ES2373491B1 - Sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación. - Google Patents

Abstract

Nuevo sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, donde las canalizaciones se encuentran en el suelo o pared, a través de una estructura materializada en una pluralidad de placas destinadas a interacoplarse coplanariamente, que definen con el suelo o pared una cámara por la que son susceptibles de discurrir tanto canalizaciones de fluidos, como conducciones eléctricas y similares, donde algunas de dichas placas incorporan al menos un orificio para la salida al exterior de tales cables y canalizaciones. El aire impulsado por el suelo o pared forma una lámina de aire uniforme que genera un desplazamiento vertical cuyo motor son las corrientes que se originan por el movimiento de las personas y la convección natural que se producen en las fuentes de calor. El número de salidas al exterior se hace por elección a voluntad, pudiendo taparse el resto con elementos de mobiliario.

Description

La presente invención resuelve de forma ple-

Sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación. Objeto de la invención

La presente invención consiste en un nuevo sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, de manera que discurriendo ambas por el suelo o pared, incorporan un único orifico de salida para las dos, pudiendo taparlas y destaparlas según las necesidades. Antecedentes de la invención

Para compensar los incrementos de la carga térmica en los locales se proyectan instalaciones de climatización con las que, no solamente se compensan las cargas propias del edificio, sino que a la vez se aporta el aire de ventilación, permitiéndonos mantener dentro de la zona de ocupación las condiciones de temperatura y humedad, así como una velocidad de aire dentro de los límites de confort para las personas.

La compensación del calor latente se puede realizar mediante la impulsión de un caudal de aire a una temperatura inferior a la del local o mediante el enfriamiento de elementos estructurales.

La compensación del calor latente impulsando un caudal de aire a temperatura inferior a la del local se realiza mediante instalaciones aire-agua (Fan-coils o inductores) o mediante instalaciones todo aire (caudal de aire constante o caudal de aire variable).

Junto a los sistemas citados existían ya desde hace varios años los sistemas de refrigeración de los elementos estructurales mediante agua fría, instalaciones que desde hace diez o quince años han tenido una gran implantación y desarrollo principalmente en los países nórdicos de Europa, debido al incremento de las exigencias en las condiciones de confort, básicamente en lo que hace referencia a la reducción de velocidad del aire e índices de turbulencia en la zona de ocupación, así como por el ahorro energético.

Los actuales edificios dedicados a oficinas se caracterizan por una baja humedad ambiente, debido entre otras causas a las altas cargas sensibles ocasionadas principalmente por la cantidad de aportes de este tipo como consecuencia de los ordenadores y máquinas de oficinas. En estas circunstancias termo-ambientales, la aplicación de un sistema de refrigeración capaz de eliminar esta carga sensible parece de gran utilidad para este tipo de instalaciones, con las limitaciones inherentes al sistema, entre ellas la necesidad de un aporte de aire de ventilación, suficiente para compensar la carga latente y satisfacer las necesidades de renovación de aire.

Son conocidos en el estado de la técnica los suelos refrescantes, que consiste en la instalación del sistema de calefacción y refrigeración por el suelo. Sin embargo, esta aplicación presenta bajo rendimiento debido, en primer lugar, a que la temperatura de impulsión del agua fría es crítica para evitar condensaciones, y en segundo lugar, la componente de convección natural desaparece.

Si se combina además, la posibilidad de que por las mismas canalizaciones circulen tanto los cables de electricidad como las conducciones de aire, obtendremos que en un mismo orificio del suelo se puede disponer tanto de las conexiones eléctricas como de la salida de aire acondicionado.

namente satisfactoria la problemática anteriormente descrita. Se trata de un tipo de suelo, denominado “suelo maestro”, que a partir de un suelo técnico compacto como red de canales para paso de cables y salida de éstos al exterior por sus poros técnicos, y el paso de agua enfriada por el interior del circuito, provoca la climatización por radiación, con la posibilidad de circular aire frío y seco por las canalizaciones, éstas ampliadas o duplicadas. Así se obtiene un sistema de climatización donde los principios técnicos sobre los que se sustenta el sistema difieren sustancialmente de los hasta ahora expuestos.

Con este sistema se aporta confort al usuario mediante el sistema de transmisión por radiación en lugar de por convección, ya que el tratamiento de la humedad interior no necesita de elevados movimientos de aire.

Existe un aporte directo de aire de ventilación a partir del propio sistema, y además, podemos introducir en el circuito el agua más fría que lo habitual, a la misma temperatura que en el climatizador del aire exterior, incrementando el índice de radiación y aprovechando al máximo la simultaneidad de la instalación. Esto se hace posible gracias a la cámara de aire estanco generada entre los dos tubos que componen el sistema.

El principio de funcionamiento sería el mismo que el de los sistemas por desplazamiento, de manera que el aire impulsado por el suelo a una temperatura próxima a los 16ºC forma una lámina de aire uniforme que genera un desplazamiento vertical cuyo motor son las corrientes que se originan por el movimiento de las personas y la convección natural que se produce en las fuentes de calor, pero al mismo tiempo entrará en el local una humedad del 20% aproximadamente, lo que permitirá absorber la carga latente interior en la mezcla producida, dando al local una humedad resultante entre el 50 y el 60%.

Con esta nueva técnica generamos una radiación, no existente en el sistema por desplazamiento, que compensa la disminución del caudal de aire impulsado, en comparación con lo que seria necesario en un sistema convencional por desplazamiento, ya que aquí aportaríamos únicamente el necesario para suministrar ventilación y las cargas latentes, y una convección, cuya utilización es idónea para los edificios de oficinas, aplicación ésta que entronca de la forma más natural con la utilización del suelo técnico.

La eficiencia de la ventilación, utilizando este sistema es muy superior a la de un sistema convencional, por ejemplo por mezcla, lo que nos permite utilizar caudales de aire primario más reducidos.

Sus ventajas respecto al confort son evidentes, un mejor y más racional gradiente vertical de la temperatura, muy bajas velocidades de desplazamiento del aire, una eficiente ventilación en cuanto al tiempo de evacuación de las partículas polutantes y renovación del aire del recinto.

En lo que respecta al ahorro energético, menores caudales de aires en circulación, temperaturas más altas de los fluidos, lo que permite un mayor rendimiento de los sistemas de producción, la posibilidad de la utilización del free-cooling durante mayor tiempo y una estratificación de la temperatura que favorece la evacuación natural del aire viciado y mejora el gradiente vertical de temperatura.

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En resumen, los parámetros de confort y eficiencia energética del sistema son:

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Máxima higiene del aire. Ninguna recirculación de aire en el edificio sin posibilidad de generación de colonias de ácaros alérgicos.

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Mayor temperatura del aire ambiente.

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Ninguna exigencia de turbulencias de aire frío en la zona ocupada.

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Menor caudal de aire tratado.

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Mayor posibilidad de aprovechamiento de la energía del aire exterior.

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Mayor porcentaje de evacuación por radiación y menor por conducción y convección.

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Control del nivel de humedad y temperaturas ambientes.

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Elección a voluntad y según la ocupación de la ubicación y número de salidas de aire de renovación.

-

Aprovechamiento de la simultaneidad de la producción de agua fría.

Además, se dispone de las salidas eléctricas en el mismo orificio de salida, pudiendo taparlas o destaparlas según las necesidades, y con un único orificio en el suelo para ambas.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Figura 1.-representa un posible esquema de un suelo técnico, con algunas salidas (3) al exterior. Éstas salidas (3), cuando sea conveniente, pueden protegerse y ocultarse con una tapa (4) protectora estanca. Por debajo del suelo discurren las canalizaciones (5) que disponen tanto de las conducciones eléctricas (1) como de las conducciones de aire acondicionado (2). En cada uno de los cruces de canalizaciones (5) se incorpora al menos un orificio (6) para la salida de cables y canalizaciones de fluidos.

Realización preferente de la invención

La presente invención propone un nuevo sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación. Es decir, el sistema dispone de conductos separados en una misma canalización tanto para el aire como para la electricidad. La principal característica de la invención reside en la disposición de las salidas combinadas de estas canalizaciones, pues dichas salidas se localizan en el suelo o pared. Podría asemejarse a los conocidos suelos técnicos, en los que las canalizaciones eléctricas discurren por el suelo y tienen sus salidas en el mismo. La invención propuesta va un paso más allá y propone la combinación de dichas canalizaciones eléctricas con las de climatización, de manera que la misma salida sirve para ambas.

La renovación del aire se realiza aportando aire nuevo por bocas de impulsión autorregulables situadas en los locales secos, como pueda ser el comedor o los dormitorios, y extrayendo el aire viciado por bocas de extracción autorregulables situadas en los locales húmedos, como la cocina o los baños.

Como hemos comentado, las canalizaciones (5) combinadas se encuentran en el suelo o pared, a través de una estructura de las que se materializa en una pluralidad de placas destinadas a interacoplarse coplanariamento, que definen con el suelo o pared una cámara por la que son susceptibles de discurrir tanto canalizaciones de fluidos (2) como conducciones eléctricas

(1) y similares. Éstas placas incorporan al menos un orificio (6) para la salida al exterior de tales cables y canalizaciones. El aire impulsado por el suelo o pared forma una lámina de aire uniforme que genera un desplazamiento vertical cuyo motor son las corrientes que se originan por el movimiento de las personas y la convección natural que se produce en las fuentes de calor, entrando al mismo tiempo en el local con una humedad superior al 15%, y absorbiendo la carga latente interior de la mezcla producida, dando al local una humedad resultante superior al 50%.

El número de salidas (3) al exterior de cables y canalizaciones de fluidos se hace por elección a voluntad y según la ocupación de la ubicación y número de salidas de aire de renovación. Es decir, a lo largo del suelo o pared, existen una serie de salidas (3), de las que no todas pueden ser de utilidad por la ubicación de muebles y similares. Una vez decidido cuáles deseamos dejar abiertas, el resto pueden taparse. Para ello disponen de una especie de tapas protectoras estancas (4) mediante rosca, bayoneta o similar, de manera que pueden mantenerse ocultas y protegidas todas las conexiones, a la vez que permite destaparla cuando sea necesario.

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Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, donde la renovación del aire se realiza aportando aire nuevo por bocas de impulsión autorregulables situadas en los locales secos, y extrayendo el aire viciado por bocas de extracción autorregulables situadas en los locales húmedos caracterizado porque las canalizaciones se encuentran en el suelo o pared, a través de una estructura de las que se materializan en una pluralidad de placas destinadas a interacoplarse coplanariamente, que definen con el suelo o pared una cámara por la que son susceptibles de discurrir tanto canalizaciones de fluidos (2), como conducciones eléctricas (1) y similares, donde algunas de dichas placas incorporan al menos un orificio (6) para la salida (3) al exterior de tales cables y canalizaciones, y donde el aire impulsado por el suelo o pared forma una lámina de aire uniforme que genera un desplazamiento vertical cuyo motor son las corrientes que se originan por el movimiento de las personas y la convección natural que se producen en las fuentes de calor, de manera que se’ genera una radiación que compensa la disminución del caudal de aire impulsado y una convección.

2. 2.

   Sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, según reivindicación 1, caracterizado porque el número de salidas al exterior de cables y canalizaciones de fluidos se hace por elección a voluntad y según la ocupación de la ubicación y número de salidas de aire de renovación.

3. 3.

   Sistema combinado para canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las salidas para las canalizaciones disponen de una especie de tapas protectoras estancas (4), bayoneta o similar, de manera que pueden mantenerse ocultas y protegidas todas las conexiones, a la vez que permite destaparla cuando sea necesario.

   ES 2 373 491 A1

   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

   N.º solicitud: 200802809

   ESPAÑA

   Fecha de presentación de la solicitud: 03.10.2008

   Fecha de prioridad:

   INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

   51 Int. Cl. : E04F15/024 (2006.01)

   DOCUMENTOS RELEVANTES

   Categoría

   56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

   X

   ES 1053756 U (SIST S TDM S A) 01.05.2003, todo el documento. 1-3

   A

   US 2010048121 A1 (KLOPFENSTEIN JEFFREY et al.) 25.02.2010, todo el documento. 1-3

   A

   ES 1060309 U (DIAZ MAGRO TOMAS) 01.08.2005, todo el documento. 1-3

   Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

   El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

   Fecha de realización del informe 24.01.2012

   Examinador R. Marcos Nájera Página 1/4

   INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

   Nº de solicitud: 200802809

   Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) E04F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

   búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

   Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200802809

   Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 24.01.2012

   Declaración

   Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

   Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

   Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

   Base de la Opinión.-

   La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

   Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 200802809

   1. Documentos considerados.-

   A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

   Documento

   Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

   D01

   ES 1053756 U (SIST S TDM S A) 01.05.2003

   D02

   US 2010048121 A1 (KLOPFENSTEIN JEFFREY et al.) 25.02.2010

   D03

   ES 1060309 U (DIAZ MAGRO TOMAS) 01.08.2005

4. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

   La invención de la solicitud presenta un sistema combinado de canalizaciones eléctricas y climatización de transmisión por radiación, con aportación de aire por bocas de impulsión autorregulables situadas en lugares secos y extracción del aire viciado por bocas de extracción autorregulables situadas en lugares húmedos en el cual las canalizaciones están en el suelo

   o pared, a través de una estructura de placas, destinadas a acoplarse coplanarmente, que definen con el suelo o pared una cámara por la que pueden discurrir canalizaciones de fluidos y conducciones eléctricas, donde algunas placas presentan al menos un orificio de salida para los cables y canalizaciones que permite el desplazamiento del aire impulsado por el suelo o pared. De forma complementaria en reivindicaciones dependientes se indica que el número de salidas se puede elegir a voluntad y que las salidas disponen de tapas protectoras estancas que se despapan cuando sea necesario.

   El documento D01 describe una estructura o placa de revestimiento para suelos y paredes destinadas a acoplarse coplanarmente, que permite definir con el suelo o pared una cámara por la que pueden discurrir canalizaciones de fluidos y conducciones eléctricas, donde algunas placas presentan al menos un orificio de salida para los cables y canalizaciones en las que se puede elegir si los orificios se abren o permanecen cerrados ya que las salidas disponen de tapas protectoras que se despapan cuando sea necesario. Las características técnicas de la placa, así como su representación gráfica son similares a las de la invención de la solicitud, si bien en este caso no se hace referencia a que esta disposición permita que sea impulsada una lámina de aire uniforme por las corrientes generadas por el movimiento de las personas y la convección natural que se producen en las fuentes de calor, no pudiendo considerarse estos efectos como características técnicas sino como resultados esperados de la utilización o funcionamiento del dispositivo concreto.

   A la vista de este documento las reivindicaciones 1-3 carecerían de novedad (Artículo 6.1 de la LP), y la invención de la solicitud no cumpliría con los requisitos de patentabilidad establecidos en el Artículo 4.1 de la Ley de Patentes.

   Los documentos D02 y D03 sirven para ilustrar el estado de la técnica.

   Informe del Estado de la Técnica Página 4/4