ES2829624T3 - Radiador de baja temperatura - Google Patents

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Holsteijn Robertus Cornelis Adrianus Van
René Bertinus Joannes Kemna
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Abstract

Un radiador, configurado para transferir calor entre un fluido en un interior del mismo y un entorno circundante, en el que el radiador comprende: - un cuerpo extruido, que comprende al menos cuatro canales de fluido en su interior, cuya dirección de flujo de fluido se extiende sustancialmente en una primera dirección y en el que los canales de fluido están dispuestos adyacentes entre sí en una segunda dirección, que es perpendicular a la primera dirección; - dos elementos de cierre, montados herméticamente contra los extremos de cabeza del cuerpo extruido y de los canales de fluido; - aletas en los lados del cuerpo extruido para formar canales de aire alargados, en el que las aletas están configuradas para aumentar el área interfacial entre el radiador y el entorno; y - una carcasa que comprende múltiples elementos de pared que se extienden en la segunda dirección, en el que la carcasa está configurada para aumentar la corriente de aire a través de los canales de aire, caracterizado por que los elementos de cierre forman canales de conexión, que están configurados para conectar de forma fluida los canales de fluido adyacentes en serie y por que una dirección del flujo de aire a través de los canales de aire se extiende en la segunda dirección.

Description

DESCRIPCIÓN
Radiador de baja temperatura
La presente invención se refiere a un radiador para la transferencia de calor entre un fluido en su interior y un entorno circundante.
Como medio para controlar la temperatura de las habitaciones, en particular, para calentar habitaciones, se conoce el uso de radiadores. En los radiadores, el calor se transfiere entre un flujo de fluido y el entorno. Por tanto, el radiador comprende canales de fluido y aletas, de tal forma que la transferencia de calor por conducción pueda tener lugar entre el fluido y el radiador y esa transferencia de calor por convección, en particular convección natural, pueda tener lugar entre el radiador y el entorno circundante.
Para que los sistemas de calefacción sean lo más eficientes posible, se ha convertido en una práctica común en el campo del control del clima proporcionar radiadores a través de los que la diferencia de temperatura entre el fluido, que entra en el radiador, y el entorno es relativamente baja. Estos radiadores se conocen generalmente como radiadores de baja temperatura (LT).
Como resultado de estas diferencias de temperatura más bajas, la cantidad de transferencia de calor por radiación, que escala con la diferencia de temperatura a la potencia cuatro, se reduce drásticamente y el componente principal de la transferencia de calor se convierte en convección. Para aumentar la transferencia de calor por convección a estas diferencias de temperatura más bajas en lugar de la placa de acero, se utilizan materiales con una conductividad térmica significativamente mayor como el cobre y el aluminio, lo que genera mayores costes para los radiadores de baja temperatura.
Para adaptar el radiador a las dimensiones específicas o a los requisitos de calefacción del entorno, se conocen radiadores modulares, por ejemplo, a partir de los documentos WO2006/077455 A1 y WO2013/068991 A1. Los módulos de tales radiadores comprenden canales de fluido con aletas que se extienden hacia fuera, en los que el fluido fluye a través de los canales y en los que las aletas proporcionan una gran superficie para que tenga lugar la convección natural. En tales radiadores, se pueden combinar varios canales de fluido para adaptar las dimensiones del radiador.
Los módulos de los radiadores modulares conocidos son generalmente de aluminio y generalmente se fabrican mediante extrusión o fundición a presión.
Sin embargo, una desventaja de estos radiadores modulares conocidos con módulos extruidos o moldeados a presión es que, debido al proceso de fabricación y a la configuración del producto, el uso de material para los canales de fluido y las aletas es elevado. Como resultado, la eficiencia de los radiadores modulares conocidos en términos de "producción de calor en relación con la cantidad de material utilizado" es relativamente baja. En otras palabras, los costes de material de estos radiadores de baja temperatura son elevados.
Un objeto de la invención es proporcionar un radiador que carece de los inconvenientes antes mencionados o al menos proporcionar una alternativa, preferentemente una alternativa con una relación de producción de calor a peso más alta.
La invención proporciona un radiador, configurado para transferir calor entre un fluido, tal como agua, en un interior del mismo y un entorno circundante, en el que el radiador comprende:
- un cuerpo extruido, que comprende al menos cuatro canales de fluido en su interior, cuya dirección de flujo de fluido se extiende sustancialmente en una primera dirección y en el que los canales de fluido están dispuestos adyacentes entre sí en una segunda dirección, que es perpendicular a la primera dirección;
- dos elementos de cierre, montados herméticamente contra los extremos de cabeza del cuerpo extruido y de los canales de fluido;
- aletas en los lados del cuerpo extruido para formar canales de aire alargados, en el que las aletas están configuradas para aumentar el área interfacial entre el radiador y el entorno; y
- una carcasa que comprende múltiples elementos de pared que se extienden en la segunda dirección, en el que la carcasa está configurada para aumentar la corriente de aire a través de los canales de aire, caracterizado por que los elementos de cierre forman canales de conexión, que están configurados para conectar de forma fluida los canales de fluido adyacentes en serie y por que un flujo de aire a través de los canales de aire se extiende en la segunda dirección.
Después de la instalación del radiador, en una realización del mismo, la primera dirección se extiende horizontalmente y la segunda dirección se extiende verticalmente.
Un radiador de acuerdo con la invención proporciona una ventaja con respecto a los radiadores modulares de la técnica anterior en que se puede reducir el uso de material tanto para los canales de fluido como para las aletas, sin disminuir la salida de calor del radiador. Adicionalmente, se puede aumentar la producción de calor de un radiador de acuerdo con la invención, en comparación con los radiadores modulares de la técnica anterior, que tienen una superficie de suelo proyectada similar.
La carcasa del radiador comprende múltiples elementos de pared, que se extienden en la segunda dirección. La carcasa forma por tanto una gran camisa, que rodea el cuerpo extruido, los elementos de cierre y las aletas. La carcasa, sin embargo, no tiene preferentemente un elemento de pared perpendicular a la segunda dirección, por lo que se forma un canal alargado a lo largo de la segunda dirección a través de la carcasa.
La carcasa está configurada para aumentar la corriente de aire a través de los canales de aire y, por lo tanto, aumentar la cantidad de transferencia de calor que es posible entre el radiador y el entorno, en particular, la cantidad de transferencia de calor resultante de la convección natural.
El aumento de tiro se debe a un efecto de acumulación en la carcasa. Este efecto de acumulación es causado por una diferencia de densidad entre el aire caliente y el frío, dando lugar a una corriente de aire ascendente. Debido a que la carcasa, puede extenderse sustancialmente por encima del cuerpo extruido, el aire caliente no se mezclará con el aire ambiente más frío, por lo que la diferencia de densidad permanecerá intacta a lo largo de la altura de toda la carcasa, dando lugar a un aumento de tiro de aire caliente.
Adicionalmente, la carcasa sirve para ocultar las aletas y el cuerpo extruido, que puede parecer poco atractivo para un usuario, mientras que la carcasa, que tiene preferentemente superficies exteriores lisas, puede parecer más atractiva.
Las aletas pueden, para un radiador de acuerdo con la invención, estar compuestas por finas piezas de láminas metalizadas. Puesto que estas láminas son finas, tienen una superficie relativamente alta, con lo que se facilita la transferencia de calor, en relación con su peso.
El espesor de las aletas puede ser considerablemente menor que el espesor de las aletas utilizadas en los radiadores modulares de la técnica anterior. Esto se debe a que los procesos de extrusión y fundición a presión, utilizados para fabricar los radiadores de la técnica anterior, no permiten que las aletas sean tan finas, o características que tengan al menos una dimensión sustancialmente pequeña. Para características creadas por extrusión o fundición a presión, como las aletas de los radiadores modulares de la técnica anterior, existe un requisito mínimo para sus dimensiones, que se derivan de los parámetros del proceso, propiedades de los materiales y valores geométricos.
La lámina metalizada de las aletas puede doblarse, de forma que porciones de la lámina metalizada se disponen contra el cuerpo extruido mientras que otras porciones se extienden alejándose del cuerpo. Como tal, el calor se puede transportar desde el cuerpo extruido hacia las porciones de la lámina metalizada que se extienden, después de lo que el entorno se calienta en las porciones que se extienden lejos del cuerpo, dando así lugar a la convección natural.
La lámina metalizada está doblada de tal manera, que se forman canales de aire, que están definidos por el cuerpo y la lámina metalizada. Un eje longitudinal de los canales de aire, a lo largo del que se produce el flujo del aire caliente, se dispone de este modo en paralelo a la segunda dirección. Como tal, en una realización preferida, el flujo en los canales de aire se dirige en dirección vertical, lo que es óptimo para la convección natural.
Las aletas, en una realización del radiador, se montan, preferentemente sueldan, al cuerpo extruido. Por lo tanto, la lámina metalizada de las aletas puede estar hecha de un material diferente al aluminio que se ha utilizado para el cuerpo extruido. Preferentemente, las aletas están hechas de un material que tiene un coeficiente de transferencia de calor muy alto, para que la lámina metalizada de las aletas se pueda hacer muy fina, pero que mantenga suficiente conducción de calor a través de las aletas.
Con respecto a las aletas de la técnica anterior, las aletas de láminas metalizadas finas pueden tener una mayor eficiencia. Esto es causado por el espesor reducido de las aletas, lo que permite una mayor densidad de aletas y, por lo tanto, una mayor área interfacial entre las aletas y el entorno.
En una realización del radiador de acuerdo con la invención, una relación de producción de calor a peso de 80 a 100 vatios por kilogramo de material utilizado (sin carcasa), similar a una relación peso a producción de calor entre 10 -12,5 kilogramos por kilovatio, se puede lograr para un régimen de temperatura de 45 °C/35 °C/20 °C. Este régimen de 45 °C/35 °C/20 °C se define como el régimen para un radiador con una temperatura de entrada de fluido de 45 °C, una temperatura de salida del fluido de 35 °C y la temperatura del aire del entorno siendo 20 °C, en el que el calor se intercambia mediante convección natural únicamente.
En comparación, los radiadores modulares de la técnica anterior tienen una relación de peso a producción de calor de 35-40 kilogramos por kilovatio (sin carcasa) y los radiadores de panel de acero tienen una relación de peso a producción de calor de 60-70 kilogramos por kilovatio (sin carcasa) en el mismo régimen de temperatura para el intercambio de calor solo por convección natural.
Esta producción de calor significativamente mayor con un menor uso de material y, por lo tanto, costes de material, puede ser el resultado de las medidas combinadas utilizadas en el diseño y dimensionamiento de una realización del radiador de acuerdo con la invención:
- las dimensiones preferidas del cuerpo extruido, con los canales de fluido en su interior, siendo entre 100 mm y 200 mm en la segunda dirección y entre 10 mm y 25 mm en una tercera dirección, perpendicular a la primera y segunda dirección, lo que conlleva a un uso mínimo de material para el cuerpo extruido;
- las dimensiones preferidas de las aletas, con un espesor de material inferior o igual a 0,5 mm, una dimensión en la segunda dirección que es sustancialmente igual o ligeramente menor que la del cuerpo plano extruido en la segunda dirección y una dimensión en la tercera dirección del 25 % al 60 % de la dimensión de la aleta en la segunda dirección, resultando en un uso mínimo de material para las aletas, sin comprometer la cantidad de transferencia de calor;
- una densidad de aletas, siendo la cantidad de aletas por unidad de longitud a lo largo de la primera dirección, entre 150 y 250 aletas por metro, conduciendo a un número máximo de canales de aire optimizados, que tienen un efecto chimenea, para transferir el calor de las aletas al aire que fluye por los canales;
- la mayor superficie de contacto entre las aletas y el cuerpo plano extruido, resultando en una transferencia de calor óptima del cuerpo extruido a las aletas;
- una trayectoria única para que el líquido fluya a través del cuerpo, pasando así cada uno de los canales de fluido en serie, lo que da como resultado una mayor longitud de la trayectoria de fluido, en comparación con los radiadores modulares de la técnica anterior con dimensiones similares, mientras se mantiene el principio de intercambio de calor a contracorriente, proporcionando una transferencia de calor más eficiente del fluido al cuerpo extruido sobre las aletas, montadas en el cuerpo; y
- la posición del cuerpo extruido en la parte inferior de la carcasa, lo que da como resultado un aumento de la flotabilidad térmica en el resto de la carcasa que se extiende por encima del cuerpo extruido.
En comparación con los radiadores modulares de la técnica anterior con dimensiones exteriores similares, se puede utilizar una menor cantidad de material para un radiador. Esto se logra mediante el espacio sobre el cuerpo extruido, en la carcasa, que no está ocupado con aluminio, sino que contiene aire caliente para inducir el efecto chimenea a través de los canales de aire.
En una realización, las aletas están formadas por láminas finas de metal. Las láminas de las aletas están dobladas en forma serpenteante, de modo que las aletas comprendan superficies proximales, que se extienden paralelas a los lados del cuerpo extruido y con las que se configuran las aletas que van a ser montadas en el cuerpo, superficies distales, que son paralelas a las superficies proximales y están distalmente alejadas de las superficies proximales y superficies intermedias, que se extienden entre las superficies proximales y las superficies distales.
En una realización adicional, las aletas están provistas de elementos de refuerzo para las aletas. Los elementos de refuerzo para las aletas están formados por láminas finas de metal, que están plegadas en forma de serpentina y tienen forma de aleta. En consecuencia, los elementos de refuerzo para las aletas comprenden superficies proximales, superficies distales y superficies intermedias, similares a las aletas.
Los elementos de refuerzo para las aletas tienen una densidad de aletas a lo largo de la primera dirección que corresponde a la densidad de aletas de las aletas y tienen una longitud en la segunda dirección que corresponde a la longitud de las aletas. En la tercera dirección, los elementos de refuerzo para las aletas tienen una dimensión que es sustancialmente menor que la de las aletas, de tal forma que una distancia entre las superficies proximales y las superficies distales en la tercera dirección es, para los elementos de refuerzo para las aletas, sustancialmente más pequeña que la de las aletas.
Los elementos de refuerzo para las aletas están configurados para proporcionar rigidez adicional a las aletas y para asegurar un espacio entre las superficies intermedias de las aletas, de modo que la forma de las aletas se mantenga durante la soldadura fuerte de las aletas sobre el cuerpo extruido. Para lograr este efecto, uno proximal de los elementos de refuerzo para las aletas está dispuesto en las superficies proximales de la aleta, en el que las superficies proximales del elemento de refuerzo para las aletas están dispuestas sobre el cuerpo extruido y en el que las superficies proximales de la aleta están dispuestas sobre las superficies proximales del elemento de refuerzo para las aletas. Las superficies distales y las superficies intermedias del elemento de refuerzo para las aletas están dispuestas por tanto entre las superficies intermedias de la aleta y proporcionan rigidez adicional a la aleta en la primera dirección.
Uno distal de los elementos de refuerzo para las aletas está dispuesto en un lado de la aleta orientado hacia fuera del cuerpo extruido. De este modo, las superficies distales del elemento de refuerzo para las aletas se disponen sobre las superficies distales de la aleta. Las superficies proximales y las superficies intermedias del elemento de refuerzo para las aletas están dispuestas así entre las superficies intermedias de la aleta y proporcionan una rigidez adicional de la aleta en la primera dirección.
En una realización, el espesor de los elementos de refuerzo para las aletas puede ser mayor que el espesor de las aletas, de modo que este mayor espesor de los elementos de refuerzo para las aletas contribuye a una mayor rigidez de los propios elementos de refuerzo para las aletas.
En una realización, el cuerpo extruido comprende uno o más elementos del cuerpo, en el que los canales de fluido de los elementos del cuerpo están conectados de forma fluida en serie. Estos elementos del cuerpo están dispuestos adyacentes entre sí en la primera dirección y juntos forman el cuerpo extruido. Los canales de fluido de múltiples elementos del cuerpo, que están alineados entre sí y conectados de forma fluida en serie, forman juntos los canales de fluido del cuerpo extruido.
En una realización, dependiendo de la cantidad de elementos del cuerpo y/o la longitud de los canales de fluido de cada uno de los elementos del cuerpo, la longitud del cuerpo extruido se puede modificar. Al alterar la longitud del cuerpo extruido, la cantidad de transferencia de calor por el radiador entre el fluido y el entorno puede alterarse. Como resultado, el tamaño y la transferencia de calor del radiador se pueden adaptar de forma óptima al tamaño de la habitación que se va a calentar y/o las necesidades de calefacción de la habitación. Por otra parte, la cantidad de diferentes componentes que se necesitan para construir dichos radiadores es relativamente baja, debido a la modularidad del radiador.
En una realización, la dirección del flujo de fluido en los canales de fluido alterna entre canales adyacentes. El fluido entra en un elemento de cierre, después de que haya fluido a través de una porción de extremo de un primer canal de fluido. En el elemento de cierre, el fluido es guiado a un segundo canal de fluido, que está dispuesto adyacente al primer canal de fluido. La dirección del fluido que fluye en el segundo canal de fluido es por tanto opuesta a la dirección en la que fluye el fluido en el primer canal de fluido.
En una realización del radiador, uno de los elementos de cierre comprende al menos un puerto de entrada en una porción superior del mismo, que están configurados para proporcionar acceso a un primer canal de fluido y a través del que se pretende que el fluido entre al radiador. El al menos un puerto de entrada se puede configurar para recibir una pieza de tubería, a través de la que se suministra un suministro de fluido al radiador.
La porción superior del elemento de cierre y, por lo tanto, también el al menos un puerto de entrada del elemento de cierre, se dispone preferentemente en una porción superior del radiador, de modo que el fluido pueda entrar en el radiador en una porción superior del mismo.
En una realización, uno de los elementos de cierre comprende al menos un puerto de salida en una porción inferior del mismo, que están configurados para proporcionar acceso a un último canal de fluido y a través del que se pretende que el fluido salga del radiador. El al menos un puerto de salida se puede configurar para recibir una pieza de tubería, a través de la que el fluido, desde el que se ha entregado calor al entorno, se descarga del radiador.
La porción inferior del elemento de cierre y, por lo tanto, también el al menos un puerto de salida del elemento de cierre, se dispone preferentemente en una porción inferior del radiador, de modo que el fluido pueda salir del radiador por una porción inferior del mismo.
Con el fluido entrando al radiador en una porción superior y saliendo del radiador en una porción inferior, se crea un tipo de intercambiador de calor a contracorriente. La dirección del fluido de calefacción a través del radiador, siendo sustancialmente de arriba a abajo, es por tanto en una dirección opuesta en comparación con la dirección del aire calentado, que está configurado para fluir a través de los canales de aire en dirección ascendente, de abajo a arriba, como resultado de la convención natural.
En una realización, cada uno de los al menos un puerto de entrada y cada uno de los al menos un puerto de salida de los elementos de cierre están alineados en diferentes direcciones, de modo que se pueda proporcionar un paso de fluido hacia los canales de fluido desde múltiples direcciones. Antes de la instalación, todos los puertos de entrada y salida en los elementos de cierre están cerrados, pero se puede abrir uno adecuado de cada uno después de la instalación del radiador, cuando se sabe desde qué direcciones llegan al radiador la tubería de alimentación de fluido y la tubería de descarga de fluido.
En caso en que el radiador tenga, en una realización, un número par de canales de fluido, el puerto de entrada y el puerto de salida se disponen en el mismo elemento de cierre. La dirección del flujo del fluido a través del cuerpo extruido se invierte por tanto una cantidad impar de veces, lo que hace que el fluido salga del último canal de fluido y del puerto de salida en el mismo elemento de cierre en el que se dispuso el puerto de entrada.
En caso en que el radiador tenga, en otra realización, un número impar de canales de fluido, el puerto de entrada y el puerto de salida se disponen en diferentes elementos de cierre. La dirección de flujo del fluido a través del cuerpo extruido se invierte así una cantidad uniforme de veces, lo que hace que el fluido salga del último canal de fluido y del puerto de salida en un elemento de cierre diferente al del que estaba dispuesto el puerto de entrada.
En una realización alternativa, el cuerpo extruido comprende un canal de compensación que se extiende paralelo a los canales de fluido entre los extremos de cabeza del cuerpo. Este canal de compensación está configurado para dirigir la alimentación de fluido o la descarga de fluido a un extremo opuesto del cuerpo, comparado con el extremo cerca del que llega, de forma que, para un radiador con un número impar de canales de fluido, el puerto de entrada y el puerto de salida pueden disponerse en el mismo elemento de cierre o que, para un radiador con un número par de canales de fluido, el puerto de entrada y el puerto de salida pueden disponerse en diferentes elementos de cierre.
En una realización del radiador, los canales de fluido comprenden ondulaciones en su interior. Estas ondulaciones pueden tener la forma de aletas extendidas, a través de las que se guía el fluido, o pueden, por ejemplo, ser tubos interiores que dividan los canales de fluido en múltiples canales más pequeños a lo largo de su dirección longitudinal.
Las ondulaciones están configuradas para aumentar el área interfacial entre el radiador y el fluido. Esta área interfacial más grande proporcionará una mayor cantidad de transferencia de calor entre el fluido y el radiador. Como resultado, con un flujo y una temperatura de entrada similares del fluido, aumenta la eficiencia del radiador, en comparación con un radiador sin ondulaciones.
En una realización, el radiador comprende un ventilador centrífugo de doble aspiración, que está dispuesto sobre el cuerpo extruido. Por tanto, el ventilador centrífugo se monta en el primer canal del cuerpo extruido. En una realización adicional, el radiador comprende múltiples ventiladores, de modo que toda la parte superior del cuerpo extruido esté equipada con ventiladores.
El ventilador está montado en el cuerpo extruido, que, o al menos su proyección en la segunda dirección, no sobresale sustancialmente más allá del cuerpo extruido en la tercera dirección. Como tal, el ventilador no se colocará por encima de las aletas o por encima de los canales de aire alargados entre las aletas y el cuerpo extruido, de modo que un flujo de aire, que fluye sustancialmente en la segunda dirección, de los canales de aire no se verá obstaculizado por el ventilador.
El ventilador está configurado para inducir un flujo de aire a través de los canales de aire entre el cuerpo extruido y las aletas. Como resultado del flujo, la transferencia de calor se transforma de una convención principalmente natural a una convección mayoritariamente forzada, aumentando así la eficiencia del radiador.
En una realización del radiador, el eje de giro del ventilador es paralelo a la tercera dirección. De este modo, el ventilador gira, cuando el radiador está instalado, preferentemente en una pared, en el plano vertical que es paralelo a la dirección longitudinal de los canales de fluido.
Preferentemente, el ventilador es un ventilador de doble entrada, en el que las entradas del ventilador están dispuestas a cada lado del ventilador. El ventilador puede tener una salida simple o doble, que se dispone en una porción superior del ventilador.
En una realización, la convección natural del radiador no se ve obstaculizada por el ventilador. La cantidad de transferencia de calor no se reduce por la colocación del ventilador, sino que solo se ve incrementado por la convención forzada que adicionalmente tiene lugar, además de la convección natural, debido al flujo inducido por el ventilador.
Para no reducir la convención natural, el ancho del ventilador, a lo largo del eje de giro del mismo, no supera sustancialmente la anchura del cuerpo extruido en la misma dirección. Para inducir un flujo lo suficientemente grande, el diámetro del ventilador es relativamente alto, en comparación con la anchura. Esto proporciona la ventaja de que el ventilador puede girar a velocidades relativamente bajas y esa molestia, posiblemente como resultado de altas velocidades del ventilador, se evita así.
En una realización, los elementos de cierre comprenden soportes de montaje, con los que el radiador se puede colgar de una pared. Debido a que los soportes de montaje están dispuestos en los elementos de cierre, el cuerpo extruido puede estar libre de soportes de montaje. Como resultado, una fracción mayor de la superficie lateral del cuerpo extruido puede equiparse con aletas, en comparación con cuando los soportes de montaje debían montarse en el cuerpo extruido.
Los soportes de montaje pueden configurarse para colocar el radiador a una distancia de la pared, para que pueda tener lugar una transferencia de calor eficaz en ambos lados del cuerpo extruido, sin verse obstaculizado por la presencia de la pared.
En una realización, los soportes de montaje comprenden un mecanismo de bisagra, en el que al menos un elemento de pared de la carcasa, después de la instalación, se configura para girar con el mecanismo de bisagra a lo largo de un eje de giro que es paralelo a la segunda dirección. Al girar al menos un elemento de pared, la carcasa, por ejemplo, el elemento de pared alejado de la pared, las aletas en el cuerpo extruido que están ocultas dentro de la carcasa quedarán expuestas. Estas aletas serán accesibles y podrán, por ejemplo, limpiarse más fácilmente en comparación a cuando debían estar dentro de la carcasa. Además, el mantenimiento puede ser más fácil cuando el radiador se separa de la pared con bisagras.
En una realización alternativa, el radiador se puede montar en el suelo o en el techo con los soportes de montaje.
Sobre los soportes de montaje, en una realización del radiador, se pueden montar varios tipos de placas frontales.
Estas placas sirven para fines estéticos y se disponen de forma que cubran una superficie lateral del cuerpo extruido y las aletas unidas al mismo, de forma que se mejore la apariencia del radiador.
En una realización, el radiador está adaptado para enfriar el entorno. Esto se logra cuando el fluido que ingresa al radiador tiene una temperatura más baja que la del entorno, de tal modo que el calor se transporte del entorno al fluido. De este modo, el líquido se calienta y el líquido que sale del radiador tiene una temperatura más alta que el líquido que entra en el radiador. Puesto que la convección natural puede no ocurrir cuando el radiador está adaptado para enfriar el entorno, se puede proporcionar un ventilador para inducir un flujo de aire a través de los canales de aire.
En una realización, el cuerpo extruido tiene, en el plano perpendicular a la primera dirección, una sección transversal trapezoidal para facilitar el drenaje de la condensación en el cuerpo. Esta condensación puede ocurrir cuando el radiador está enfriando el entorno, puesto que el nivel de saturación del vapor de agua disminuye al disminuir la temperatura. Durante el enfriamiento del entorno, el vapor de agua puede condensarse en la superficie (fría) del radiador.
Para facilitar el drenaje de la condensación, un lado inferior del cuerpo es, en la tercera dirección, más ancho que el lado superior del cuerpo. Como resultado, el agua condensada en las aletas fluirá hacia el cuerpo extruido. Un canal de drenaje en el lado inferior del cuerpo extruido se configura para recolectar y eliminar el condensado. Preferentemente, el canal de drenaje se extrude simultáneamente con el cuerpo extruido.
La invención se refiere además a un sistema de calefacción, que comprende una alimentación de fluido, una descarga de fluido y un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 16. El sistema de calefacción está configurado para transferir calor, por medio del radiador, entre un fluido y un entorno. El sistema de calefacción está configurado para recibir fluido en el radiador a través de la alimentación de fluido y configurado para descargar fluido a través de la descarga de fluido.
Una realización del sistema de calefacción comprende dos o más radiadores, en el que los radiadores están dispuestos uno encima del otro en la segunda dirección. La alimentación de fluido se desvía a dos o más alimentaciones del radiador, cada una configurado para alimentar el fluido a uno de los radiadores, y dos o más descargas del radiador, cada una configurada para descargar fluido de uno de los radiadores, se combinan en la descarga de fluido. Cada uno de los radiadores tiene, dentro de su carcasa un canal libre para que fluya el aire caliente con el fin de lograr el efecto chimenea.
En una realización, una entrada de aire de la carcasa de un radiador superior está dispuesta sobre una salida de aire de la carcasa de un radiador inferior, en el que las entradas de aire están preferentemente dispuestas en un elemento de pared lateral de la carcasa y en el que las salidas de aire están preferentemente dispuestas en un elemento de pared frontal de la carcasa. Por tanto, el elemento de pared frontal es el elemento de pared de la carcasa que se orienta hacia fuera de la pared, del que se suspenden los radiadores, y los elementos de pared lateral son el elemento de pared de la carcasa que son perpendiculares al elemento de pared frontal. Preferentemente, las salidas de aire de cada uno de los radiadores se disponen sobre sus aletas a una distancia de entre 30 cm y 60 cm.
En una realización del sistema de calefacción, la diferencia de temperatura entre la alimentación del fluido y el entorno es no superior a 45 °C, preferentemente no superior a 35 °C y más preferentemente no superior a 20 °C. Esta baja diferencia de temperatura proporciona un funcionamiento más eficiente del sistema de calefacción, en comparación con los sistemas de calefacción en los que la diferencia de temperatura es mayor.
En una realización, la temperatura del fluido de la alimentación de fluido es más alta que la temperatura del entorno, de forma que el radiador transfiera el calor del fluido al entorno. Como resultado, aumenta la temperatura del entorno.
En una realización alternativa, la temperatura del fluido de la alimentación de fluido es más baja que la temperatura del entorno, de tal manera que el radiador transfiera calor del entorno al fluido. Como resultado, la temperatura del entorno disminuye.
La invención se refiere además a un sistema de climatización, que comprende al menos un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 16. El sistema de climatización está configurado para regular el clima en una cámara mediante el calentamiento o enfriamiento de la cámara con el al menos un radiador.
En una realización, el sistema de climatización comprende un dispositivo de control con el que se monitoriza la temperatura de la cámara y con el que, dependiendo de la temperatura de la cámara, la temperatura de un fluido, que entra en al menos un radiador, puede controlarse. Como tal, la temperatura de la cámara puede, a petición de un usuario, mantenerse en un cierto nivel.
En una realización, el al menos un radiador comprende un ventilador, con el que se genera un flujo más allá de las aletas del radiador, de tal forma que se incremente la cantidad de transferencia de calor, mientras que la temperatura del fluido de alimentación se mantiene al mismo nivel.
La invención se refiere además a un método para fabricar un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -16, que comprende las etapas de:
- proporcionar un cuerpo extruido, dos elementos de cierre y dos aletas,
- disponer cada uno de los dos elementos de cierre en un respectivo extremo de cabeza del cuerpo,
- disponer cada una de las aletas en un lado respectivo del cuerpo extruido, y
- aplicar un tratamiento térmico al radiador en un horno de soldadura fuerte, para interconectar fijamente el cuerpo extruido, los elementos de cierre y las aletas.
Con el método de acuerdo con la invención, el radiador se puede fabricar más rápido que los radiadores de la técnica anterior, porque las piezas individuales se montan o sueldan mediante soldadura fuerte, juntas en un conjunto, permitiendo fabricar el radiador en un menor tiempo y, por tanto, a costes reducidos.
En una realización, el método comprende, antes de la etapa de disponer cada una de las aletas, la etapa de disponer un elemento de refuerzo para las aletas en cada uno de los lados respectivos del cuerpo extruido. Después de lo que, las aletas se disponen en los elementos de refuerzo para las aletas, de forma que las superficies proximales de las aletas se dispongan sobre las superficies proximales del elemento de refuerzo para las aletas. Los elementos de refuerzo para las aletas están configurados para proporcionar rigidez adicional a las aletas, para evitar la deformación de las aletas durante el tratamiento térmico en el horno de soldadura fuerte.
En una realización adicional, el método comprende, antes de la etapa de disponer cada una de las aletas, la etapa de disponer un elemento de refuerzo para las aletas en las superficies distales de la aleta. Las superficies distales del elemento de refuerzo para las aletas se disponen sobre las superficies distales de la aleta. Estos elementos de refuerzo distales para las aletas están configurados para proporcionar rigidez adicional a las aletas cerca de sus superficies distales, para evitar la deformación de las aletas durante el tratamiento térmico en el horno de soldadura fuerte.
A continuación se describirá con más detalle una realización de un radiador de acuerdo con la invención, únicamente a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra, en vista en perspectiva, una realización de un radiador de acuerdo con la invención;
la Figura 2 muestra, en vista en perspectiva, una realización de un radiador de acuerdo con la invención, con una carcasa del radiador retirada;
la Figura 3 muestra, en vista en perspectiva, una imagen de vista en despiece del radiador;
la Figura 4 muestra una vista en sección transversal del cuerpo extruido y de los elementos de cierre del radiador; la Figura 5 muestra esquemáticamente una realización de un sistema de calefacción de acuerdo con la invención; y la Figura 6 muestra esquemáticamente una realización de un sistema de climatización de acuerdo con la invención.
La Figura 1 muestra una realización de un radiador de acuerdo con la invención en una vista en perspectiva. El radiador 1 está configurado para transferir calor entre un fluido en su interior y un entorno circundante.
El radiador 1 comprende una carcasa 17, que forma un contorno exterior del radiador 1. En la realización, la carcasa 17 comprende cuatro elementos de pared 18, que se extienden paralelamente a una dirección vertical (V). Los elementos de pared 18 forman juntos una camisa rectangular, que proporciona un canal a través del que debe fluir un flujo de aire paralelo a la dirección vertical (V).
En la realización, la carcasa 17 no contiene un elemento de pared que sea perpendicular a la dirección vertical (V). En una realización alternativa, la carcasa puede comprender uno o más elementos de pared no verticales, con los que el flujo de aire puede ser guiado en una dirección que no es sustancialmente paralela a la dirección vertical.
La Figura 2 muestra el radiador 1 con la carcasa 17 retirada. El radiador 1 comprende un cuerpo extruido 2, que está hecho de aluminio. En realizaciones alternativas, el cuerpo extruido puede estar hecho de un material diferente que sea adecuado para extrudirse y que tenga propiedades de conducción de calor que sean suficientes para su uso en un radiador de acuerdo con la invención.
El cuerpo extruido 2 comprende cuatro canales de fluido 3, que están dispuestos en el interior del cuerpo extruido 2 y son visibles en las Figuras 3 y 4. Una dirección de flujo del fluido a través de los canales de fluido 3 se extiende sustancialmente en una primera dirección (A), que es una dirección horizontal.
Todo el cuerpo extruido 2 se fabrica mediante medios de extrusión a lo largo de la primera dirección (A). Un molde de extrusión que se utiliza para la extrusión del cuerpo 2 contiene por tanto todas las características del cuerpo 2 en un plano que es perpendicular a la primera dirección (A).
El radiador 1 comprende dos elementos de cierre 4,5, que se montan herméticamente contra los extremos de cabeza del cuerpo extruido 2 y de los canales de fluido 3. Los elementos de cierre 4, 5 se extienden sustancialmente en una segunda dirección (B), que es la dirección vertical. Los elementos de cierre 4, 5 están configurados para sellar los canales de fluido 3 del cuerpo extruido 2 de modo que ningún fluido, que fluya por el radiador 1, pueda filtrarse al entorno.
Los elementos de cierre 4,5 forman canales de conexión 6, que están configurados para conectar canales de fluido adyacentes 3. Como tal, se crea una trayectoria de fluido para que el fluido fluya a través del radiador 1, en el que la trayectoria de fluido está compuesta por todos los canales de fluido 3 conectados en serie por los canales de conexión 6. El fluido fluye a través del radiador 1 en forma de zigzag, puesto que la dirección del flujo del fluido, paralela a la primera dirección (A), se invierte en cada pasada a través de un canal de conexión 6.
El radiador 1 comprende además aletas 7, que se montan en los lados 8 del cuerpo extruido 2 y se configuran para aumentar el área interfacial entre el radiador 1 y el entorno. En la realización, las aletas 7 no se fueron extruidas junto con el cuerpo extruido 2, sino que se montaron en el cuerpo 2 después de extruir el cuerpo 2.
Las aletas 7 están formadas por láminas finas de metal, como se ve mejor en la Figura 3. En la realización, las aletas 7 están hechas de aluminio, pero en realizaciones alternativas, de otros metales, tales como cobre o acero al carbono simple.
Las láminas de las aletas 7 se pliegan en forma de serpentina, de forma que las aletas 7 comprendan superficies proximales 9, que se extienden paralelas a los lados 8 del cuerpo extruido 2 y con las que se configuran las aletas 7 que van a ser montadas en el cuerpo 2, superficies distales 10, que son paralelas a las superficies proximales 9 y están distalmente alejadas de las superficies proximales 9 y las superficies intermedias 11, que se extienden entre las superficies proximales 9 y las superficies distales 10 formando ángulos rectos con las mismas.
En realizaciones alternativas, las superficies intermedias pueden estar bajo un ángulo, diferente de 90°, con las superficies proximales y las superficies distales.
Las aletas 7 forman canales de aire alargados 12, que se definen entre las superficies 9, 10 y 11 de las aletas 7. Los canales de aire alargados 12 se extienden en dirección vertical, de forma que un flujo de aire a través de los canales de aire 12 es sustancialmente en dirección vertical. En el plano horizontal, los canales de aire 12 tienen una sección transversal rectangular.
En realizaciones alternativas, puede haber ángulos no rectos entre las superficies de las aletas. En estas realizaciones, los canales de aire pueden tener una sección transversal trapezoidal.
En la realización, las aletas 7 están soldadas mediante soldadura fuerte al cuerpo extruido 2. La ventaja de soldar mediante soldadura fuerte las aletas 7 al cuerpo 2 es que una conexión soldada mediante soldadura fuerte, a diferencia de una conexión soldada, se puede utilizar para unir metales diferentes. Para proporcionar suficiente transporte de calor del cuerpo 2 a las aletas 7, las superficies proximales 9 de las aletas 7 se sueldan mediante soldadura fuerte a los lados 8 del cuerpo 2, de forma que el transporte de calor por conducción pueda tener lugar a través de la conexión soldada mediante soldadura fuerte.
En realizaciones alternativas, sin embargo, las aletas se pueden montar al cuerpo mediante soldadura. De este modo, las superficies proximales se fusionan con los lados del cuerpo mediante soldadura, para lograr una cantidad suficiente de área interfacial entre las aletas y el cuerpo. Sin embargo, una condición para la soldadura es que el material de las aletas debe ser sustancialmente similar, tal como que ambos están hechos de aluminio, mientras que la aleación es diferente entre el cuerpo y las aletas.
En la realización, un primer elemento de cierre 4 del radiador 1 comprende un puerto de entrada 13. El puerto de entrada 13 se dispone en una porción superior del primer elemento de cierre 4 y proporciona una conexión pasante entre el primero de los canales de fluido 3 y el entorno. El puerto de entrada 13 se configura para recibir una pieza de tubería, a través de la que se suministra fluido al radiador 1. De este modo, el fluido se configura para entrar en el radiador 1, en particular, al primero de los canales de fluido 3, por el puerto de entrada 13.
En una realización alternativa, el radiador puede comprender una válvula, con la que se puede cerrar el puerto de entrada, de forma que ningún fluido pueda entrar en el radiador. Como alternativa, la válvula puede ser una válvula de termostato, con la que se puede regular el flujo de fluido para adaptar la cantidad de calor que se transferirá entre el radiador y el entorno.
Además, un puerto de entrada en otra realización del radiador puede comprender una válvula de ventilación, con la que el aire que queda atrapado en el radiador se puede drenar del radiador.
El primer elemento de cierre 4 comprende además un puerto de salida 14. El puerto de salida 14 se dispone en una porción inferior del primer elemento de cierre 4 y proporciona una conexión pasante entre el entorno y un cuarto y último de los canales de fluido 3. El puerto de salida 14 está configurado para recibir una pieza de tubería, a través de la que se descarga fluido del radiador 1, después de que se haya transferido calor en el radiador 1 del fluido al entorno. Por tanto, el fluido debe salir del radiador 1, en particular por el cuarto y último de los canales de fluido 3, a través del puerto de salida 14.
En la Figura 3, se muestra una imagen de vista en despiece del radiador 1 en vista en perspectiva. El cuerpo extruido 2, después de la extrusión, se corta a la longitud en la primera dirección (A) que se adapte de forma óptima a las necesidades de calefacción de la cámara. Una ventaja de esto es que los cuerpos pueden extrudirse en una longitud, o al menos en una cantidad limitada de longitudes, para disminuir los costes de fabricación del cuerpo extruido.
El cuerpo extruido 2 se extrude a lo largo de la primera dirección (A), de modo que el molde que se utiliza para la extrusión del cuerpo 2 comprende todas las características del cuerpo 2 en el plano perpendicular a la primera dirección (A).
En la Figura 4, una sección transversal del radiador 1, a lo largo del plano paralelo a la primera dirección (A) y la segunda dirección (B), se representa esquemáticamente. La trayectoria de flujo del fluido a través del radiador 1 se indica mediante flechas.
El cuerpo extruido 2 comprende cuatro canales de fluido 3, que están alineados de tal forma, que una dirección de flujo del fluido a través de los canales de fluido 3 es sustancialmente paralela a la primera dirección (A). Los canales de fluido 3 se disponen adyacentes entre sí en la segunda dirección (B). El primer elemento de cierre 4 y el segundo elemento de cierre 5 se disponen en los extremos de cabeza del cuerpo extruido 2. Los elementos de cierre 4,5 forman canales de conexión 6, con los que los canales de fluido adyacentes 3 están conectados en serie.
El fluido debe entrar al radiador 1 a través del puerto de entrada 13, después de lo que fluye a través de un canal de fluido superior 3'. En el segundo elemento de cierre 5, se dispone un primer canal de conexión 6', a través del que pasa el fluido hacia un segundo canal de fluido 3". La dirección de flujo a través del segundo canal de fluido 3" es en dirección opuesta en comparación con la dirección de flujo en el canal de fluido más superior 3'. Desde el segundo canal de fluido 3", el fluido fluye a través de un segundo canal de conexión 6" en el primer elemento de cierre 4, un tercer canal de fluido 3m, un tercer canal de conexión 6''' en el segundo elemento de cierre 5 y a través de un canal de fluido inferior 3"", después de lo que el fluido se descarga del radiador 1 a través del puerto de salida 14.
En la realización, los elementos de cierre 4, 5 son de aluminio, al igual que el cuerpo extruido 2. Esto proporciona la ventaja de que no habrá diferencia en la expansión térmica entre los mismos y, por lo tanto, no habrá acumulación de tensiones térmicas tras un cambio de temperatura de los elementos de cierre 4, 5 y el cuerpo 2.
En la Figura 5, se representa esquemáticamente un sistema de calefacción 100 de acuerdo con la invención. El sistema de calefacción 100 comprende un radiador 110 de acuerdo con la invención, una alimentación de fluido 120 y una descarga de fluido 130.
El radiador 110 comprende una carcasa 111, un cuerpo extruido 112, elementos de cierre 113 y ventiladores centrífugos 114, que se disponen en el cuerpo extruido 112 y se configuran para inducir un flujo de aire a través del cuerpo extruido 112.
En la realización, el fluido que se suministra al radiador 110 por la alimentación de fluido 120 tiene una temperatura más alta que la temperatura del entorno. Como resultado, el entorno será calentado por el radiador 101. Una vez que el fluido se ha enfriado en el radiador 101 y el calor del fluido se ha transferido al entorno, el fluido se descarga del radiador 110 a través de la descarga de fluido 130, después de lo que se puede calentar nuevamente.
En una realización alternativa, el fluido que se entrega al radiador por la alimentación de fluido tiene una temperatura más baja que la temperatura del entorno, provocando que el entorno sea enfriado por el radiador.
En la Figura 6, se representa esquemáticamente una realización de un sistema de climatización 200. El sistema de climatización 200 comprende un radiador 210 de acuerdo con la invención, un dispositivo de caldera 220, una alimentación de fluido 230, una descarga de fluido 240 y un dispositivo de control 250.
El sistema de climatización 200 se coloca, al menos parcialmente, en una cámara y está configurado para regular el clima en la cámara. Así, el dispositivo de control 250 está configurado para medir la temperatura en la cámara y, basándose en la temperatura medida, se configura para controlar el dispositivo de caldera 220 en el que se puede calentar o enfriar un fluido de calefacción.
El sistema 200 está configurado para transportar el fluido a través de la alimentación de fluido 230 hacia el radiador 210, con lo que se transfiere calor entre el fluido y el entorno de la cámara. Después de la transferencia de calor, el fluido se transporta del radiador 210 hacia el dispositivo de caldera 220 a través de la descarga de fluido 240.
El sistema de climatización 200 está configurado para calentar o enfriar la cámara, dependiendo de lo que demande un usuario. Con el dispositivo de control 250, el usuario puede seleccionar la temperatura deseada, después de lo que el dispositivo de control 250 se configura para enviar una señal al dispositivo de caldera 220 a través del cable 260. Basándose en la señal, el dispositivo de caldera 220 se configura para adaptar la temperatura del fluido y transportará el fluido a través de la alimentación de fluido 230 al radiador 210.
Se crea un tipo de bucle de retroalimentación, puesto que el dispositivo de control 250 está configurado para medir repetidamente la temperatura de la cámara y enviar repetidamente la señal hacia el dispositivo de caldera 220.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un radiador, configurado para transferir calor entre un fluido en un interior del mismo y un entorno circundante, en el que el radiador comprende:
- un cuerpo extruido, que comprende al menos cuatro canales de fluido en su interior, cuya dirección de flujo de fluido se extiende sustancialmente en una primera dirección y en el que los canales de fluido están dispuestos adyacentes entre sí en una segunda dirección, que es perpendicular a la primera dirección;
- dos elementos de cierre, montados herméticamente contra los extremos de cabeza del cuerpo extruido y de los canales de fluido;
- aletas en los lados del cuerpo extruido para formar canales de aire alargados, en el que las aletas están configuradas para aumentar el área interfacial entre el radiador y el entorno; y
- una carcasa que comprende múltiples elementos de pared que se extienden en la segunda dirección, en el que la carcasa está configurada para aumentar la corriente de aire a través de los canales de aire,
caracterizado por que los elementos de cierre forman canales de conexión, que están configurados para conectar de forma fluida los canales de fluido adyacentes en serie y por que una dirección del flujo de aire a través de los canales de aire se extiende en la segunda dirección.
2. Radiador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que, después de la instalación del radiador, la primera dirección se extiende horizontalmente y la segunda dirección se extiende verticalmente, en el que preferentemente al menos una parte de los elementos de pared de la carcasa se proyectan, después de la instalación del radiador, sustancialmente por encima del cuerpo extruido.
3. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno de los elementos de cierre comprende al menos un puerto de entrada en una porción superior del mismo, que está configurado para proporcionar acceso a un primer canal de fluido y a través del que se pretende que el fluido entre al radiador, y/o
en el que uno de los elementos de cierre comprende al menos un puerto de salida en una porción inferior del mismo, que está configurado para proporcionar acceso a un último canal de fluido y a través del que se pretende que el fluido salga del radiador
en el que cada uno de los al menos un puerto de entrada y/o cada uno de los al menos un puerto de salida de los elementos de cierre están preferentemente alineados en diferentes direcciones, de modo que se pueda proporcionar un paso de fluido hacia los canales de fluido desde múltiples direcciones.
4. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo extruido comprende un canal de compensación que se extiende paralelo a los canales de fluido entre los extremos de cabeza del cuerpo, que está configurado para dirigir la alimentación de fluido o la descarga de fluido a un extremo de cabeza opuesto del cuerpo, y/o
en el que los canales de fluido comprenden ondulaciones en su interior, que están configuradas para aumentar el área interfacial entre el radiador y el fluido.
5. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, compuesto por un ventilador centrífugo de doble entrada, que está dispuesto en el cuerpo extruido y no se extiende más allá del cuerpo extruido en una tercera dirección, perpendicular a la primera y segunda dirección, en el que el ventilador está configurado para inducir un flujo de aire a través de los canales de aire,
en el que un eje de giro del ventilador es preferentemente paralelo a la tercera dirección.
6. Radiador de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la transferencia de calor por convección forzada entre el radiador y el entorno es inducida por el ventilador y en el que la convección natural del radiador no se ve obstruida por el ventilador,
en el que el ventilador está preferentemente dispuesto dentro de la carcasa.
7. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos de cierre comprenden soportes de montaje, con los que el radiador se puede colgar de una pared,
en el que los soportes de montaje pueden comprender un mecanismo de bisagra, en el que al menos un elemento de pared de la carcasa puede, después de la instalación, configurarse para girar con el mecanismo de bisagra a lo largo de un eje de giro que es paralelo a la segunda dirección.
8. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo extruido tiene, en el plano perpendicular a la primera dirección, una sección transversal trapezoidal para facilitar el drenaje de la condensación en el cuerpo.
9. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el radiador tiene una relación peso a producción de calor entre 10 y 12,5 kg por kW.
10. Radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las aletas están provistas de elementos de refuerzo para las aletas, que están configurados para proporcionar rigidez adicional a las aletas y asegurar un espacio entre las superficies intermedias de las aletas, en el que uno próximo de los elementos de refuerzo para las aletas está dispuesto en superficies proximales de la aleta y en el que uno distal de los elementos de refuerzo para las aletas está dispuesto en un lado de la aleta orientado hacia fuera del cuerpo extruido.
11. Sistema de calefacción, que comprende una alimentación de fluido, una descarga de fluido y al menos un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
12. Sistema de calefacción de acuerdo con la reivindicación 11, compuesto por dos o más radiadores, en el que los radiadores están dispuestos uno encima del otro, en el que la alimentación de fluido se desvía a dos o más alimentaciones del radiador, cada una configurada para alimentar el fluido a uno de los radiadores, y en el que dos o más descargas del radiador, cada una configurada para descargar fluido de uno de los radiadores, se combinan en la descarga de fluido,
en el que una entrada de aire de la carcasa de un radiador superior puede estar dispuesta encima de una salida de aire de la carcasa de un radiador inferior, en el que las entradas de aire están preferentemente dispuestas en un elemento de pared lateral de la carcasa y en el que las salidas de aire están preferentemente dispuestas en un elemento de pared frontal de la carcasa.
13. Sistema de calefacción de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en el que la temperatura del fluido de la alimentación de fluido es más alta que la temperatura del entorno, de tal forma que el radiador transfiera calor del fluido al entorno, de tal forma que la temperatura del entorno aumente, o
en el que la temperatura del fluido de la alimentación de fluido es más baja que la temperatura del entorno, de tal forma que el radiador transfiera el calor del entorno al fluido, de tal forma que la temperatura del entorno disminuya, en el que la diferencia de temperatura entre la alimentación de fluido y el entorno puede ser no superior a 45 °C, preferentemente no superior a 35 °C y más preferentemente no superior a 20 °C.
14. Sistema de climatización, que comprende al menos un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que el sistema de climatización está configurado para regular el clima en una cámara mediante el calentamiento o enfriamiento de la cámara con el al menos un radiador.
15. Método de fabricación de un radiador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende las etapas de:
- proporcionar un cuerpo extruido, dos elementos de cierre y dos aletas,
- disponer cada uno de los dos elementos de cierre en un respectivo extremo de cabeza del cuerpo,
- disponer cada una de las aletas en un lado respectivo del cuerpo extruido, y
- aplicar un tratamiento térmico al radiador en un horno de soldadura fuerte, para interconectar fijamente el cuerpo extruido, los elementos de cierre y las aletas, y opcionalmente
comprendiendo, además, antes de la etapa de disponer cada una de las aletas en un lado respectivo del cuerpo extruido, las etapas de:
- disponer un elemento de refuerzo para las aletas en cada uno de los lados respectivos del cuerpo extruido, y - disponer un elemento de refuerzo para las aletas en las superficies distales de cada una de las aletas.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110043946A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 向海星 一种钢铜复合板材制柱型散热器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE656167C (de) * 1934-07-07 1938-02-03 Clarence Mott Woolley Heizkoerperumkleidung mit Einrichtungen zum Umwaelzen der Luft
DE823497C (de) * 1948-10-02 1951-12-03 Helmuth Kuehne Dipl Ing Heizvorrichtung
US3162243A (en) * 1961-05-01 1964-12-22 James P Dziekonski Combined radiator and convector heat exchanger
CH436629A (de) * 1966-04-13 1967-05-31 Anton Ruckstuhl Ag Heizwand
DE2630524A1 (de) * 1976-07-07 1978-01-12 Pfeiffer Georg Aus mehreren aluminium-strangpressprofilen zusammengesetzter, plattenfoermiger heizkoerper
DE10341656A1 (de) * 2003-09-08 2005-03-31 Hans Berg Gmbh & Co. Kg Heizkörper
ITMI20050083A1 (it) * 2005-01-21 2006-07-22 Tecnogim Di Giacinto Bassani Radiatore modulare per impianti di riscaldamento
ITPD20050028U1 (it) * 2005-04-13 2006-10-14 Tubes Radiatori Srl Elemento riscaldante per caloriferi
ITMI20112028A1 (it) 2011-11-09 2013-05-10 Fondital Spa Elemento di radiatore da riscaldamento in alluminio pressofuso

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