ES2380527A1 - Aislamiento termico forzado e inteligente. - Google Patents
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Abstract
Aislamiento térmico forzado e inteligente.Sistema para la climatización de interiores por bomba de calor reversible agua-agua formado por un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior, caracterizado porque en ambas superficies del muro se instala un intercambiador térmico (uno para el circuito de condensación y otro para el circuito de evaporación), que se componen de un conjunto de tuberías que transportan un fluido caloportador ocupando la totalidad de ambas superficies excepto huecos de puertas, ventanas o similares. El interior del muro tiene un gran nivel de aislamiento térmico, y las superficies del mismo una gran conductividad térmica. Ambos intercambiadores quedan totalmente integrados arquitectónicamente.
Description
Aislamiento térmico forzado e inteligente.
La invención se encuadra en el ámbito de la
climatización con energías renovables, ahorro energético e
innovación para la mejora en el coste y eficiencia de las
mismas.
El actual modelo de cerramiento exterior es
estático y no interactúa térmicamente con los medios que separa. Las
principales características del cerramiento tradicional cumplen
requisitos estructurales, de aislamiento térmico y acústico y
barrera de vapor principalmente, pero no interviene en la adecuación
térmica del espacio construido de manera activa, tan sólo lo limita
perimetralmente respecto del medio exterior y contiene respecto del
tiempo la energía aportada al climatizar su interior.
Para la climatización de interiores se utilizan
construcciones con características de diseño (aislamiento térmico,
barrera de vapor e inercia térmica) y se coloca un equipo en su
interior, que aporta energía térmica en procesos de calefacción, o
ta absorbe en procesos de refrigeración.
La presente invención añade dos intercambiadores
térmicos al muro cerramiento exterior de una construcción, uno
exterior (3) y otro interior (4), que se componen de un conjunto de
tuberías que portarán un fluido caloportador a lo largo y ancho de
ambas caras del muro, separados al menos por un material aislante
convencional (2) y el propio ladrillo (1). Estos intercambiadores
quedan empotrados en ambos acabados superficiales del muro, y
necesitan de materiales con una buena conductividad térmica (por
ejemplo mortero de cemento y arena).
Una vez hemos dotado la construcción con dicha
instalación (descrita en detalle más adelante), se combinan ambos
intercambiadores térmicos con una bomba de calor
agua-agua reversible (17) que, en función del
régimen de funcionamiento (verano o invierno), transportará las
calorías de la superficie interior del muro a la exterior o
viceversa.
Centrándonos en régimen de calefacción, la bomba
de calor (17) absorbe calorías de la fachada de la construcción (5)
(procedente del sol o del propio ambiente exterior), mediante el
intercambiador de calor exterior (3), y las cede en el interior de
la vivienda a través de la superficie interior del muro (6), porque
está en contacto directo con el intercambiador interior (4). Además,
las pérdidas de calor que la construcción tenga por no existir un
aislamiento perfecto (2) o puentes térmicos, serán captadas por la
parte interna del intercambiador exterior (3) a través del ladrillo
(1) y recirculadas al interior con la bomba de calor (17) hasta el
intercambiador interior (4), consumiendo el sistema solamente la
energía necesaria para transportar las calorías hacia el interior de
la construcción y captar la necesaria del exterior.
Todo lo expuesto anteriormente para el régimen
de calefacción, se puede llevar al ámbito de la refrigeración de
interiores, absorbiendo calorías del interior de la construcción,
enfriando el intercambiador interior (2), pero dotando al sistema de
una regulación para no bajar el líquido caloportador del
intercambiador interior (2), por debajo de una temperatura que
provoque condensaciones. Dichas calorías se cederán al medio
exterior a través del intercambiador exterior (3), elevando la
temperatura de su líquido caloportador lo suficiente para que haya
un intercambio entre la fachada (5) y el medio exterior.
Regulando la potencia del sistema atendiendo a
la temperatura interior se consigue mantener la temperatura interior
constante en un valor de consigna.
En caso muy crítico de necesitar algún apoyo
térmico, se puede prever el uso de un apoyo, siendo muy interesante
un intercambiador geotérmico que trabajaría en combinación con el
intercambiador exterior (3).
La bomba de calor (17) ha de ser del tipo
agua-agua reversible y convenientemente con un
compresor de régimen variable (12), regulando su potencia en función
de múltiples parámetros, siempre atendiendo al mínimo consumo.
Se puede utilizar la invención en combinación
para la producción de agua caliente sanitaria, que en verano
resultará ser gratuita, puesto que la energía térmica procedente del
interior de la vivienda se puede aprovechar para el calentamiento de
un termo acumulador. En invierno, de igual modo que se calienta el
intercambiador interior, se puede calentar el termo acumulador con
la energía procedente de la fachada exterior o del apoyo geotérmico
en su caso.
Para el cerramiento de una estructura de
hormigón, el muro exterior de la vivienda se compondrá de un tabique
de ladrillo triple (1) seguido de otro de ladrillo doble (no
representado en la figura 1), entre los cuales se colocará una capa
de aislamiento térmico y barrera de vapor según las exigencias del
CTE y el RITE.
Sobre la superficie exterior del muro anterior
se instala una composición de tuberías (3) (de similares
características a las empleadas para la colocación de suelo
radiante) que cubra toda la superficie exterior de la construcción,
combinándolas en paralelo para garantizar un gradiente de
temperatura limitado y que conformarán el circuito hidráulico del
intercambiador térmico exterior. De igual modo, en la superficie
interior del muro se instala otra composición de tuberías que
conformarán el intercambiador térmico interior.
Ambas superficies serán enlucidas, la exterior
con enfoscado monocapa y la interior con mortero de cemento y arena
que permitan una buena conductividad térmica entre los circuitos
hidráulicos y el medio exterior e interior respectivamente.
Los dos intercambiadores del muro se conectarán
a una bomba de calor agua-agua reversible que se
encargará de gestionar la temperatura de ambas superficies del muro
en función de las necesidades térmicas del espacio climatizado.
Para la mejor compresión de todo lo expuesto en
la memoria, se acompañan varias figuras que, sólo a modo de ejemplo,
ilustra una aplicación del sistema ob-
jeto de invención, para climatización de una vivienda.
jeto de invención, para climatización de una vivienda.
Representada una sección del tabique, el cual
está formado de izquierda a derecha por el enlucido exterior (5),
intercambiador exterior (3), tabique de ladrillo (1), material
aislante térmico y acústico convencional (2), intercambiador
interior (4) y el enlucido interior (6). Es necesario aclarar que al
lado izquierdo de la figura está el exterior de la construcción y en
el lado derecho el interior.
Vista de frente de la pared (puede ser parte
interior o exterior) donde se representa de qué manera se puede
incorporar el intercambiador en ella misma. No se representa el
enlucido (5) ó (6), pero sí la tubería por donde fluye el líquido
caloportador (8). que será soportada por el citado enlucido. Puesto
que este intercambiador deber ser integrado a lo largo de toda la
tabiquería exterior, se representa con una línea discontinua (7) la
periferia del mismo.
Circuito térmico completo. Aunque no es
necesario, pero se han representado los principales elementos de la
bomba de calor agua-agua (17), tales como compresor
(12), intercambiador agua-gas de evaporación (11),
intercambiador gas-agua de condensación (13),
válvula de expansión (15), bomba de recirculación del fluido
caliente (16) y bomba de circulación del fluido frío (10). En
régimen de calefacción, tal y como está representado, el
intercambiador exterior (3) y el interior (4) se encontrarían
integrados arquitectónicamente en el cerramiento de la construcción,
tal y como se ha representado en la figura 1 y 2.
Claims (5)
1. Sistema para la climatización de interiores
por bomba de calor reversible agua-agua formado por
un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior,
caracterizado porque en ambas superficies del muro se instala
un intercambiador térmico (uno para el circuito de condensación y
otro para el circuito de evaporación).
2. Sistema para la climatización de interiores
por bomba de calor reversible agua-agua formado por
un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior, según
la reivindicación 1, caracterizado porque los
intercambiadores térmicos se componen de un conjunto de tuberías que
transportan un fluido caloportador ocupando la totalidad de ambas
superficies excepto huecos de puertas, ventanas o similares.
3. Sistema para la climatización de interiores
por bomba de calor reversible agua-agua formado por
un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior, según
la reivindicación 1, caracterizado porque el muro tiene un
gran nivel de aislamiento térmico, y las superficies del mismo una
gran conductividad térmica.
4. Sistema para la climatización de interiores
por bomba de calor reversible agua-agua formado por
un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior, según
la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie
exterior de la construcción es un gran captador de energía térmica
(frío o calor) y la superficie interior es un gran emisor de energía
térmica (frío o calor).
5. Sistema para la climatización de interiores
por bomba de calor reversible agua-agua formado por
un muro que separa el espacio climatizado del medio exterior, según
la reivindicación 1, caracterizado porque ambos
intercambiadores térmicos quedan integrados arquitectónicamente.
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|---|---|---|---|---|
| DE3411336A1 (de) * | 1984-03-28 | 1985-10-10 | Klaus Dipl.-Ing. 8000 München Dahm | Absorberelement aus beton |
| DE3700315A1 (de) * | 1987-01-05 | 1988-07-14 | Strobach Elektromeister Gmbh | Grossflaechenwaermetauscher |
| DE3710388A1 (de) * | 1987-01-16 | 1988-07-28 | Paul Couwenbergs | Konstruktionselement |
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-
2010
- 2010-08-06 ES ES201001055A patent/ES2380527B1/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| ES2380527B1 (es) | 2012-11-27 |
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