ES2279848T3 - Bomba termica de adsorcion. - Google Patents

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Abstract

Bomba térmica de adsorción (2) con un intercambiador de calor (1) en forma de un tubo helicoidal (3) que encierra un espacio interior (6) que aloja un quemador (7), caracterizada porque el tubo helicoidal se compone de al menos dos bobinas parciales (9, 10, 11, 12) dispuestas unas junto a otras en alineación axial, que presentan dos conexiones (13, 14) y porque los gases de escape del quemador (7) atraviesan en primer lugar las bobinas parciales (9, 10, 11) orientadas al quemador (7), que están conectadas en serie con el circuito primario, y después atraviesan las bobinas parciales (12) situadas más lejos del quemador (7), que están conectadas al circuito ambiental de la bomba térmica de adsorción (2) con sus conexiones.

Description

Bomba térmica de adsorción.
La presente invención se refiere a una bomba térmica de adsorción con un intercambiador de calor según el preámbulo de la reivindicación independiente.
Se han dado a conocer intercambiadores de calor de todo tipo que están integrados en el circuito primario de una bomba térmica de adsorción para generar un medio portador del calor calentado por un quemador. Además se han dado a conocer intercambiadores de calor de gas de escape que están integrados en el circuito de gas de escape de una caldera o de un calentador de agua de circuito cerrado y están postconectados por el lado del gas de escape al intercambiador de calor primario.
El documento EP-A-0825392 da a conocer un intercambiador de calor de este tipo.
El objetivo de la presente invención se basa en juntar en la medida de lo posible los intercambiadores de calor de este tipo de modo que el intercambiador de calor primario y el intercambiador de calor de gas de escape formen un componente y conectar este de modo que al usarse en una bomba térmica de adsorción se logre el máximo calor del gas de escape y se alimente a la bomba térmica.
Este objetivo se alcanza gracias a la parte caracterizadora de la reivindicación independiente.
Como resultado de esta disposición resulta un intercambiador de calor compacto que enfría en dos etapas el gas de escape hasta casi la temperatura exterior, integrándose las corrientes parciales que se originan a causa de los diferentes niveles de temperatura en la bomba térmica donde presentan a causa de sus niveles de temperatura el mayor provecho.
El objeto de la primera reivindicación subordinada lleva a una optimización del intercambiador de calor. Esto es especialmente adecuado en cuanto a la obtención del mayor rendimiento posible con unos costes que no aumentan demasiado. Las medidas según la segunda reivindicación subordinada llevan a un diseño optimizado del intercambiador de calor.
La disposición según la última reivindicación subordinada impide un empeoramiento no deseado del rendimiento de la bomba térmica de adsorción.
Un ejemplo de realización de la invención se explica más detalladamente a continuación mediante las figuras 1 a 3 del dibujo.
Muestran:
Fig. 1 una representación de la sección transversal del principio de un intercambiador de calor
Fig. 2 la perspectiva de su superficie y
Fig. 3 la conexión de los elementos de una bomba térmica de adsorción.
En las 3 figuras los mismos signos de referencia significan cada vez los mismos elementos.
Un intercambiador de calor 1 de una bomba térmica de adsorción 2 se compone de un tubo helicoidal 3 bobinado con hendidura pared contra pared que se extiende desde la superficie frontal 4 del intercambiador de calor hasta la superficie frontal 5 del lado opuesto y rodea un espacio interior 6 en el que se adentra un soplete 7 alimentado con gas natural quedando una distancia 8 anular entre el revestimiento interior de la bobina 3 y la periferia del quemador 7 cilíndricamente formado.
El tubo helicoidal 3 está dividido en una pluralidad de segmentos que se componen de bobinas parciales 9, 10, 11, 12. Las bobinas parciales 9, 10, 11,12 pueden componerse de tantos conductos como se deseen con tantos circuitos sencillos como se deseen. Todas estas bobinas parciales presentan entradas y salidas 13 y 14, estando unidas las bobinas parciales 9 a 11 en general unas con las otras en relación con las entradas y salidas 13 y 14, estando conectados así en serie los segmentos para el fluido que circula por el tubo helicoidal. Es irrelevante en cuántas bobinas parciales está dividido el tubo helicoidal, son convenientes al menos dos bobinas parciales. En el ejemplo de realización las bobinas 9, 10 y 11 forman un intercambiador de calor primario 15, mientras la bobina parcial 12 representa un intercambiador de calor de gas de escape.
La bomba térmica de adsorción 2 según la Fig. 3 presenta un circuito primario en el que el intercambiador de calor primario 15 está unido con un intercambiador de calor de baja temperatura 21 mediante un módulo de zeolita 20. Aguas abajo del intercambiador de calor de baja temperatura está dispuesta una bomba 22 a la que está unido por el lado de la salida otro módulo de zeolita 20, que por otra parte está unido con el intercambiador de calor primario 15. Este es calentado por el quemador 7, al que se lleva el gas natural mediante un conducto 23 y el aire mediante un conducto 25 provisto de un soplador 24. El módulo de zeolita 20 situado a la izquierda es con su segundo elemento elemento de un circuito secundario en el que está en serie junto con otro intercambiador de calor 26 y una bomba 27. El otro intercambiador de calor 26 está en un circuito consumidor que presenta por el lado del consumidor una calefacción central 28 con sus radiadores y un depósito de agua de servicio 30 paralelo a este y dirigido mediante una válvula de inversión 29. Con arreglo al circuito consumidor, está prevista una bomba 31 que extrae agua de calefacción de los radiadores 28 de la instalación de calefacción central o según la posición de la válvula de inversión 29 también del depósito de agua de servicio 30 y la impele a otro intercambiador de calor 26. A este está postconectado el intercambiador de calor de baja temperatura 21, que entonces vuelve a estar unido al lado de entrada del depósito de agua de servicio 30 o a los calefactores de la instalación de calefacción central 28. El circuito consumidor se calienta por consiguiente mediante los dos intercambiadores de calor 26 y 21 y se enfría por medio de los disipadores térmicos 28 ó 30.
El módulo de zeolita 20 de adsorción situado a la derecha está situado en el lado del evaporador en un circuito de calor ambiental junto con una bomba 33 accionada por un motor eléctrico 32, un intercambiador de calor ambiental 34 y el intercambiador de calor de gas de escape 16 del cual el conducto de retorno del circuito va de vuelta entonces al módulo de zeolita
20.
El gas de escape del quemador 7 solicita en primer lugar el intercambiador de calor primario 15 y después mediante un conducto de gas de escape 35, cuya longitud, véase Fig. 1, puede ir contra cero, el intercambiador de calor de gas de escape 16, de donde el gas de escape llega a la atmósfera mediante un tubo de escape 36. En caso de que el nivel de temperatura en el circuito de calor ambiental aumente a través del intercambiador de calor de gas de escape 16 tanto que no pueda unir ningún calor más del ambiente al circuito de calor ambiental, deben tomarse precauciones. Por ese motivo está previsto un regulador 37 al que está asignado como primera entrada un sensor de temperatura 38 mediante una línea 39 y como segunda entrada un sensor 40 mediante una línea 41. Una línea de ajuste 42 del regulador está unida a un accionamiento electromagnético 43, que está situado en el conducto de gas de escape 35. Accionando esta válvula 43 es posible, en caso de una temperatura 38 demasiado elevada, distribuir el gas de escape directamente mediante un conducto de derivación 44 al tubo de escape 36 pasando por alto el intercambiador de calor 16.

Claims (3)

1. Bomba térmica de adsorción (2) con un intercambiador de calor (1) en forma de un tubo helicoidal (3) que encierra un espacio interior (6) que aloja un quemador (7), caracterizada porque el tubo helicoidal se compone de al menos dos bobinas parciales (9, 10, 11, 12) dispuestas unas junto a otras en alineación axial, que presentan dos conexiones (13, 14) y porque los gases de escape del quemador (7) atraviesan en primer lugar las bobinas parciales (9, 10, 11) orientadas al quemador (7), que están conectadas en serie con el circuito primario, y después atraviesan las bobinas parciales (12) situadas más lejos del quemador (7), que están conectadas al circuito ambiental de la bomba térmica de adsorción (2) con sus conexiones.
2. Bomba térmica de adsorción según la reivindicación 1, caracterizada porque las bobinas parciales (9, 10, 11) orientadas al quemador (7) se componen de al menos tres bobinas parciales.
3. Bomba térmica de adsorción según la reivindicación 1, caracterizada porque a la bobina parcial (12) situada más lejos del quemador (7) del tubo helicoidal (3) está preconectada una válvula (43) que puede accionarse por un electroimán (42) que está situado en la salida de un regulador (37) cuyas entradas están formadas por dos sensores de temperatura (38, 40) de los que uno (38) está asignado a la temperatura en el circuito de calor ambiental de la bomba térmica de adsorción (2) aguas abajo de un módulo de zeolita (20) y el otro a la temperatura del calor ambiental en un intercambiador de calor (34) del circuito ambiental.
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