ES2325326T3 - Dispositivo y procedimiento de calentamiento y para el tratamiento termico de agua potable. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el calentamiento y tratamiento térmico de agua potable de redes de abastecimiento públicas en una instalación de abastecimiento de calor, consistente en un intercambiador de calor alimentado por una instalación de abastecimiento de calor, que sirve para el calentamiento de agua potable y dispuesto en el lado de la calefacción, para calentar tanto el agua potable tomada de la red pública como también el agua potable caliente no consumida que refluye a través de una tubería de circulación desde la instalación en un edificio a una temperatura de destrucción para las legionelas, en un recorrido de reacción y un intercambiador de calor para la sucesiva refrigeración del agua potable caliente, caracterizado por el hecho de que el intercambiador de calor (3) conectado en el lado secundario a través de una tubería de avance (2) a una acometida de agua potable (1), utilizado para el calentamiento del agua potable a una temperatura de reacción, está conectado por medio de un retorno (4) en el lado secundario a un depósito de reacción (5) y este está conectado a un intercambiador de calor (7) destinado a la refrigeración del agua potable caliente por su avance (6), cuyo avance (13.2) en el lado primario está conectado a un retorno (13.1) en el lado primario del intercambiador de calor (3) destinado al calentamiento del agua potable a 70ºC, por lo cual un avance (15) del intercambiador de calor (3) y un retorno (17) del intercambiador de calor (7) utilizado para la refrigeración del agua potable en el lado primario están conectados a la instalación de abastecimiento de calor y una tubería de circulación (10) está incorporada en el lado secundario en una tubería de avance (2) hacia el intercambiador de calor (3).
Description
Dispositivo y procedimiento de calentamiento y
para el tratamiento térmico de agua potable.
La invención se refiere a un dispositivo y un
procedimiento para el calentamiento y el tratamiento térmico de
agua potable proveniente de redes de alimentación públicas dentro
de una instalación de abastecimiento de calor.
El agua potable de las redes públicas, que
corresponde a las disposiciones reglamentarias de agua potable,
contiene no obstante una concentración escasa de gérmenes. Entre
ellos pueden encontrarse también legionelas, puesto que son un
componente de la microflora del agua potable.
Estas legionelas experimentan un aumento óptimo
en caso de un aumento de temperatura del agua potable entre más de
+30º y +50ºC. Por encima de 55ºC se provoca la muerte de las
legionelas.
Las legionelas pueden provocar la llamada
enfermedad legionaria, bajo la cual se entiende una pulmonía grave.
Las enfermedades provocadas por legionela pueden producir la
muerte.
En sistemas técnicos de conducción de agua,
especialmente de instalaciones de agua caliente inclusive un
dispositivo para la preparación de agua caliente, puede producirse
en cualquier momento una propagación de legionelas. Evidentemente se
provoca una enfermedad solamente cuando se respira el patógeno con
aire en una supuesta mezcla de agua y aire (aerosol). Este caso se
da sobretodo cuando se pulveriza agua potable calentada, infestada
con legionelas, en instalaciones de ducha.
En los dispositivos conocidos para el suministro
de agua potable calentada puede producirse un mayor desarrollo de
legionelas en aquellas instalaciones en las cuales el agua potable
calentada es almacenada y el calentamiento se efectúa por
superficies de calentamiento internas de los dispositivos de
almacenamiento. En estos dispositivos de calentamiento y
almacenamiento de agua caliente, el agua potable calentada se
mantiene a una temperatura de aprox. 40ºC a 50ºC, por lo cual se
pretende que el agua potable esté claramente por debajo del límite
de temperatura para la segregación de componentes de cal. Estos
calentadores con depósito de agua caliente funcionan además con una
técnica de regulación en un sistema de dos puntos, es decir el
caldeo se desconecta al alcanzar un límite superior de temperatura
y se conecta de nuevo al bajar la temperatura del agua por debajo de
un valor mínimo. De este modo se produce un aumento especialmente
fuerte de las legionelas.
El riesgo de propagación de las legionelas
durante el calentamiento de agua potable se puede reducir
claramente, cuando el agua potable es llevada a la temperatura de
toma en los llamados calentadores continuos. Sin embargo tampoco en
estas instalaciones puede descartarse completamente una propagación
de legionelas, especialmente en instalaciones grandes, puesto que
el calentamiento usual es mantenido claramente por debajo de 60ºC
para evitar un riesgo de escaldadura y para evitar que se produzca
una eliminación de cal, la falta de cal del agua potable provoca,
como es sabido, una reducción del rendimiento calorífico de los
intercambiadores de calor a causa de la incrustación de la tubería
de conducción de agua en las superficies internas.
Fundamentalmente ya no se espera un aumento de
legionelas por encima de una temperatura de 55ºC. Esta temperatura
de 55ºC sin embargo no descarta una destrucción espontánea y segura
de las legionelas ya propagadas en el agua potable calentada. Así
se ha probado que en caso de una temperatura de agua de 55ºC podía
registrarse una destrucción solamente después de 180 a 240 minutos.
El tiempo de destrucción desciende con el aumento de la temperatura
y el tiempo de destrucción es de aprox. 4 a 6 minutos en caso de
una temperatura del agua de +70ºC.
En caso de una temperatura del agua de 35ºC a
40ºC se favorece un aumento extremadamente explosivo de legionelas.
Este margen de temperatura puede encontrarse frecuentemente en
tuberías de distribución de aguas de abastecimiento, tuberías de
circulación, en alcachofas de ducha, etc.
Siguiendo este conocimiento, se han divulgado
dispositivos en los cuales se efectúa un calentamiento de agua
potable hasta por encima de 55ºC, para lograr una desinfección
térmica.
También otras desinfecciones térmicas están
basadas en una elevación de las temperaturas de desarrollo de 63ºC
a 70ºC. Todas estas instalaciones de calentamiento de aguas de
abastecimiento así como las desinfecciones térmicas efectuadas con
las mismas precisan una considerable necesidad de energía a causa
de las pérdidas en emanaciones y circulación que se producen. Además
están afectadas por un mayor riesgo de corrosión, una mayor
eliminación de cal en la tubería de distribución de aguas de
abastecimiento, un riesgo de escaldadura así como un mayor
mantenimiento de griferías y partes de instalaciones. Además, estas
propuestas no consideran las exigencias indispensables de la Ley de
ahorro energético así como las necesidades de usar más calor en el
futuro a partir de la recuperación de calor, energías alternativas
así como tecnologías de bombas de calor.
En la Fig. 2 de la patente GB-OS
20 99 559 se divulga una instalación del tipo inicialmente
mencionado, con la cual el contenido del depósito de aguas de
abastecimiento es calentado a una temperatura de desinfección
relativamente alta de 60ºC a 65ºC. Este margen de temperatura ni es
energéticamente económico ni puede impedir la precipitación de la
cal en la tubería de distribución de aguas de abastecimiento, ni un
riesgo de escaldadura, ni la mayor necesidad de mantenimiento de
griferías y partes de instalaciones. De hecho, en esta instalación
conocida se capta completamente el caudal de agua fría entrante en
el intercambiador de calor por la tubería de alimentación de agua
fría, pero no el caudal de agua caliente que sale del depósito de
aguas de abastecimiento, del cual fluye una cantidad parcial
directamente a la tubería de distribución de aguas de
abastecimiento con las tomas de agua por medio de una tubería de
derivación no representada y por medio de otra tubería de
derivación hacia el refrigerador. Por ello no puede garantizarse una
protección suficiente contra escaldaduras.
De la patente DE-OS 35 10017 se
conoce un acumulador de calor a llenar con naftaleno. Puesto que el
calor de fusión del naftaleno está en aprox. 150 kJ/kg y su punto
de fusión solamente a 80ºC, con este acumulador de calor debe
aprovecharse la cantidad de calor acumulada en proporción con el
agua y por ello se puede limitar la magnitud de acumulación a un
volumen lo más pequeño posible.
Además de las instalaciones de calentamiento de
aguas de abastecimiento previamente citadas con desinfección
térmica son conocidas también aquellas con desinfección química
(cloración y ozonización) y desinfección física (radiación UV).
Sólo se remite por ejemplo a la redacción de F.H. Frimmel
"Internationale Tagung über Oxydationsverfahren in der
Trinkwasseraufbereitung" ("Congreso internacional sobre
procedimientos de oxidación en el tratamiento de agua potable")
en Especialidad en Gas y Agua/Agua/Agua residual 1979, fascículo 2,
páginas 76 a 79.
Para la desinfección química se ha creado por
ejemplo el suministro de agua fría al calentador de agua con una
conducción de derivación conmutable con una conexión para dos
bombas dosificadoras. Se dosifica con hipoclorito sódico y ácido
clorhídrico para regular el pH. Durante la desinfección química,
todas las tomas de agua caliente son reguladas sobre una salida de
un determinado caudal de salida por minuto, los contenidos en cloro
son medidos trimétricamente con un indicador y los valores de pH
son medidos electrométricamente. Este tipo de desinfección química
con hipoclorito sódico (cloro en lejía) se ha afirmado y ha dado
buen resultado efectivamente en el sector de piscinas más pequeñas
y, por el contrario en tuberías de distribución de aguas de
abastecimiento es extremadamente peligroso, porque una mezcla con
ácidos da lugar a la formación inmediata de gas cloro. Por lo tanto,
las disposiciones reglamentarias existentes para el abastecimiento
de agua potable permiten solamente un escaso contenido en cloro en
el agua potable para la protección del consumidor. Finalmente no se
puede asumir la responsabilidad de su aplicación en una tubería de
distribución de aguas de abastecimiento por el riesgo
considerablemente aumentado de corrosión y las fugas como daños
secuenciales así como por las reacciones alérgicas de la piel
eventualmente relacionadas con ello debido a los iones de
cobre-niquel disueltos.
Según la patente DE 3840516 C3 se ha divulgado
una instalación para el calentamiento de aguas de abastecimiento y
la destrucción de legionelas. Esta instalación consiste en dos
circuitos especialmente separados entre sí. En una circulación el
agua potable tomada es calentada y llevada a una temperatura
necesaria para el tratamiento térmico conectado posteriormente. En
caso de reposo de una toma, es decir cuando no se toma aguas de
abastecimiento de la instalación, hay un circuito cerrado, en el
cual se calienta el agua potable a una temperatura de reacción y a
continuación es mantenida a esta temperatura de reacción en un
depósito. Mediante una bomba de elevación se asegura una velocidad
de flujo del agua a tratar por medio del intercambiador de calor
para el calentamiento del agua potable y el depósito conectado
posteriormente al intercambiador de calor. De este modo se
garantiza que las legionelas que se han desarrollado en una medida
escasa en el agua tomada de la tubería de agua potable aunque
efectivamente se propaguen, sean destruidas a continuación. En caso
de toma, un caudal de agua correspondiente a la cantidad tomada de
este circuito de calentamiento y tratamiento es abastecido por
medio de un refrigerador conectado posteriormente a este circuito.
El agua potable tratada que atraviesa el refrigerador es
suministrada entonces a las acometidas de agua. Delante de
las acometidas de agua está previsto un calentador posterior, con el cual puede calentarse posteriormente el aguas de abastecimiento a la temperatura de toma necesaria en el circuito de toma en caso de cantidades de toma oscilantes.
las acometidas de agua está previsto un calentador posterior, con el cual puede calentarse posteriormente el aguas de abastecimiento a la temperatura de toma necesaria en el circuito de toma en caso de cantidades de toma oscilantes.
Adicionalmente al dispositivo para la
desinfección térmica se prevén otras medidas, mediante las cuales
es posible una cloración de las aguas de abastecimiento. Por ello
debe descartarse una contaminación del agua potable debido a la
separación espacial del circuito de calentamiento de aguas de
abastecimiento y del circuito de distribución de aguas de
abastecimiento.
Esta instalación tiene desventaja de que la
parte de la instalación es muy grande y en caso de reposo de una
toma se produce un riesgo grande de recontaminación del agua
potable tratada térmicamente en la fase de calentamiento y de
reacción. Además, las partes de la instalación que están cargadas
con el agua potable calentada a la temperatura de reacción son muy
susceptibles a fallos. Debido al calentamiento del agua potable a
una temperatura superior a 70ºC se descalcifica el agua. Esto
conduce a la segregación de cal, que se sedimenta en las paredes
internas de las partes de la instalación, por lo cual se produce
también un fondo nutritivo para la propagación de legionelas. Por
ello se reduce considerablemente el tiempo de permanencia para las
partes de instalaciones.
En la patente DE 44 03 631 A1 se divulga una
instalación para el calentamiento de agua potable y para evitar el
riesgo de crecimiento de legionelas, que consiste en una unidad de
caldeo dispuesta en el lado de calefacción para el agua potable a
calentar, a la cual se conecta posteriormente un acumulador de
corriente parásita para el agua potable calentada. El agua potable
suministrada de la red de alimentación pública pasa a la unidad de
caldeo que consiste en un intercambiador de calor que sirve al
mismo tiempo para enfriar el agua potable, calentada a una
temperatura de destrucción de 70ºC, a una temperatura de consumo de
60ºC, una vez que la misma haya atravesado el acumulador de
corriente parásita. El acumulador de corriente parásita sirve
simultáneamente para el tamponaje en caso de toma de agua caliente
en horas punta y asegura además que el agua potable calentada a 70ºC
permanezca allí por un tiempo de reacción definido para la
destrucción de las legionelas.
Puesto que la potencia de refrigeración del
intercambiador de calor en la unidad de toma depende de la cantidad
de agua potable calentada tomada momentáneamente en la instalación
doméstica, está prevista, además de la unidad de toma dispuesta en
el lado de agua potable, una unidad de circulación en el lado de
agua potable que está destinada a refrigerar por un lado el agua que
refluye a la tubería de circulación por medio de un intercambiador
de calor para la refrigeración del agua calentada a la temperatura
de reacción de 70ºC, siempre que ésta no haya sido enfriada ya a la
temperatura de consumo de 60ºC, y por otra parte el agua de la
tubería de avance del cambiador de calor que refluye del circuito de
consumo a la unidad de caldeo.
El objeto tiene la desventaja de que el agua
potable calentada (a 70ºC) es almacenada intermediariamente en un
acumulador de corriente parásita antes del suministro de agua
potable tratada en la unidad consumidora. Simultáneamente los
componentes se encuentran sin excepción en el lado del agua potable
para la regulación de temperatura después del calentamiento del
agua potable a 70ºC. Con ello se favorece una reanimación de la
flora de legionelas.
Según la patente DE 198 18630 A1 se conoce un
dispositivo para la generación de agua caliente con desinfección
térmica simultánea del agua potable suministrada y calentada. El
dispositivo consiste en un calentador continuo que calienta el agua
potable tomada de la red pública y un cambiador de calor secundario,
que refrigera el agua potable calentada a 70ºC, que es cargado con
agua potable en el lado principal, que es suministrado
sucesivamente al calentador continuo. Paralelamente a este sentido
de flujo del agua a calentar en el calentador continuo se encuentra
una tubería de derivación, mediante la cual el agua potable de una
tubería de circulación, refrigerada y tratada, es suministrada al
avance
de un sistema de alimentación con agua caliente para unidades de edificio para enfriar el agua potable calentada a 70ºC.
de un sistema de alimentación con agua caliente para unidades de edificio para enfriar el agua potable calentada a 70ºC.
También este dispositivo tiene el defecto de que
el aflujo de agua potable al calentador continuo se efectúa
mediante agua potable de la red de alimentación pública, por lo
cual se calienta el agua potable y el riesgo de crecimiento de
legionela aumenta. Simultáneamente se usa agua potable purificada
para la refrigeración de la tubería de circulación. De este modo se
suministra de nuevo al agua potable térmicamente tratada a partir
de la tubería de circulación un caudal de circulación de agua
potable enfriada para la destrucción de legionelas y el agua potable
tratada es recontaminada.
También esta instalación presenta la desventaja
de que con esta no es posible ninguna desinfección térmica completa
del agua potable.
Según la patente DE 197 45 200 A1 se conoce un
procedimiento y un dispositivo para la destrucción de patógenos en
instalaciones de abastecimiento de agua. Según esto se suministra
agua potable tomada de la red pública a una calefacción después del
flujo a través de un intercambiador de calor como agua potable
precalentada. El agua calentada a 70ºC es enfriada entonces a 60ºC
en el intercambiador de calor previamente citado, que está cargado
con agua fría en el lado principal, y a continuación es
suministrada a un depósito de reservas. A partir de este se realiza
entonces el abastecimiento de los consumidores en el circuito de
agua caliente. Mediante una tubería de circulación se retroalimenta
de nuevo agua caliente continuamente desde la red de distribución y
se suministra al depósito de reserva.
También esta instalación tiene el defecto de que
no sea posible una desinfección térmica completa. Para la
refrigeración del agua potable tratada previamente calentada y
térmicamente tratada se suministra agua potable, que se ha enfriado
en esta tubería circular, al depósito de reserva por medio de una
tubería de circulación. En el tiempo del paso del agua potable
previamente calentada y desinfectada a través de la tubería de
circulación se produce un nuevo aumento de legionelas y con este
índice de circulación de agua potable enfriada, el agua potable
térmicamente tratada, que fluye al depósito de reservas, se
recontamina.
En WO 02/11773 A1 se divulga un procedimiento en
un dispositivo para la puesta a disposición de agua potable
térmicamente desinfectada. El dispositivo consiste en un
intercambiador de calor incorporado en el lado de calefacción, con
el cual se calienta el agua potable a la temperatura de destrucción
necesaria de al menos 70ºC y en una unidad de refrigeración cargada
con agua potable con un intercambiador de calor de doble flujo, con
el cual el agua potable calentada a la temperatura de destrucción
debe ser enfriada a 60ºC. Con este dispositivo es posible una
desinfección térmica completa del agua potable, sin embargo para la
refrigeración del agua potable está previsto un intercambiador de
calor que es atravesado por el flujo de agua potable en el lado
principal. Aquí resultan desventajosas las altas pérdidas de
presión de este dispositivo en el lado del agua potable, puesto que
aquí hay 3 superficies de intercambio de calor, que deben ser
atravesadas por el agua potable, y el gasto en regulación
adicionalmente necesario en el lado de agua potable. Además no es
posible una regulación eficaz de la temperatura del avance de la
red.
La solución divulgada en WO 95/29127 es un
dispositivo para el calentamiento de agua potable que es sometida
simultáneamente a una desinfección térmica. Para ello, el agua
potable tomada de la red pública es suministrada por medio de un
intercambiador de calor a un intercambiador de calor que calienta el
agua a 70ºC, siendo entonces almacenada en un depósito intermedio.
Desde éste, la misma es suministrada a los consumidores, después de
haber sido enfriada en un segundo intercambiador de calor, que está
cargado con agua potable en el lado principal. Para asegurar la
refrigeración a 60ºC del flujo de agua potable previamente calentada
está prevista una adición a partir del circuito de circulación de
la instalación de abastecimiento de agua.
Esta instalación presenta la desventaja de que
no puede asegurarse la desinfección térmica completa, puesto que
para la refrigeración se añade agua potable contaminada al flujo de
agua caliente por medio de la tubería de circulación. Además se
presentan altas pérdidas de presión, puesto que el agua potable debe
atravesar 4 superficies del intercambiador de calor.
Un objetivo de la invención es, por una parte,
proporcionar al consumidor agua potable calentada sin legionelas, y
por otra parte suministrar agua potable calentada libre de gérmenes
con un gasto económicamente justificable.
La tarea de la invención consiste en desarrollar
un dispositivo para el calentamiento de agua potable con un
sucesivo nivel de tratamiento térmico y con una recuperación de
calor del calentamiento del agua potable necesario para la
destrucción de las legionelas, que se abastece con energía térmica
de un acumulador de calor.
Esta tarea es solucionada según la invención por
la teoría técnica divulgada en las reivindicaciones
independientes.
La invención será descrita detalladamente a
continuación en un ejemplo de realización. En los dibujos
correspondientes ilustran:
Fig. 1 un esquema de interconexión de un
dispositivo al calentamiento y tratamiento térmico de agua potable
con un control termostático de la temperatura de avance del medio
de calentamiento en el avance del circuito primario relacionado con
una instalación de almacenamiento de energía térmica del
intercambiador de calor destinado al calentamiento del agua potable
a la temperatura de reacción y para la refrigeración posterior del
agua potable calentada a la temperatura de reacción,
Fig. 2 un esquema de interconexión de un
dispositivo para el calentamiento y tratamiento térmico de agua
potable a temperatura de reacción por medio de un intercambiador de
calor conectado a un acumulador de energía y con un intercambiador
de calor conectado al depósito de refrigeración y destinado a la
refrigeración del agua potable calentada, donde los
intercambiadores de calor están conectados con los respectivos
acumuladores de energía y depósitos de refrigeración por medio de
circuitos con una bomba de calor,
Fig. 3 un esquema de interconexión de un
dispositivo según la Fig. 1 con una regulación alternativa del
avance del lado primario al intercambiador de calor destinado al
calentamiento del agua potable,
Fig. 4 un esquema de interconexión de un
dispositivo según la Fig. 1 con otra regulación alternativa de la
temperatura en el avance al intercambiador de calor destinado a la
refrigeración del agua potable calentada,
Fig. 5 un esquema de interconexión de un
dispositivo según la Fig. 1 con otra regulación alternativa de la
temperatura en el avance al intercambiador de calor destinado a la
refrigeración del agua potable calentada.
Según la solución principal de la invención, el
agua potable tomada de una red pública en una acometida de agua
potable 1, es suministrada por medio de una tubería de alimentación
2 a un intercambiador de calor 3, en el cual el agua potable tomada
es calentada a una temperatura de reacción de al menos 70ºC. A
través de una tubería de empalme 4, este agua potable calentada a
la temperatura de reacción es suministrada a un depósito de
reacción 5. En este, el agua potable calentada a la temperatura de
reacción es almacenada a 70ºC por el tiempo de reacción necesario.
A través de una tubería de empalme corta 6 este agua potable
térmicamente desinfectada es suministrada a un intercambiador de
calor 7 destinado a la refrigeración. El agua potable enfriada y
desinfectada es suministrada entonces con una temperatura de aprox.
55ºC por medio de una tubería de alimentación 8 a una instalación
de ducha 9.
A causa de la toma discontinua de aguas de
abastecimiento en la instalación de ducha 9 está prevista una
tubería de circulación 10 con una bomba de elevación 11. A través
de esta tubería de circulación 10, la cantidad no necesitada de agua
potable previamente desinfectada es suministrada a la tubería de
alimentación 2 después de la conexión de agua fría 1. En este caso,
el agua potable previamente calentada, pero no tomada del circuito,
es calentada de nuevo a la temperatura de reacción necesaria. Esta
recuperación de calor no conduce a una recontaminación del agua
potable calentada, conducida por la tubería de circulación 10 y no
consumida, puesto que la mezcla de agua potable tomada y de agua
potable tratada y reconducida es suministrada al intercambiador de
calor 3 y aquí es calentada de nuevo a la temperatura de reacción
de 70ºC. Este agua potable calentada a la temperatura de reacción
de 70ºC es sometida a una descalcificación térmica por el
calentamiento durante todo el circuito de circulación. Por eso se
dispone otro separador de cal mecánico según otra característica
alternativa de configuración de la invención después de la
descalcificación térmica. Este engloba alternativamente una unidad
constructiva con el depósito de reacción. A través de la conducción
de agua potable según la invención, que es una completa revolución
en cuanto a la inacción de la toma, se impide que se produzca una
contaminación.
El dispositivo conformado según la invención
para el calentamiento y tratamiento térmico de agua potable es un
componente de una instalación termotécnica para la puesta a
disposición de la energía necesaria para el calentamiento y la
refrigeración del agua potable por medio de los intercambiadores de
calor 3, 7, por lo cual es posible un ahorro para la puesta a
disposición de agua potable calentada libre de legionelas.
En el lado primario, el intercambiador de calor
3 es alimentado desde un acumulador de calor 12 de una instalación
de generación de calor no representada. El medio de transmisión de
calor enfriado en el intercambiador de calor 3 es alimentado por
medio de una tubería de retorno 13.1 en el lado primario del
intercambiador de calor 3 de la tubería de avance 13.2 en el lado
primario del intercambiador de calor 7 destinado a la
refrigeración. Para el control de la temperatura del intercambiador
de calor 3 está prevista una válvula de tres vías 14 en una tubería
de avance 15 al intercambiador de calor 3, la cual es controlada
por el agua potable enfriada a la temperatura del consumidor medida
en la tubería de alimentación 8. La regulación de la temperatura de
avance en el lado primario del intercambiador de calor 3 se efectúa
por una válvula de tres vías con control de temperatura 14 por
adición de un índice del medio de transmisión de calor del retorno
del lado secundario 17 del intercambiador de calor 7 destinado a la
refrigeración del agua potable calentada.
Según una variante para la puesta a disposición
económica de energía está previsto que el intercambiador de calor 3
destinado al calentamiento de agua potable en el lado secundario
esté integrado en un circuito de abastecimiento de calor 18 con un
acumulador de calor 19 y el intercambiador de calor 7 destinado a la
refrigeración del agua potable previamente calentada esté integrado
en un circuito de refrigerante 20 con un depósito de refrigerante
21 y entre el circuito de abastecimiento de calor 18 y el circuito
de refrigerante 19 está prevista una bomba de calor 22. El
acumulador de calor 19 está conectado a una instalación de
abastecimiento de calor externa no representada y el depósito de
refrigerante 21 está conectado a un sistema frigorífico externo no
representado o a una acometida de agua fría. Para la regulación de
la temperatura en el avance 23 está prevista una válvula de tres
vías 24 en el circuito de abastecimiento de calor 19. Esta es
regulada por adición del retorno 25 en el lado secundario del
intercambiador de calor 3 en el avance 23. La temperatura en el
avance 26 del circuito de refrigerante 20 es regulada de forma
análoga por una válvula de tres vías 27 por adición del retorno 28
en el lado secundario del intercambiador de calor 7.
Para la regulación de la potencia están
representadas en las Fig. 3 a 4 unas variantes de regulación para
el control económico del dispositivo para el calentamiento y el
tratamiento térmico de agua potable con el fin de lograr la
asepsia.
En la figura 3 está representada una regulación
de potencias del intercambiador de calor 3 por un control
volumétrico en el avance 15 hacia el intercambiador de calor 3
destinado al calentamiento del agua potable.
En la figura 4 se ocasiona una regulación de
potencia del intercambiador de calor 3 por una adición a partir del
retorno 13.1 en el lado primario del intercambiador de calor 3 al
avance 15 en el lado primario del intercambiador de calor 3.
En la figura 5 está representada una regulación
de potencia del intercambiador de calor 7 destinado a la
refrigeración del agua potable calentada. La temperatura en el
avance 13.2 del lado primario hacia el intercambiador de calor 7 es
regulada por adición a partir del retorno 17 en el lado primario
del intercambiador de calor 7 en función de la temperatura en la
tubería de alimentación 8 hacia las instalación de ducha 9. Esta
regulación de adición se efectúa por medio una válvula de tres vías
31 en el avance 13.2 en el lado primario hacia el intercambiador de
calor 7.
Las ventajas de la invención se encuentran por
una parte en la posibilidad de operar económicamente un dispositivo
para el calentamiento y el tratamiento térmico de agua potable,
especialmente para instalaciones de ducha y por otra parte
garantizar, bajo la prevención de un procedimiento para la puesta a
disposición de agua potable calentada libre de legionelas también
durante la parada de toma en una instalación para el calentamiento
y el tratamiento térmico, inclusive la descalcificación alternativa
del agua potable previamente tratada térmicamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos citados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
\bullet GB 0S2099559 A [0012]
\bullet DE 0S3510017 A [0013]
\bullet DE 3840516 C3 [0016]
\bullet DE 4403631 A1 [0019]
\bullet DE 19818630A1 [0022]
\bullet DE 19745200A1 [0025]
\bullet WO 0211773 A1 [0027]
\bullet WO 9529127 A [0028]
\bullet F.H. FRIMMEL. Congreso
internacional sobre procedimientos de oxidación en el tratamiento
de agua potable. Especialidad en Gas y Agua/Agua/Aguas de
abastecimiento, 1979, 76-79 [0014].
Claims (12)
1. Dispositivo para el calentamiento y
tratamiento térmico de agua potable de redes de abastecimiento
públicas en una instalación de abastecimiento de calor, consistente
en un intercambiador de calor alimentado por una instalación de
abastecimiento de calor, que sirve para el calentamiento de agua
potable y dispuesto en el lado de la calefacción, para calentar
tanto el agua potable tomada de la red pública como también el agua
potable caliente no consumida que refluye a través de una tubería
de circulación desde la instalación en un edificio a una
temperatura de destrucción para las legionelas, en un recorrido de
reacción y un intercambiador de calor para la sucesiva refrigeración
del agua potable caliente, caracterizado por el hecho de que
el intercambiador de calor (3) conectado en el lado secundario a
través de una tubería de avance (2) a una acometida de agua potable
(1), utilizado para el calentamiento del agua potable a una
temperatura de reacción, está conectado por medio de un retorno (4)
en el lado secundario a un depósito de reacción (5) y este está
conectado a un intercambiador de calor (7) destinado a la
refrigeración del agua potable caliente por su avance (6), cuyo
avance (13.2) en el lado primario está conectado a un retorno
(13.1) en el lado primario del intercambiador de calor (3) destinado
al calentamiento del agua potable a 70ºC, por lo cual un avance
(15) del intercambiador de calor (3) y un retorno (17) del
intercambiador de calor (7) utilizado para la refrigeración del
agua potable en el lado primario están conectados a la instalación
de abastecimiento de calor y una tubería de circulación (10) está
incorporada en el lado secundario en una tubería de avance (2)
hacia el intercambiador de
calor (3).
calor (3).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que para la descalcificación
está previsto un separador de materias sólidas, que está dispuesto
entre el intercambiador de calor (3) destinado al calentamiento del
agua potable y el intercambiador de calor (7) destinado a la
refrigeración del agua potable caliente.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el separador de materias
sólidas previsto para la descalcificación está realizado como un
separador centrífugo.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el separador de materias
sólidas previsto para la descalcificación forma con el depósito de
reacción (5) una unidad constructiva.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que para asegurar la
temperatura de avance necesaria para el calentamiento del agua
potable en el intercambiador de calor (3) a la temperatura de
reacción necesaria en el lado primario está prevista una válvula de
tres vías (14) y una bomba de circulación regulada (29) en la
tubería de avance (15), donde la válvula de tres vías (14) es
controlable en función de la temperatura del consumidor en la
tubería de alimentación (8) conectada al retorno, del intercambiador
de calor (7).
6. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que en el lado del circuito de
caldeo están previstos acumuladores de calor (12) como compensación
de puntas de energía en la puesta a disposición de agua
caliente.
7. Procedimiento para el calentamiento y el
tratamiento térmico de agua potable de redes de alimentación
públicas con un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el calentamiento y la
refrigeración del agua potable caliente se efectúa con dos
superficies de intercambio de calor.
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que el agua potable es
calentada a la temperatura de destrucción necesaria en un
intercambiador de calor (3) dispuesto en el lado del circuito de
caldeo y este agua potable es refrigerada a continuación a una
temperatura de puesta a disposición en un intercambiador de calor
(7) dispuesto en el mismo circuito de caldeo igualmente en el lado
del circuito de caldeo, por lo cual en el lado primario el retorno
(13.1) del intercambiador de calor (3) está conectado al avance
(13.2) en el lado primario.
9. Procedimiento según la reivindicación 6 y 7,
caracterizado por el hecho de que el tratamiento térmico del
agua potable se efectúa en los intercambiadores de calor (3, 7) del
lado secundario, por lo cual entre el calentamiento y la
refrigeración del agua potable tratada a una temperatura de toma
definida se encuentra un recorrido de estabilización (5), en el
cual el agua potable caliente es arrastrada temporalmente y durante
este tiempo de permanencia es completamente desinfectada con la
temperatura de destrucción necesaria.
10. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que el agua potable calentada
es desinfectada así como también descalcificada térmicamente
durante el tiempo de permanencia temporalmente fijado y
sucesivamente es refrigerada a una temperatura de puesta a
disposición.
11. Procedimiento según la reivindicación 6 a 9,
caracterizado por el hecho de que a la descalcificación
térmica sigue una descalcificación mecánica.
12. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que el calentamiento y la
sucesiva refrigeración del agua potable caliente se efectúa por
medio de intercambiadores de calor (3, 7) conectados a un sistema de
abastecimiento de energía.
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