ES2388157A1 - System, procedure and machinery of cooling and/or refreshing air in a container - with an exchanger (cold radiator). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
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Abstract
Description
SISTEMA, PROCEDIMIENTO Y MAQUINARIA DE ENFRIAMIENTO Y/0 REFRESCAMIENTO DE AIRE EN UN RECINTO -CON UN INTERCAMBIADOR (RADIADOR DE FRIO). COOLING SYSTEM, PROCEDURE AND MACHINERY AND / 0 AIR COOLING IN AN ENCLOSURE - WITH AN EXCHANGER (COLD RADIATOR).
La presente patente va referida a un procedimiento nuevo de enfriamiento del aire de un recinto. Es posible su reproducción y reiteración con fines industriales. Se pretende la patente del procedimiento, así como la maquinaria utilizada para ello. The present patent refers to a new process of cooling the air of an enclosure. Reproduction and repetition is possible for industrial purposes. The patent of the procedure is intended, as well as the machinery used for it.
En el campo de la climatización o enfriamiento de aire en recintos habitables están extendidos los modelos de bomba de calor (transmisión por impulsión de aire) y suelos o techos radiantes (transmisión por convección). In the field of air conditioning or cooling of air in habitable enclosures are extended the models of heat pump (transmission by air impulsion) and floors or radiant ceilings (transmission by convection).
En el uso de bombas de calor, la impulsión de aire resulta muchas veces molesta y problemática para la salud: en el caso que nos interesa, el frío, el aire provoca corrientes que derivan en resfriados o dolores de garganta, entre otros. In the use of heat pumps, the air discharge is often annoying and problematic for health: in the case that interests us, the cold, the air causes currents that result in colds or sore throats, among others.
Los suelos y techos radiantes, como competidores del sistema propuesto de transmisión por convección, en régimen de refrigeración, no pueden conducir agua en el interior de sus tuberías a temperaturas inferiores a 17°C-19°C, aproximadamente, ya que por debajo de dicha temperatura se producirían condensaciones (dependiendo de la zona climática y temporada). Actualmente, compensan el no poder rebajar este límite deshumidificando el ambiente. Además, el refrescamiento por convección desde el suelo (radiante) contradice las leyes naturales de la termodinámica pues el frío tiende a descender, al contrario que el calor, que tiende a ascender. En los sistemas de techo refrescante existen paneles de falsos techos llenos de pequeñas tuberías que hay que ir ensamblando y que limitan la situación de luminarias y demás elementos que se empotren o cuelguen al techo, siendo, además, de coste importante. Pero, finalmente, dichos sistemas no solucionan el problema de las condensaciones que se pudieran crear. Radiant floors and ceilings, as competitors of the proposed convection transmission system, under refrigeration, cannot conduct water inside their pipes at temperatures below 17 ° C-19 ° C, approximately, since below such temperature would produce condensation (depending on the climatic zone and season). Currently, they compensate for not being able to lower this limit by dehumidifying the environment. In addition, cooling by convection from the ground (radiant) contradicts the natural laws of thermodynamics as cold tends to descend, unlike heat, which tends to rise. In the cooling ceiling systems there are panels of false ceilings full of small pipes that must be assembled and that limit the situation of luminaires and other elements that are recessed or hung to the ceiling, also being of significant cost. But, finally, these systems do not solve the problem of condensations that could be created.
Para ser efectivo el enfriamiento por convección, en función del recinto y las cargas térmicas, habría que enfriar el agua en los conductos hasta los 7°C-110C, sin necesidad de deshumidificar el ambiente, recogiendo y evacuando las condensaciones de agua. El sistema que se propone a patentar permite trabajar con estas temperaturas e inferiores y soluciona la recogida de condensaciones de agua que puedan producirse. Asimismo, se proponen unos emisores de frío tipo radiador, con determinadas características, no existentes ni comercializados en la actualidad. To be effective convection cooling, depending on the enclosure and thermal loads, the water in the ducts should be cooled down to 7 ° C-110C, without dehumidifying the environment, collecting and evacuating water condensation. The system that is proposed to be patented allows working with these temperatures and below and solves the collection of water condensations that may occur. Likewise, radiator-type cold emitters are proposed, with certain characteristics, not existing or currently marketed.
- Objeto de la invención Object of the invention
- s s
- Se aplican Leyes de Termodinámica para crear un sistema mediante Thermodynamics Laws are applied to create a system through
- equipos y elementos, con tecnología existente en el mercado, que son equipment and elements, with existing technology in the market, which are
- modificados y utilizados para producir refrigeración de aire de un recinto. El modified and used to produce air cooling of an enclosure. He
- novedoso sistema también prevé el retorno del aire y la recogida y desagüe de The new system also provides for the return of air and the collection and drainage of
- condensaciones. condensations
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- Así pues, el objeto de la patente es el sistema (procedimiento). con la Thus, the object of the patent is the system (procedure). with the
- reinterpretación y mejora de elementos. esquema y maquinaria necesaria reinterpretation and improvement of elements. scheme and necessary machinery
- propuestas para la refrigeración de aire por convección en un recinto, proposals for convection air cooling in an enclosure,
- susceptible de ser habitable. Se consigue un sistema de enfriamiento sin la liable to be habitable A cooling system is achieved without the
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- impulsión del aire, muchas veces molesta y problemática para la salud. Es un air drive, often annoying and problematic for health. Is a
- sistema válido para viviendas, oficinas, etc ..... , por su salubridad, muy valid system for homes, offices, etc ..., for its health, very
- recomendable para hospitales, centros de tercera edad y demás. La Recommended for hospitals, senior centers and others. The
- combinación de este sistema con los existentes en el mercado para emisión de combination of this system with those existing in the market for issuance of
- calor, tales como suelos radiantes, radiadores de calor y/o similares pueden heat, such as underfloor heating, heat radiators and / or the like may
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- evitar la climatización por impulsión de aire y solucionar la recogida de avoid air conditioning by air flow and solve the collection of
- condensaciones de agua. water condensation
- Descripción y principio de funcionamiento. Description and principle of operation.
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- El principio básico es el empleo de un equipo térmico (central de The basic principle is the use of thermal equipment (central
- producción de agua fría tipo bomba de calor, refrigeradora u otro elemento production of cold water type heat pump, refrigerator or other element
- productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido producer of hot-cold or fluid-operated water
- portador de temperatura que no sea agua), cuya tecnología, permita obtener temperature carrier other than water), whose technology allows obtaining
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- agua fría y agua caliente para diferentes usos (ACS, calefacción o cold water and hot water for different uses (DHW, heating or
- refrigeración). El agua fría (u otro elemento/fluido) obtenida del intercambio refrigeration). Cold water (or other element / fluid) obtained from the exchange
- aire-agua se hace pasar por el equipo objeto de la presente patente para el air-water is passed through the equipment object of the present patent for the
- acondicionamiento del aire del recinto en régimen de refrigeración (ver figura air conditioning of the enclosure under refrigeration (see figure
- 1). Las tuberías (con posible aislamiento, para evitar pérdidas) conducen el one). The pipes (with possible insulation, to avoid losses) lead the
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- agua fría (u otro elemento/fluido) al equipo a patentar. cold water (or other element / fluid) to the equipment to be patented.
- El equipo es una batería/intercambiador de calor que se utiliza para The equipment is a battery / heat exchanger that is used to
- refrigerar el aire de la estancia por convección. Es muy importante el retorno Cool the air in the room by convection. The return is very important
- del aire de mayor temperatura que hay en la estancia, que se produce, por of the highest temperature air in the room, which is produced, by
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- ejemplo, a través de un falso techo, en "plenum", o bien, mediante conductos. example, through a false ceiling, in "plenum", or, through ducts.
- Este retorno se realiza debido a la diferencia de temperaturas entre el aire frío This return is made due to the difference in temperatures between cold air
- y el aire del ambiente. El aire del ambiente al ser más ligero que el frío tiende a and the ambient air. The ambient air being lighter than cold tends to
- ascender, por lo que se realiza un retorno natural al equipo. Se observa un ascend, so a natural return to the team is made. A
- ejemplo de dicho retorno en la figura 3. example of said return in figure 3.
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- El frío se transmite por convección en caso de fluidos: gases o líquidos, The cold is transmitted by convection in case of fluids: gases or liquids,
- cuando absorben el frío en una porción y ésta se desplaza mezclándose con when they absorb the cold in a portion and it travels mixing with
- una más caliente cediéndole, así, frío. Este movimiento de convección es a hotter yielding, well, cold. This convection movement is
- provocado por diferencias de densidad a causa de las diferencias de caused by differences in density due to differences in
- so SW
- temperatura, logrando así un movimiento de convección natural. temperature, thus achieving a natural convection movement.
La emisión o disipación de frío dependerá 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. The emission or dissipation of cold will depend on the difference in temperatures between its surface and the surrounding environment and the amount of surface in contact with that environment. The greater the exchange surface and the greater the temperature difference, the greater the exchange.
Por tanto, el agua enfriada (u otro elemento, fluido/gas refrigerante) que recorra el serpentín del equipo (colocado en varias capas) producirá el enfriamiento del aire retornado. Existen unas aletas (en malla) que cubren el serpentín y provocan, al enfriar desde el propio serpentín, un mayor rendimiento, aumentando la superficie de intercambio. La malla que conforma estas aletas podrá tener distintas separaciones entre sí, para regular la cantidad de aire que pase a través de las mismas. Las condensaciones se recogerán y desaguarán a la red, mediante una bandeja de recogida en la parte inferior del equipo. Esta bandeja será en aluminio y/o plástico, en dos capas, con aislamiento entre ambas capas resistente a la difusión del vapor de agua y condensaciones, con la intención que no se trasladen las recogidas en la bandeja a través de sí misma. Valga como ejemplo de dicho aislamiento, la espuma elastomérica a base de caucho sintético flexible, de estructura celular cerrada y con un elevado factor de resistencia a la difusión de vapor de agua. Therefore, the chilled water (or other element, fluid / refrigerant gas) that runs through the equipment coil (placed in several layers) will cause cooling of the returned air. There are fins (in mesh) that cover the coil and cause, when cooling from the coil itself, greater performance, increasing the exchange surface. The mesh that forms these fins may have different separations from each other, to regulate the amount of air that passes through them. Condensations will be collected and drained to the network, using a collection tray at the bottom of the equipment. This tray will be in aluminum and / or plastic, in two layers, with insulation between both layers resistant to the diffusion of water vapor and condensation, with the intention that the collected in the tray does not move through itself. As an example of this insulation, elastomeric foam is based on flexible synthetic rubber, with a closed cell structure and a high resistance factor to diffusion of water vapor.
El equipo será continuo o modulado, pudiendo interconectar varios módulos para facilitar la fabricación y montaje de los mismos. La cantidad y dimensiones de estos será variable según el cálculo de rendimientos necesario para cada estancia en función de los parámetros y características de la misma. La conexión de los desagües será con un tubo, en la zona inferior, que conecte con pieza en T invertida, o con similar función, todos los desagües dirigiendo el agua hacia un punto, con una tapa que oculte y embellezca los mismos, o bien, provocando que la parte inferior del armazón, donde se sitúa la bandeja de recogida de condensaciones, sea móvil en altura para crear una pendiente continua de los diferentes aparatos interconectados. Éstos también pueden ser instalados con una ligera pendiente que colabore al desagüe. El desagüe se conectará a la red de saneamiento, bien de manera vista u oculta. Antes de realizar dicha conexión se ejecutará un sifón para evitar el retorno de olores desde la red. Al interconectar varios aparatos, se taponará el desagüe de las bandejas de recogida de condensaciones que no se utilice. The equipment will be continuous or modulated, being able to interconnect several modules to facilitate their manufacture and assembly. The quantity and dimensions of these will be variable according to the calculation of yields necessary for each stay depending on the parameters and characteristics of the same. The connection of the drains will be with a tube, in the lower zone, that connects with an inverted T-piece, or with a similar function, all the drains directing the water towards a point, with a cover that conceals and embellishes them, or , causing the lower part of the frame, where the condensation collection tray is located, is movable in height to create a continuous slope of the different interconnected devices. These can also be installed with a slight slope that collaborates with the drain. The drain will be connected to the sanitation network, either in a hidden or hidden way. Before making this connection, a siphon will be executed to prevent the return of odors from the network. When interconnecting several devices, the drain of condensation collection trays that is not used will be plugged.
El equipo de acondicionamiento de aire objeto de la presente patente puede ir colocado en un retranqueo del falso techo en su encuentro con paramentos verticales (ver figura 3, ejemplo en un posible "cortinero"), o bien ser un equipo de superficie quedando "visto" en el paramento vertical o empotrado en el propio paramento y/o techo. En el caso de quedar "visto" el armazón, tendrá características estéticas para tal fin. The air conditioning equipment object of the present patent can be placed in a recess of the false ceiling in its encounter with vertical walls (see figure 3, example in a possible "curtain"), or be a surface equipment being "seen" "in the vertical or recessed wall in the wall and / or ceiling itself. In the case that the frame is "seen", it will have aesthetic characteristics for this purpose.
Para el control del sistema se instalará un termostato y una centralita de control automatizado, pudiendo ser global, bien por zonas o independizado para cada una de las estancias a refrescar. Dicho control podrá ser conectable For the control of the system a thermostat and an automated control unit will be installed, being able to be global, either by zones or independent for each one of the rooms to be refreshed. Said control may be connectable
so a una instalación de control domótico.
So to a home automation control facility.
Como comentario adicional, buscando reforzar el respeto al medioambiente, se puede optar a que la "Central de Producción de agua fría" sea un sistema de "frío solar", conectada a una estructura solar que aproveche el calor para generar frío. Son sistemas novedosos, basados en la energía fotovoltaica o, preferiblemente, en la solar térmica (mayor rendimiento que la fotovoltaica). En este último caso, se utiliza una tecnología de refrigeración por absorción utilizando ciertos pares de sustancias como el agua y bromuro de litio o agua y amoniaco y el uso de un compresor térmico compuesto por un absorbedor y un generador (concentrador), consiguiendo de esta manera, el ciclo de refrigeración por absorción. As an additional comment, seeking to strengthen respect for the environment, it is possible to opt for the "Cold Water Production Center" to be a "solar cold" system, connected to a solar structure that takes advantage of the heat to generate cold. They are novel systems, based on photovoltaic energy or, preferably, thermal solar (higher performance than photovoltaic). In the latter case, an absorption cooling technology is used using certain pairs of substances such as water and lithium bromide or water and ammonia and the use of a thermal compressor consisting of an absorber and a generator (concentrator), obtaining this way, the absorption cooling cycle.
Es por ello que el uso del agua pretende ser una posibilidad como elemento portador de temperatura a circular por las tuberías y por el intercambiador, pudiendo utilizar otros elementos que consigan idéntico o mejor resultado para el enfriamiento del recinto. That is why the use of water aims to be a possibility as a temperature-carrying element to circulate through the pipes and through the exchanger, being able to use other elements that achieve the same or better result for cooling the enclosure.
La presente invención se ilustra claramente en la figura 3. The present invention is clearly illustrated in Figure 3.
Ejemplo 1 (figura 3): Encontramos un recinto que puede ser una oficina o la habitación de una vivienda. Para evitar que se vea el mecanismo inventado, por una cuestión estética, lo situamos en un rehundido del falso techo tipo cortinero. El principio de climatización parte de la base que los intercambiadores/radiadores de frío deben colocarse en las zonas de entrada de calor desde el exterior, es decir, fachadas y/o medianeras (en función de la exposición y vecindario de estas últimas). Al recinto se le dota de un falso techo que servirá de retorno de aire caliente, bien por plenum o conducido. Example 1 (figure 3): We found an enclosure that can be an office or a room living place. To avoid seeing the invented mechanism, for an aesthetic issue, we place it in a recess of the curtain-type false ceiling. The principle of air conditioning starts from the base that cold exchangers / radiators should be placed in the entrance areas of heat from the outside, that is, facades and / or medians (depending on the exhibition and neighborhood of the latter). The enclosure is provided with a false ceiling that will serve as a return for hot air, either by plenum or driven.
Ejemplo 2: Los intercambiadores/radiadores de frío podrían ir colocados en los paramentos verticales interiores de fachada o medianeras sin ocultarlos, quedando de superficie, vistos, con una tapa decorativa en su frontal o similar. Se colocarían en la parte superior de las paredes. Example 2: Cold exchangers / radiators could be placed in the interior vertical walls of the facade or medians without hiding them, remaining surface, seen, with a decorative cover on its front or similar. They would be placed on top of the walls.
Ejemplo 3: Se pueden colocar los intercambiadores/radiadores de frío empotrados en techo con una rejilla de salida de aire frío, o bien, empotrados en la pared (zona superior de la misma), con otra rejilla para similar función. Example 3: The built-in cold exchangers / radiators can be placed in ceiling with a cold air vent, or recessed in the wall (upper area of it), with another grid for similar function.
Los tres ejemplos propuestos se refieren a la colocación de los intercambiadores/radiadores. En todos los casos, el número de intercambiadores/radiadores es modular, pudiendo adicionar cuantos se necesiten en función del cálculo a realizar, donde se tendrán en cuenta las siguientes variables o parámetros: The three examples proposed refer to the placement of the exchangers / radiators. In all cases, the number of exchangers / radiators is modular, being able to add as many as needed depending on the calculation to be performed, where the following variables or parameters will be taken into account:
Las cargas térmicas del recinto a enfriar: iluminación, radiación solar, insolación a través de cristales y aislamientos, clima, diferencias equivalentes de temperatura. Cargas internas por aportación de personas y aparatos eléctricos. Mayoraciones por orientación. The thermal loads of the enclosure to cool: lighting, solar radiation, sunstroke through crystals and insulations, weather, differences temperature equivalents Internal charges for contribution of people and electrical appliances. Majorities by orientation.
- --
- Transmisión de calor por los cerramientos (área de los cerramientos: forjados, cubierta y paredes). -Aportación por intermitencia (horas de uso). Mayoraciones por pérdidas en conductos. Calor latente por aire de ventilación. Ventilación (volumen del recinto, renovaciones de aire). Heat transmission through the enclosures (area of the enclosures: slabs, roof and walls). -Intermittance contribution (hours of use). Majorities for losses in ducts. Latent heat by ventilation air. Ventilation (volume of the enclosure, air renovations).
Una vez realizado el cálculo, se decidirá qué modelo y número de radiadores a colocar. El modelo irá también determinado por el número "n" so variable de filas y columnas de conductos en el serpentín que lo conforma. Once the calculation is made, it will be decided which model and number of radiators to place. The model will also be determined by the number "n" It is a variable of rows and columns of conduits in the coil that forms it.
Este número "n" será en función del cálculo.
This number "n" will be based on the calculation.
En los componentes de uno de estos módulos de radiadores o intercambiadores se encuentran: un armazón metálico que cierra In the components of one of these radiator modules or exchangers are: a metal frame that closes
s perimetralmente a una batería de intercambio de calor con aletas (serpentines en varias filas y columnas), del tipo compacto agua-aire (podría también ser aire-aire). Las aletas serán de aluminio, cobre, cobre estañado, aluminio, de revestimiento doble prepintados o en el acero inoxidable AISI 304, para la obtención de una alta eficacia y rendimiento. El serpentín que recorre la batería se distribuirá en un número variable de filas y columnas y, aumentando la longitud de las tuberías en función del cálculo y necesidades térmicas del recinto a enfriar (con la colocación de varios módulos). En la parte inferior del conjunto se colocará un bandeja de recogida de s perimetrically to a heat exchange battery with fins (coils in several rows and columns), of the compact water-to-air type (it could also be air-to-air). The fins will be aluminum, copper, tinned copper, aluminum, double-coated prepainted or stainless steel AISI 304, to obtain high efficiency and performance. The coil that runs through the battery will be distributed in a variable number of rows and columns and, increasing the length of the pipes depending on the calculation and thermal needs of the enclosure to cool (with the placement of several modules). In the lower part of the set a collection tray will be placed
15 condensados, con pendiente y desagüe en sifón de los mismos. Todo el sistema contará con los accesorios, tuberías y valvulería necesarios, así como los anclajes a elementos sustentantes. Se instalará, además un termostato y sistema de control automático en lugar apropiado del recinto, que permitirá modificar la temperatura y programar tiempos de encendido y apagado. Este sistema será compatible con tecnología domótica y/o similar. 15 condensates, with slope and drain in their siphon. The entire system will have the necessary accessories, pipes and valves, as well as the anchors to supporting elements. In addition, a thermostat and automatic control system will be installed in an appropriate place in the enclosure, which will allow the temperature to be modified and time to turn on and off. This system will be compatible with home automation and / or similar technology.
En determinadas situaciones y casos, especialmente aquellos donde sea importante la altura del recinto y/o considerable la distancia entre el hueco In certain situations and cases, especially those where the height of the enclosure and / or considerable distance between the gap is important
o rejilla para retorno y el intercambiador/radiador, se podrá colaborar en la or grid for return and the exchanger / radiator, you can collaborate in the
25 circulación del aire retornado o de salida con sistemas mecánicos para aspiración en retorno o impulsión en salida (ver figura 3, puntos 25 y 26). 25 return or return air circulation with mechanical systems for return aspiration or outlet discharge (see figure 3, points 25 and 26).
La interconexión de modulas será con una pequeña pendiente en el sentido del desagüe de las condensaciones, conectando unas bandejas con otn=t~ "· al final, una salida para desagüe en sifón que se conecta a la red de san/ ·~miento. The interconnection of modules will be with a small slope in the direction of the condensate drain, connecting trays with otn = t ~ "· at the end, a drain outlet in a siphon that connects to the sanitation network.
Para conseguir enfriar los intercambiadores se emplea un equipo térmico (central de producción de agua fría tipo bomba de calor, refrigeradora 35 u otro elemento productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido portador de temperatura que no sea agua), cuya tecnología, permita obtener agua fría y agua caliente para diferentes usos (ACS, calefacción o refrigeración). El agua fría (u otro elemento/fluido) obtenida del intercambio aire-agua se hace pasar por el equipo objeto de la presente patente para el acondicionamiento del aire del recinto en régimen de refrigeración (ver figura 1). Las tuberías (con posible aislamiento, para evitar pérdidas) conducen el agua fría (u otro elemento/fluido) al equipo a patentar: intercambiador/radiador. In order to cool the heat exchangers, a thermal equipment is used (heat pump type cold water production center, refrigerator 35 or other cold-hot water producing element or with operation by means of a temperature-carrying fluid other than water), whose technology , allow to obtain cold water and hot water for different uses (DHW, heating or cooling). The cold water (or other element / fluid) obtained from the air-water exchange is passed through the equipment object of the present patent for the conditioning of the air of the enclosure under refrigeration (see figure 1). The pipes (with possible insulation, to avoid losses) lead the cold water (or other element / fluid) to the equipment to be patented: exchanger / radiator.
Descripción del equipo de acondicionamiento de aire (objeto de patente): Description of the air conditioning equipment (patent object):
La figura 1 describe el esquema de principio de funcionamiento de la propuesta a patentar. Figure 1 describes the principle of operation scheme of the proposal to be patented.
Para enfriar los intercambiadores se emplea un equipo térmico, central de producción de agua fría (1) tipo bomba de calor u otro elemento productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido portador de temperatura que no sea agua, cuya tecnología, aire-agua, permite obtener agua fría y agua caliente para diferentes usos. Las tuberías de impulsión (2), con posible aislamiento, conducen el agua fría (u otro elemento/fluido), previo paso por una bomba de circulación de agua fría (3) (u otro elemento/fluido), hacia el equipo a patentar: intercambiador/radiador (8). Tanto en la entrada al mismo como en la salida existirán unas llaves de corte (7) que, además, permitirán la interconexión con otros equipos (11 ). El intercambiador dispondrá de bandeja inferior con desagüe de entrada en un extremo para interconectar con otra unidad de radiador y en el otro extremo, la salida del desagüe, con sifón (9). Existirá un circuito de retorno del agua (3) desde el intercambiador, atravesando una válvula de tres vías (6) que, en caso de tener temperatura suficiente, el agua retornada la devolverá y recirculará al circuito de impulsión In order to cool the exchangers, a thermal equipment, a cold water production plant (1), such as a heat pump or another element that produces cold-hot water or is operated by means of a temperature-carrying fluid other than water, whose technology, air, is used -water, allows to obtain cold water and hot water for different uses. The supply pipes (2), with possible insulation, conduct the cold water (or other element / fluid), after passing through a cold water circulation pump (3) (or another element / fluid), to the equipment to be patented : exchanger / radiator (8). Both at the entrance and at the exit there will be some cutting keys (7) that, in addition, will allow interconnection with other equipment (11). The exchanger will have a lower tray with an inlet drain at one end to interconnect with another radiator unit and at the other end, the drain outlet, with a siphon (9). There will be a water return circuit (3) from the exchanger, going through a three-way valve (6) that, in case of sufficient temperature, the returned water will return it and recirculate to the supply circuit
(2) o bien, si la temperatura es insuficiente, hacia la central de producción de aire fría (1 ). El sistema, será regulado automáticamente por una centralita de control (5), en función de la temperatura del agua y de las necesidades térmicas de la dependencia a enfriar, controladas éstas por un termostato (1 O). (2) or, if the temperature is insufficient, towards the cold air production plant (1). The system will be automatically regulated by a control unit (5), depending on the temperature of the water and the thermal needs of the unit to be cooled, controlled by a thermostat (1 O).
FIGURA 2: FIGURE 2:
La figura 2 describe en detalle el intercambiador/radiador enfriador del aire en el recinto. Figure 2 describes in detail the exchanger / radiator air cooler in the enclosure.
El agua fría (u otro elemento/fluido) obtenida del intercambio aire-agua se hace pasar por el equipo objeto de la presente patente (8) para el acondicionamiento del aire del recinto en régimen de refrigeración. El intercambiador (8) dispone de conductos de entrada-salida del agua (12) en sus cuatro extremos. En uno de sus laterales está el conducto que llega desde la bomba de calor entrada (T0 1) y la salida de retorno (T02) y en el otro lateral la entrada (T0 4) y la salida (T0 3) de agua (u otro elemento/fluido) para conectar con otro intercambiador (11-figura 1). En la figura 2 se especifica que la temperatura T0 1<T0 2, ya el agua que entra en el intercambiador es más fría que la que sale del mismo, al producirse el intercambio de calor con el ambiente. Lo mismo sucede en T03<T04, pero, en este caso, se refiere a que la salida del agua hacia otro intercambiador, conectado al primero, será más fría que la que retorna del mismo, debido, de nuevo, al intercambio de calor con el aire del The cold water (or other element / fluid) obtained from the air-water exchange is passed through the equipment object of the present patent (8) for the air conditioning of the enclosure under refrigeration. The exchanger (8) has water inlet-outlet ducts (12) at its four ends. On one of its sides is the conduit that arrives from the inlet heat pump (T0 1) and the return outlet (T02) and on the other side the inlet (T0 4) and the water outlet (T0 3) (or another element / fluid) to connect to another exchanger (11-figure 1). Figure 2 specifies that the temperature T0 1 <T0 2, and the water entering the exchanger is cooler than the water that exits the exchanger, when heat exchange with the environment occurs. The same happens in T03 <T04, but, in this case, it refers to the fact that the water outlet to another exchanger, connected to the first one, will be colder than the one that returns from it, due, again, to the heat exchange with the air of
so recinto.
so enclosure.
El equipo de enfriamiento de aire (radiador de frío o intercambiador de temperatura) estará formado por los siguientes elementos: The air cooling equipment (cold radiator or temperature exchanger) will consist of the following elements:
- • •
- Envolvente-armazón (19) con sistema de anclajes a las aletas, serpentines y a los elementos sustentantes (paramento horizontal y/o vertical). Envelope-frame (19) with anchors system for the fins, coils and the supporting elements (horizontal and / or vertical facing).
- • •
- Batería de intercambio de calor con aletas (13) y serpentines (14) en varias filas y columnas (15), del tipo compacto agua-aire (podría también ser aire-aire, en caso de utilizar gas en lugar de agua), que cede el frío proveniente de las tuberías al recinto a acondicionar (transmisión por convección). Es la parte más importante del sistema. Estarán diseñados para lograr una gran área superficial de transferencia de calor por unidad de volumen. Las aletas (13) serán de aluminio, cobre, cobre estañado, revestimiento doble prepintados o en acero inoxidable AISI 304, para la obtención de una alta eficacia y rendimiento. El serpentín (14) que recorre la batería se distribuirá en un número variable "n" de filas y columnas (15) y, aumentando la longitud de las tuberías en función del cálculo y necesidades térmicas del recinto a enfriar (con la posible colocación de varios módulos). Heat exchange battery with fins (13) and coils (14) in several rows and columns (15), of the compact water-to-air type (it could also be air-to-air, if gas is used instead of water), which the cold from the pipes to the enclosure to be conditioned (convection transmission). It is the most important part of the system. They will be designed to achieve a large surface area of heat transfer per unit volume. The fins (13) will be made of aluminum, copper, tinned copper, double coated prepainted or stainless steel AISI 304, to obtain high efficiency and performance. The coil (14) that runs through the battery will be distributed in a variable number "n" of rows and columns (15) and, increasing the length of the pipes depending on the calculation and thermal needs of the enclosure to cool (with the possible placement of several modules).
- • •
- Bandeja de recogida de condensados (16), con pendiente y desagüe en sifón (9) de los mismos. Para evitar que las condensaciones (17) atraviesen la bandeja de recogida, ésta dispondrá de un aislamiento (entre capas) frente a la condensación (18) a modo "sándwich". Condensate collection tray (16), with slope and drain in siphon (9) thereof. To prevent condensation (17) from passing through the collection tray, it will have an insulation (between layers) against condensation (18) as a "sandwich".
La figura 3 describe el esquema de funcionamiento del procedimiento en un recinto ejemplo, descrito como 1 en el apartado 3.3. del presente Documento. Figure 3 describes the scheme of operation of the procedure in an example enclosure, described as 1 in section 3.3. of this document.
El sistema de enfriamiento del agua o gas podría ser mediante un equipo térmico, central de producción de agua fría(1 ), tipo bomba de calor u otro elemento productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido portador de temperatura que no sea agua, cuya tecnología, aire-agua, permite obtener agua fría y agua caliente, con llegada (según lo descrito en la figura 1) al intercambiador/radiador de frío (8). Se utiliza para refrigerar el aire de la estancia por convección (20). Por tanto, el agua enfriada (o gas refrigerante) que recorra el serpentín del equipo (colocado en varias capas) producirá el enfriamiento del aire retornado. The water or gas cooling system could be by means of a thermal equipment, cold water production center (1), heat pump type or other cold-hot water producing element or operated by a temperature-carrying fluid other than water, whose technology, air-water, allows to obtain cold water and hot water, with arrival (as described in figure 1) to the cold exchanger / radiator (8). It is used to cool the air in the room by convection (20). Therefore, the chilled water (or refrigerant gas) that runs through the equipment coil (placed in several layers) will cause cooling of the returned air.
En el ejemplo de la figura 3 se dispone el intercambiador (8) en un cortinero o foseado (27), donde el habitáculo dispone de un falso techo (21). El retorno de aire (23), se realizará por el falso techo, cuya dimensión de hueco vendrá diseñado por el cálculo (22), en función del las características del recinto a enfriar.
In the example of figure 3 the exchanger (8) is arranged in a curtain or pit (27), where the cabin has a false ceiling (21). The return of air (23), will be carried out by the false ceiling, whose dimension of hole will be designed by the calculation (22), depending on the characteristics of the enclosure to cool.
Dicho retorno de aire será mediante conductos o "plenum", a través de rejillas Said return of air will be through ducts or "plenum", through grilles
(24) con retranqueo del falso techo respecto el paramento vertical a modo de (24) with reinforcement of the false ceiling with respect to the vertical wall as a
5 foseado (27). Este retorno se hará, en principio, siguiendo los principios de la termodinámica, pero puede ser posible forzar o aspirar (25) la circulación del aire por el falso techo con uno/varios ventilador/es (o aspirador/es) o similar/es. En casos de carácter muy singular (altura, volumen, distancias en el recinto), se podrá colaborar en la circulación del aire retornado con aspiración (25) o impulsión (26) en la salida del aire, mediante sistemas mecánicos. 5 fossilized (27). This return will be made, in principle, following the principles of thermodynamics, but it may be possible to force or aspirate (25) the circulation of air through the false ceiling with one / several fan / s (or vacuum cleaner / s) or similar / s . In cases of a very unique nature (height, volume, distances in the enclosure), it will be possible to collaborate in the circulation of the returned air with suction (25) or impulse (26) in the air outlet, by means of mechanical systems.
Se colocará en un lugar accesible y apropiado a su función la Centralita de Control del Sistema y el Termostato (10). The System Control Unit and the Thermostat (10) will be placed in an accessible and appropriate place.
Claims (3)
- --
- Tuberías de impulsión (2), con posible aislamiento, Bomba de circulación (3) de agua fría (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) hacia el equipo a patentar. lntercambiador/radiador (8), en la reivindicación 2, con llaves de corte Supply pipes (2), with possible insulation, Circulation pump (3) of cold water (or other temperature-bearing element that replaces water) to the equipment to be patented. The exchanger / radiator (8), in claim 2, with cutting keys
- --
- Válvula de tres vías (6), en el circuito de retorno del agua (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) que, en caso de tener temperatura suficiente, el agua retornada recirculará al circuito de impulsión (2) o bien, si la temperatura es insuficiente, hacia la central de producción de aire fría (1 ). Three-way valve (6), in the water return circuit (or other temperature-carrying element that replaces water) that, in case of having sufficient temperature, the returned water will recirculate to the impulse circuit (2) or, if the temperature is insufficient, towards the cold air production plant (1).
- --
- Centralita de control (5) que regula automáticamente el sistema en función de la temperatura del agua (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) y de las necesidades térmicas de la dependencia a enfriar, controladas éstas por un termostato (1 O). Retorno del aire (23) de mayor temperatura que hay en la estancia al intercambiadorlradiador (8), se produce a través de un falso techo en "plenum" o mediante conductos. Control unit (5) that automatically regulates the system based on the temperature of the water (or other temperature-carrying element that replaces the water) and the thermal needs of the unit to be cooled, controlled by a thermostat (1 O) . Return of the highest temperature air (23) in the room to the radiator exchanger (8), is produced through a false ceiling in "plenum" or through ducts.
- --
- Conductos de entrada y salida del agua (12) en cada uno de sus laterales o extremos: un lateral con un conducto que llega desde la Central de Producción de agua fría (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua), que será la entrada de agua y otro para la salida (retorno de agua hacia el equipo térmico); en el otro lateral la entrada y la salida de agua para conectar con otro intercambiador (11). Envolvente-armazón (19) con sistema de anclajes a las aletas y a los elementos sustentantes (paramento horizontal y/o vertical) del equipo en la estancia a enfriar. Batería de intercambio de calor con aletas (13) y serpentines (14) en varias filas y columnas (15), del tipo compacto agua-aire (podría ser también aire-aire, en caso de utilizar gas en lugar de agua) que cede el frío proveniente de las tuberías al recinto a acondicionar (transmisión por convección). Las aletas (13) serán de aluminio, cobre, cobre Water inlet and outlet ducts (12) on each of its sides or ends: a side with a duct that arrives from the Cold Water Production Center (or other temperature-bearing element that replaces water), which will be the water inlet and another for the exit (return of water to the thermal equipment); on the other side the water inlet and outlet to connect with another exchanger (11). Enclosure-frame (19) with anchors system to the fins and supporting elements (horizontal and / or vertical facing) of the equipment in the room to be cooled. Heat exchange battery with fins (13) and coils (14) in several rows and columns (15), of the compact water-air type (it could also be air-air, in case of using gas instead of water) that yields the cold coming from the pipes to the enclosure to be conditioned (convection transmission). The fins (13) will be aluminum, copper, copper
- (15) (fifteen)
- y, aumentando la longitud de las tuberías en función del cálculo y necesidades térmicas del recinto a enfriar (con la colocación de varios módulos). Bandeja de recogida de condensados (16), con pendiente y desagüe de los mismos. Tendrá una entrada en un extremo para conectar con otro equipo de enfriamiento (se inutilizará en caso de no existir dicha conexión) y una salida en el otro extremo con desagüe en sifón (9) para conectar a la red de saneamiento. Para evitar que las condensaciones and, increasing the length of the pipes depending on the calculation and thermal needs of the enclosure to cool (with the placement of several modules). Condensate collection tray (16), with slope and drain thereof. It will have an inlet at one end to connect with other cooling equipment (it will be rendered useless if there is no such connection) and an outlet at the other end with a drain in a siphon (9) to connect to the sanitation network. To prevent condensations
- (17) (17)
- atraviesen la bandeja de recogida, ésta dispondrá de un aislamiento frente a la condensación (18) a modo "sándwich". cross the collection tray, it will have an insulation against condensation (18) as a "sandwich".
- --
- Termostato y sistema de control automático, conectable a un sistema de control domótico. Thermostat and automatic control system, connectable to a home automation control system.
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RU2552975C2 (en) * | 2013-11-05 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО ТЕРМЭК" | Floor heating (cooling) system |
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- 2009-09-18 ES ES200901917A patent/ES2388157B1/en not_active Withdrawn - After Issue
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