ES2317717B1 - Dispositivo economizador de suministro de aguas en circuito caliente. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo economizador de suministro de aguas
en circuito caliente.
Dispositivo para ahorro hídrico y energético (1)
que comprende una bomba para la (re)circulación, un detector
de flujo, un sistema de parada; integrable en un sistema de
suministro de agua que comprenda uno o más grifos (15); uno o
varios acumuladores de agua (9); uno o más sistemas de calentamiento
(8, 10); un suministro de agua fría (14); una salida de agua
caliente del acumulador (12); una entrada de retorno de agua al
acumulador (16); un circuito cerrado de tuberías que conecten la
salida de agua del acumulador y la entrada de retorno de agua al
mismo (4). El usuario, para obtener agua caliente, tendrá que
realizar una apertura y al instante un cierre de grifo para
producir un corte de flujo, activando la recirculación. Pasado el
tiempo necesario para calentar las tuberías abrirá nuevamente el
grifo obteniendo agua caliente instantáneamente.
Description
Dispositivo economizador de suministro de aguas
en circuito caliente.
La presente invención se refiere al ámbito de
los sistemas para suministrar agua caliente y de sus elementos o
partes constitutivas.
En una instalación convencional de agua caliente
sanitaria (en adelante ACS), cuando el usuario acciona el mecanismo
(esto es, un grifo) para obtener agua caliente es necesario que
fluya cierto volumen de agua hasta que, en el grifo, la misma
alcance la temperatura deseada Esta agua, que fluye durante el
tiempo necesario para calentar las tuberías desde el sistema de
calentamiento hasta la salida, es desperdiciada. Dicho desperdicio o
gasto es mayor cuanto mayor es la longitud que debe recorrer el
agua por la tubería. A este respecto, es importante señalar que
cada vez es mayor la sensibilización de la población en lo referido
al ahorro de recursos. Dicho ahorro es especialmente relevante en
determinadas poblaciones o regiones geográficas especialmente
expuestas a periodos de sequía. Por tanto, es evidente la necesidad
o conveniencia de desarrollar e implantar sistemas de suministro
que eviten un consumo innecesario.
Son numerosos los dispositivos desarrollados en
relación con el suministro de agua. No obstante, son los menos
aquellos que han abordado el suministro de agua caliente prestando
atención a la necesidad de ahorro antes mencionada. Así, en el
documento ES2046015 se describe un aparato de suministro de agua en
circuito caliente. Dicho sistema mantiene el agua continuamente
caliente en las tuberías mediante un proceso de recirculación,
usando termostatos para activar la bomba de recirculación para
mantener el agua en un intervalo de temperatura. El inconveniente
de dicho sistema es que está funcionando continuamente aunque no
exista ningún usuario que solicite agua al sistema, lo que conlleva
un incremento de gasto energético, y por tanto económico para el
usuario, que puede ser importante en función de las dimensiones de
la instalación. Ciertamente, este sistema soluciona el problema del
desperdicio de agua, pero a costa de un mayor gasto energético. De
hecho, debido al consumo energético necesario, dichos sistemas sólo
pueden resultar adecuados para el caso de grandes instalaciones
como, por ejemplo, hoteles y comunidades de vecinos, grandes
circuitos de ACS en los que la petición de servicio es habitual. Sin
embargo, la instalación en viviendas unifamiliares supondría un
ahorro de agua que no compensaría el continuado consumo energético
(eléctrico y/o calorífico).
En el documento ES2046588 se describe una
instalación para la preparación de agua caliente que se caracteriza
por evitar el funcionamiento continuado del sistema que calienta el
agua. En este caso, no obstante, se obtiene un ahorro energético en
comparación con los sistemas de circulación continua, pero no se
evita desperdiciar cierto volumen de agua cuya temperatura aún está
por debajo de la temperatura deseada por el usuario.
En el documento ES2212862 se describen medios de
producción instantánea de ACS con estabilidad térmica a la salida
del intercambiador y para eliminación de la contaminación por
agentes biológicos. Sin embargo, dichos medios persiguen
principalmente el control preciso de la temperatura con objeto de
evitar la proliferación de microorganismos peligrosos por sus
efectos letales, como puedan ser determinadas bacterias como el
género Legionella. Dichos medios atienden en todo caso a un
ahorro energético y/o económico, pero no hídrico.
En el documento ES2212908 se describe un sistema
economizador de agua que se instala en la cercanía de cada grifo.
Este sistema almacena en un depósito cercano al grifo el agua fría
hasta que se calientan las tuberías y llega el agua caliente,
momento en el que comienza a dar salida al agua fría almacenada,
mezclándola con el agua caliente. Este tipo de instalaciones
soluciona el problema del desperdicio en base a incrementar el
precio de la instalación, además de requerir la instalación de un
depósito en las cercanías de cada grifo, con la consiguiente
reducción de superficie útil, habitable, de las viviendas.
El documento ES2219198 describe un sistema para
ahorro de agua que inserta el agua fría del circuito caliente en el
circuito de agua fría utilizando diferentes niveles de presión en
cada uno de los circuitos. Sin embargo, un primer inconveniente
consiste en la necesidad de instalar una grifería especial así como
un depósito de almacenamiento centralizado para la acumulación de
agua fría. La recirculación se realiza aprovechando el circuito de
agua fría. No obstante, esta solución, y a pesar de resultar más
adecuada que las anteriores, presenta un segundo inconveniente,
pues inserta agua caliente en el circuito de agua fría, lo que puede
producir, incomodidad al usuario que solicite agua fría al sistema
y la obtenga caliente. Más aún, podría repercutir incluso en el
desperdicio de cierto volumen de agua, en este caso debido a lo
opuesto de lo antes referido: el usuario tendría que dejar fluir
cierto volumen de agua (caliente "residual") hasta asegurarse
que el agua que obtiene está fría.
La propuesta actual se presenta como una
solución simple a los inconvenientes antes referidos en relación a
los sistemas de ACS desarrollado hasta la fecha, cumpliendo, al
menos, los siguientes objetivos:
\bullet Evita el desperdicio de agua.
\bullet Evita el gasto energético propio de
los sistemas de recirculación convencionales.
\bullet Reduce el coste de la instalación
frente a anteriores invenciones.
Para ello hemos diseñado un aparato que realiza
recirculación a petición del usuario y que presenta diversas
características interesantes, tales como no necesitar grifería
especial en la instalación.
Este invento se refiere a un dispositivo para
ahorro energético y calorífico que comprende una bomba para la
recirculación, un detector de flujo, y un sistema de parada (por
ejemplo, un temporizador); integrable en un sistema de suministro
de aguas en circuito caliente que proporciona agua caliente a grifos
o llaves de salida o toma de agua caliente.
El sistema de suministro comprenderá uno o más
grifos; uno o varios acumuladores de agua caliente; uno o más
sistemas de calentamiento; una entrada de suministro de agua fría a
presión; una salida de agua caliente del acumulador; una entrada de
retorno de agua caliente a los acumuladores; un circuito cerrado de
tuberías que conecten la salida de agua del acumulador y la entrada
de retorno de agua caliente al mismo. En lo que respecta a los
sistemas de calentamiento, el sistema podrá comprender dos sistemas
en línea, como por ejemplo uno formado por uno o más receptores o
placas solares que calentarán o mantendrán caliente el agua
almacenada en el acumulador, otro formado por un calentador de gas
provisto de una entrada de agua que podrá soportar la entrada de
agua caliente y de una salida de agua caliente.
Adicionalmente, deberá comprender cualquier
elemento compatible necesario para un correcto funcionamiento, y
podrá comprender cualquier elemento compatible que mejore su
funcionamiento y facilite su uso y mantenimiento, cualquier elemento
compatible que permita un mayor ahorro hídrico y/o energético y/o
económico, cualquier elemento compatible que contribuya a la
comodidad o confort del usuario, o cualquier elemento compatible que
evite la contaminación de la instalación por microorganismos y la
proliferación de los mismos.
Dicho circuito de agua caliente proporcionará
agua a cada uno de los grifos. La recirculación se activará cuando
se detecte un corte de flujo. El usuario, para obtener agua caliente
evitando el derroche, tendrá que realizar una apertura y al
instante un cierre de grifo para producir un corte de flujo,
activando la recirculación. Pasado el tiempo necesario para calentar
las tuberías podrá abrir de nuevo el grifo obteniendo agua caliente
en el instante.
En resumen, la presente invención permite, entre
otras ventajas y en comparación con los sistemas convencionales o
con otras invenciones anteriores relacionados con el suministro de
agua caliente, reducir el gasto de agua, puesto que no es necesario
dejar correr el agua a través del grifo en espera de obtener agua
caliente; reducir el consumo energético respecto a sistemas de
recirculación continua o que emplean dispositivos de mayor consumo;
y reducir el coste económico para el usuario, no sólo por la
economía hídrica y energética ya indicada, sino por requerir una
instalación más barata en comparación con otros dispositivos y
sistemas.
Pasamos a describir el dispositivo y el sistema
de suministro de agua atendiendo a los elementos referidos en la
presente invención y considerando el caso de dos sistemas de
calentamiento en línea tal y como se ha ejemplarizado (figuras 1 y
2).
Figura 1: tanto la entrada de agua fría a
presión (14) como la entrada de retorno de agua (16) del circuito
cerrado de agua caliente (4) están conectadas al acumulador (9).
Dichas entradas (14, 16) proporcionan el suministro de agua para
reponer la extraída por los grifos (15) de agua caliente.
Existen dos sistemas de calentamiento, uno
formado por una placa solar (8), el otro un calentador mediante gas
(10). El receptor o placa solar (8) calienta agua almacenada en el
acumulador (9). El acumulador (9) tiene una salida de agua caliente
(12) conectada a la entrada de agua caliente (11) del calentador
(10).
El calentador (10) estará preparado para
soportar entrada de agua caliente (11). El calentador (10) sólo
entrará en funcionamiento si no recibe agua caliente desde el
acumulador (9). La salida del calentador (13) está conectada a la
entrada (3) de la bomba temporizada (1).
La bomba temporizada (1) tiene su salida (2) y
su entrada (3) conectadas en circuito cerrado (4) de agua
caliente.
Figura 2: la bomba temporizada (1) está
integrada por un sistema detector de flujo (5), un sistema de
parada (6) y un motor de bombeo (7). El temporizador (6) es el
encargado de activar el motor de bombeo (7). El temporizador (6)
permite regular el tiempo de recirculación deseado.
Para el caso de que el sistema de parada sea un
temporizador, y el sistema de suministro de agua caliente comprenda
dos sistemas de calentamiento en línea tal y como se ha
ejemplarizado, el flujo de agua sigue el siguiente recorrido:
cuando el sistema está inactivo, las tuberías están frías y el
captador o placa solar (8) calienta y/o mantiene caliente el agua
del acumulador (9), según proceda el agua de la entrada de agua
fría (14) o de la entrada de retorno de agua (16) del circuito de
agua caliente (4). Cuando el usuario va a requerir agua caliente
abre y, a continuación, cierra un grifo (15); el detector de flujo
(5) integrado en la bomba temporizada (1) detecta un corte de
suministro y activa el temporizador (6); el temporizador (6) pone en
marcha el motor de bombeo (7) y el agua comienza a circular por el
circuito (4). Pasado el tiempo necesario, el usuario vuelve a abrir
el grifo (15) obteniendo en el acto agua caliente. Cuando por el
circuito (4) fluye el agua caliente, ésta proviene en primer lugar
del acumulador (9); si el acumulador no tiene suficiente agua
caliente se activará automáticamente el calentador (10). Por otro
lado, el agua que circula por el circuito de agua caliente (4) y no
es utilizada es almacenada en el acumulador (9) a través de una
entrada de retorno de agua (16) para su posterior inyección al
sistema, evitando así su desperdicio. Cuando pase el tiempo indicado
en el temporizador (6), la bomba de recirculación (7) dejará de
funcionar.
Claims (6)
1. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente caracterizado por comprender una
bomba temporizada (1) que comprende un sistema detector de flujo
(5), un sistema de parada (6) y un motor de bombeo (7).
2. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente según la reivindicación 1
caracterizado por ser integrable en un sistema de suministro
de agua que comprende uno o más grifos (15); uno o varios
acumuladores de agua caliente (9); uno o más sistemas de
calentamiento (8, 12); una entrada de suministro de agua fría a
presión (14); una salida de agua caliente del acumulador (12); una
entrada de retorno de agua caliente a los acumuladores (16); un
circuito cerrado de tuberías que conectan la salida de agua del
acumulador y la entrada de retorno de agua caliente al mismo (4); y
que adicionalmente deberá comprender cualquier elemento compatible
necesario para un correcto funcionamiento.
3. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente según reivindicación 2
caracterizado porque el sistema de parada (6) es un
temporizador.
4. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente según la reivindicación 3
caracterizado porque para obtener agua caliente el usuario
tendrá que realizar una apertura y al instante un cierre del grifo
o llave o toma (15) para producir un corte de flujo que es
identificado por el detector de flujo (5), activándose el
temporizador (6) y éste al motor de bombeo (7), activándose la
(re)circulación de agua, debiendo esperar el usuario un
tiempo necesario para que el agua se caliente y pueda abrir de
nuevo el grifo (15) obteniendo agua caliente al instante;
deteniéndose el motor de bombeo (7) cuando pase el tiempo indicado
en el temporizador (6).
5. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente según la reivindicación 4
caracterizado porque el sistema de suministro de agua
comprenda dos sistemas de calentamiento en línea (8, 12).
6. Dispositivo economizador de suministro de
aguas en circuito caliente según la reivindicación 5
caracterizado porque el sistema de suministro de agua
comprenda un sistema de calentamiento formado por uno o más
receptores o placas solares (8) que calentarán o mantendrán
caliente el agua almacenada en el acumulador (9), y otro sistema de
calentamiento constituido por un calentador a gas (10) provisto de
una entrada de agua que podrá soportar la entrada de agua caliente
(11) y de una salida de agua caliente (13).
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| US4201518A (en) * | 1978-05-12 | 1980-05-06 | Alden Stevenson | Recirculating fluid pump control system |
| US4936289A (en) * | 1989-02-21 | 1990-06-26 | Peterson George A | Usage responsive hot water recirculation system |
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2005
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