ES2409082A1 - Sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua. - Google Patents

Sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua. Download PDF

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Abstract

Sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua. El sistema se basa en intercalar un by-pass termostático (1) en el punto de consumo de agua, como puede ser un grifo (6), entre la tubería de agua caliente (4) y la tubería de agua fría (5), conectadas a una caldera de calentamiento (8) de una instalación de consumo de agua, de manera que la apertura y cierre del grifo (6) conlleva una puesta en funcionamiento de la caldera (8) y de la propia bomba de circulación (9) intercalada en la tubería de agua caliente (4), haciendo que el agua circule a través de dicha tubería de agua caliente, el by-pass (1), tubería de agua fría (5) y retorno a la caldera (8), calentándose el agua hasta alcanzar una temperatura predeterminada, en cuyo momento se cierra el by-pass (1) y se consigue tener agua caliente en el grifo (6), tras la apertura de éste, en la posición de agua caliente. La bomba de circulación (9) es comandada por un relé (10) que es accionado a través de un flujostato (11) intercalado en la propia tubería de agua caliente (4).

Description

SISTEMA DE INTERRUPCION DE PASO DE AGUA EN INSTALACIONES DE CONSUMO DE AGUA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua, y mas concretamente a un sistema previsto para evitar la pérdida de agua fría y consiguiente gasto energético cuando se solicita agua caliente en un punto de consumo.
El objeto de la invención es conseguir que de forma ecológica sea posible ahorrar agua sin perder confort y optimizando los recursos hídricos y energéticos con la ventaja del ahorro de agua fría y templada que se vierte normalmente y de forma irremediable cuando se lleva a cabo la apertura, por ejemplo, de un grifo de agua caliente hasta conseguir la temperatura deseada del agua, consiguiéndose también un ahorro en lo que es el sistema de depuración del agua y ahorro de energía, ya sea gas o electricidad, requerida por la correspondiente caldera necesaria para calentar el agua.
Es asimismo objeto de la invención proporcionar un dispositivo que pueda incorporarse a cualquier instalación ya existente, de forma sencilla, con un funcionamiento totalmente automático, sin necesidad de equipos o circuitos electrónicos, y con un circuito eléctrico sumamente sencillo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, cada vez que en una vivienda se solicita agua caliente en un grifo, la apertura de éste supone salida de agua fría durante un tiempo que transcurre desde que la caldera empieza a calentar agua hasta que esa agua calentada por la caldera llega al grifo, es decir que primeramente se tiene que desalojar toda el agua fría del conducto comprendido entre el grifo y la caldera, más el agua templada producida al inicio del calentamiento, agua que se está desperdiciando y además supone un gasto energético por el funcionamiento de la caldera durante ese tiempo.
Es decir, actualmente en la mayoría de las viviendas, cuando se desea utilizar agua caliente, es necesario abrir el grifo respectivo y esperar a que el agua llegue a la temperatura adecuada para su utilización, gastando muchos litros de agua y gasto de energía.
Sin embargo, en algunas viviendas se dispone de un acumulador de agua en circuito cerrado con bomba de circulación, lo que permite disponer de agua caliente inmediatamente al abrir el grifo, persiguiendo el no desperdiciar agua alguna.
El inconveniente que presenta este sistema es el coste de la instalación y el gasto de energía, pues la bomba de circulación está constantemente activada, y por muy buen aislamiento que se tenga en la tubería, siempre habrá pérdidas de calor, a lo que hay que añadir el coste económico que supone el depósito acumulador y el espacio ocupado por éste.
Asimismo, cabe destacar que la recirculación se realiza por un circuito principal, quedando algunos tramos de tubería sin recircular, con agua fría en su interior que se desperdiciará hasta que llegue el agua caliente, al abrir su respectivo grifo, como puede ser, por ejemplo, un bidet alejado de la red del circuito principal de recirculación.
También existen edificios de viviendas con el sistema anteriormente comentado aplicado a todo el edificio, subiendo y bajando el agua por unas tuberías generales que hacen el circuito cerrado, pero no realizan el circuito por las tuberías particulares de las viviendas.
El inconveniente de este tipo de edificios y por tanto de las viviendas, es que la tubería general actúa como si fuera una caldera individual, de manera que cuando se requiere agua caliente es necesario abrir el grifo y esperar a que el agua caliente llegue hasta la tubería general del solicitante, desperdiciando el agua fría de su interior. En este caso las tuberías de cada vivienda, se comportan como si fueran algunos tramos que quedan fuera de la recirculación como en el ejemplo anterior.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero eficaz.
Mas concretamente, el sistema de la invención se basa en montar un by-pass termostático entre la tubería de agua caliente y la tubería de agua fría, inmediatamente anterior al grifo de salida de agua, (evitando tramos de tuberías fuera de la recirculación) de manera que en la tubería de agua caliente entre dicho by-pass y la caldera está situada la bomba de circulación y un flujostato capaz de actuar sobre un relé que es el que comanda el funcionamiento de la bomba.
De esta forma, cuando se abre el grifo de agua caliente, y se vuelve a cerrar inmediatamente, el correspondiente sensor de caudal de la caldera detecta el paso de agua y pone a dicha caldera en funcionamiento, a la vez el flujostato también detecta el paso del agua y conecta la bomba de circulación, con lo que el agua procedente de la caldera y a través de la tubería de agua caliente, pasa por la bomba, por el flujostato y alcanza el by-pass, pasando por éste y retornando de nuevo a la caldera a través del conducto de agua fría, haciendo una recirculación en circuito cerrado pero sin llegar al grifo puesto que el agua se recircula por el by-pass, poniéndose en funcionamiento la válvula termostática del by-pass, de manera que una vez alcanzada la temperatura deseada, esa válvula termostática se cierra y el flujo del agua caliente se detiene haciendo que el flujostato desconecte la bomba de circulación, y la caldera se detenga, quedando el circuito con el agua caliente y en reposo, pasando a funcionar la caldera de forma convencional, con lo que se obtiene agua caliente directamente en el momento de abrir dicho grifo.
Es decir, con el sistema referido, cuando se abre un grifo de agua caliente, el flujostato detecta la circulación del agua y cierra un contacto que manda corriente de maniobra a un relé, cerrando éste unos contactos de mayor potencia que alimentan la bomba, la cual aunque se cierre el grifo mantendrá los contactos del flujostato cerrados al estar recibiendo agua a través del by-pass termostático y tubería de agua fría, haciendo que el flujo de agua no pare.
Cuando se alcanza la temperatura programada, el by-pass termostático se cierra, con lo que el flujo de agua cesa y se desactiva el relé, y como consecuencia se para la bomba de circulación y la caldera.
Ahora bien, cuando se abre de nuevo el grifo para consumir agua
caliente, se vuelve a poner en funcionamiento la bomba de circulación (ahora sin ninguna función especifica ya que el by-pass esta cerrado) impulsando agua caliente a través de la tubería correspondiente hasta el grifo, pasando a funcionar la caldera de forma convencional, esto es, se abre el grifo de agua caliente, se conecta la caldera, se cierra el grifo, se desconecta.
De esta forma no se desperdicia nada de agua fría, puesto que el agua que se está calentando está circulando a través del by-pass, la bomba, y el conducto de agua fría, es decir retornando a la caldera, hasta que se detecta por parte de la válvula termostática del by-pass la temperatura programada, en cuyo caso se cierra dicho by-pass, desconectándose la bomba de circulación y la caldera, permitiendo la alimentación de agua caliente directa al grifo en el caso de la apertura de éste en la posición de agua caliente.
Durante el tiempo que dura la recirculación del agua a través del by-pass, para calentamiento del agua hasta la temperatura programada, se puede ir preparando todo lo necesario para la ducha, en caso de utilizar la ducha de agua caliente, pudiendo utilizar ésta como si no existiera el by-pass termostático, puesto que cuando ha realizado su cometido, dicho by-pass se cierra y no vuelve a actuar mientras el agua de la tubería esté caliente, por lo que su función es evidentemente la de permitir que recircule el agua hasta que esta alcance una temperatura de uso.
Al cabo de un tiempo sin utilizar agua caliente, el agua de su tubería se enfría, habiendo vuelto a su posición de reposo, es decir de apertura, el by-pass, pudiendo volver a accionar la recirculación abriendo y cerrando de nuevo el grifo en posición de agua caliente.
En conclusión, cuando la tubería de agua caliente tiene agua fría,
al abrir y cerrar el grifo, la caldera se pone en funcionamiento hasta que se
llega a la temperatura programada en el punto de consumo correspondiente, que es el grifo, de manera que cuando se alcanza esa temperatura del agua, si se vuelve a abrir el grifo, se conseguirá agua caliente directamente, quedando desactivado el by-pass termostático.
Finalmente, cabe destacar el hecho de que colocando un by-pass termostático en cada punto de consumo de la vivienda, al abrir y cerrar el grifo desde cualquier punto, se pondrá en marcha la recirculación, ira pasando el agua recirculada por el by-pass mas cercano o que le ofrezca menor resistencia al paso del agua, este alcanzará la temperatura programada y se cerrará, y así sucesivamente todos los by-pass existentes hasta que se cierre el último, quedando el flujo interrumpido, siendo detectado por la caldera y el flujostato de la bomba que se desconectarán, y quedará absolutamente toda la instalación con agua caliente disponible en todos los puntos de consumo, independientemente que haya varios circuitos principales, por ejemplo en viviendas grandes con mas de un circuito principal, o cualquier punto de consumo alejado del circuito principal.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.-Muestra una representación correspondiente al esquema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de
agua, todo ello realizado de acuerdo con el objeto de la invención.
La figura 2.-Muestra una vista esquemática del by-pass termostático que participa en el sistema representado en la figura anterior.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Como se puede ver en las figuras referidas, en la instalación de la invención participa, como elemento fundamental, un by-pass termostático (1), con un elemento termostático (2) y una válvula anti-retorno (3), estando dicho by-pass (1) conectado entre la correspondiente tubería de agua caliente (4) y la tubería de agua fría (5), quedando montado con anterioridad a un punto de consumo, como puede ser un grifo (6), según se representa claramente en la figura 1.
El conducto de agua fría (5) está lógicamente conectado a la correspondiente acometida (7) y a la caldera de calentamiento (8), de la que sale la tubería de agua caliente (4), en la que se ha previsto la bomba de circulación (9) que es comandada por un relé (10) que se activa a través de un flujostato (11), como mas adelante se expondrá, y que está al igual que la propia bomba de circulación (9) intercalado en la tubería de agua caliente (4). La alimentación eléctrica del flujostato (11) y del relé (10) se realiza a través de la correspondiente red de alimentación eléctrica (12).
De acuerdo con esta estructura, el funcionamiento es como sigue. Al accionar el grifo (6) en posición de agua caliente y volverlo a cerrar, ocurren las siguientes operaciones:
a)
El sensor (diferente del flujostato) de caudal de la caldera (8)
detecta paso de agua y la pone en funcionamiento.
b)
Asimismo, el flujostato (11) detecta el caudal y se conecta la
bomba de circulación (9), haciendo que el agua pase por la tubería de agua caliente (4) en la ida, hasta el grifo (6), y por la tubería de agua fría (5) de retorno a la caldera (8), pasando esa recirculación de agua a través del by-pass (1), manteniendo la caldera en funcionamiento.
c) El agua está circulando a través del by-pass (1) colocado con anterioridad al grifo e intercalado lógicamente entre las tuberías de agua caliente (4) y de agua fría (5), de manera que a través de ese by-pass (1) se está calentando el agua en su recirculación a través del mismo y retorno a la caldera (8).
d) Cuando el agua que llega al grifo (6) y que pasa por el by-pass
(1) alcanza la temperatura estimada, se cierra la válvula termostática del by-pass (1), interrumpiendo el paso del agua a través de éste, lo cual es detectado por los sensores de caudal, parando la caldera (8) y la propia bomba de circulación (9), quedando el sistema o by-pass (1) fuera de servicio, una vez realizado su cometido que es calentar el agua hasta la temperatura estimada.
e) Una vez el circuito parado, el agua se habrá calentado y quedará disponible inmediatamente al abrir el grifo de agua caliente (6), volviéndose a conectar la caldera (8) que pasa a funcionar de forma habitual, sin intervenir para nada el bypass (1), con lo que la caldera (8) seguirá aportando agua caliente de acuerdo con la demanda que tenga a través del grifo (6).
f) Al estar consumiendo agua caliente y regular su temperatura de uso, se estará aportando parte del agua templada que contiene la tubería de agua fría (5) aprovechando la energía empleada en su calentamiento, y quedando en pocos segundos la tubería ocupada por agua fría de nuevo.
g) El by-pass permanecerá cerrado mientras se tenga agua
caliente en el grifo (6), quedando el sistema by-pass (1) fuera
de servicio una vez realizado su cometido.
h) Cuando el agua del circuito se enfría, la válvula termostática
del by-pass (1) se abre, quedando en posición de trabajo, y
dispuesta para volver a recircular el agua, calentándola para
que cuando se abra de nuevo el grifo (6) se tenga agua caliente
en el mismo.
En definitiva, el funcionamiento puede resumirse en lo siguiente: cuando el usuario decide utilizar agua caliente en el grifo (6), por ejemplo para ducharse, abre y cierra dicho grifo (6) en la posición de agua caliente, y a partir de entonces se inicia la recirculación del agua caliente, a través de la tubería de agua caliente (4) del by-pass (1), de la tubería de agua fría (5), retornando de nuevo a la caldera (8), de manera que cuando el by-pass termostático alcanza la temperatura deseada del agua, se cierra el mismo interrumpiendo la circulación del agua a través de tal by-pass, consiguiendo con ello tener agua caliente en el grifo (6) en el momento de abrir el mismo.
Cabe decir que cuando el by-pass termostático se cierra, el flujo de agua cesa y se desactiva el relé (10) y como consecuencia la bomba (9).
Como es evidente, y según se ha podido deducir de la descripción realizada, no se pierde nada de agua fría, ni se requiere gasto de energía en el calentamiento del agua, ya que después de abrir y cerrar el grifo de agua caliente (6) para utilizar agua caliente, y tras un periodo de tiempo de funcionamiento por parte de la bomba (9), el agua alcanza su temperatura y entonces se para todo el sistema para que el agua caliente se tenga sobre el propio grifo (6), de modo que abriendo éste se consigue agua caliente directamente sin necesidad de que tenga que salir primero agua fría, como ocurre tradicionalmente.
El by-pass (1) previsto en el punto de consumo de agua puede fabricarse de muy diversas maneras, es decir ser una pieza independiente que
5 se acopla a cualquier grifo ya existente, o bien puedes ser un elemento integrado en el propio grifo, ya sea monomando o termostático, bien puede incluir un cierre termostático, un cierre eléctrico, un cierre manual, y presentar diferentes acabados y formas, así como estar realizado en distintos tipos de material.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua, que estando previsto para conseguir que durante el calentamiento de agua desde la caldera correspondiente hasta el grifo de consumo, no requiera la salida de agua fría, con el consiguiente ahorro tanto de agua fría como de energía en el funcionamiento de la caldera durante ese calentamiento del agua, se caracteriza porque entre las tuberías de agua caliente (4) y de agua fría (5), conectadas a la caldera de calentamiento (8), y con anterioridad o formando parte del propio grifo (6) de demanda de agua, se ha previsto un by-pass termostático (1), a través del cual el agua circula en circuito cerrado según un recorrido por la tubería de agua caliente, el propio by-pass, la tubería de agua fría y retorno a la caldera (8), con impulsión por parte de la correspondiente bomba (9) intercalada en la tubería de agua caliente (4), habiéndose previsto que una apertura y cierre en posición de agua caliente por parte del grifo (6), lleva consigo esa recirculación del agua a través del by-pass, hasta alcanzar una temperatura pre-establecida, en cuyo momento la válvula termostática del by-pass se cierra y el agua caliente a través de la tubería (4) puede ser consumida directamente tras la apertura del grifo (6).
  2. 2.-Sistema de interrupción de paso de agua en instalaciones de consumo de agua, según reivindicación 1, caracterizado porque la bomba (9) es comandada en su funcionamiento y parada por parte de un relé (10) que es activado por un flujostato (11) intercalado en la tubería de agua caliente, con posterioridad a la bomba de circulación (9).
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