ES2679019T3 - Sistema de panel de intercambiador de calor - Google Patents

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ES2679019T3 ES13171218.4T ES13171218T ES2679019T3 ES 2679019 T3 ES2679019 T3 ES 2679019T3 ES 13171218 T ES13171218 T ES 13171218T ES 2679019 T3 ES2679019 T3 ES 2679019T3
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Abstract

Sistema (1) de panel de intercambiador de calor que comprende una placa (2) de suelo de base y una lámina (3) de difusor de calor, comprendiendo dicha placa (2) de suelo de base al menos una ranura (4) longitudinal, comprendiendo dicha ranura (4) una parte (6) inferior y dos partes (5',5") de pared colocadas de manera opuesta, formando dichas partes (5',5") de pared y parte (6) inferior un rebaje (7) parcialmente circular en dicha placa (2) de suelo de base y comprendiendo la lámina (3) de difusor de calor una parte (8) de placa que tiene una superficie (9) superior y una superficie (10) inferior, comprendiendo dicha parte (8) de placa un perfil (11) longitudinal que se extiende desde la superficie (10) inferior hacia la placa (2) de suelo de base, comprendiendo el perfil longitudinal una superficie (12) de perfil exterior y una superficie (13) de perfil interior colocada de manera opuesta, siendo dicha superficie (12) de perfil exterior sustancialmente congruente con al menos la parte (6) inferior del rebaje (7) parcialmente circular, formando dicha superficie (13) de perfil interior un rebaje (14) dotado de una pared (15) interior sustancialmente tubular y teniendo una abertura (16) para recibir un tubo, caracterizado porque la superficie (12) de perfil exterior del perfil (11) comprende salientes (18) externos colocados en lados opuestos del perfil (11) longitudinal.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de panel de intercambiador de calor Campo tecnico
La invencion se refiere a un sistema de panel de intercambiador de calor que comprende una placa de suelo de base y una lamina de difusor de calor, comprendiendo dicha placa de suelo de base al menos una ranura longitudinal, comprendiendo dicha ranura una parte inferior y dos partes de pared colocadas de manera opuesta, formando dichas partes de pared y parte inferior un rebaje parcialmente circular en dicha placa de suelo de base y comprendiendo la lamina de difusor de calor una parte de placa que tiene una superficie superior y una superficie inferior, comprendiendo dicha parte de placa un perfil longitudinal que se extiende desde la superficie inferior hasta el perfil longitudinal que comprende una superficie de perfil exterior y una superficie de perfil interior colocada de manera opuesta, siendo dicha superficie de perfil exterior sustancialmente congruente con al menos la parte inferior del rebaje parcialmente circular, formando dicha superficie de perfil interior un rebaje dotado de una pared interior sustancialmente tubular y teniendo una abertura para recibir un tubo.
Antecedentes
El documento WO 2011/239964 da a conocer un sistema de intercambiador de calor segun el preambulo de la reivindicacion 1 que comprende un panel y un difusor de calor formados en una lamina de particulas comprimidas de grafito exfoliado. El panel incluye una ranura conformada para recibir un elemento termico. El difusor de calor comprende tambien una ranura conformada para acoplarse con la ranura de panel. Se situa un revestimiento entre el panel y el difusor de calor, comprendiendo dicho revestimiento una pestana extendida que sobresale desde el revestimiento hacia el difusor de calor. La pestana extendida retiene el elemento termico en la ranura del panel.
El sistema requiere que esten provistos huecos de separacion de pestana en el difusor de calor con el fin de permitir que la pestana retenga el elemento termico que es habitualmente un tubo. El sistema no proporciona una union facil de un intercambiador de calor al suelo de base.
Ademas, se conoce un sistema de intercambiador de calor que comprende un suelo de base y una placa de difusor de calor. El suelo de base esta dotado de rebajes paralelos entre si, estando proporcionados dichos rebajes para recibir el difusor de calor. Los difusores de calor estan formados en una lamina de metal y comprenden rebajes de retencion de tubo que se extienden de manera longitudinal que encajan en los rebajes del suelo de base. Se presionan tubos de intercambiador de calor dentro de los rebajes de retencion de tubo y las placas se clavan a la superficie del suelo de base mediante clavos o tornillos.
Este es un procedimiento costoso y que requiere tiempo y no proporciona union sencilla alguna de la placa de difusor de calor/del intercambiador de calor al suelo de base.
El documento WO 02/37032 describe un panel modular compuesto de material de aislamiento termico para su instalacion en sistemas de calefaccion bajo el suelo o de pared. El panel comprende un cuerpo de base rectangular plano y cavidades para albergar conductos termicos. Esta solucion es tambien bastante compleja y requiere tiempo.
Divulgacion de la invencion
Es un aspecto de la invencion proporcionar un nuevo sistema de intercambiador de calor que supere al menos una de las desventajas de la tecnica anterior o al menos proporcione una alternativa util.
Segun un primer aspecto de la invencion, se proporciona un sistema de intercambiador de calor tal como se describe en la introduccion y la superficie de perfil exterior del perfil comprende salientes externos colocados en lados opuestos del perfil longitudinal.
Mediante el sistema, se logra que los tubos se ajusten mediante clic facilmente en los rebajes de los paneles y que los paneles se unan facilmente al suelo de base mediante el singular sistema de clic entre el difusor de calor y el suelo de base. Esto se logra mediante los salientes proporcionados fuera del perfil de la lamina de difusor de calor, perforando las paredes de los rebajes del suelo de base. Ademas, el intercambio de calor entre los tubos y las laminas de difusor de calor se optimiza puesto que los rebajes de las laminas estan formados de tal manera que los tubos se encajan en el rebaje mediante encaje a presion.
Debido al sistema de ajuste a presion entre el suelo de base y la lamina, no es necesario realizar una sujecion independiente de las laminas al suelo de base, puesto que estan sujetas de forma apretada e inequivoca al suelo de base mediante la conexion de ajuste a presion/mediante clic entre las dos partes y proporcionada por los salientes. El perfil de las laminas de difusor de calor encaja en el rebaje de las placas de suelo de base.
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Por difusor de calor ha de entenderse que la placa de difusor de calor puede conducir la temperatura de los tubos colocados en el rebaje de la placa de difusor de calor hasta la superficie del difusor de calor. Por tanto, regula la temperatura del suelo y la temperatura de la sala en la que esta colocado.
Las ranuras proporcionadas en la placa de difusor de calor contienen tuberias/tubos que portan fluido caliente o frio para calentar o enfriar. Estas placas de conduccion termica se instalan sobre el suelo de base y difunden el efecto de calor/enfriamiento.
Como ejemplo, cada uno de los salientes externos colocado en la superficie de perfil exterior del perfil esta formado como un abultamiento, y siendo la altura de los salientes hi.
La distancia hi se mide entre la superficie exterior del perfil, desde donde se extiende el abultamiento, y es tangente al punto mas superior del abultamiento. Sustancialmente, el abultamiento esta conformado como semiesfera y proporcionado por una herramienta de punzonado que presiona el abultamiento hacia fuera desde el interior del perfil del material de placa. Mediante esta disposicion, queda una pequena compresion en la superficie interior del perfil.
La distancia hi es de 0,25 - 2,5 mm, preferiblemente de 0,5 - 1,5 mm. Sin embargo, el valor de hi depende de las propiedades de compresion del suelo de base. Cuanto mas comprimible sea el suelo, mayor sera el valor de hi requerido con el fin de obtener la adherencia correcta y suficiente entre la lamina de difusor de calor y el suelo de base. El diametro de base del abultamiento es de aproximadamente 3-5 mm.
Segun otro aspecto de la invencion, la altura de un saliente y la superficie superior de la lamina de difusor de calor proporcionan un angulo V de 2-45 grados.
Al tener la altura de los salientes externos inclinada en relacion con el nivel horizontal, la friccion y por tanto la adherencia entre el suelo de base y la lamina de difusor de calor se regula y mejora. La superficie del saliente externo dirigido hacia el suelo de base tiene una superficie de contacto con el suelo de base mayor que la superficie de los salientes dirigidos en sentido opuesto.
Segun otro aspecto de la invencion, los salientes externos estan colocados a una cierta distancia de la superficie inferior de la lamina de difusor de calor, siendo dicha distancia igual a o mayor que el radio de la pared interior sustancialmente tubular, estando dicha distancia medida entre el punto mas superior del saliente externo y perpendicular a la superficie inferior.
Al colocar los salientes (tambien denominados protuberancias) en la mitad inferior de la superficie exterior del rebaje, se ha mostrado que es mas sencillo proporcionar la protuberancia y ademas que se mejora el agarre entre la placa de intercambiador de calor y el suelo de base.
Como ejemplo, el diametro interno del rebaje de la lamina de difusor de calor es Di y el diametro del tubo colocado en dicho rebaje es [Di;Di*i,0i].
Al tener tal relacion dimensional entre el tubo y el rebaje de la lamina de difusor de calor, se garantiza una conexion apretada entre los dos componentes. Si existe un deslizamiento entre los dos componentes y los tubos encajan de manera holgada en los rebajes, el efecto de intercambio de calor se degrada y ademas existira un cierto ruido procedente de la union como resultado de la extension o encogimiento de los componentes debido a cambios por calor.
Segun otro aspecto de la invencion, el diametro interno del rebaje de la lamina de difusor de calor es Di, y la distancia entre los lados que delimitan la abertura es menor que el diametro Di del rebaje de la lamina de difusor de calor.
Por tanto, se garantiza que cuando el tubo esta colocado en el rebaje, se mantiene en su lugar debido a las dimensiones del tubo en comparacion con la abertura.
Como ejemplo, el diametro interno del rebaje de la lamina de difusor de calor es Di y la distancia entre los lados que delimitan la abertura es [Di*0,7;Di*0,99].
Por tanto, se garantiza que cuando el tubo esta colocado en el rebaje, se mantiene en su lugar. Los tubos estan realizados de un material flexible, elastico y deformable.
Segun otro aspecto de la invencion, los lados longitudinales que delimitan la abertura del rebaje comprenden salientes en forma de nariz.
Por tanto, se garantiza que los tubos se mantienen en su lugar y que los tubos no se danan debido a la forma lisa y redondeada de las narices sobresalientes.
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Segun otro aspecto de la invencion, la lamina de difusor de calor esta formada a partir de una placa de metal.
Un material adecuado es aluminio o cobre, que son ambos metales con buena conductividad de calor y frfo. Por tanto, son excelentes materiales para formar las placas de transferencia de calor. Cuando se usan laminas de aluminio, el grosor de las placas es de aproximadamente 0,3 - 0,6 mm.
Como ejemplo, las placas de suelo de base estan formadas de un material en forma estable que tiene unas ciertas propiedades de compresion, estando dichas propiedades de compresion adaptadas para garantizar que al menos una parte de los salientes externos estan embutidos en dicho material cuando las laminas de difusor de calor estan colocadas con la superficie de perfil exterior en los rebajes/las ranuras del suelo de base.
El suelo de base o al menos el rebaje del suelo de base tiene que tener cierta flexibilidad, donde se coloca el perfil de la lamina de difusor de calor, con el fin de recibir los salientes del perfil, y los salientes se sujetan al rebaje perforando las paredes del rebaje.
Las placas pueden ser placas a base de madera tales como tablero de partfculas, placas de chapa de madera, placas de madera, pero el suelo de base tambien puede estar formado de una espuma de PUR dura o EPS.
Breve descripcion del/de los dibujo(s)
La invencion se explica en detalle a continuacion haciendo referencia al/a los dibujo(s), en los que
la figura 1 muestra un sistema de panel de intercambiador de calor segun la invencion,
la figura 2 muestra una placa de suelo de base para el sistema de intercambiador de calor segun la invencion,
la figura 3 muestra una lamina de difusor de calor para el sistema de intercambio de calor segun la invencion,
la figura 4 muestra la lamina de difusor de calor en la figura 3 vista desde abajo, es decir, el lado enfrentado a la superficie superior del suelo de base, y
la figura 5 muestra una vista en seccion a lo largo de la lfnea V-V en la figura 4.
La figura 1 muestra un sistema 1 de panel de intercambiador de calor que comprende una placa 2 de suelo de base y una lamina 3 de difusor de calor colocada en la superficie 23 superior de la placa 2 de suelo de base. La placa 2 de suelo de base esta hecha de un material de placa estable tal como placas de madera, tableros de partfculas, placas de chapa de madera u otras placas a base de madera. Tambien puede estar formada de una espuma de PUR dura o EPS. La propiedad importante del material es que puede soportar un suelo o actuar como un suelo en sf, solo cubierto por una moqueta o similar, sin deformarse. Sin embargo, tambien debe presentar algunas propiedades de compresion para recibir la lamina 3 de difusor de calor tal como se explica a continuacion.
La placa 2 de suelo de base (vease tambien la figura 2) comprende una superficie 23 superior y una superficie 24 inferior colocada de manera opuesta, siendo planas ambas superficies y siendo el grosor de la placa normalmente de aproximadamente 2,2 cm. En la superficie superior, esta proporcionada una ranura 4 longitudinal, discurriendo el eje longitudinal de la ranura 4 en paralelo a los lfmites longitudinales de la placa 2 de suelo de base. Ventajosamente, esta esta conformada como una placa rectangular. La ranura 4 discurre por toda la longitud de la placa 2.
La ranura 4 comprende una parte 6 inferior y dos partes de pared colocadas de manera opuesta, una primera parte 5’ de pared y una segunda parte 5” de pared. La parte 6 inferior y las dos partes 5’, 5” de pared forman un rebaje 7 parcialmente circular/ovalado en la placa 2 de suelo de base. La mayor distancia entre las paredes 5’ y 5” primera y segunda es de aproximadamente 19 mm.
En la parte superior de la placa 2 de suelo de base, esta dispuesta la lamina 3 de difusor de calor. La lamina 3 de difusor de calor (vease tambien la figura 3) comprende una parte 8 de placa que comprende una superficie 9 plana superior y una superficie 10 plana inferior. Un perfil 11 longitudinal se extiende desde la parte 8 de placa hacia el suelo de base 2, siendo dicha superficie 12 de perfil exterior del perfil 11 longitudinal sustancialmente congruente con al menos la parte 6 inferior del rebaje 7 parcialmente circular/ovalado en la placa 2 de suelo de base. El perfil 11 longitudinal es una parte integrada de la parte 8 de placa. El grosor de la parte 8 de placa es de aproximadamente 0,5 mm. La lamina 3 de difusor de calor esta formada a partir de una placa de metal, y el perfil 11 longitudinal en dicha placa esta formado normalmente mediante una herramienta de doblado y una herramienta de punzonado para formar salientes. El metal puede ser aluminio, cobre u otro material conductor de calor adecuado.
El perfil 11 longitudinal comprende la superficie 12 de perfil exterior y una superficie 13 de perfil interior colocada de manera opuesta. La superficie 12 de perfil exterior esta formada de manera casi congruente con el rebaje 7
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parcialmente circular/ovalado en la placa de suelo de base en la que esta colocada y encaja cuando se ensambla el sistema 1.
La superficie 10 inferior de la lamina 2 de difusor de calor esta colocada en la superficie 23 superior del suelo de base 2 cuando se ensambla el sistema 1 de intercambiador de calor. La superficie 13 de perfil interior del rebaje 14 esta formada como una omega en seccion transversal y forma una pared 15 interior tubular. Tiene dimensiones tales que puede recibir un tubo de calor (no mostrado). Ventajosamente, el diametro exterior de un tubo de calor es de aproximadamente 16 mm, y la mayor distancia entre las paredes15 interiores tubulares del rebaje 14 es menor de 16 mm y aproximadamente de 15,8 -15,9 mm, lo que quiere decir que se produce una ligera deformacion del tubo de calor, estando dicho tubo de calor formado de un material plastico tal como polipropileno.
El tubo transfiere un fluido para calentar o enfriar la lamina 2 de difusor de calor. Mediante la relacion apretada entre el tubo y el rebaje 14 de la lamina 2 de difusor de calor, se garantiza que se produzca una transferencia de calor perfecta desde el tubo hasta la lamina 2 de difusor de calor dado que hay un contacto optimo entre los dos componentes.
El tubo se presiona dentro del rebaje 14 a traves de una abertura 16 del rebaje 14, estando dicha abertura 16 delimitada por dos salientes 21 en forma de nariz que se extienden por toda la longitud del perfil 11 longitudinal. La anchura de la abertura medida entre dos salientes en forma de nariz es de aproximadamente 12-13 mm.
En el rebaje 14, se proporcionan algunas impresiones 22 mediante una herramienta de punzonado o similar para realizar salientes 18 externos. Las impresiones 22 pueden verse en la pared 15 interior tubular. En la superficie 12 de perfil exterior, estan proporcionados los salientes 18 externos colocados de manera opuesta a las impresiones
12.
Esto tambien se muestra en la figura 4. Ademas, la figura 5 muestra una vista en detalle de un saliente 18 externo junto con su relacion con la superficie 12 de perfil exterior desde la que sobresale y de la que es parte integrada.
Los salientes 18 externos estan formados como abultamientos/salientes en semiesfera. La altura de cada saliente h1 es de 0,5 - 2,0 mm, ventajosamente 1,4 -1,8, preferiblemente 1,5 -1,7, medida entre el punto 20 mas superior de los salientes 18 y la superficie/base desde la que se extienden los salientes 18. El diametro de la base de cada saliente18 es de aproximadamente 3-5 mm, y los salientes son conicos. Los salientes 18 estan colocados en ambos lados externos del perfil 11 longitudinal, enfrentados respectivamente a la primera parte 5’ de pared y a la segunda parte 5” de pared. La distancia entre los salientes en cada lado del perfil es de aproximadamente 20-25 cm.
La altura de un saliente y la superficie 9 superior de la parte 8 de placa proporciona un angulo V de 2-45 grados
Las protuberancias estan colocadas a una distancia desde la superficie 10 inferior de la lamina 3 de difusor de calor, midiendose dicha distancia como la altura perpendicular desde la superficie 10 inferior y el punto mas superior del saliente 20. La distancia es igual a o mayor que el radio de la pared 15 interior sustancialmente tubular, es decir, D2.
El sistema 1 de intercambiador de calor se usa de la siguiente manera:
Se instalan varias placas de suelo de base de una manera conocida con el fin de formar un suelo de base interconectado.
Las laminas 3 de intercambiador de calor se presionan contra las placas 2 de suelo de base. Esto se realiza presionando el perfil 11 longitudinal proporcionado en cada lamina 3 de intercambiador de calor contra una ranura 4 de una placa 2 de suelo de base. Los salientes 18 externos colocados en la superficie 12 de perfil exterior garantizan que la lamina 3 de intercambiador de calor esta sujeta a la placa 2 de suelo de base. Los salientes 18 presionan dentro de las paredes de los rebajes 4 proporcionados en las placas 2 de suelo de base. De ese modo, no es necesario usar clavos para sujetar las laminas al suelo de base como es el caso en el sistema conocido. De esta manera, es facil construir el sistema de suelo y representa un ahorro de tiempo.
Despues de que se haya cubierto el suelo de base con las placas de difusor de calor, los tubos se ajustan mediante clic dentro de los rebajes 14 de la lamina de difusor de calor. El diametro del rebaje 14 de la lamina 3 de difusor de calor es D1 (habitualmente 15,8 - 15,9 mm) y el diametro del tubo colocado en dicho rebaje es [D1 ;D1 *1,01] (habitualmente [15,8 - 16,1]). Las dimensiones habituales para el tubo son de 16 mm.
Lista de referencias
1. sistema de panel de intercambiador de calor
2. placa de suelo de base
3. lamina de difusor de calor
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4. una ranura longitudinal
5. dos partes de pared colocadas de manera opuesta; 5’ primera parte de pared, 5" segunda parte de pared
6. parte inferior
7. rebaje parcialmente circular en dicha placa de suelo de base
8. parte de placa
9. superficie superior
10. superficie inferior
11. perfil longitudinal
12. superficie de perfil exterior
13. superficie de perfil interior
14. superficie de perfil interior que comprende un rebaje
15. pared interior tubular
16. abertura
17.
18. salientes externos
19. siendo la altura de un saliente h1
20. el punto mas superior del saliente
21. protuberancias en forma de nariz
22. impresiones
23. suelo de base de superficie superior
24. suelo de base de superficie inferior

Claims (6)

  1. 10
    15
  2. 2.
    20
  3. 3.
    25
  4. 4.
    30
  5. 5.
  6. 6.
    35
    REIVINDICACIONES
    Sistema (1) de panel de intercambiador de calor que comprende una placa (2) de suelo de base y una lamina (3) de difusor de calor, comprendiendo dicha placa (2) de suelo de base al menos una ranura (4) longitudinal, comprendiendo dicha ranura (4) una parte (6) inferior y dos partes (5’,5”) de pared colocadas de manera opuesta, formando dichas partes (5’,5”) de pared y parte (6) inferior un rebaje (7) parcialmente circular en dicha placa (2) de suelo de base y comprendiendo la lamina (3) de difusor de calor una parte (8) de placa que tiene una superficie (9) superior y una superficie (10) inferior, comprendiendo dicha parte (8) de placa un perfil (11) longitudinal que se extiende desde la superficie (10) inferior hacia la placa (2) de suelo de base, comprendiendo el perfil longitudinal una superficie (12) de perfil exterior y una superficie (13) de perfil interior colocada de manera opuesta, siendo dicha superficie (12) de perfil exterior sustancialmente congruente con al menos la parte (6) inferior del rebaje (7) parcialmente circular, formando dicha superficie (13) de perfil interior un rebaje (14) dotado de una pared (15) interior sustancialmente tubular y teniendo una abertura (16) para recibir un tubo, caracterizado porque la superficie (12) de perfil exterior del perfil (11) comprende salientes (18) externos colocados en lados opuestos del perfil (11) longitudinal.
    Sistema de panel de intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la altura de un saliente (18) y la superficie (9) superior de la lamina (3) de difusor de calor proporcionan un angulo V de 245 grados.
    Sistema de panel de intercambiador de calor segun las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque los salientes (18) externos estan colocados a una cierta distancia de la superficie (10) inferior de la lamina (3) de difusor de calor, siendo dicha distancia igual a o mayor que el radio de la pared (15) interior sustancialmente tubular, estando dicha distancia medida entre el punto (20) mas superior del saliente (18) externo y perpendicular a la superficie (10) inferior.
    Sistema de panel de intercambiador de calor segun las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el diametro interno del rebaje (14) de la lamina (3) de difusor de calor es D1, y la distancia entre los lados que delimitan la abertura (16) es menor que el diametro D1 del rebaje (14) de la lamina (3) de difusor de calor.
    Sistema de panel de intercambiador de calor segun las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque los lados longitudinales que delimitan la abertura (16) del rebaje (14) comprenden salientes (21) en forma de nariz.
    Sistema de panel de intercambiador de calor segun las reivindicaciones 1, caracterizado porque la lamina (3) de difusor de calor esta formada a partir de una placa de metal.
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