ES2260204T3 - Grupo de ventilacion autocontrolado con regulacion electronica. - Google Patents
Grupo de ventilacion autocontrolado con regulacion electronica.Info
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Abstract
Grupo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica que funciona en extracción o en soplado, que comprende un ventilador (3) accionado eléctricamente, montado en el interior de una caja (2) en la cual desembocan varios conductos (7) en conexión con una o varias piezas, permitiendo cada conexión (4, 5, 6) de la caja la conexión de un conducto (7) que presenta un orificio calibrado (21, 22, 23), estando previsto un captador de presión diferencial (9) que mide la diferencia de presión entre dos puntos predeterminados, siendo este valor trasmitido a un dispositivo (10) de análisis y de control, que compara el valor de presión diferencial con un valor de referencia y manda el ventilador (3), de tal manera que acelera o ralentiza su velocidad de rotación, a fin de mantener el valor de la presión diferencial constante e igual al valor de referencia para mantener el caudal deseado en los orificios calibrados.
Description
Grupo de ventilación autocontrolado con
regulación electrónica.
La presente invención tiene por objeto un grupo
de ventilación autocontrolado con regulación electrónica que
funciona en extracción o en soplado, permitiendo controlar unos
caudales, cualesquiera que sean las utilizaciones de ventilación,
en particular variaciones del número y de la naturaleza de las tomas
de aire, variaciones continuas de caudal, o las variaciones de
entorno, en particular caídas de tensión eléctrica de la
alimentación del ventilador, variación de la contrapresión debida
al viento, optimizando al mismo tiempo el consumo y la acústica,
para un ventilador cualquiera.
En los alojamientos colectivos o individuales, o
a los locales para uso económico o industrial, la ventilación debe
asegurar un mínimo de renovación de aire necesaria para la higiene,
la calidad del aire y la perennidad del edificio. Sin embargo, una
ventilación cuyos caudales no son controlados puede provocar
pérdidas térmicas importantes para el local. Por ello, los sistemas
de ventilación tienen por función hacer los caudales de renovación
de aire lo más estables posible, respetando al mismo tiempo unas
obligaciones de valores y mínimos de caudal a asegurar.
Una solución conocida hasta el presente consiste
en disponer, sobre los conductos de aspiración unos órganos
mecánicos que adaptan su sección a las diferencias de presión y
regulan así el caudal. Estos dispositivos de regulación de caudal
están asociados a un ventilador cuya presión aumenta con la
disminución de caudal. Aunque estos ventiladores acepten una amplia
zona de presión diferencial, presentan el inconveniente acústico
principal de generar un nivel sonoro creciente con el aumento de
presión diferencial. Así, para pequeños caudales, el ruido generado
es más importante, lo que obliga a menudo a los fabricantes a
proponer una gama importante de motorizaciones para adaptarse a las
diferentes configuraciones de caudales y para no generar un
sobreconsumo inútil.
Existen también en materia de ventilación
necesidades de modulación del caudal en una misma configuración.
Estas necesidades pueden estar ligadas a un
aumento de la polución o de la humedad debida a la presencia humana.
En este caso, las variaciones de caudal pueden ser continuas y
están a menudo asociadas a un ventilador específico llamado "de
curva plana", es decir que asegura una presión bastante estable
para la gama de caudal considerada. Otras necesidades de
ventilación están ligadas a unas poluciones específicas brutales,
por ejemplo paso a un caudal suplementario en la cocina cuando
tienen lugar cocciones, paso a una caudal suplementario en un
cuarto de baño cuando tienen lugar las duchas. Este caso es
generalmente tratado por una doble velocidad de los ventiladores que
adaptan la presión, pero únicamente para dos caudales conocidos y
estabilizados, lo que multiplica el número de productos desde que se
desean más de dos caudales distintos o varios pares de caudales.
El documento
US-A-3 415 178 se refiere a un
edificio que comprende una vaina colectora de aire en la cual
desembocan unas aberturas de comunicación con diferentes locales. El
ventilador está montado en el tejado en el extremo superior de la
vaina y un captador de presión absoluta está montado en la vaina,
en la parte baja de esta, que actúa sobre la velocidad del motor
para estabilizar la presión en la vaina.
El objetivo de la invención es proporcionar un
grupo de ventilación provisto de un dispositivo de regulación que le
permita adaptarse automáticamente a las diferentes configuraciones
de caudal necesitadas por un local, tal como un alojamiento, con
una sola y única motorización, que es una motorización clásica,
optimizando la acústica y el consumo.
A este fin, el grupo de ventilación al que se
refiere, comprende un ventilador accionado eléctricamente, montado
en el interior de una caja en la cual desembocan varios conductos en
conexión con una o varias piezas, presentando cada conexión de la
caja que permite la conexión de un conducto un orificio calibrado,
estando previsto un captador de presión diferencial que mide la
diferencia de presión entre dos puntos predeterminados, siendo este
valor trasmitido a un dispositivo de análisis y de mando, que
compara el valor de presión diferencial con un valor de referencia
y manda el ventilador, de tal manera que acelera o relentiza su
velocidad de rotación, a fin de mantener el valor de la presión
diferencial constante e igual al valor de referencia, para mantener
el caudal deseado en los orificios calibrados.
Así, la invención permite reemplazar unos
órganos mecánicos de regulación de caudal por simples orificios
calibrados y cuidadosamente perfilados, lo que reduce
considerablemente el coste global del control de los caudales.
Según una característica de la invención, el
dispositivo de control actúa sobre el nivel de tensión de
alimentación o sobre la forma de la corriente de alimentación del
ventilador. Según que el ventilador sea de corriente continúa o de
corriente alterna, el control puede realizarse sobre la variación de
tensión o de frecuencia, o por cortado de la corriente de
alimentación.
Resulta de ello un consumo siempre adaptado a
las necesidades de ventilación con un nivel sonoro bajo incluso a
pequeño caudal, y una amplia cobertura de las configuraciones
posibles.
Según una primera forma de realización de este
grupo, los caudales de ventilación en los orificios de sección
determinada son controlados controlando la presión absoluta de la
caja, es decir, la diferencia de presión entre el interior y el
exterior de la caja.
Esta solución conviene con una red en la cual
las pérdidas de carga son equilibradas en los diferentes conductos
de aspiración y en el caso en que estos conductos de aspiración son
cortos.
Según otra forma de realización de este grupo,
los caudales de ventilación en los orificios de sección determinada
son controlados controlando la presión diferencial a uno y otro lado
de por lo menos un orificio calibrado que pertenece a la caja.
Según otra forma de realización de este grupo,
el captador de presión diferencial mide la diferencia de presión
entre por lo menos un punto situado sobre un conducto de aire y el
interior de la caja.
Ventajosamente, en este caso, y a fin de mejorar
la precisión de la regulación del caudal, el captador de presión
diferencial mide la diferencia de presión entre la mediana de las
presiones en el interior de varios conductos de paso de aire y el
interior de la caja, convergiendo varios tubos que desembocan en
los conductos en un tubo, que está conectado al captador.
De todas maneras, la invención se comprenderá
mejor con la ayuda de la descripción que sigue, con referencia al
plano esquemático anexo que representa, a título de ejemplos no
limitativos, varias formas de realización de este tipo de
ventilación autocontrolado con regulación electrónica:
Figura 1 es una vista en perspectiva
explosionada de la caja de ventilación destinada a llenar las
necesidades de base de caudal fijo;
Figuras 2 a 4 son tres vistas esquemáticas que
ilustran tres posibilidades de conexión de medición de la presión
diferencial para realizar el control de la caja de ventilación.
La instalación representada en la figura 1
comprende una caja 2 equipada con un ventilador 3 que comprende un
motor eléctrico. La caja 2 está equipada con tres conexiones 4, 5 y
6 que permiten el montaje de tres orificios calibrados 21, 22 y 23,
y tres conductos 7, de los que solamente uno está representado en el
plano. Cada conducto 7 desemboca por su otro extremo en una pieza,
a nivel de la cual está equipado con una simple rejilla estética
24. Un captador de presión diferencial 9 está montado en el interior
de la caja, que está conectado a una caja 10 de análisis de la
presión diferencial y de control del ventilador actuando sobre la
alimentación eléctrica 12 de este.
En la forma de realización representada en la
figura 2, el captador de presión diferencial mide la presión
absoluta de la caja, la diferencia de presión entre el interior y el
exterior de la caja. A este fin, un tubo de toma de presión 13
desemboca en el exterior de la caja y otro tubo de toma de presión
14 desemboca en el interior de la caja.
La figura 3 representa una segunda forma de
realización de esta instalación en la cual los mismos elementos
están designados por las mismas referencias que anteriormente. En
este caso, el captador de presión 9 mide la diferencia de presión
entre el interior de la caja y un punto 16 situado sobre el conducto
7 más allá del orificio 23 con respecto a la caja.
La figura 4 representa una tercera forma de
realización en la cual los mismos elementos están designados por
las mismas referencias que anteriormente. En este caso, tres tubos
respectivamente 17, 18 y 19 que se unen en un tubo común 20
conectado al captador de presión 9, permiten tomar la presión media
en los conductos conectados a las conexiones 4, 5 y 6. El captador
de presión toma también la presión en el interior de la caja por
medio del tubo 14. El captador mide la diferencia de presión entre
la presión media en el interior de los conductos y la presión en el
interior de la caja, estando los orificios 21, 22 y 23 dispuestos
entre las tomas de presión.
En todos los casos, la velocidad del ventilador
está adaptada para mantener constante la diferencia de presión
medida por el captador 9.
Un interés suplementario del dispositivo según
la invención reside en la unicidad de la motorización, cualquiera
que sea el número de conexiones, que puede variar por ejemplo de una
a cuatro, y a las cuales pueden ser conectados unos conductos de
circulación de aire sin penalizar el rendimiento.
Como destaca de lo que precede, la invención
aporta una gran mejora a la técnica existente proporcionando una
caja de ventilación regulada que permite o bien una gran estabilidad
de los caudales, o bien una autoadaptación a las variaciones de
caudal con una sola y única motorización en la caja, optimizando al
mismo tiempo la acústica y el consumo.
Desde luego, la invención no se limita a las
únicas formas de realización de este dispositivo, descritas
anteriormente a título de ejemplos no limitativos, la misma abarca
por el contrario todas las variantes. Es así en particular que
seria posible realizar una caja de ventilación cuya regulación fuera
obtenida a partir de otras diferencias de presión, o que sería
posible combinar de modo diferente algunas mediciones de diferencia
de presión o que sería posible combinar las diferencias de presión
proporcionadas por dos captadores, por ejemplo dirigiéndolos a la
misma caja de análisis y de control, privilegiando la medición que
favorece las mejores condiciones de funcionamiento del
ventilador.
Claims (6)
1. Grupo de ventilación autocontrolado con
regulación electrónica que funciona en extracción o en soplado, que
comprende un ventilador (3) accionado eléctricamente, montado en el
interior de una caja (2) en la cual desembocan varios conductos (7)
en conexión con una o varias piezas, permitiendo cada conexión (4,
5, 6) de la caja la conexión de un conducto (7) que presenta un
orificio calibrado (21, 22, 23), estando previsto un captador de
presión diferencial (9) que mide la diferencia de presión entre dos
puntos predeterminados, siendo este valor trasmitido a un
dispositivo (10) de análisis y de control, que compara el valor de
presión diferencial con un valor de referencia y manda el
ventilador (3), de tal manera que acelera o ralentiza su velocidad
de rotación, a fin de mantener el valor de la presión diferencial
constante e igual al valor de referencia para mantener el caudal
deseado en los orificios calibrados.
2. Grupo de ventilación según la reivindicación
1, caracterizado porque el dispositivo de mando (10) actúa
sobre el nivel de tensión de alimentación o sobre la forma de la
corriente de alimentación del ventilador (3).
3. Grupo de ventilación según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los caudales de
ventilación en los orificios (21, 22, 23) de sección determinada
son controlados controlando la presión absoluta de la caja (2), es
decir la diferencia de presión entre el interior (14) y el exterior
(13) de la caja (2).
4. Grupo de ventilación según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los caudales de
ventilación en los orificios (21, 22, 23) de sección determinada
son controlados controlando la presión diferencial a uno y otro lado
(14, 16) de por lo menos un orificio calibrado (21, 22) que
pertenece a la caja (2).
5. Grupo de ventilación según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el captador de
presión diferencial (9) mide la diferencia de presión entre por lo
menos un punto (16, 17) situado sobre un conducto de aire y el
interior (14) de la caja.
6. Grupo de ventilación según la reivindicación
5, caracterizado porque el captador de presión diferencial
(9) mide la diferencia de presión entre la mediana de las presiones
en el interior de varios conductos de paso de aire y el interior de
la caja (2), convergiendo varios tubos (17, 18, 19) que desembocan
en los conductos (7) en un tubo (20) que está conectado al captador
(9).
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