El
control se efectúa de modo que con los medios para la obtención de
condiciones climáticas definidas se puede influir sobre el aire
ambiente de modo que los parámetros actuales del aire ambiente se
igualan lo más rápidamente posible a los parámetros prescritos.
Preferentemente también es posible un funcionamiento de la
instalación de control subordinada si el dispositivo de control
central falla, por ejemplo debido a una avería de aparato. Se
aumenta así ventajosamente la seguridad de funcionamiento de la
dispositivo en conjunto.
Los componentes de los medios son por ejemplo
mezcladores, motores de ajuste, bombas, clapetas y variadores de
número de revoluciones u otros componentes, que tienen una
influencia sobre el funcionamiento de los aparatos de calefacción
por aire de techo, calefacciones, instalaciones de climatización y
similares que varía el estado de funcionamiento de cada medio
respectivo.
Un desarrollo siguiente de la invención prevé
que el dispositivo de control esté provisto de un módulo de
respuesta a distancia. Este módulo de respuesta a distancia permite
una respuesta de ajustes del dispositivo de control desde una gran
distancia por diferentes vías de comunicación, por ejemplo a través
de la red telefónica o de telefonía móvil o una red LAN (red
local).
El dispositivo de control puede presentar por lo
demás al menos una entrada de consumo de energía.
Se pueden proporcionar valores de medida del
consumo de energía al dispositivo de control por ejemplo mediante la
unión del dispositivo de control a una red local de un dispositivo
de optimización de energía para todos los consumidores de energía
del edificio.
Para la unión del dispositivo de control, un
desarrollo de la invención de la invención prevé que al dispositivo
de control esté asociada al menos una interfaz para un sistema de
bus externo. Por tanto, en la dispositivo según la invención no sólo
está previsto un sistema de bus interno entre el dispositivo de
control y las instalaciones de control subordinadas, sino que el
dispositivo de control central puede estar integrado asimismo
mediante un sistema de bus con sistemas externos, por ejemplo
sistemas de optimización del consumo de energía. Como sistemas de
bus se pueden emplear por ejemplo sistemas de bus
RS-485, CAN, EIB, LCN/LON o BACNET u otros sistemas
de bus. A estos sistemas de bus pueden estar asociados, además del
dispositivo de control central, otros sistemas en el edificio y/o
fuera del edificio, por ejemplo sistemas de calefacción, sistemas
electrotécnicos y preferentemente todos los consumidores eléctricos
dispuestos en el edificio. El edificio puede ser también una
vivienda unifamiliar.
Mediante un sistema de bus externo de este tipo
es posible una respuesta a distancia de parámetros y ajustes del
dispositivo de control y por tanto indirectamente también de las
instalaciones de control subordinadas. La respuesta se puede
efectuar pues por conexión por hilos, por ejemplo a través de
Internet, pero también son posibles respuestas sin hilos, por
ejemplo a través de estándares de telefonía móvil WAP y UMTS. Las
respuestas se pueden llevar a cabo también de modo
bidireccional.
El dispositivo de control puede estar enlazado
finalmente con al menos un aparato de tratamiento de datos, tal como
un ordenador personal, con el que se vigila el funcionamiento del
dispositivo de control y se pueden efectuar ajustes, por ejemplo
variaciones de valores prescritos memorizados. Mediante el ordenador
personal se puede proporcionar la interfaz para el sistema de bus
externo, por ejemplo en forma de una placa de hardware.
En los dibujos se representa un ejemplo de
realización de la invención, en el que se aprecian otras
características propias de la invención. La Figura única de los
dibujos muestra una vista global del sistema de un dispositivo para
el control y la vigilancia de las condiciones climáticas en un
edificio.
La vista global del sistema muestra que con el
dispositivo se pueden controlar al menos dos recintos separados
entre sí 1 y 2, para obtener en ellos condiciones climáticas
definidas. El dispositivo presenta para ello un dispositivo de
control 3, que mediante un sistema de bus que presenta conducciones
de bus 4, 4' está conectado con subconjuntos asociados a los
recintos 1, 2.
La conducción de bus 4 está conducida al recinto
1 y conectada con una instalación de control subordinada 5 dispuesta
en este recinto 1. La conducción de bus 4' conduce de manera análoga
a otra instalación de control subordinada 5' en el recinto 2.
Con la instalación de control subordinada 5 se
obtienen condiciones climáticas definidas en el recinto 1,
independientemente del dispositivo de control 3. Esto se representa
esquemáticamente en la Figura mediante la conexión de la instalación
de control subordinada 5 con sensores de medida y con un medio para
la obtención de condiciones climáticas.
El medio es un aparato de calefacción por aire
de techo 6, tal como se utiliza usualmente en grandes centros
comerciales. El aparato de calefacción por aire de techo 6 presenta
un canal de conducción de aire 7, en el que varios componentes del
aparato de calefacción por aire de techo 6 están dispuestos en serie
en la dirección de la conducción del aire. Estos componentes son una
clapeta 8, un filtro 9, un registro de calefacción 10 y un
ventilador 11. La clapeta 8 está conectada mediante una conducción
de control 12 con la instalación de control subordinada 5. Un
dispositivo de vigilancia 13 del filtro 9 está conectado asimismo
mediante una conducción de control 12 con la instalación de control
subordinada 5. Con la instalación de control subordinada 5 están
enlazados también, mediante conducciones de control 12, una bomba 14
así como un mezclador 15 del registro de calefacción 10.
El ventilador 11 está conectado mediante una
conducción eléctrica 16 con un variador de número de revoluciones
20, que está conectado a su vez con conducciones de control 12 a la
instalación de control subordinada 5.
Además de estas conexiones de la instalación de
control subordinada 5 con los componentes del aparato de calefacción
por aire de techo 6, la instalación de control subordinada 5 está
conectada además con sensores, que vigilan las condiciones
climáticas, en particular del aire ambiente dentro del recinto 1. De
estos sensores se representa un sensor de temperatura 17, que está
conectado con la instalación de control subordinado 5 a través de
una conducción para datos 18. Otro sensor dispuesto en la
instalación de control subordinada 5 es un sensor de dióxido de
carbono 17'. Otros sensores no representados para la vigilancia de
las condiciones climáticas pueden estar conectados con la
instalación de control subordinada 5. También es posible que
sensores correspondientes estén conectados con el dispositivo de
control 3. Los datos proporcionados por estos sensores son tratados
en el dispositivo de control 3, y a través de la conducción de bus 4
se envían órdenes correspondientes a la instalación de control
subordinada 5.
El dispositivo de control 3 está conectado
además mediante el sistema de bus con una interfaz 19 así como con
un variador de número de revoluciones 20 para un ventilador 11 para
aire usado. A la interfaz 19 están conectados un aparato de
tratamiento de datos, por ejemplo un ordenador personal 21, así como
un modem 22 por ejemplo para respuesta a distancia. Mediante la
interfaz 19 se configura además una interfaz del dispositivo de
control 3 para un sistema de bus externo 23.
La disposición de un aparato de calefacción por
aire de techo 6, que está enlazado con una instalación de control
subordinado 5, tiene lugar en el recinto 2 de manera correspondiente
a la disposición del aparato de calefacción por aire de techo 6 en
el recinto 1. Otras instalaciones de control subordinadas para
recintos adicionales pueden estar conectadas con el dispositivo de
control 3.
Claims (15)
1. Dispositivo para el control y/o la vigilancia
de las condiciones climáticas en un edificio, en particular en un
edificio público, preferentemente en un centro comercial, que
comprende medios (6) para la obtención de condiciones climáticas
definidas y que comprende un dispositivo de control (3), con el que
están conectados los medios para la obtención de condiciones
climáticas definidas,
caracterizado porque el dispositivo de
control (3) está conectado con al menos otra instalación de control
subordinada (5, 5'), estando al menos algunos de los medios (6) para
la obtención de condiciones climáticas definidas conectados con la
instalación de control subordinada (5, 5').
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque al menos algunos de los medios para la
obtención de condiciones climáticas definidas están conectados
exclusivamente con la instalación de control subordinada (5,
5').
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la instalación de control subordinada
(5, 5') presenta al menos un módulo de memoria para la memorización
de valores prescritos de las condiciones climáticas definidas.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control
(3) y la al menos una instalación de control subordinada (5, 5')
están conectados entre sí con un sistema de bus.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control
(3) y la al menos una instalación de control subordinada (5, 5')
están dispuestos en un mismo subconjunto.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el subconjunto está configurado como
alojamiento.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque la al menos una instalación de
control subordinada (5, 5') está asociada directamente a un medio
para la obtención de condiciones climáticas definidas.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el medio para la obtención
de condiciones climáticas definidas es un aparato de calefacción por
aire de techo (6), una calefacción o una instalación de
climatización.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la al menos una instalación
de control subordinada (5, 5') presenta al menos un sistema
electrónico de regulación, que está enlazado con sensores de medida
(17, 17') para parámetros del aire ambiente en el interior del
edificio y que está enlazado con componentes de los medios para la
obtención de condiciones climáticas definidas, estando estos
componentes previstos para el ajuste de las funciones de los
medios.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque los componentes son mezcladores (15),
motores de ajuste (3), bombas (14) y variadores de número de
revoluciones (20).
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de control (3) y/o la al menos una instalación de
control subordinada (5, 5') está/están provisto/provistos de un
módulo de respuesta a distancia.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de control (3) presenta al menos una entrada de consumo
de energía.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al
dispositivo de control (3) está asociada al menos una interfaz para
un sistema de bus externo (23).
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de control (3) está enlazado con al menos un ordenador
personal.
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque el ordenador personal (21) proporciona
la interfaz para el sistema de bus externo (23).
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