ES2310437B1

ES2310437B1 - Termocalefaccion.

Info

Publication number: ES2310437B1
Application number: ES200600460A
Authority: ES
Inventors: Jaime Sanchez Delgado; Concepcion Barquillo Perez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2009-11-06
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: ES2310437A1

Abstract

Termocalefacción.

La invención se refiere a sistemas de calefacción alimentados por energía eléctrica y, particularmente, a una termocalefacción o sistema de calefacción eléctrica simplificado para viviendas y locales, alimentado por al menos un termo de los habitualmente usados para producción de agua caliente doméstica en hogares y locales comerciales, con el que se consigue la temperatura ambiental deseada con un consumo de energía sustancialmente inferior al de los sistemas de calefacción existentes. El sistema de calefacción de la invención comprende esencialmente un termo del tipo y dimensiones de los habitualmente utilizados para calentamiento de agua conectado a una pluralidad de radiadores de calefacción mediante un número de circuitos independientes de calefacción.

Description

Termocalefacción.

1. Objeto de la invención

La invención se refiere a sistemas de calefacción alimentados por energía eléctrica y, particularmente, a una termocalefacción o sistema de calefacción eléctrica simplificado para viviendas y locales, alimentado por al menos un termo de los habitualmente usados para producción de agua caliente doméstica en hogares y locales comerciales, con el que se consigue la temperatura ambiental deseada con un consumo de energía sustancialmente inferior al de los sistemas de calefacción existentes.

2. Antecedentes de la invención

Los actuales sistemas de calefacción de espacios habitados utilizan una variedad de equipos generadores de energía, entre los que los más habituales son las calderas de gasóleo, las calderas de gas y las calderas eléctricas.

Todos estos sistemas tienen en común que las instalaciones se dimensionan rutinariamente para su demanda máxima de potencia, dando esto lugar a la instalación de calderas de gran potencia.

Las calderas de gasóleo o de gas conocidas presentan diversos inconvenientes, tales como contaminación ambiental, un mantenimiento costoso, peligro de explosión, y gran dependencia del sistema de distribución de combustible. Por otra parte, con este tipo de sistema, la caldera tiene que realizar frecuentes barridos a su circuito, que normalmente es de varios radiadores, por lo que el agua de retorno que tiene que volver a calentar es de un volumen importante. Estas calderas solamente pueden ser instaladas en edificios que dispongan de unas características determinadas, lo que excluye por ejemplo a las viviendas situadas en pisos cuyos habitantes deseen un sistema individual de calefacción. En estos casos, la única alternativa disponible es la calefacción eléctrica.

En el caso de sistemas de calefacción eléctricos, las calderas eléctricas que se instalan habitualmente tienen una potencia alta, apta para satisfacer la máxima demanda puntual de energía, lo que exige que la instalación eléctrica, particularmente la acometida, deba dimensionarse en consonancia. Además, al ser habitual que las instalaciones de calefacción en viviendas y locales dispongan de calderas que puedan ser capaces de calentar todo el espacio objetivo en un tiempo relativamente corto, no se fabrican calderas para bajas potencias y, por otro lado, la búsqueda de la reducción del coste del consumo eléctrico se centra solamente en la contratación de unas tarifas especialmente favorables, como es el caso de la doble tarifa día-noche, denominada tarifa nocturna, que estimula el consumo mayoritariamente en horas nocturnas. Lo anterior supone, en lo que se refiere al sistema de calefacción, que la forma habitual de reducir el consumo eléctrico sea poner fuera de servicio durante buena parte de las horas diurnas el sistema de calefacción.

Por ello, es necesario un sistema de calefacción eléctrica para viviendas y locales que supere los inconvenientes anteriores.

3. Descripción de la invención

El sistema de calefacción de la presente invención comprende esencialmente un termo del tipo y dimensiones de los habitualmente utilizados para calentamiento de agua conectado a una pluralidad de radiadores de calefacción mediante un número de circuitos independientes de calefacción.

En una realización que se refiere a una vivienda normal que conste de salón y tres habitaciones como espacios a calentar, totalizando unos 80 m^{2}, la instalación de la invención comprende esencialmente: un termo, por ejemplo de 100 l y 2400 W, que previamente calienta el agua a una temperatura hasta 90ºC pudiendo bajarse esta temperatura voluntariamente a 60º; cinco radiadores de diez módulos cada uno colocados dos de ellos en el salón y los tres restantes uno en cada dormitorio los cuales irán provistos de un termostato por dormitorio y de otro para los dos radiadores del salón. La conexión de los radiadores con el termo se realiza mediante circuitos de agua: uno para los dos radiadores del salón y uno para cada uno de los radiadores de los dormitorios. El agua se impulsa en los circuitos mediante una bomba de trasiego.

Los cuatro circuitos mencionados son independientemente entre sí y se conectan al termo mediante la apertura de unas electroválvulas.

Cuando se selecciona una determinada temperatura, como por ejemplo 20º, en uno de los termostatos, éste pone en funcionamiento la bomba de trasiego y abre la electroválvula correspondiente al circuito individual correspondiente a dicho termostato. Debido a que el volumen de agua contenido en el radiador es pequeño, del orden de 15 litros, al que habría que sumar el volumen de agua en el circuito afectado, que habitualmente es de unos pocos litros, dicho volumen de agua adquiere rápidamente la temperatura necesaria para que la habitación seleccionada alcance la temperatura de 20º, lo que ocurre en un tiempo relativamente corto.

De forma similar, se repite la operación para cada uno de los restantes circuitos individuales. Como resultado, en poco más de una hora se podrá disfrutar de una temperatura bastante confortable en toda la vivienda.

Cuando el termo alcanza su temperatura máxima pedimos al termostato de un dormitorio que alcance una temperatura de 20º según su escala y en breve espacio de tiempo se puede percibir el calor suministrado por el radiador.

Si repetimos la operación en cada una de sus dependencias obtendremos idéntico resultado y en poco más de una hora se podrá disfrutar de una temperatura bastante confortable en toda la vivienda.

Habrá casos en que dos o más termostatos demanden agua caliente al mismo tiempo, lo que no supone un problema ya que la capacidad de cada radiador es de 15 L y la del termo en cuestión es de 100 litros.

Dependiendo de la superficie de la vivienda o local serán precisos más o menos radiadores y a su vez la capacidad del termo deberá ir acorde con la capacidad de dichos radiadores.

Puede darse la situación de tener una vivienda de dos plantas distribuidas, por ejemplo, en salón, cocina, aseo, hall y un dormitorio en planta baja y tres dormitorios y un baño en la segunda. En este caso se colocaría un termo para dos radiadores ubicados en el salón, otro en el hall y un radiador más en el dormitorio de la planta baja y un segundo termo para un radiador en cada dormitorio de la planta alta.

En una vivienda o local de, por ejemplo, 400 m^{2} se precisaría de 2 o 4 termos con el fin de repartir mejor la carga y con la ventaja de poder interconectarse entre ellos por si uno dejase de funcionar por avena u otra causa, asegurando de esta manera el suministro de calefacción.

El sistema de calefacción de la invención precisa aproximadamente puede abastecer a 5 o 6 radiadores por cada 100 litros de capacidad de termo y 100 m^{2} de superficie a calentar. Debe tenerse en cuenta que con dos termos de 200 L y un consumo de 2400 W cada uno se tardaría en llegar a la temperatura deseada un poco más que con cuatro termos de 100 L y 2400 W cada uno, Los radiadores se estiman con 10 elementos, pudiendo ser más o menos elementos como en cualquier otro sistema de calefacción. También pueden instalarse termos de capacidades diferentes, normalmente entre 50 y 200 litros pudiendo elegirse el termo apropiado en función de las necesidades.

El único inconveniente que el sistema de la invención tiene con respecto a las calderas de gas o gasóleo es que tarda un poco más en calentar toda la vivienda por primera vez tras un largo tiempo en desuso.

A cambio, el sistema de la invención presenta numerosas ventajas respecto a las calderas de gasóleo o de gas como:

-: La contaminación ambiental es nula

-: El mantenimiento es bastante mas barato

-: El peligro de explosión no existe

-: No depende de distribución de combustible.

Por otra parte, las calderas de los sistemas habituales tienen que realizar frecuentes barridos a su circuito, que normalmente es de varios radiadores, por lo que el agua de retorno que la caldera tiene que volver a calentar es de mayor volumen que la que tiene que calentar el termo ya que éste trabaja a circuito individual.

Una ventaja importante es que se puede instalar el termo en cualquier armario empotrado, despensa, falso techo o cualquier hueco o rincón, puesto que existen normalmente en el mercado diferentes gamas de termos horizontales, verticales o sobre zócalo facilitando así la posibilidad de situarlo más centrado en la vivienda y no necesariamente en alguna terraza o patio más expuesto a bajas temperaturas, lo cual permitirá un mejor rendimiento del termo por menor recorrido de tuberías y, por lo tanto, menor pérdida de calor.

Es más favorable que las calefacciones antes citadas en viviendas y locales comerciales con poca o nula ventilación, puesto que esta calefacción no emite humo ni gases pudiendo usarse también en las instalaciones de suelo radiante.

Otro aspecto importante es el que se refiere al consumo de electricidad. En el caso de sistemas de calefacción con caldera eléctrica, las calderas habituales, seleccionadas para atender la demanda máxima de calor, suelen tener una potencia del orden de 14000 W. Como se ha descrito anteriormente, la búsqueda de la reducción del coste del consumo eléctrico se centra solamente en la contratación de unas tarifas especialmente favorables, como es el caso de la denominada tarifa nocturna, considerada en la actualidad como la más económica en cuanto a consumo eléctrico se refiere.

El sistema de la invención presenta también grandes ventajas respecto a dichos sistemas con caldera eléctrica, como se describe a continuación.

Para una vivienda similar a la antes indicada, se necesitaría en primer lugar contar con una acometida de una gran sección puesto que la potencia seria de 14000 W. Si se tiene en cuenta que la tarifa nocturna se aplica de 11 de la noche a 7 de la mañana tendremos 8 h de consumo a 14000 W, lo que corresponde a un total de 112000 W-h
diarios. Con el termo no hace falta aumentar la sección de la acometida ni contratar una potencia alta puesto que para alimentar el termo sólo son necesarios 2400 W disponibles durante las 24 h del día. Es evidente que, al contar el sistema de la invención con termostatos y circuitos individuales, el termo no trabajaría las 24 h, pero aunque así lo hiciese, el consumo máximo sería de unos 57000 W-h diarios, es decir aproximadamente la mitad que el de un sistema convencional con caldera eléctrica aplicándose la tarifa nocturna.

Por otra parte, tras un largo periodo sin uso, por ejemplo al comienzo del invierno, los sistemas que utilizan la tarifa nocturna necesitan al menos dos días para lograr calentar la vivienda mientras el sistema de la invención, funcionando ventajosamente durante las 24 horas del día, puede calentar la vivienda en el día obteniendo una óptima temperatura de 20 a 22ºC.

En términos de coste de equipos e instalación, el sistema de la invención supone, respecto a los sistemas habituales con caldera eléctrica, un ahorro superior al 30%. En el caso de la vivienda antes descrita como ejemplo no limitativo, los componentes del sistema de la invención son los siguientes:

-: Un termo, por ejemplo del tipo ACI - GV7 - 100 de 100 litros de capacidad y 2400 W de potencia;

-: una bomba de trasiego - UPS 25/50 130 mm;

-: 4 electroválvulas - CEME - 871510N20;

-: un diferencial - 2P 25A. 0,003 mA;

-: 3 magnetotérmicos - 2P 25ª;

-: un contactor - 2P 10ª;

-: 4 termostatos ambiente - 6ºC - 30ºC;

-: 5 radiadores de aluminio - 10 Elementos;

-: una válvula de retención - ¾;

-: una válvula de seguridad;

-: 45 m de tubo de cobre - 15 mm D

Una vez descritos los elementos esenciales y la forma de funcionamiento del sistema de la invención, será evidente para cualquier experto en la técnica que pueden hacerse modificaciones en los componentes, sus dimensiones, número y disposición sin apartarse del espíritu de la invención, que se reivindica a continuación.

Claims

1. Un sistema de calefacción de locales y viviendas, del tipo de los que comprenden radiadores conectados mediante circuitos de circulación de agua a un equipo de generación de calor mediante energía eléctrica, caracterizado porque esencialmente comprende:

-: un equipo de generación de calor constituido por un termo eléctrico del tipo de los usados para calentar agua, seleccionado entre los que tienen desde 50 hasta 200 litros de capacidad;

-: una pluralidad de circuitos de calefacción independientes provisto cada uno de ellos de una electroválvula para la conexión y desconexión individual de cada uno de dichos circuitos independientes con dicho termo eléctrico;

-: una bomba de trasiego conectada operativamente a dicho termo eléctrico para impulsión del agua caliente de dicho termo en los circuitos de dicha pluralidad de circuitos de calefacción independientes que estén conectados con dicho termo a través de dichas electroválvulas cuando éstas estén abiertas;

-: una pluralidad de termostatos colocados en los espacios individuales a proveer de calefacción, pudiendo cada uno de dichos termostatos poner en funcionamiento dicha bomba de trasiego y abrir la electroválvula correspondiente al circuito individual correspondiente a dicho termostato cuando la temperatura existente en el espacio correspondiente a calentar es menor que una temperatura predeterminada.

2. El sistema de calefacción de la reivindicación 1, en el que cuando la superficie de la vivienda o local a calentar sea de dimensiones grandes, cada circuito individual de dicha pluralidad de circuitos se conecta a uno de una pluralidad de dichos termos eléctricos disponiendo cada uno de dichos termos de una bomba de trasiego.

3. El sistema de calefacción de la reivindicación 2, en el que puede establecerse una interconexión entre dicha pluralidad de termos para evitar que unos circuitos determinados no se calienten cuando se avene el termo correspondiente.