ES2397017B2

ES2397017B2 - Unidad terminal de free-cooling y procedimiento de operación de la misma.

Info

Publication number: ES2397017B2
Application number: ES201100344A
Authority: ES
Inventors: Guillermo ALONSO RODRÍGUEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2013-06-25
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: ES2397017A1

Abstract

Unidad Terminal de Free-Cooling para tratamiento de aire de impulsión de una zona a climatizar, caracterizado por una caja con dos embocaduras de admisión de dos flujos distintos de aire; una cámara de expansión del flujo de aire previamente tratado en una unidad externa; una cámara de expansión y tratamiento del flujo del aire procedente del exterior, con una batería térmica incorporada para tal fin; y una cámara de mezcla de los dos flujos de aire.#De forma que al mezclarse los dos flujos de aire de temperaturas opuestas para alcanzar la temperatura de impulsión necesaria, en ningún momento se reinvierta un proceso térmico realizado. Asegurando en todo momento la eficiencia energética y el máximo aprovechamiento de la energía del aire exterior.

Description

TÍTULO: Unidad Tenninal de Free-Cooling y procedimiento de operación del mismo. SECTOR DE LA TÉCNICA: Caja para tratamiento de aire de climatización. ESTADO DE LA TÉCNICA: Existencias de Cajas de Caudal constante, Cajas de Caudal variable y Cajas de Doble Conducto.

EXPLICACIÓN:

El invento se refiere a una unidad tenninal de climatización según las cláusulas de las reivindicaciones.

Las unidades tenninales de climatización son muy diversas y conocidas, de esta composición básica son las más habituales las cajas de caudal de impulsión, de fonna que se impulsa un flujo de aire a través de las mismas procedente de una fuente externa de ventilación.

Así tenemos las cajas de caudal constante en las que el caudal de aire impulsado es regulado por medio de un sistema que ofrece más o menos resistencia al aire asegurando un caudal fijo por la caja independiente de la presión a la entrada de la mIsma.

Por otro lado nos encontramos con las cajas de caudal variable en las que el regulador pennite más o menos flujo de aire nonnalmente atendiendo a las condiciones ténnicas de la zona de control.

Finalmente nos encontramos con las cajas de doble conducto, en las que en una caja con dos embocaduras de entrada de aire son controladas por un único servomotor

de acción inversa que al cerrar el paso de una de las entradas de aire, lo abre

simultáneamente en la otra. De fonna que en la parte posterior de la caja se mezclan

los dos flujos de aire, asegurando un caudal constante y una temperatura variable en

función de la mezcla que se realice. Este tipo de caja actualmente se encuentra en

desuso por la falta de eficiencia energética que supone tener que calentar un flujo de

aire, a la vez que enfriar el otro flujo de aire para finalmente alcanzar una temperatura

mezcla de ambas a impulsar por la tercera embocadura.

El invento trata de resolver este problema intentando encontrar una unidad tenninal que partiendo de la idea de dos flujos de aire a distintas temperaturas y la posibilidad de mezcla en la misma, resulte una mejora en la eficiencia energética importante sin necesidad de revertir algún proceso ténnico realizado. ( enfriar tras calentar o viceversa).

Este problema se resuelve con la unidad tenninal de las cláusulas de las reivindicaciones según el invento mediante sus características detenninantes, de fonna que en una de las dos cámaras independientes (Figura 1, 3 )en las que se recibe una de las embocaduras (Figura 1, 1 ) se incorpora una batería de transferencia ténnica (Figura 1, 5 ) de fonna que el aire que pasa a través de esa cámara sufre una transfonnación ténnica modificando su temperatura gracias a la actuación de su dispositivo de regulación que podrá ser externo o interno a la misma.

Igualmente por debajo de esa batería podrá incorporarse una bandeja para recogida de condensados. (Figura 1, 9 ). De esta fonna, se define esta unidad tenninal

para un sistema de climatización en el que principalmente con un sistema a dos tubos

podamos ofrecer simultáneamente frío o calor concretando esa posibilidad por cada

unidad terminal de free-cooling de que dispongamos.

El funcionamiento del sistema será tal que por una embocadura se introducirá

aire tratado de un climatizador a dos tubos con aire caliente o frío, y por la otra

embocadura se introducirá aire exterior o bien directamente o bien pretratado en el

mismo climatizador hasta alcanzar una temperatura confortable para su impulsión. Así

en invierno por ejemplo con calor en el climatizador por la embocadura

(Figura 1, ~) entrará aire tratado del climatizador a 35°C aproximadamente, mientras que por la embocadura (Figura 1, [!]) entrará aire en condiciones exteriores que si son

inferiores a 15°C aproximadamente se podrá precalentar en el climatizador hasta

alcanzar esa temperatura. Igualmente si las condiciones exteriores son superiores a las

condiciones de disefio,( en este ejemplo 15 OC) entrará en funcionamiento la batería

(Figura 1, ~) que le aportará la capacidad frigorífica necesaria.

Con este sistema se consigue un aprovechamiento máximo de las condiciones exteriores, realizando un free-cooling independiente en cada una de las Unidades Terminales de free-cooling que constituyen el invento. El procedimiento en época estival es totalmente análogo transportando ahora el conducto tratado en el climatizador aire frío y aire caliente el procedente del exterior, aportando ahora carga térmica positiva en la batería (Figura 1, ~).

El funcionamiento de la unidad será tal que según la temperatura de la zona a climatizar y el punto de consigna tarado, el servomotor (Figura 1, ~)que actúa sobre las compuertas de las embocaduras (Figura 1, ~y [Th abrirá y cerrará el paso de aire de forma inversa por cada una de ellas hasta alcanzar el punto de consigna, si se llega al caso de que un dispositivo final de carrera sefiale que la compuerta de aire exterior está totalmente abierta y por tanto cerrada la del aire tratado y aún así no se alcanza la temperatura de consigna, entonces abrirá la válvula de control que da paso al fluido térmico de la batería (Figura 1, ~) hasta alcanzar en el aire de impulsión que sale por la embocadura (Figura 1, 121 ) la temperatura de disefio, alcanzándose posteriormente el punto de consigna en la zona a tratar. El aire circulará impulsado o no por un ventilador incorporado en la propia embocadura y se expandirá así por las cámaras (Figura 1,~§] ~.

De esta forma en ningún momento se disminuye la eficiencia energética pues en ningún caso se enfría un aire previamente calentado ni viceversa, consiguiendo a su vez una máxima optimización del enfriamiento gratuito o free-cooling.

Claims

REIVINDICACIONES

1a._ Unidad Terminal de Free-Cooling caracterizado porque contiene dos flujos de aire soplantes generados externa o internamente a él a distintas temperaturas y caudales, que atraviesan sendas cajas independientes de expansión una de las cuales presenta una batería de transferencia térmica, tras la cual se produce la mezcla de ambos flujos en una cámara común de la que se dispone la embocadura de impulsión final.

2a.-Unidad Terminal de Free-Cooling según reivindicación la caracterizado por contar con dos compuertas ubicadas embocaduras de admisión y actuadas a partir de un servomotor de acción inversa de forma que al abrir una de las compuertas, cierra la otra en la misma proporción de forma que regulen los caudales que atraviesan las dos cámaras independientes.

3a._ Unidad Terminal de Free-Cooling según la reivindicación la caracterizado porque la batería de transferencia térmica podrá provenir de cualquier fuente primaria de energía así sea eléctrica, o bien una batería de aletas con circulación de un fluido térmico por su interior, pudiendo por tanto regularse por válvulas de control de caudal o temperatura del fluido o bien regulando la potencia eléctrica de la batería, pudiendo variar el material de la propia batería.

4a._ Unidad Terminal de Free-Cooling según las reivindicación 18 y 38 caracterizado porque podrá disponer de una bandeja de recogida de condensados producidos por la batería de transferencia de calor.

5a._ Procedimiento de operación de la Unidad Terminal de Free-Cooling según las reivindicaciones 1 a a 3a caracterizado porque la temperatura de salida del aire será en primer lugar responsabilidad de la mezcla de los aires existentes, y en segundo lugar a la batería de transmisión térmica.

6a._ Procedimiento de operación de la Unidad Terminal de Free-Cooling según las reivindicación 5a caracterizado porque la gestión de mando de arranque de la batería se conseguirá a través de un dispositivo de final de carrera que detecte el estado de las compuertas de admisión, procediendo a mandar arrancar la misma una vez detecte la compuerta de su embocadura de admisión abierta al 100% Y cerrada al 100% la compuerta de la embocadura que no da paso a la batería.

7a ._ Procedimiento de operación de la Unidad Terminal de Free-Cooling según las reivindicación 58 caracterizado porque la batería de transferencia térmica será regulada hasta alcanzar la temperatura de consigna del aire de impulsión actuando sobre su dispositivo de regulación que podrá ser externo o interno a la misma.

8a._ Unidad Terminal de Free-Cooling según la reivindicación la caracterizado porque puede contar con un ventilador incorporado en la propia embocadura que introduzca el flujo de aire procedente del conducto que abastece a la cámara con la batería.