ES2330991B1 - LOW CONSUMPTION ELECTRIC RADIATOR. - Google Patents
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Abstract
Radiador eléctrico de bajo consumo.Electric radiator of low consumption.
Constituido a partir de una carcasa rectangular
dividida parcialmente en su interior en dos zonas y con cubierta
frontal removible, presentando en la cara superior de la zona
izquierda una parrilla de salida, y en el interior un elemento
difusor que es un serpentín aleteado, conectado por medios de unión
apropiados al depósito calentador intercambiador que se encuentra
en la zona derecha, de material adecuado, herméticamente cerrado y
cubierto por un material aislante, albergando en su interior un
fluido térmico, un serpentín y una resistencia eléctrica. El
volumen del líquido que circula dentro del serpentín del
intercambiador y del difusor es de aproximadamente
500
cm^{3} lo que favorece el bajo consumo energético. En el exterior
del depósito pero dentro de la carcasa, se encuentran la bomba y al
menos dos dispositivos electrónicos y termostáticos que regulan la
temperatura ambiental y la del fluido térmico del depósito. El
sistema presentaválvulas de seguridad para los serpentines y para
el depósito. Todos estos elementos, junto con la resistencia, van
conectados a la fuente de alimentación eléctrica.Constituted from a rectangular housing partially divided inside into two zones and with removable front cover, presenting on the upper side of the left area an outlet grill, and inside a diffuser element that is a finned coil, connected by appropriate connection means to the heat exchanger tank located in the right zone, of suitable material, hermetically sealed and covered by an insulating material, housing inside a thermal fluid, a coil and an electrical resistance. The volume of liquid circulating inside the exchanger coil and diffuser is approximately
500 cm3 which favors low energy consumption. On the outside of the tank but inside the housing, there are the pump and at least two electronic and thermostatic devices that regulate the ambient temperature and that of the thermal fluid of the tank. The system has safety valves for the coils and for the tank. All these elements, together with the resistor, are connected to the power supply.
Description
Radiador eléctrico de bajo consumo.Electric radiator of low consumption.
La presente invención se refiere a un aparato radiador de calor que, aunque exteriormente puede parecerse a los que ya se conocen en el estado de la técnica, aporta una gran variedad de novedades con sus ventajas correspondientes. Se trata de obtener un radiador modular autónomo que permita adaptarse a las necesidades de cada habitación o zona, pudiendo utilizarse tanto en viviendas particulares como en edificios, naves y en cualquier otro lugar en donde se requiera el uso de radiación de calor.The present invention relates to an apparatus heat radiator that, although externally may resemble which are already known in the state of the art, provides a great variety of novelties with their corresponding advantages. It is about to obtain an autonomous modular radiator that allows to adapt to the needs of each room or area, and can be used both in private homes such as buildings, warehouses and any other place where the use of heat radiation is required.
El uso de este tipo de aparatos es muy conocido especialmente en países donde en varias épocas del año la temperatura baja de manera considerable. El nombre de radiador proviene de que al principio, cuando se inventó, se suponía que el calor se intercambiaba por radiación pero, dada la escasa superficie que presenta, solamente en pocos casos esto es cierto, cuando su temperatura superficial supera los 70ºC. En la mayoría de los casos con los sistemas normales de regulación no se llega a esa temperatura y la mayor parte del calor se intercambia por convección. La emisión o disipación de calor de un radiador, depende de la diferencia de temperaturas entre su superficie y el ambiente que lo rodea y de la cantidad de superficie en contacto con ese ambiente. A mayor superficie de intercambio y mayor diferencia de temperatura, mayor es el intercambio. A menudo se llama radiador a un aparato que se calienta por una resistencia eléctrica, pero de acuerdo con la definición anterior, esto sería una estufa, pues produce su propio calor. Aunque en este caso no hay emisión de gases u otras sustancias, al menos en el lugar donde se consume la energía, pero sí puede haberla, e importante, en el lugar de producción de la energía eléctrica. Un radiador necesita un mantenimiento consistente en un purgado periódico, por el cual se elimina el aire que haya entrado en las cañerías impidiendo la entrada de agua caliente a los elementos que conforman el radiador. Aparte del purgador, un radiador tiene que tener una llave de paso, una entrada para agua caliente y una salida para agua enfriada con otra llave que sirve para el equilibrado hidráulico y para desmontar el radiador, que se llama detentor. Cuando a un radiador se le añade un ventilador para acelerar su acción, se denomina ventiloconvector o calefactor. La diferencia entre un radiador y una estufa es que en el radiador no hay producción de energía, se limita a ser un disipador del calor que llega al radiador generalmente por una red de tuberías por las que circula agua calentada en un dispositivo productor de calor situado en otro lugar.The use of such devices is well known. especially in countries where at various times of the year the temperature drops considerably. The radiator name it comes from that at the beginning, when it was invented, the heat was exchanged for radiation but, given the low surface that presents, only in a few cases this is true, when its surface temperature exceeds 70 ° C. In most of cases with normal regulatory systems do not reach that temperature and most of the heat is exchanged for convection. The emission or heat dissipation of a radiator, it depends on the temperature difference between its surface and the surrounding environment and the amount of surface in contact With that environment. The greater the exchange area and the greater temperature difference, the greater the exchange. I often know called an appliance radiator that is heated by a resistor electric, but according to the previous definition, this would be a stove, because it produces its own heat. Although in this case no there is emission of gases or other substances, at least in the place where energy is consumed, but there may be, and importantly, in the place of production of electrical energy. A radiator needs a maintenance consisting of a periodic purge, by which the air that has entered the pipes is eliminated preventing the hot water inlet to the elements that make up the radiator. Apart from the trap, a radiator has to have a stopcock, an inlet for hot water and an outlet for chilled water with another key used for hydraulic balancing and for disassemble the radiator, which is called detentor. When to a radiator a fan is added to accelerate its action, it is called fan coil or heater. The difference between a radiator and a stove is that there is no energy production in the radiator, it limited to being a heat sink that reaches the radiator generally through a network of pipes through which water circulates heated in a heat producing device located in another place.
Con la presente invención se pretende solucionar varios inconvenientes que presentan este tipo de radiadores como los que hemos comentado anteriormente. Se ha pretendido además crear un aparato que aporte mayor seguridad y comodidad, a la vez que se persigue ahorrar costes, espacios, tiempo y también facilitar el traslado y la manipulación de dichos aparatos.With the present invention it is intended to solve several disadvantages that present this type of radiators like those that we have commented previously. It has also been tried create a device that provides greater safety and comfort, at the same time that seeks to save costs, spaces, time and also facilitate the transfer and handling of said devices.
La patente objeto de esta invención tiene su campo de aplicación en la industria auxiliar de los radiadores de calor, específicamente la que se encarga de los radiadores eléctricos.The patent object of this invention has its field of application in the auxiliary industry of radiators heat, specifically the one that takes care of the radiators electrical
El estado de la técnica aporta varios aparatos de radiación de calor, aunque ninguno con las novedades que propone la presente invención ni con las ventajas que aporta.The state of the art provides several devices of heat radiation, although none with the novelties that it proposes the present invention nor with the advantages it brings.
En el modelo de utilidad núm. 273 137 se presenta una caldera de tipo mural que comprende un circuito hidráulico cerrado para el agua de calefacción del ambiente y un circuito hidráulico abierto para el agua caliente sanitaria caracterizada porque el cambiador secundario comprende medios de transporte que cooperan entre sí y con la pared interna de dicho cambiador para guiar el agua de calefacción sobre los serpentines atravesados por el agua sanitaria y para crear unas cámaras de calma adecuadas para favorecer la desairación del agua de calefacción permitiendo a un canal de derivación conectar directamente la entrada y la salida cuando se interrumpe la circulación en el circuito del agua sanitaria.In utility model no. 273 137 se It has a wall-type boiler comprising a circuit closed hydraulic for ambient heating water and a open hydraulic circuit for domestic hot water characterized in that the secondary changer comprises means of transport that cooperate with each other and with the inner wall of said changer to guide the heating water on the coils crossed by the sanitary water and to create some chambers of calm suitable to favor heating water deaeration allowing a bypass channel to directly connect the entry and exit when traffic is interrupted in the Sanitary water circuit.
El documento ES 480 871 aporta un sistema de calefacción del tipo en los que la calefacción se realiza mediante elementos calefactores, por agua caliente producida en un órgano calentador, tal como una caldera, caracterizado porque los elementos calefactores se constituyen en cada habitación o zona que debe calentarse por al menos un tubo conductor que en forma serpenteante se empotra en el suelo de la habitación o zona y cuyos extremos se conectan a un colector de distribución que se dispone conectado a su vez al órgano calentador del agua y que regula independientemente la temperatura de de cada zona mediante respectivos termostatos y válvulas, tales como válvulas solenoides o motorizadas.Document ES 480 871 provides a system of heating of the type in which heating is performed by heating elements, by hot water produced in an organ heater, such as a boiler, characterized in that the elements heaters are constituted in each room or area that must be heated by at least one conductive tube that meandering it is embedded in the floor of the room or area and whose ends are connect to a distribution manifold that is connected to turn to the water heater and regulating independently the temperature of each zone by respective thermostats and valves, such as solenoid valves or motorized
En el documento ES 1 065 787 encontramos un radiador eléctrico modular, caracterizado porque comprende al menos: medios calefactores, comprendiendo al menos, una pluralidad de resistencias metálicas térmicas, una pluralidad de módulos difusores de perfil curvo, comprendiendo a su vez, una pluralidad de aletas internas, medios de unión, una pluralidad de barras de unión. Ya son conocidos radiadores del tipo expuesto, en los que el cuerpo está constituido por al menos dos conducciones horizontales, una superior y otra inferior, y una serie de conducciones verticales que discurren entre las conducciones horizontales cerradas por sus extremos. Este cuerpo se completa con dos series de aletas externas difusoras, situadas a uno y otro lado del conjunto de conducciones horizontales y verticales, en posición coplanaria en cada lado. El conjunto así formado se cierra en los laterales mediante sendas cubiertas que alojan los elementos de control, tales como interruptor de encendido, termostatos, etc. También es conocido que el conjunto del cuerpo este subdividido, según planos perpendiculares a las conducciones horizontales, en módulos independientes iguales, cada uno de cuyos módulos incluye tramos de conductos horizontales, un conducto vertical que discurre entre los tramos de conductos horizontales, en los que desemboca, y dos aletas difusoras verticales que discurren en coincidencia con los conductos verticales, unidos a los mismos. Los tramos de tubos horizontales disponen de roscado interno en diferente sentido a partir de sus secciones extremas. La unión de módulos consecutivos se lleva a cabo mediante casquillos intermedios que disponen exteriormente y a partir de sus sesiones extremas de rosca en diferente sentido, coincidente con la interna de los tramos horizontales de tubos, de modo que al girar estos casquillos intermedios en el sentido correspondiente se enroscan al mismo tiempo en los extremos enfrentados de los tramos horizontales de los tubos de dos módulos consecutivos. En estos radiadores el cuerpo compuesto a base de las conducciones horizontales y verticales va lleno de aceite o un fluido térmico similar, que se calienta mediante resistencias eléctricas instaladas en el interior del mismo cuerpo. Esa constitución exige que el cierre de los extremos de las conducciones horizontales sea estanco, con el fin de impedir fugas del fluido térmico. Por otro lado el peso de estos radiadores es relativamente elevado al estar el conjunto de conducciones horizontales y verticales llenas de aceite u otro fluido térmico similar. Por último debe señalarse que el hecho de que el radiador vaya lleno de aceite supone un incremento en el coste del radiador.In document ES 1 065 787 we find a modular electric radiator, characterized in that it comprises the less: heating means, comprising at least one plurality of thermal metal resistors, a plurality of modules curved profile diffusers, comprising, in turn, a plurality of internal fins, joining means, a plurality of bars of Union. Radiators of the exposed type are already known, in which the body is constituted by at least two horizontal conduits, one upper and one lower, and a series of pipes verticals that run between the horizontal pipes closed by its ends. This body is completed with two series of external diffuser fins, located on either side of the assembly of horizontal and vertical pipes, in coplanar position on each side. The set thus formed closes on the sides through covered paths that house the control elements, such as power switch, thermostats, etc. It is also known that the whole body is subdivided, according to plans perpendicular to horizontal pipes, in modules independent peers, each of whose modules includes sections of horizontal ducts, a vertical duct that runs between the sections of horizontal ducts, where it ends, and two vertical diffuser fins that run in coincidence with the vertical ducts, attached to them. The sections of tubes horizontal have internal threading in different directions to from its extreme sections. The union of consecutive modules it is carried out by means of intermediate bushes that have externally and from its extreme thread sessions in different sense, coinciding with the internal sections horizontal tubes, so that when turning these bushings intermediate in the corresponding direction are screwed to it time at the opposite ends of the horizontal sections of the tubes of two consecutive modules. In these radiators the body compound based on horizontal and vertical conduits going filled with oil or a similar thermal fluid, which is heated by electrical resistors installed inside the same body That constitution requires that the closing of the ends of the horizontal pipes be tight, in order to prevent thermal fluid leaks. On the other hand the weight of these radiators is relatively high as the set of pipes horizontal and vertical filled with oil or other thermal fluid Similary. Finally it should be noted that the fact that the radiator full of oil means an increase in the cost of radiator.
Se conocen actualmente en el estado de la técnica los radiadores conectados a calderas que requieren una gran inversión en instalaciones y mantenimiento, presentando además el inconveniente de que en caso de que en alguna parte de la instalación se presentara una fuga o cualquier otro tipo de problema, todo el sistema se ve afectado. También son muy conocidos los radiadores eléctricos que consumen una gran cantidad de energía eléctrica lo que encarece bastante su uso.They are currently known in the state of the technical radiators connected to boilers that require a large investment in facilities and maintenance, also presenting the inconvenient that in case somewhere in the installation will be a leak or any other type of problem, the whole system is affected. They are also very well known electric radiators that consume a lot of energy electric which makes its use quite expensive.
Muchos de los sistemas mencionados anteriormente tampoco aportan seguridad suficiente a las instalaciones, a la vez que resultan incómodos al no poder transportarlos con facilidad, muchos de ellos son fijos por lo que resulta imposible moverlos si se desea cambiar su ubicación. También encontramos que los radiadores conocidos son pesados y no permiten la adaptación de la temperatura en el lugar donde se utiliza. La instalación de estos aparatos es complicada y costosa, y en muchos de ellos resulta imposible conectarlos con energías alternativas y ecológicas.Many of the systems mentioned above neither provide sufficient security to the facilities, at the same time which are uncomfortable because they cannot be easily transported, many of them are fixed so it is impossible to move them if You want to change your location. We also found that Known radiators are heavy and do not allow adaptation of the temperature in the place where it is used. The installation of these appliances is complicated and expensive, and in many of them it turns out impossible to connect them with alternative and ecological energies.
Sin embargo, no se conoce un radiador basado en un conjunto de métodos, materiales y elementos que permitan una utilización adaptada a las necesidades del usuario. Tampoco se conoce la aplicación de este sistema tan práctico y económico en radiadores eléctricos.However, a radiator based on a set of methods, materials and elements that allow a utilization adapted to the user's needs. I do not know know the application of this system so practical and economical in electric radiators
Todos estos elementos conjugados dan lugar a un resultado final en el que se aportan características diferenciadoras significativas frente al estado de la técnica actual, aportando una serie de avances en los elementos ya conocidos con sus ventajas correspondientes.All these conjugated elements give rise to a final result in which characteristics are contributed significant differentiators versus prior art current, contributing a series of advances in the elements already known with their corresponding advantages.
En particular:In particular:
- \bullet?
- Se aporta un radiador de bajo consumo eléctrico porque el volumen del líquido a calentar es reducido.A bass radiator is provided electrical consumption because the volume of the liquid to be heated is reduced.
- \bullet?
- Su fabricación, instalación y mantenimiento resulta sencillo y económico, abaratando considerablemente el producto final.Its manufacture, installation and maintenance is simple and economical, cheaper considerably the final product.
- \bullet?
- Se puede utilizar con energías renovables como la solar o la eólica.It can be used with energies renewable as solar or wind.
- \bullet?
- Al ser modular autónomo y no central, se puede configurar la temperatura al gusto del usuario según la zona que desee, pudiendo por ejemplo estar una habitación a una determinada temperatura y en otra a una distinta.Being autonomous modular and not central, you can set the temperature to suit the user depending on the area you want, being able to be a room for example a certain temperature and another at a different temperature.
- \bullet?
- Es fácilmente transportable y de bajo peso.It is easily transportable and from under weight.
- \bullet?
- Al ser eléctrica no es susceptible de fugas de gas, lo cual lo hace más seguro.Being electric is not susceptible to gas leaks, which makes it safer.
- \bullet?
- No requiere obras ni licencias para su instalación en cualquier tipo de edificación.Does not require works or licenses for installation in any type of building.
- \bullet?
- No requiere una instalación central ni de una red de tuberías general.It does not require an installation central or a general pipe network.
- \bullet?
- Ahorra espacio por su reducido volumen y permite fácilmente el cambio de sitio al no ser un dispositivo fijo.Save space by its reduced volume and easily allows the change of site by not being a fixed device
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Así, la invención se constituye a partir de los siguientes elementos:Thus, the invention is constituted from the following elements:
Una carcasa rectangular dividida parcialmente en
su interior en dos zonas y con cubierta frontal removible,
presentando en la cara superior de la zona izquierda una parrilla
de salida, y en el interior un elemento difusor que es un serpentín
aleteado, conectado por medios de unión apropiados al depósito
calentador intercambiador que se encuentra en la zona derecha, de
material adecuado, herméticamente cerrado y cubierto por un
material aislante, albergando en su interior un fluido térmico, un
serpentín y una resistencia eléctrica. En el exterior del depósito
pero dentro de la carcasa, se encuentran la bomba y al menos dos
dispositivos electrónicos y termostáticos que regulan la
temperatura ambiental y la del fluido térmico del depósito. El
sistema presenta válvulas de seguridad para los serpentines y para
el depósito. Todos estos elementos, junto con la resistencia, van
conectados a la fuente de alimentación
eléctrica.A rectangular housing partially divided in its interior into two zones and with removable front cover, presenting on the upper face of the left area an outlet grill, and inside a diffuser element that is a finned coil, connected by appropriate joining means to the heat exchanger tank located in the right zone, of suitable material, tightly closed and covered by an insulating material, housing inside a thermal fluid, a coil and an electrical resistance. On the outside of the tank but inside the housing, there are the pump and at least two electronic and thermostatic devices that regulate the ambient temperature and that of the thermal fluid of the tank. The system features safety valves for the coils and for the tank. All these elements, together with the resistor, are connected to the power supply
electric
En una realización diferente tanto las dimensiones como el volumen del líquido que circula dentro del serpentín del intercambiador y del difusor varían según las necesidades de la zona a acondicionar.In a different embodiment both the dimensions such as the volume of liquid circulating within the exchanger and diffuser coil vary according to needs of the area to be conditioned.
La resistencia del depósito calienta el fluido térmico que se encuentra en su interior, transmitiendo calor al fluido que recorre los serpentines tanto del depósito como del difusor donde se calienta el aire.Resistance of the tank heats the fluid thermal inside, transmitting heat to the fluid that runs along the coils of both the tank and the diffuser where the air is heated.
Figura 1: Perspectiva del radiador Figure 1: Radiator Perspective
En la figura los elementos numerados corresponden a lo siguiente:In the figure the numbered elements correspond to the following:
- 1. one.
- CarcasaCase
- 2. 2.
- Parrilla de salidaGrille output
- 3. 3.
- DifusorDiffuser
- 4. Four.
- Depósito calentador intercambiadorHeat exchanger tank
- 5. 5.
- Fluido térmicoThermal fluid
- 6. 6.
- SerpentínCoil
- 7. 7.
- Resistencia eléctricaElectric resistance
- 8. 8.
- BombaBomb
- 9. 9.
- Dispositivos electrónicos y termostáticosElectronic and thermostatic devices
- 10. 10.
- Válvula de seguridad para serpentín y depósito.Safety valve for coil and Deposit.
El modo de realización preferida dada a manera de ejemplo no limitativo se constituye a partir de una carcasa (1) rectangular dividida parcialmente en su interior en dos zonas y con cubierta frontal removible, presentando en la cara superior de la zona izquierda una parrilla de salida (2), y en el interior un elemento difusor (3) que es un serpentín aleteado, conectado por medios de unión apropiados al depósito calentador intercambiador (4) que se encuentra en la zona derecha, de material adecuado, herméticamente cerrado y cubierto por un material aislante, albergando en su interior un fluido térmico (5), un serpentín (6) y una resistencia eléctrica (7). El volumen del líquido que circula dentro del serpentín del intercambiador y difusor es de aproximadamente 500 cm^{3} lo que favorece el bajo consumo energético. En el exterior del depósito pero dentro de la carcasa, se encuentran la bomba (8) y al menos dos dispositivos electrónicos y termostáticos (9) que regulan la temperatura ambiental y la del fluido térmico del depósito. El sistema presenta válvulas de seguridad (10) para los serpentines y para el depósito. Todos estos elementos, junto con la resistencia, van conectados a la fuente de alimentación eléctrica.The preferred embodiment given by way non-limiting example is constituted from a housing (1) rectangular partially divided inside into two zones and with removable front cover, presenting on the upper face of the left area an exit grill (2), and inside a diffuser element (3) which is a finned coil, connected by appropriate connection means to the heat exchanger tank (4) that is in the right zone, of suitable material, Hermetically sealed and covered by an insulating material, housing inside a thermal fluid (5), a coil (6) and an electrical resistor (7). The volume of the circulating liquid inside the exchanger and diffuser coil is of approximately 500 cm3, which favors low consumption energetic. On the outside of the tank but inside the housing, are the pump (8) and at least two electronic devices and thermostatics (9) that regulate the ambient temperature and that of the thermal fluid from the tank. The system features valves safety (10) for the coils and for the deposit. All these elements, together with the resistance, are connected to the source of electrical power supply.
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