ES2271766T3 - Instalacion climatizada al aire libre en areas residenciales o recreativas. - Google Patents
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Abstract
Instalación al aire libre climatizada residencial o recreativa (9) en un entorno climáticamente caluroso, dicha instalación comprendiendo (i) un límite físico (3, 5, 8) que rodea el área de dicha instalación y que se eleva a una altura predeterminada sobre la superficie del suelo de dicha instalación, en la que dicho límite se adapta para reducir el intercambio lateral de aire entre el interior de dicho límite y el entorno exterior de dicho límite; y (ii) un sistema de refrigeración que funciona con electricidad para refrigerar el suelo de dicha área y/o el aire cercano a la superficie del suelo de dicha área.
Description
Instalación climatizada al aire libre en áreas
residenciales o recreativas.
La presente invención se refiere a una
instalación climatizada al aire libre en áreas residenciales o
recreativas para un entorno climáticamente caluroso. La invención
se refiere también a un método para climatizar una instalación
residencial o recreativa al aire libre en un entorno climáticamente
caluroso.
En lugares climáticamente calurosos tales como
en entornos tropicales o subtropicales, las temperaturas durante el
día a menudo superan los 35ºC e incluso los 40ºC a la sombra. Las
personas que viven en estas circunstancias padecen
significativamente por el calor que frecuentemente lleva a problemas
de salud. En zonas cerradas tales como edificios se puede usar aire
acondicionado para bajar la temperatura. En áreas residenciales o
recreativas como parques, es decir, en el exterior, no se han
encontrado sistemas de refrigeración satisfactorios.
El documento EP 1 442 654 A2 describe un método
de control de temperatura de suelo de vegetación para evitar la
influencia sobre el césped debido a una bajada de la temperatura, a
nieve o a una helada, en el que se entierra una tubería de
abastecimiento de medio de transferencia de calor en la tierra y en
el que la temperatura de la tierra se predice basándose en una
estimación de un intervalo de tiempo de conducción de calor y un
cambio del tiempo.
Por lo tanto, un objeto de la invención es
proporcionar una instalación climatizada al aire libre para un
entorno climáticamente caluroso.
Una instalación climatizada al aire libre
residencial o recreativa en un entorno climáticamente caluroso,
comprendiendo dicha instalación
(i) un límite físico que rodea el área de
dicha instalación y que se eleva a una altura predeterminada sobre
la superficie del suelo de dicha instalación, adaptándose dicho
límite para reducir el intercambio lateral de aire entre el área del
interior de dicho límite y el entorno externo a dicho límite; y
(ii) un sistema de refrigeración para
refrigerar el suelo de dicha área y/o el aire cerca del suelo de
dicha área.
Dicho sistema de refrigeración puede comprender
una unidad de aire acondicionado de refrigeración. Dicho sistema de
refrigeración puede comprender una unidad de refrigeración y un
fluido refrigerante. Dicha unidad de refrigeración puede ser capaz
de refrigerar dicho fluido refrigerante. Dicho fluido refrigerante
puede fluir o circular por la superficie del suelo o debajo de la
superficie del suelo de dicha área.
La invención proporciona también un método para
climatizar una instalación residencial o recreativa al aire libre
(en lo siguiente, abreviando, "instalación") en un entorno
climáticamente caluroso, que comprende
- proporcionar un límite físico que
rodea el área de dicha instalación y que se eleva a una altura
predeterminada sobre la superficie del suelo de dicha instalación,
donde dicho límite se adapta para reducir el intercambio lateral de
aire entre el área del interior de dicho límite y el entorno externo
a dicho límite; y
- hacer funcionar el sistema de
refrigeración que funciona eléctricamente para refrigerar el suelo
de dicha área y/o el aire cercano a la superficie del suelo de dicha
área.
Las realizaciones preferidas se definen en las
subreivindicaciones.
Se ha identificado sorprendentemente una forma
de climatizar el aire en zonas grandes y al aire libre tal como en
localizaciones residenciales y recreativas. Sorprendentemente, se
descubrió que era posible mantener una diferencia de temperatura
significativa entre el exterior y el interior de dicho límite usando
una altura relativamente baja de dicho límite, ya que el aire
refrigerado se queda cerca del suelo y no asciende por convección.
Por lo tanto, se ha descubierto un modo de crear artificialmente un
microclima de temperatura reducida aplicable a construcciones
urbanas. La invención es de uso particular en entornos tropicales o
subtropicales donde una bajada de la temperatura de incluso unos
grados representa una mejora sustancial para las personas que
padecen un calor excesivo. El sistema de refrigeración de la
invención refrigera el suelo del área de la instalación y/o el aire
cercano al suelo. Dicho límite físico que rodea el área es de una
altura suficiente para reducir el intercambio lateral de aire entre
el área del interior de dicho límite y el entorno externo a dicho
límite, conservando así la refrigeración conseguida mediante el
sistema de refrigeración.
Dicho límite reduce, preferiblemente evita, el
intercambio lateral de aire al menos cerca de la superficie del
suelo de dicha instalación. La altura hasta la que dicho intercambio
de aire se puede reducir o evitar depende de la altura de dicho
límite físico. Cuanto más alto sea dicho límite físico, más alta
será la altura hasta la que se puede reducir o evitar dicho
intercambio lateral. La altura hasta la que se puede conservar la
refrigeración dentro de dicha instalación depende por lo tanto de la
altura hasta la que dicho intercambio lateral se reduce o se evita
mediante dicho límite físico. El aire refrigerado producido cerca
del suelo dentro de dicha área es de mayor densidad que el aire sin
refrigerar. Por lo tanto, el aire refrigerado se quedará en el
fondo y tiene una ligera tendencia a mezclarse con el aire no
refrigerado que está sobre el aire refrigerado mientras que estén
básicamente ausentes viento o agitación. Si la refrigeración se
continúa a una potencia suficiente, se formará una capa
("mar") que se extiende sobre toda el área de dicha
instalación. Cuando se continúa la refrigeración a una potencia
suficiente, el espesor de la capa de aire frío aumenta. El espesor
de la capa de aire frío no se puede extender más allá de dicho
límite físico. Sin embargo, el espesor de la capa de aire frío
puede ser tan alto como varias plantas (por ejemplo 2 o 3) de un
edificio dentro de dicha instalación.
El aire frío del interior de dicha instalación
tiene una densidad mayor que el aire no refrigerado del exterior de
dicha instalación, conduciendo esto a una presión de aire mayor en
el suelo dentro de dicha instalación comparado con el exterior de
dicha instalación. Por lo tanto, el aire frió dentro de dicha
instalación tiene una fuerte tendencia a dispersarse por un área
grande para disminuir el espesor de la capa de aire fría, con lo
que el aire frió se disipa y se pierde. En esta invención, la
dispersión del aire frió se restringe al área interior de dicha
instalación por dicho límite físico. Por lo tanto, el aire frió se
mantiene dentro de dicha instalación. Es importante que dicho
límite físico esté libre de aberturas significativas (es decir,
aberturas de tamaño significativo) que permitan que el aire frió del
interior se presione hacia fuera al entorno. El aire frió que se
pierde a través de aberturas de dicho límite físico se reemplaza por
aire no refrigerado de encima, por lo que la capa de aire
refrigerado del interior de dicha instalación se vuelve más delgada
y puede desaparecer completamente. Por lo tanto, dicho límite físico
no debe tener aberturas que sean (juntas) mayores de 2 m^{2},
preferiblemente que no tenga aberturas que sean (juntas) mayores de
3000 cm^{2}, más preferiblemente que no tenga aberturas que sean
(juntas) mayores de 1000 cm^{2}, y con más preferiblemente que no
tenga aberturas que sean (juntas) mayores de 500 cm^{2}. La
perdida de aire frió a través de aberturas menores se puede
compensar mediante una potencia de refrigeración mayor de dicho
sistema de refrigeración. Las aberturas significativas a una cierta
altura en dicho límite físico conducirán a una altura eficaz de
dicho límite físico a la altura de dichas aberturas significativas.
Dicha instalación por supuesto puede tener una abertura oclusiva
como una salida de emergencia o una compuerta (exclusa) para entrar
o salir de dicha instalación.
Dicha instalación preferiblemente no tiene
abertura de acceso para personas o vehículos en dicho límite físico.
Las personas o los vehículos pueden acceder al interior de dichas
instalación por ejemplo por un túnel que conduce del exterior de
dicha instalación a un nivel subterráneo de dicha instalación para
que se pueda alcanzar la superficie de dicha instalación. El túnel
de acceso debe tener una puerta oclusiva para evitar la perdida de
aire frió a través de dicho túnel. Dicho nivel subterráneo puede
tener instalaciones como un solar de aparcamiento para vehículos.
Como alternativa, las personas o los vehículos pueden acceder al
interior de dicha instalación por un paso que tiende un puente
hacia dicho límite físico. Tal paso puede comprender una rampa a
ambos lados de dicho límite físico, dicha rampa conduce a la parte
superior de dicho límite físico. Tal paso es adecuado para dar
acceso a los vehículos como coches a dicha instalación.
En este documento, "frío" significa más
frío que en ausencia de un sistema de refrigeración en
funcionamiento en dicha instalación. En particular, "frío"
significa más frío que la temperatura (medida a la sombra) del
entorno exterior de dicha instalación o por encima de dicha
instalación a una altura superior que la altura de dicho límite. Si
dicho sistema de refrigeración enfría el suelo en dicha instalación,
el suelo refrigerado enfriará el aire por encima del suelo,
llevando con ello a una capa o mar de aire refrigerado en dicha
instalación.
En este documento, "en el interior de dicha
instalación" o "en el interior de dicho límite (físico)"
significa el área rodeada por dicho límite físico incluyendo el
espacio por encima de dicha área hasta la altura correspondiente a
la altura de dicho límite físico. "En el exterior de dicha
instalación" o "en el exterior de dicho límite" significa el
área que incluye el espacio cercano a dicha instalación excluyendo
el interior de dicha instalación.
La instalación de la invención es una
instalación al aire libre, es decir, que no tiene un tejado sólido
que elimine la convección de aire en dirección vertical en el
interior de dicho límite. Por supuesto, se pueden proporcionar a
partes de dicha instalación con medios para evitar que la luz solar
directa alcance el suelo, como una pantalla de lona. Climatización
significa en este documento una reducción de la temperatura del aire
del interior comparada con el aire del exterior de dicha instalación
en condiciones por lo demás comparables.
El área de la instalación de la invención puede
ser lo suficientemente grande para edificios como casas y para
medios recreativos como parques, césped, árboles, lagos, piscinas,
etc. Preferiblemente, la instalación de la invención no es un
estadio tal como un estadio de fútbol.
Hay muchas posibilidades de alimentar el sistema
de refrigeración que funciona eléctricamente de la invención. La
energía requerida para hacer funcionar el sistema de refrigeración
que funciona eléctricamente de la invención en general no supone un
problema en los entornos climáticamente caluroso imaginados en esta
invención, ya que hay abundante energía solar disponible,
especialmente durante los periodos mas calurosos del día, para
producir la energía eléctrica usando una planta de energía
solar.
Una planta de energía solar preferiblemente se
localiza en el exterior de dicha instalación para mantener el calor
generado por dicha planta de energía solar fuera de dicha
instalación. Se prefiere localizar los dispositivos de absorción de
luz solar de la planta de energía solar cerca de dicho límite en el
exterior de dicha instalación. Los dispositivos de absorción de la
luz solar se pueden localizar de tal forma que el aire caliente que
asciende de una superficie caliente de un dispositivo de absorción
de luz solar puede ascender en extrema proximidad a dicho límite.
En la parte superior de dicho límite, dicho aire caliente puede
formar de este modo una banda de aire caliente que fluye hacia
arriba separando el aire del interior de dicha instalación del aire
del entorno de dicha instalación. Tal banda de aire ayuda a proteger
el aire del interior de dicha instalación de ser agitado por el
viento (ver Fig. 5).
La Fig. 1 es una vista esquemática de una
instalación de acuerdo con la invención. El numero 1 indica
edificios. 2 indica un césped. 3, 5 y 8 indican un límite físico. 4
indica un lago de agua que actúa como un refrigerador. 6 indica
árboles, setos y arbustos. 7 indica una calle.
La Fig. 2 muestra una pared como límite físico
de acuerdo con la invención. La pared se estabiliza mediante un
dique de tierra o un banco de tierra en el exterior de dicha
instalación.
La Fig. 3 muestra un edificio construido sobre
dicho límite físico. El edificio forma parte del límite de la
invención. El suelo refrigerado dentro de la instalación se extiende
al suelo de dicho edificio para climatizar adicionalmente la
temperatura del aire dentro de dicha casa.
La Fig. 4 muestra un ensamblaje de siete
instalaciones de acuerdo con la invención. Las siete instalaciones
se designan con M1, M2, M3, M4, M5, M6, y M7 respectivamente. M1
puede tener un tamaño de 10 000 m^{2}. M2 y M3 pueden tener una
tamaño de
20 000 m^{2}, y las instalaciones restantes pueden tener un tamaño de 30 000 m^{2}. Las líneas continuas indican límites físicos. Las instalaciones contiguas comparten un límite físico común. El ensamblaje de varias instalaciones que comparten límites comunes tiene la ventaja de que el viento tiene un efecto perjudicial menor sobre las capas de aire frío dentro de las instalaciones comparado con una instalación grande que tiene un área equivalente a la suma de las áreas de las instalaciones pequeñas M1 a M7. El número 20 indica dispositivos de climatización de la instalación M2. El número 22 indica tres dispositivos de climatización para la instalación M6. Se indican los dispositivos de climatización del resto de las instalaciones. Los dispositivos de climatización se localizan sobre dichos límites físicos. El calor producido por dichos dispositivos se conduce al exterior de dichas instalaciones. La instalación central M1 puede tener un sistema de refrigeración que es capaz de conducir el calor generado por dicho sistema de refrigeración al exterior del ensamblaje de instalaciones. Esto se puede lograr por ejemplo conduciendo el calor al espacio sobre dicha instalación y conduciendo el aire frío producido por la unidad de climatización al suelo de la instalación central M1. Una unidad de climatización de la instalación central M1 se puede montar por ejemplo en un edificio en la instalación M1 a una altura mayor que la altura de dicho límite. El calor generado entonces se puede liberar al exterior de dicha instalación y el aire frío se puede conducir hacia abajo al mar de aire frío. La pérdida de aire frío en un edificio climatizado en una instalación puede alimentar el mar de aire frío de dicha instalación, evitando por lo tanto la pérdida de aire frío de tal edificio climatizado.
20 000 m^{2}, y las instalaciones restantes pueden tener un tamaño de 30 000 m^{2}. Las líneas continuas indican límites físicos. Las instalaciones contiguas comparten un límite físico común. El ensamblaje de varias instalaciones que comparten límites comunes tiene la ventaja de que el viento tiene un efecto perjudicial menor sobre las capas de aire frío dentro de las instalaciones comparado con una instalación grande que tiene un área equivalente a la suma de las áreas de las instalaciones pequeñas M1 a M7. El número 20 indica dispositivos de climatización de la instalación M2. El número 22 indica tres dispositivos de climatización para la instalación M6. Se indican los dispositivos de climatización del resto de las instalaciones. Los dispositivos de climatización se localizan sobre dichos límites físicos. El calor producido por dichos dispositivos se conduce al exterior de dichas instalaciones. La instalación central M1 puede tener un sistema de refrigeración que es capaz de conducir el calor generado por dicho sistema de refrigeración al exterior del ensamblaje de instalaciones. Esto se puede lograr por ejemplo conduciendo el calor al espacio sobre dicha instalación y conduciendo el aire frío producido por la unidad de climatización al suelo de la instalación central M1. Una unidad de climatización de la instalación central M1 se puede montar por ejemplo en un edificio en la instalación M1 a una altura mayor que la altura de dicho límite. El calor generado entonces se puede liberar al exterior de dicha instalación y el aire frío se puede conducir hacia abajo al mar de aire frío. La pérdida de aire frío en un edificio climatizado en una instalación puede alimentar el mar de aire frío de dicha instalación, evitando por lo tanto la pérdida de aire frío de tal edificio climatizado.
La Fig. 5 muestra una sección transversal a
través de un elemento del límite físico colocado sobre el suelo
(sombreado). El límite físico es capaz de crear una banda de aire
caliente III capaz de proteger el mar de aire frío I y el aire I
sobre dicho mar de aire I de viento que viene del lado derecho. Los
números romanos indican diversas capas de aire que difieren en las
condiciones de flujo de aire y/o temperatura. Las líneas
discontinuas indican las fronteras entre las diferentes capas de
aire. Las flechas indican la dirección del flujo de aire o del
viento. El interior de dicha instalación está en el lado izquierdo
del límite físico. 32 indica el lado derecho de un elemento de
límite hueco, hecho por ejemplo de metal, cristal o una construcción
de metal-cristal. 34 indica el lado izquierdo del
elemento de límite hueco. 36 indica el interior hueco del elemento
de límite. 40 indica una placa transparente hecha de cristal. 38 y
42 indican las aberturas al interior del elemento de límite hueco.
46 indica una abertura en la parte superior de dicho elemento de
límite. 44 indica una capa oscura o negra debajo de la placa de
cristal 40. La capa negra 14 puede ser un colector solar para
generar energía eléctrica para hacer funcionar dicho sistema de
refrigeración. La luz del sol pasará a través de la placa de
cristal 40 e impactará con la capa negra 44. La capa negra 44
absorbe la luz solar, con lo que se calienta. La capa caliente 44
calienta el aire de encima de esa capa, que ascenderá. El ascenso
del aire caliente crea un flujo de aire hacia arriba en dicho
elemento de límite hueco, con lo que dicho elemento de límite hueco
funciona como una chimenea. El aire ascendente en el elemento de
límite sale del elemento de límite en la abertura 16. Puede entrar
aire en dicho elemento de límite por las aberturas 38 y 42. El aire
caliente que asciende en dicho elemento de límite y que se acelera
en el mismo crea una banda de aire caliente que fluye indicada por
IV. Por ello, las capas de aire I y II en el interior de dicha
instalación son al menos parcialmente protegidas del viento
mediante la banda de aire III.
Como se indica mediante la localizaciones de la
línea discontinua entre la capa I y II, el espesor del mar de aire
frío I pude ser menor que la altura de dicho límite. El espesor del
mar de aire I es como máximo tan grande como la altura de dicho
límite.
La instalación de la invención puede ser lo
suficientemente grande como para incluir edificios tales como
edificios residenciales, hoteles o instalaciones recreativas como
piscinas, céspedes, instalaciones deportivas, etc. La instalación
puede incluir un asentamiento entero (urbano). El área de dicha
instalación dentro de dicho límite físico puede tener un tamaño de
al menos 100 m^{2}, preferiblemente al menos 500 m^{2}, más
preferiblemente al menos 2000 m^{2}, y más preferiblemente al
menos 10 000 m^{2}, el área sin embargo puede ser mayor, por
ejemplo 1 km^{2}. Los tamaños preferidos están entre 10 000
m^{2} y 1 km^{2}, preferiblemente entre 10 000 a 50 000
m^{2}. En vez de construir una instalación grande, se prefiere
construir un ensamblaje de varias instalaciones más pequeñas
contiguas para reducir el riesgo de pérdida de aire refrigerado por
viento. En tal ensamblaje de instalaciones, las instalaciones
contiguas preferiblemente comparten un límite físico común. El
numero de instalaciones que se pueden colocar para formar un
ensamblaje de instalaciones no está limitado y puede ser por ejemplo
de 2 a 10, preferiblemente 4 a 8.
No hay límites respecto a la forma de la
instalación de la invención. La forma puede ser por ejemplo redonda,
rectangular, o en forma de cruz. La forma de la instalación se
determina mediante la forma de dicho límite físico. Los edificios
dentro de la instalación se pueden colocar en cualquier forma de
asentamientos convencionales. Los edificios del interior de dicha
instalación se pueden integrar en dicho límite, por ejemplo de tal
forma que los edificios forman parte de dicho límite.
La eficacia de refrigeración (potencia de
refrigeración) que se usa para el sistema de refrigeración de la
invención depende, aparte de su potencia, del nivel del intercambio
lateral de aire entre el área del interior de dicho límite y el
entorno del exterior de dicho límite. El intercambio de aire por
ejemplo en el caso de viento, a su vez, depende entre otros de la
altura de dicho límite y el tamaño del área del interior de dicha
instalación. El tamaño de dicha área, la altura de dicho límite, y
dicho sistema de refrigeración se pueden ajustar mutuamente los
unos a los otros para permitir que se alcance el efecto de
climatización deseado. Preferiblemente, se ajustan mutuamente de
tal forma que la temperatura del aire cerca de la superficie de
dicha área es al menos 2ºC, preferiblemente al menos 5ºC, más
preferiblemente al menos 7ºC más baja que la temperatura en el
entorno exterior durante el día. (Las temperaturas y las diferencias
de temperatura se miden a la sombra en condiciones por lo demás
comparables tales como la distancia del suelo.) Dicho sistema de
refrigeración debe ser capaz de refrigerar el aire cerca de la
superficie del suelo en el interior de dicha instalación a una
temperatura de entre 18ºC y 38ºC, preferiblemente de entre 25ºC y
35ºC, más preferiblemente a una temperatura de entre 25ºC y
30ºC.
30ºC.
Obviamente, el intercambio lateral de aire entre
el área del interior de dicho límite y el entorno exterior de dicho
límite depende en gran medida de la presencia o ausencia de viento.
Las temperaturas y las diferencias de temperatura mencionadas
anteriormente se refieren a una situación en la que el viento está
básicamente ausente, preferiblemente completamente ausente. En
presencia de viento, el efecto climatizador de la instalación de la
invención será peor que en ausencia De todas formas, en presencia de
viento, el calor se percibe como menos agobiante para los seres
humanos. Por otro lado, si el viento amaina, el efecto refrigerante
de la instalación de la invención regresara inmediatamente.
La altura de dicho límite físico es mayor cuanto
mayor sea el tamaño de dicha instalación. Dicho límite puede tener
una altura de al menos 2 m, preferiblemente al menos 3 m, más
preferiblemente al menos 4 m. Para tamaños grandes de dicha
instalación, la altura puede ser incluso mayor, por ejemplo entre 5
y 20 m. Dicho límite físico no tiene que tener la misma altura en
todas partes. Puede ser más alto en zonas en las que se espera un
intercambio lateral de aire más fuerte en la localización específica
o condiciones de viento en el sitio específico donde se construye
dicha instalación.
Dicho límite físico se puede hacer de cualquier
materia capaz de reducir, preferiblemente evitar, el intercambio de
aire lateral a través de dicho límite. Dicho límite físico no tiene
que ser impermeable al aire, es capaz de reducir dicho intercambio
de aire. Puede comprender un tejido plano (por ejemplo lona) o un
tejido no plano. Además, se puede formar de plantas plantadas
densamente como árboles o arbustos. Preferiblemente, dicho límite
es impermeable al aire. En una realización importante, dicho límite
físico es una pared. Dicho límite además puede estar hecho de al
menos un material seleccionado del grupo compuesto por: hormigón,
ladrillos, madera, cristal, metal y plástico. Las casas de dicha
instalación pueden ser parte de dicho límite físico, con lo que las
paredes de dichas casas forman dicho límite. Si dicho límite es una
pared de una altura de al menos varios metros, la pared se puede
reforzar mediante un dique o tierra o mediante otros medios de
refuerzo. Dicho límite también puede ser una pared de tierra. Dicho
límite puede estar hecho de materiales diferentes a lo largo de su
circunferencia. Se pueden incluir condiciones naturales tales como
rocas en dicho límite en una parte de dicho límite. En otra
realización, el límite físico se puede hacer de materiales
diferentes en diferentes alturas. Por ejemplo, el límite físico
puede comprender un dique en la parte inferior y una pared
construida sobre dicho dique. Si se requiere, se puede tender entre
mástiles un tejido plano en la parte superior de dicha pared, por
ejemplo para reducir el efecto negativo del viento sobre el aire del
interior de dicha instalación.
Además, la superficie del suelo del área de
dicha instalación se puede colocar como un valle bajo la superficie
del entorno exterior, reduciendo con ello el intercambio lateral de
aire entre el área del interior de dicho límite y el entorno de
dicho límite.
Dicho límite físico rodea el área interna de
dicha instalación. Preferiblemente, dicho límite físico rodea el
área de dicha instalación completamente. Sin embargo,
preferiblemente se proporcionan medios para proporcionar el acceso
al interior de dicha instalación. Tales medios pueden ser una
abertura. Preferiblemente, la abertura se puede cerrar mediante una
puerta para minimizar el intercambio lateral de aire entre el
interior y el exterior. En otra realización, puede haber un camino
tal como una calle que pasa sobre el límite, por ejemplo usando un
puente, Además, el acceso al interior de dicha instalación se puede
proporcionar mediante un túnel bajo dicho límite.
En una realización, puede estar disponible agua
fría como refrigerante, por ejemplo de una fuente fría, y la energía
eléctrica se usa para distribuir dicho refrigerante a las
localizaciones deseadas en dicha instalación, por ejemplo usando
una bomba eléctrica. Dicho refrigerante se puede bombear por ejemplo
hasta un cierto nivel sobre el suelo y entonces se le permite fluir
hacia abajo (por ejemplo en gotas) en diversos lugares refrigerando
con ello el suelo y el aire dentro de la instalación. En una
realización preferida, dicho sistema de refrigeración es un sistema
de refrigeración que funciona eléctricamente en el que la
electricidad se usa para refrigerar un fluido refrigerante (por
ejemplo en un refrigerador usando una bomba eléctrica para hacer uso
de efecto Joule-Thomson).
El sistema de refrigeración de la invención
puede ser una unidad de refrigeración que funciona eléctricamente.
Las unidades de refrigeración que se pueden usar para la invención
se conocen el la tecnología de refrigeración. Son ejemplos los
dispositivos convencionales de aire acondicionado. La potencia en la
unidad de refrigeración se ajusta al tamaño de la instalación que
hay que climatizar. Se pueden hacer funcionar varias unidades de
refrigeración (como dispositivos de aire acondicionado) en paralelo
en dicha instalación. Un especialista en la técnica de ingeniería
calefactora puede determinar el número requerido y la potencia
requerida de las unidades de refrigeración o dependiendo del tamaño
de la instalación, la temperatura que se debe alcanzar y otras
circunstancias. El calor generado por la unidad de refrigeración
(por ejemplo después de refrigerar el fluido refrigerante) se tiene
que conducir al exterior de dicha instalación. Dicha unidad o
unidades de refrigeración se localizan preferiblemente cerca a
dicho límite físico de forma que el calor generado por la unidad de
refrigeración se puede conducir fácilmente al entrono exterior de
dicha instalación. (por ejemplo al lado externo de dicho, límite o
al espacio sobre dicha instalación). Más preferiblemente aún, dicha
unidad o unidades de refrigeración se pueden integrar en dicho
límite. En general, dicho sistema de refrigeración comprende muchas
unidades de refrigeración para proporcionar la suficiente potencia
de refrigeración. Estas unidades de refrigeración se pueden colocar
a lo largo de dicho límite, por ejemplo espaciadas igualmente. El
aire refrigerado producido por dichas unidades de refrigeración se
libera al interior de dicha instalación. El aire refrigerado
también se puede liberar en la superficie del suelo del área de
dicha instalación. El aire refrigerado también se puede liberar a
una altura predeterminada sobre la superficie de suelo de dicha
instalación, por ejemplo a una altura de 1 o 2 metros. En cualquier
caso, el aire refrigerado se libera a una altura menor que la
altura de dicho límite físico.
Como alternativa o adicionalmente, dicho sistema
de refrigeración puede comprender una unidad de refrigeración y un
fluido refrigerante refrigerado por dicha unidad, con lo que dicho
fluido refrigerante fluye o circula sobre la superficie de suelo o
debajo de la superficie de suelo de dicha área. El efecto
refrigerante de dicho refrigerante se puede basar en la toma de
calor por dicho refrigerante del aire o del suelo en el interior de
dicha instalación. Como alternativa o de forma adicional, el efecto
refrigerante se puede basar en una transición de fase del
refrigerante, por ejemplo evaporación de agua como refrigerante.
Dicho sistema de refrigeración puede comprender
un fluido refrigerante que se refrigera por dicha unidad o unidades
de refrigeración. El tipo de fluido refrigerante depende del
principio refrigerante empleado y puede ser cualquier refrigerante
convencional tal como un gas (por ejemplo aire natural o artificial,
dióxido de carbono, nitrógeno, propano, butano, hidrocarburos
fluorados etc.) o un líquido. El líquido refrigerante preferido es
el agua. Después de haber refrigerado el fluido refrigerante, el
fluido refrigerante, en particular agua, se puede permitir que
fluya en la superficie del área en el interior de dicha instalación.
El agua como fluido refrigerante puede formar lagos o pequeños ríos
que refrigeran el suelo del interior de dicha instalación y el aire
cerca del suelo de dentro de dicha instalación. La refrigeración por
evaporación de agua puede contribuir al efecto refrigerante. Se
prefiere fijar el curso del fluido refrigerante de forma que puede
circular de nuevo a la unidad de refrigeración para ser refrigerado
de nuevo.
El sistema de refrigeración puede comprender un
sistema de conductos como un sistema de tuberías para dicho fluido
refrigerante. El sistema de conductos se localiza preferiblemente
debajo de la superficie del área de dicha instalación. Dicho
sistema de conductos permite la circulación de dicho fluido
refrigerante. El sistema de conductos y la unidad de refrigeración
pueden formar un sistema cerrado para el fluido refrigerante,
permitiendo la circulación de dicho fluido refrigerante. El sistema
de conductos se instala justo debajo de la superficie del suelo
para permitir una conducción térmica eficaz entre el sistema de
conductos y la superficie. Como alternativa, el sistema de
conductos puede ser un sistema abierto que libera fluido
refrigerante refrigerado en localizaciones seleccionadas en dicha
instalación. En el último caso, el fluido refrigerante puede ser
aire, nitrógeno, o dióxido de carbono, preferiblemente aire. Si
dicho sistema de conductos es un sistema de tuberías, las tuberías
se hacen preferiblemente de metal.
El sistema de refrigeración de la invención
puede hacer uso del efecto Joule-Thomson para
refrigerar el fluido refrigerante. El fluido refrigerante
refrigerado usando el efecto Joule-Thomson se puede
usar directamente para enfriar dicha instalación preferiblemente en
un sistema cerrado. Como alternativa, el fluido refrigerante
refrigerado usando el efecto Joule-Thomson es un
refrigerante primario que refrigera un refrigerante secundario. Los
fluidos refrigerantes primarios que tiene un efecto
Joule-Thomson favorable para su uso en
refrigeradores son conocidos en la técnica. El refrigerante
secundario (por ejemplo agua, aire, etc.) se puede usar entonces
(indirectamente) para refrigerar dicha instalación.
Dicha unidad de refrigeración es capaz de
refrigerar dicho fluido refrigerante a una temperatura de entre 0ºC
y 30ºC, preferiblemente a una temperatura de entre 5ºC y 25ºC.
En el sistema de refrigeración de la invención,
se pueden combinar diversas unidades de refrigeración para lograr
el efecto refrigerante deseado. Por ejemplo, el sistema de
refrigeración puede comprender unidades de refrigeración
climatizadas y una unidad de refrigeración que refrigera un fluido
refrigerante que fluye o circula sobre la superficie de suelo o
debajo de la superficie de suelo de dicha área. Además, el sistema
de refrigeración puede comprender un mecanismo que produce y
dispersa una niebla acuosa, con lo que se consume el calor después
de la transición de la niebla a la fase gaseosa.
Dicha unidad de refrigeración es más
preferiblemente una unidad de refrigeración eléctrica que funciona
mediante una planta de energía solar, ya que la energía solar es
abundante en entornos climáticamente calurosos, en particular en
entornos subtropicales como países árabes en la península
arábiga.
Una instalación climatizada al aire libre en
áreas residenciales o recreativas en un entorno climáticamente
caluroso, comprendiendo dicha instalación
(i) un límite físico que rodea el área de
dicha instalación y que se eleva a una altura predeterminada sobre
la superficie del suelo de dicha instalación, donde dicho límite se
adapta para reducir el intercambio lateral de aire entre el interior
de dicha instalación (dentro de dicho límite) y el entorno externo a
dicho límite; y
(ii) una unidad de refrigeración de
climatización que funciona eléctricamente para refrigerar el aire
cerca del suelo de la superficie de dicha área;
donde dicho límite físico rodea dicha área
completamente sin dejar una abertura en dicho límite físico que
permita una perdida significativa de aire refrigerado de dicha área
al exterior de dicha área.
Claims (12)
1. Instalación al aire libre climatizada
residencial o recreativa (9) en un entorno climáticamente caluroso,
dicha instalación comprendiendo
(i) un límite físico (3, 5, 8) que rodea
el área de dicha instalación y que se eleva a una altura
predeterminada sobre la superficie del suelo de dicha instalación,
en la que dicho límite se adapta para reducir el intercambio lateral
de aire entre el interior de dicho límite y el entorno exterior de
dicho límite; y
(ii) un sistema de refrigeración que
funciona con electricidad para refrigerar el suelo de dicha área y/o
el aire cercano a la superficie del suelo de dicha área.
2. La instalación de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que dicho límite físico rodea dicha área sin
dejar una abertura en dicho límite físico que permita una perdida
significativa de aire refrigerado de dicha área al exterior de dicha
área.
3. La instalación de acuerdo con la
reivindicación 1 o 2, en la que dicho límite rodea dicha área
completamente y evita el intercambio lateral de aire cerca de la
superficie del suelo de dicha instalación.
4. La instalación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho sistema de
refrigeración comprende una unidad de refrigeración de aire
acondicionado.
5. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho sistema de
refrigeración comprende una unidad de refrigeración y un fluido
refrigerante, siendo capaz dicha unidad de refrigeración de
refrigerar dicho fluido refrigerante.
6. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho sistema de
refrigeración funciona mediante una planta de energía solar.
7. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicho límite
físico es o comprende una pared de una altura de al menos 2 m,
preferiblemente de al menos 3 m, y más preferiblemente de al menos 4
m.
8. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicho límite
físico se hace de al menos un material seleccionado del grupo
compuesto por: tierra, hormigón, ladrillos, madera, cristal, metal,
plástico y un tejido plano o no plano tendido entre dos
mástiles.
9. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el tamaño de
dicha área, la altura de dicho límite, y dicho sistema de
refrigeración se ajustan mutuamente de forma que la temperatura del
aire cerca de la superficie de dicha área es al menos 2ºC,
preferiblemente al menos 5ºC, o más preferiblemente al menos 7ºC
más baja que la temperatura en el entorno durante el día.
10. La instalación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicha
instalación comprende una área oscura o negra en el exterior de
dicha instalación en dicho límite físico, dicha área oscura o negra
es capaz de absorber luz del sol para calentar el aire por encima de
dicha área oscura o negra y para producir un flujo de aire caliente
que asciende fuera de dicho límite, dicho flujo de aire caliente
ascendente forma una banda de aire caliente que fluye en el extremo
superior de dicho límite.
11. La instalación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el área de
dicha instalación dentro de dicho límite tiene un tamaño de al menos
100 m^{2}, preferiblemente de al menos 500 m^{2}, más
preferiblemente al menos 2000 m^{2}, y más preferiblemente aún al
menos 10 000 m^{2}.
12. Un método para climatizar una
instalación residencial recreativa al aire libre en un entorno
climáticamente caluroso, que comprende proporcionar
(i) un límite físico que rodea el área de
dicha instalación y que se eleva a una altura predeterminada sobre
la superficie del suelo de dicha instalación, donde dicho límite se
adapta para reducir el intercambio lateral de aire entre el interior
de dicho límite y el entorno externo a dicho límite; y
(i) una unidad de refrigeración de
climatización que funciona eléctricamente para refrigerar el aire
cerca del de la superficie del suelo de dicha área;
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP04013319 | 2004-06-05 | ||
| EP04013319 | 2004-06-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2271766T3 true ES2271766T3 (es) | 2007-04-16 |
Family
ID=34925266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04028131T Active ES2271766T3 (es) | 2004-06-05 | 2004-11-26 | Instalacion climatizada al aire libre en areas residenciales o recreativas. |
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| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE602004002285D1 (es) |
| EG (1) | EG24069A (es) |
| ES (1) | ES2271766T3 (es) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3257914B2 (ja) * | 1995-01-30 | 2002-02-18 | 睦人 川原 | 植生地盤の温度制御方法 |
| US6088959A (en) * | 1999-01-05 | 2000-07-18 | Wait; Thomas R. | Process for conditioning soil |
| US6419422B1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-07-16 | International Water & Energy Savers, Ltd. | Underground irrigation method and system |
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- 2004-11-26 EP EP04028131A patent/EP1602885B1/en not_active Not-in-force
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2005
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE338924T1 (de) | 2006-09-15 |
| EG24069A (en) | 2008-05-11 |
| EP1602885B1 (en) | 2006-09-06 |
| EP1602885A1 (en) | 2005-12-07 |
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