ES2384848B1

ES2384848B1 - HIGH PERFORMANCE AND THERMODYNAMIC EFFICIENCY ELECTRICAL RADIATOR.

Info

Publication number: ES2384848B1
Application number: ES201001575A
Authority: ES
Inventors: Ignacio Durán Irazuzta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2013-03-19
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: ES2384848A1; WO2012080529A1

Abstract

Radiador eléctrico de alto rendimiento y eficiencia termodinámica.#La invención se refiere a un radiador eléctrico dotado de un difusor, un depósito de fluido, una resistencia, un circuito, una bomba y un depósito de expansión, debidamente conectados entre sí. El depósito de fluido sólo contiene agua calentada directamente por la resistencia.High performance and thermodynamic efficiency electric radiator. # The invention relates to an electric radiator equipped with a diffuser, a fluid reservoir, a resistor, a circuit, a pump and an expansion tank, properly connected to each other. The fluid reservoir only contains water heated directly by the resistor.

Description

RADIADOR ELECTRICO DE ALTO RENDIMIENTO y EFICIENCIA HIGH PERFORMANCE AND EFFICIENCY ELECTRIC RADIATOR

TERMODINAMICA THERMODYNAMICS

La presente invención se refiere a un aparato eléctrico de calefacción que, a diferencia de otros dispositivos similares que encontramos en el estado de la técnica, consigue una mayor eficiencia energética, logrando por tanto, un rendimiento energético y una emisión calorífica óptima, lo que implica que para calentar un mismo volumen es necesaria menos energía eléctrica. The present invention relates to an electric heating apparatus that, unlike other similar devices that we find in the state of the art, achieves greater energy efficiency, thus achieving energy efficiency and optimum heat emission, which implies that to heat the same volume less electrical energy is necessary.

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 emisión de calor. It is about obtaining an autonomous modular radiator that allows to adapt to the needs of each room or area, being able to be used both in private homes and in buildings, warehouses and in any other place where the use of heat emission is required.

Hoy en día, la utilización de sistemas de emisión de calor resulta indispensable, especialmente en determinadas zonas. Para satisfacer esta necesidad, se encuentran a disposición de las personas una gran cantidad de opciones entre las que elegir el sistema que más se adapte a sus requerimientos. Today, the use of heat emission systems is indispensable, especially in certain areas. To meet this need, a large number of options are available to people from which to choose the system that best suits their requirements.

Los radiadores son, probablemente, los dispositivos más ampliamente conocidos para el fin descrito. Existen diferentes tipos de radiadores con sus características específicas, y como no, con sus ventajas e inconvenientes. Son muy utilizados, por ejemplo, los radiadores conectados a una caldera mural de gas, aunque este sistema presenta varios inconvenientes en cuanto al peligro que acarrean y la complejidad y costes de instalación y mantenimiento. Para ello, los radiadores eléctricos surgen como una opción muy interesante a la hora de adquirir un emisor calorífico. Hasta el momento, el principal inconveniente de dichos radiadores eléctricos era la baja eficiencia termodinámica que presentaban, sin embargo, con la invención propuesta se pretende aportar un aparato económicamente eficaz, ecológico y socialmente soportable, manteniendo mejores prestaciones que otros sistemas, a la vez que utiliza la menor energía posible. Se ha pretendido, además, crear un radiador eléctrico que aporte mayor seguridad y comodidad, a la vez que se persigue ahorrar costes, espacios, tiempo y también facilitar el traslado y la manipulación del mismo. Radiators are probably the most widely known devices for the purpose described. There are different types of radiators with their specific characteristics, and of course, with their advantages and disadvantages. Radiators connected to a gas wall boiler are widely used, for example, although this system has several drawbacks in terms of the danger they entail and the complexity and costs of installation and maintenance. For this, electric radiators arise as a very interesting option when it comes to acquiring a heat emitter. So far, the main drawback of these electric radiators was the low thermodynamic efficiency that they presented, however, with the proposed invention it is intended to provide an economically effective, ecological and socially bearable apparatus, maintaining better performance than other systems, while Use the least possible energy. It has also been intended to create an electric radiator that provides greater safety and comfort, while at the same time saving costs, spaces, time and also facilitating the transfer and handling thereof.

La patente objeto de esta invención tiene su campo de aplicación en la industria auxiliar de los radiadores de calor, específicamente la relacionada con radiadores eléctricos. The patent object of this invention has its scope in the auxiliary industry of heat radiators, specifically related to electric radiators.

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 heat radiation devices, although none with the novelties proposed by the present invention or with the advantages it provides.

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. Los sistemas caloríficos de este tipo presentan una serie de inconvenientes ya que requieren una gran inversión en instalaciones y mantenimiento, y además, 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. Sin embargo, la invención propuesta aporta un sistema de radiador modular autónomo. En caso de que uno de los radiadores de este tipo presentaran algún tipo de problema, los demás no se verían afectados. También es importante tener en cuenta de que el sistema aportado no requiere de grandes inversiones en instalaciones y mantenimiento. Document ES 480 871 provides a heating system of the type in which heating is carried out by means of heating elements, by hot water produced in a heating element, such as a boiler, characterized in that the heating elements are constituted in each room or zone that must be heated by at least one conductive tube that snaps into the floor of the room or area and whose ends are connected to a distribution manifold that is connected in turn to the water heater and independently regulates the temperature of each zone through respective thermostats and valves, such as solenoid or motorized valves. Heat systems of this type have a number of drawbacks as they require a large investment in facilities and maintenance, and also, in the event that a leak or any other problem occurs somewhere in the installation, the entire system will It is affected. However, the proposed invention provides an autonomous modular radiator system. In case one of the radiators of this type presented some kind of problem, the others would not be affected. It is also important to keep in mind that the system provided does not require large investments in facilities and maintenance.

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 ES 1 065 787 we find a modular electric radiator, characterized in that it comprises at least: heating means, comprising at least a plurality of thermal metal resistors, a plurality of curved profile diffuser modules, comprising, in turn, a plurality of internal fins, joining means, a plurality of joining bars. 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 vertical conduits that run between the horizontal conduits closed at their ends. This body is completed with two series of external diffuser fins, located on either side of the set of horizontal and vertical conduits, in coplanar position on each side. The assembly thus formed is closed on the sides by means of covered paths that house the control elements, such as ignition switch, thermostats, etc. It is also known that the whole body is subdivided, according to planes perpendicular to the horizontal conduits, in equal independent modules, each of whose modules includes sections of horizontal ducts, a vertical duct that runs between the sections of horizontal ducts, in which it flows, and two vertical diffuser fins that run in coincidence with the vertical ducts, attached to them. The horizontal pipe sections have internal threading in different directions from their end sections. The joining of consecutive modules is carried out by means of intermediate bushings that are arranged externally and from their extreme thread sessions in different directions, coinciding with the internal of the horizontal sections of tubes, so that by turning these intermediate bushings in the corresponding direction they are screwed together at the opposite ends of the horizontal sections of the tubes of two consecutive modules. In these radiators the composite body based on the horizontal and vertical pipes is filled with oil or a similar thermal fluid, which is heated by electric resistors installed inside the same body. This constitution requires that the closure of the ends of the horizontal pipes be tight, in order to prevent thermal fluid leakage. On the other hand, the weight of these radiators is relatively high as the set of horizontal and vertical pipes is filled with oil or other similar thermal fluid. Finally, it should be noted that the fact that the radiator is filled with oil implies an increase in the cost of the radiator.

Por otro lado, en la patente ES 2 230 991 A1, del mismo solicitante que la invención propuesta en este documento, se presenta un radiador eléctrico de bajo consumo 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, caracterizado porque se encuentra 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 cm3. En el exterior del depósito pero dentro de la carcasa, se encuentran la bomba y al menos dos dispositivos electrónicos y termostáticos. El sistema presenta válvulas de seguridad para los serpentines y para el depósito. A diferencia del citado documento, la invención que proponemos presenta sólo agua dentro del depósito, evitando el uso de aceite, lo que se traduce en un radiador más ecológico, que requiere menos mantenimiento, que resulta más económico, y que aporta, gracias a la nueva ubicación de los elementos, una mayor homogeneidad en el control y estabilidad de las temperaturas. On the other hand, in the patent ES 2 230 991 A1, of the same applicant as the invention proposed in this document, an electric radiator of low consumption constituted from a rectangular housing, partially divided in its interior into two zones and with removable front cover, presenting on the upper side of the left zone an outlet grill, and inside a diffuser element that is a finned coil, characterized in that it is connected by appropriate means of attachment to the heater-exchanger tank that is located the right area, of suitable material, hermetically closed 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. Outside the tank but inside the housing, there are the pump and at least two electronic and thermostatic devices. The system features safety valves for the coils and for the tank. Unlike the aforementioned document, the invention we propose presents only water inside the tank, avoiding the use of oil, which translates into a greener radiator, which requires less maintenance, which is more economical, and which, thanks to the new location of the elements, greater homogeneity in the control and stability of temperatures.

Se conocen actualmente en el estado de la técnica los radiadores conectados a calderas de gas que además del gran coste en instalaciones y mantenimiento, son potencialmente peligrosos. En el caso de los radiadores eléctricos, se conocen sistemas que consumen una gran cantidad de energía eléctrica, lo que encarece bastante su uso. Radiators connected to gas boilers are currently known in the state of the art which, in addition to the high cost in installations and maintenance, are potentially dangerous. In the case of electric radiators, systems that consume a large amount of electrical energy are known, which makes their 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 los utiliza. La instalación de estos aparatos es complicada y costosa, y en muchos de esos casos, resulta imposible conectarlos con energías alternativas y ecológicas. Many of the systems mentioned above also do not provide sufficient security to the facilities, while they 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 their location. We also found that known radiators are heavy and do not allow temperature adaptation in the place where they are used. The installation of these devices is complicated and expensive, and in many of those cases, it is impossible to connect them with alternative and ecological energies.

Así vemos, que hasta ahora no se conocía un radiador eléctrico que por sus novedosas características resuelva los inconvenientes mencionados anteriormente tanto en cuanto a los documentos citados como a otras invenciones o radiadores que encontramos en el estado de la técnica. Thus, we see that until now an electric radiator was not known which, due to its novel characteristics, resolves the aforementioned problems both in terms of the documents cited and other inventions or radiators that we find in the state of the art.

Tomando en consideración los casos mencionados y analizados los argumentos conjugados, con la invención que se propone en este documento se da lugar a un resultado final en el que se aportan aspectos diferenciadores significativos frente al estado de la técnica actual, y donde se aportan una serie de avances en los sistemas ya conocidos con sus ventajas correspondientes. Taking into consideration the cases mentioned and analyzing the conjugate arguments, with the invention proposed in this document, a final result is produced in which significant differentiating aspects are provided in relation to the state of the art, and where a series is provided. of advances in systems already known with their corresponding advantages.

En particular: In particular:

• •: Se aporta un radiador de alta eficiencia energética debido a los elementos que utiliza, la ubicación de los mismos y su estructura. A radiator of high energy efficiency is provided due to the elements it uses, their location and structure.

• •: Para conseguir la transmisión del calor sólo utiliza agua, lo que le hace que sea respetuoso con el medio ambiente y contribuye a la sostenibilidad de los recursos naturales. To achieve heat transmission, it only uses water, which makes it environmentally friendly and contributes to the sustainability of natural resources.

• •: La instalación y mantenimiento del sistema no requieren de grandes inversiones. The installation and maintenance of the system do not require large investments.

• •: Los radiadores son susceptibles de alimentarse eléctricamente de fuentes amigables con el medio ambiente, energías renovables. Radiators are likely to be powered electrically from environmentally friendly sources, renewable energy.

• •: 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 and non-central modular, you can set the temperature to suit the user according to the area you want, being able, for example, to be a room at a certain temperature, and another at a different one.

• •: Es fácilmente transportable y de bajo peso. It is easily transportable and low weight.

• •: 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.

• •: No requiere obras ni licencias para su instalación en cualquier tipo de edificación. It does not require works or licenses for installation in any type of building.

• •: No requiere una instalación central ni de una red de tuberías general. It does not require a central installation or a general pipe network.

• •: Ahorra espacio por su reducido volumen y permite fácilmente el Save space by its small volume and easily allow

cambio de ubicación al no ser un dispositivo fijo. change of location as it is not a fixed device.

Así, la invención se constituye a partir de los siguientes elementos: Thus, the invention is constituted from the following elements:

Una carcasa, dividida verticalmente en su interior en dos zonas, siendo una de ellas considerablemente superior a la otra en una relación 4/5 aproximadamente, y que presenta una cubierta removible en su cara frontal, y una parrilla de salida en la cara superior de la zona de mayor tamaño, y que alberga en su interior un difusor que es un serpentín aleteado, conectado por medios de tubos a un depósito de fluido dotado con una resistencia, estando dicho depósito unido a una bomba que permite que el agua discurra por todo la estructura de tuberías del radiador, el cual está dotado de un circuito con dispositivos electrónicos y termostáticos, estando tanto el circuito como la bomba conectadas apropiadamente a la red eléctrica, y toda la estructura de tuberías conectada a un depósito de expansión. El depósito de fluido sólo contiene agua calentada directamente por la resistencia. A housing, divided vertically in its interior into two zones, one of them being considerably superior to the other in an approximately 4/5 ratio, and which has a removable cover on its front face, and an outlet grill on the upper face of the area of greater size, and that houses in its interior a diffuser that is a finned coil, connected by means of tubes to a fluid reservoir endowed with a resistor, said reservoir being connected to a pump that allows the water to run through The radiator pipe structure, which is provided with a circuit with electronic and thermostatic devices, both the circuit and the pump being properly connected to the mains, and the entire pipe structure connected to an expansion tank. The fluid reservoir only contains water heated directly by the resistor.

En una realización diferente, el depósito de fluido contiene agua aditivada. In a different embodiment, the fluid reservoir contains additive water.

El funcionamiento es sencillo ya que el agua es calentada por la resistencia, y por efecto de la bomba, la misma fluye por los tubos del radiador pasando por dentro de los serpentines del difusor, emitiendo así calor al exterior. The operation is simple since the water is heated by the resistance, and by the effect of the pump, it flows through the radiator tubes passing inside the diffuser coils, thus emitting heat to the outside.

Para una mejor comprensión de esta memoria descriptiva se acompaña un dibujo que a modo de ejemplo no limitativo, describen una realización preferida de la invención: For a better understanding of this specification, a drawing is attached which, by way of non-limiting example, describes a preferred embodiment of the invention:

Figura 1: Perspectiva del radiador En la figura los elementos numerados corresponden a lo siguiente: Figure 1: Radiator Perspective In the figure the numbered elements correspond to the following:

1. one.: Carcasa Case

2. 2.: Cara frontal Front face

3. 3.: Parrilla de salida Grille output

4. Four.: Difusor Diffuser

5. 5.: Depósito de fluido Fluid reservoir

6. 6.: Resistencia Resistance

5 7. Bomba 5 7. Pump

8. Circuito 8. Circuit

9. Depósito de expansión El modo de realización preferida dada a manera de ejemplo no limitativo se constituye a partir de una carcasa (1), dividida verticalmente 9. Expansion tank The preferred embodiment given by way of non-limiting example is constituted from a housing (1), divided vertically

10 en su interior en dos zonas, siendo una de ellas considerablemente superior a la otra en una relación 4/5 aproximadamente, y que presenta una cubierta removible en su cara frontal (2), y una parrilla de salida (3) en la cara superior de la zona de mayor tamaño, y que alberga en su interior un difusor (4) que es un serpentín aleteado, conectado por medios de 10 in its interior in two zones, one of them being considerably superior to the other in an approximately 4/5 ratio, and having a removable cover on its front face (2), and an exit grill (3) on the face upper of the area of greater size, and that lodges in its interior a diffuser (4) that is a finned coil, connected by means of

15 tubos a un depósito de fluido (5) dotado con una resistencia (6), estando dicho depósito unido a una bomba (7) que permite que el agua discurra por todo la estructura de tuberías del radiador, el cual está dotado de un circuito (8) con dispositivos electrónicos y termostáticos, estando tanto el circuito como la bomba conectadas apropiadamente a la red eléctrica, y 15 tubes to a fluid reservoir (5) equipped with a resistor (6), said reservoir being connected to a pump (7) that allows water to flow through the entire radiator pipe structure, which is provided with a circuit (8) with electronic and thermostatic devices, both the circuit and the pump being properly connected to the mains, and

20 toda la estructura de tuberías conectada a un depósito de expansión (9). El depósito de fluido (5) sólo contiene agua calentada directamente por la resistencia. 20 the entire pipe structure connected to an expansion tank (9). The fluid reservoir (5) only contains water heated directly by the resistor.

Claims

1.-HIGH PERFORMANCE ELECTRICAL RADIATOR AND THERMODYNAMIC EFFICIENCY, constituted from a housing, divided vertically inside into two zones, one of them being

5 considerably higher than the other in an approximately 4/5 ratio, and which has a removable cover on its front face, and an outlet grill on the upper side of the larger area, and which houses a diffuser inside it is a finned coil, connected by means of tubes to a fluid reservoir equipped

10 with a resistor, said reservoir being connected to a pump that allows water to flow through the entire radiator pipe structure, which is provided with a circuit with electronic and thermostatic devices, both the circuit and the pump being properly connected to the power grid, and the entire pipe structure

15 connected to an expansion tank, characterized in that the fluid tank only contains water heated directly by the resistor. 2.-HIGH PERFORMANCE AND THERMODYNAMIC EFFICIENCY ELECTRICAL RADIATOR, according to claim 1, characterized in that the fluid reservoir contains additive water.