ES2842023T3 - Dispositivo de ajuste autorregulable para una válvula de regulación de flujo, un sistema de regulación de temperatura así como un dispositivo de distribuidor con el mismo, así como procedimientos relacionados - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor con un intercambiador (30) de calor, en un sistema (10) de regulación de temperatura para habitaciones en un edificio con una fuente (4) de regulación de temperatura, un portador de calor líquido y una bomba (5), en el que el dispositivo (1) de ajuste presenta: un accionador (6) controlable eléctricamente que está configurado de manera que puede acoplarse con la válvula (2) de regulación de flujo de tal manera que puede ajustarse y detectarse, de manera gradual o por etapas, una posición de apertura de la válvula (2) de regulación de flujo entre una posición cerrada y una posición abierta mediante el dispositivo (1) de ajuste, medios (7) de detección de temperatura que detectan una temperatura de alimentación (Talimentación) de lado de entrada y una temperatura de retorno (Tretorno) de lado de salida con respecto al bucle (3) de consumidor del portador de calor que fluye; un medio (8) de cálculo que está configurado para calcular una orden de control eléctrico del accionador (6), que corresponde a una posición de apertura predeterminada (asociada a una sección transversal de flujo determinada) de la válvula (2) de regulación de flujo, basándose en una diferencia de regulación (ΔTdiferencia de regulación), formándose la diferencia de regulación (ΔTdiferencia de regulación) que va a calcularse entre una diferencia de temperatura (ΔTreal) a partir de la temperatura de alimentación (Talimentación) de lado de entrada y la temperatura de retorno (Tretorno) de lado de salida detectadas por los medios (7) de detección de temperatura, y una variación de temperatura (ΔTteórica) desde la temperatura de retorno (Tretorno) de lado de salida hasta la temperatura de alimentación (Talimentación) de lado de entrada, predeterminada por el medio (8) de cálculo, es decir, el valor absoluto de la diferencia ΔTteórica menos ΔTreal; una interfaz (9) para recibir una señal de activación externa para activar el medio (8) de cálculo y/o el dispositivo (1) de ajuste; caracterizado porque el dispositivo (1) de ajuste comprende un medio de detección de tiempo y un medio de almacenamiento que están configurados para detectar y para almacenar un periodo de activación previo o actual de la señal de activación y/o un periodo de desactivación entre dos activaciones; y el medio (8) de cálculo está configurado para determinar de manera variable la variación de temperatura (ΔTteórica) basándose en el periodo de activación y/o el periodo de desactivación.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de ajuste autorregulable para una válvula de regulación de flujo, un sistema de regulación de temperatura así como un dispositivo de distribuidor con el mismo, así como procedimientos relacionados

La presente solicitud se refiere a un dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula de regulación de flujo de un bucle de consumidor con un intercambiador de calor en un sistema de regulación de temperatura y un sistema de regulación de temperatura con el mismo, así como un dispositivo de distribuidor para la distribución autorregulable de un portador de calor líquido a varios bucles de consumidor. Además, la solicitud se refiere a un procedimiento correspondiente para el ajuste autorregulable de un flujo en un bucle de consumidor y para la distribución autorregulable, que consigue una compensación según demanda de flujos parciales de un portador de calor líquido en varios bucles de consumidor.

Un antecedente técnico de la invención se encuentra en la aplicación de instalaciones de calefacción y climatización para habitaciones, como en particular calefacciones por suelo radiante, calefacciones por paneles o techos refrigerantes, que están instaladas en un edificio para proporcionar una temperatura ambiente que puede elegirse con independencia de las condiciones meteorológicas.

En el estado de la técnica se conocen a partir de la ingeniería de calefacción numerosas disposiciones y elementos de control para la distribución y la regulación orientadas al confort y la eficiencia de una energía calorífica mediante una red hidráulica en el edificio, conociéndose igualmente instalaciones similares en edificios para la distribución y la regulación de una energía de climatización o una extracción de calor a partir de habitaciones.

De ese modo, por ejemplo, el documento WO 2015/142879 A1 da a conocer un reequipamiento para un sistema para la transferencia de calor mediante un líquido, en el que se utiliza un termostato para la regulación. En la forma de realización representada, el reequipamiento presenta un circuito, un sensor de temperatura de alimentación y un sensor de temperatura de retorno. El termostato emite una señal de control para la válvula. Existen un punto de ajuste caliente y un punto de ajuste frío para la temperatura de retorno. En el caso de que la temperatura de retorno se sitúe fuera del intervalo entre los puntos de ajuste, es decir, sea demasiado caliente o demasiado fría, se produce una anulación del circuito para modificar la señal de control del termostato, de lo contrario se mantiene sin cambios. Con una temperatura de alimentación conocida pueden modificarse de manera dinámica los puntos de ajuste caliente y frío. Esto puede efectuarse usando una tabla legible o basándose en una fórmula basada en la temperatura de alimentación. Puede estar prevista además una retroalimentación, mediante la cual el circuito consigue un grado de apertura de la válvula. Además, puede estar prevista una memoria para datos de una evolución de temperaturas, posición de válvula, etc. A este respecto, el termostato emite una señal de control para la posición de válvula, de modo que el termostato ambiente representa un componente específico para el sistema completo que puede reequiparse, que es necesario para cada habitación.

El documento US 2009/0314484 A1 describe un control de caudal independiente para un intercambiador de calor para proporcionar una señal de control para un accionador de una válvula de corriente. Unos sensores de temperatura primero y segundo miden una temperatura de entrada y una temperatura de salida de un líquido en el intercambiador de calor. Una unidad de regulación responde a una diferencia de temperatura entre la temperatura de entrada y la temperatura de salida para adaptar la señal de control de tal manera que la diferencia de temperatura se mantiene esencialmente constante. La unidad de control puede ser un dispositivo independiente que está adaptado para el reequipamiento en una válvula y un accionador convencionales. En caso contrario, la unidad de control y el accionador pueden estar configurados de manera solidaria con la válvula, de modo que se origina una unidad independiente que necesita únicamente una instalación y una conexión de los sensores de temperatura. El elemento de control se hace funcionar según un algoritmo y la válvula se hace funcionar de manera independiente con respecto a un elemento de control central, tal como es habitual en instalaciones de edificios avanzadas. A este respecto, el elemento de control mantiene la diferencia de temperatura (entrada/salida del intercambiador de calor) a un valor constante. Este valor se preajusta usando un interruptor DIP conforme a la capacidad del intercambiador de calor. Por consiguiente, la regulación del sistema después del preajuste no ofrece ninguna posibilidad de adaptación a condiciones externas o cambiantes o una adaptación inteligente a comportamientos de usuario individuales.

Por el documento DE 102006 052 124 A1 se conoce además un sistema de equilibrado para una disposición de regulación de temperatura de suelo, en el que en cada elemento de retorno está dispuesto un regulador de temperatura de retorno con un sensor de temperatura que detecta la temperatura en el elemento de retorno respectivo, y en el que todos los reguladores de temperatura de retorno presentan un mismo comportamiento de control de temperatura. Los reguladores de temperatura de retorno tienen las mismas curvas características dependiendo de la temperatura y el paso. En un regulador de temperatura de retorno eléctrico el sensor de temperatura comunica la temperatura en el retorno a un regulador que ajusta a su vez un dispositivo de estrangulación ajustable tal como una válvula. El regulador de temperatura de retorno hace que el agua que abandona el circuito de calefacción tenga siempre una temperatura predeterminada. Además, está previsto un distribuidor en el que cada elemento de retorno desemboca en una conexión, estando el regulador de temperatura de retorno asociado a la conexión.

Por el documento DE 102009004319 A1 se conoce un procedimiento para realizar el equilibrado hidráulico, en el que la temperatura de retorno se detecta en un intercambiador de calor, y se controla el caudal volumétrico a través del intercambiador de calor dependiendo de la temperatura de retorno. A este respecto, puede formarse una diferencia de regulación a partir de la temperatura de retorno y un valor teórico de la temperatura de retorno, y controlarse el caudal volumétrico a través del intercambiador de calor dependiendo de la diferencia de regulación. Alternativamente, puede determinarse una diferencia de temperatura entre la temperatura de alimentación y la temperatura de retorno, de modo que a partir de la diferencia de temperatura y un valor teórico de la diferencia de temperatura se forma una diferencia de regulación, y se controla el caudal volumétrico a través del intercambiador de calor dependiendo de esta diferencia de regulación.

El documento DE 102014202738 A1 describe un procedimiento para el equilibrado hidráulico automatizado de una instalación de calefacción. En este procedimiento se determina un tiempo de calentamiento promedio, en particular un tiempo de calentamiento promedio de todos los consumidores de calor y/o un tiempo de calentamiento promedio de todas las habitaciones para un valor de temperatura fijo. Dependiendo de ello se determinan las aperturas de flujo máximas de las válvulas. Se determina si un tiempo de calentamiento supera o queda por debajo del tiempo de calentamiento promedio. De este modo, la instalación de calefacción se equilibra hidráulicamente por etapas y se adapta a las condiciones cambiantes de la instalación de calefacción. A este respecto, el tiempo de calentamiento del consumidor de calor o de una habitación es aquel que es necesario para calentar el consumidor de calor o una habitación desde una temperatura de partida hasta una temperatura objetivo. El tiempo de calentamiento promedio se obtiene entonces a partir de la suma de todos los tiempos de calentamiento, dividido por el número de los consumidores de calor o habitaciones existentes. Para formar la suma de todos los tiempos de calentamiento son necesarios una comunicación común entre los circuitos de calefacción o con un elemento de control común así como un cableado correspondiente y su instalación o interfaces de comunicación alternativas.

El documento DE 102015222 110 A1 da a conocer una válvula que determina un tiempo de calentamiento de al menos un consumidor de calor y/o un tiempo de calentamiento de una habitación para una diferencia de temperatura, presentando la válvula una apertura de flujo controlable. Un posicionamiento de válvula máximo se ajusta dependiendo de si un tiempo de calentamiento real supera o queda por debajo de un tiempo de calentamiento teórico que puede predefinirse, con lo que la instalación de calefacción puede equilibrarse hidráulicamente y puede adaptarse a las condiciones límites cambiantes. Para determinar el tiempo de calentamiento real se mide y se almacena una temperatura instantánea en un momento de inicio. Después de que la unidad de tiempo, por ejemplo 10 minutos, haya transcurrido, se mide y se almacena otra vez la temperatura instantánea. El tiempo de calentamiento real se obtiene a partir del valor absoluto de la diferencia de ambos valores de temperatura medidos, dividido por la unidad de tiempo que se sitúa entre ambas mediciones de temperatura. Es decir, la válvula realiza a intervalos una medición de temperatura en la sección de intercambiador de calor de un circuito de calefacción dispuesta en la habitación y/o en la habitación. Por consiguiente, se miden dos temperaturas, no determinando la válvula por sí misma ningún tiempo de calentamiento con respecto a la evolución de estas temperaturas.

El documento EP 2653 789 A2 da a conocer un elemento de control que comprende un regulador, con el que se detecta una diferencia de temperatura entre la temperatura de alimentación y la temperatura de retorno de un fluido de regulación de temperatura. A este respecto, partiendo de esta diferencia de temperatura, el regulador hace que el accionador de la válvula ajuste el grado de apertura de la válvula de tal manera que la diferencia de temperatura promedio entre la temperatura de alimentación y la temperatura de retorno del fluido de regulación de temperatura se encuentra en un intervalo de valores predeterminado. Además, puede estar previsto un termostato para detectar una temperatura ambiente que proporcione datos de temperatura. A este respecto, en sistemas con varias disposiciones de regulación de temperatura se proporciona a su vez un elemento de control central con un regulador para las diversas válvulas.

El documento US 2014/321839 A1 describe una unidad de control de elemento de calefacción para un sistema de calefacción por líquido, que está diseñado para las siguientes etapas: determinar el ciclo de trabajo de un elemento de calefacción mediante la monitorización de la forma de onda de la corriente eléctrica al elemento de calefacción; modular el momento del inicio de calefacción mediante el elemento de calefacción dependiendo de una duración esperada de la terminación del proceso de calefacción y de un tiempo necesario en el que el proceso de calefacción debe terminarse; en el que dicha duración esperada mencionada se determina dependiendo de dicho ciclo de trabajo.

El documento EP 2 679 930 A1 describe un dispositivo de circuito de refrigeración con un compresor, intercambiadores de calor y una válvula de expansión, en el que el dispositivo de circuito de refrigeración puede controlar una válvula en una derivación.

El documento WO 2015/148596 A1 describe un sistema de control que está diseñado de manera flexible para un uso de reequipamiento con varios tipos de sistemas de calefacción basados en caldera, y que comprende un dispositivo de termostato, una interfaz de usuario, un procesador, una memoria y un sensor de temperatura. El sistema de control está diseñado para controlar de manera selectiva una activación del sistema de calefacción basado en caldera.

El documento EP 3 012 705 A1 describe una disposición de válvula de intercambiador de calor, un sistema de calefacción y un procedimiento para hacer funcionar un sistema de calefacción. La disposición de válvula de intercambiador de calor presenta una válvula de regulación de presión que comprende un elemento de válvula que actúa conjuntamente con un elemento de estrangulación y controla una presión diferencial. Además, se proporcionan medios de reconocimiento para reconocer si la presión diferencial supera un valor mínimo predeterminado.

Partiendo del estado de la técnica mencionado, un objetivo de la presente invención es crear un dispositivo de ajuste alternativo y un procedimiento para un bucle de consumidor con intercambiador de calor en un sistema de regulación de temperatura que ajusten de manera autorregulable un caudal volumétrico eficiente de un medio de calor a través de un intercambiador de calor y adapten de manera continua el mismo basándose en puestas en funcionamiento previas.

Un aspecto adicional de la invención consiste en crear un sistema de regulación de temperatura alternativo, un dispositivo de distribuidor alternativo y un procedimiento que reparten de manera autorregulable una distribución según demanda de un caudal volumétrico del portador de calor a varios consumidores.

Estos objetivos y aspectos se alcanzan mediante las características de un dispositivo de ajuste según la reivindicación 1 y las etapas correspondientes de un procedimiento según la reivindicación 17.

En resumen, el dispositivo de ajuste presenta las características de la reivindicación 1.

A este respecto, el dispositivo de ajuste forma el componente decisivo según la invención de un sistema de regulación de temperatura con un termostato ambiente asociado, en el que se lleva a la práctica el procedimiento según la invención correspondiente, y, por tanto, también necesita protección como unidad comercializable de manera independiente.

Un sistema de regulación de temperatura correspondiente presenta las características de la reivindicación 10.

El procedimiento correspondiente para el ajuste autorregulable de un flujo presenta las características de la reivindicación 17.

Una activación según la definición de la presente divulgación es un estado de encendido o una puesta en funcionamiento a partir de un modo de espera del dispositivo de ajuste o al menos del medio de cálculo en el dispositivo de ajuste, que se soporta mediante un nivel de señal continuo, se provoca mediante un impulso de señal, o se desencadena una tensión de control o una tensión de mando aplicada en forma de señal para conmutar un transistor en un abastecimiento de potencia, un abastecimiento de potencia suministrado directamente en forma de una señal o similares. Un periodo de activación se refiere según la definición a el periodo de tiempo desde el inicio hasta el fin del estado de encendido desencadenado de manera correspondiente o la puesta en funcionamiento a partir de un modo de espera o el periodo de recepción de un nivel de señal continuo, tensión de control, tensión de mando o suministro de potencia, o el periodo de tiempo entre dos impulsos de señal que provocan una operación de encendido y una operación de apagado. Por consiguiente, una desactivación y un periodo de desactivación son el estado complementario y el periodo de tiempo en el que no se hay ningún funcionamiento del dispositivo de ajuste o al menos no se efectúa ningún cálculo del medio de cálculo o control del accionador.

Por consiguiente, en su forma más general, la presente invención prevé por primera vez regular un caudal volumétrico y una variación de temperatura resultante, es decir, una entrada de energía o una salida de energía entre la fuente de regulación de temperatura y la habitación en el intercambiador de calor, o calentar o enfriar, decididamente mediante los periodos de activación y/o los periodos de desactivación detectados durante la utilización, que en el caso de aplicación previsto corresponden a un tiempo de calentamiento o un tiempo de enfriamiento de la habitación en cuestión desde una temperatura ambiente verdadera hasta una temperatura ambiente predefinida.

La autorregulación según la invención del ajuste de válvula tiene la ventaja de determinar eficazmente de manera sencilla un punto de funcionamiento óptimo con respecto a un entorno de instalación individual del intercambiador de calor y adaptarse de manera autónoma al mismo. Esto se cumple en particular en la aplicación de una calefacción por paneles en forma de un serpentín de calefacción de una calefacción por suelo radiante, en el que un comportamiento de calentamiento varía mediante el aislamiento parcial y transmisiones de calor de la habitación en cuestión en el edificio de una manera que el instalador no puede detectar de antemano, y se refleja en periodos de calentamiento resultantes específicos de la habitación. La presente invención aborda este punto detectando periodos de calentamiento y vinculándolos en la autorregulación según la invención con una influencia de regulación conocida por el estado de la técnica mencionado, que sirve para mantener un intervalo de funcionamiento energéticamente eficiente. Esta influencia de regulación afecta a la diferencia de temperatura antes y después del intercambiador de calor, que resulta de un caudal volumétrico y una temperatura de alimentación con relación a la temperatura del entorno o del edificio.

Además, la autorregulación según la invención del ajuste de válvula tiene la ventaja de que se adapta de manera inteligente al comportamiento de usuario y optimiza de manera autónoma el confort de una regulación de temperatura ambiente de reacción rápida dentro de un intervalo de puntos de funcionamiento eficientes. De ese modo un periodo de calentamiento verdadero que depende del perfil de usuario, como, por ejemplo, el accionamiento de calefacción temporal y sus especificaciones de temperatura, se acerca de manera continua a periodos de calentamiento que corresponden a un tiempo de reacción perceptible como confortable de una adaptación de temperatura ambiente.

Además, el dispositivo de ajuste autorregulable según la invención tiene la ventaja de que puede realizarse mediante componentes sencillos, económicos con un modo de funcionamiento fiable y un esfuerzo de cableado e instalación reducido. De ese modo se suprime, por ejemplo, una unidad de control central, que debería conectarse con sensores de temperatura, accionadores y elementos de detección de posición de válvula de todos los bucles de consumidor con intercambiadores de calor. Además, no se necesita en general ni una detección de temperatura ambiente ni una detección de temperatura ni tampoco ninguna comunicación de datos de temperatura similares a una unidad de control central, dado que un periodo de calentamiento no se determina mediante la detección de una evolución de temperatura, sino que por parte del medio de cálculo dedicado del dispositivo de ajuste se necesita o se procesa únicamente la señal de activación o la señal de desactivación del termostato, lo que puede efectuarse en una configuración sencilla de un termostato ambiente también sin sistema de sensores para la temperatura ambiente existente. Por consiguiente, pueden llevarse a la práctica tanto el termostato ambiente como el envío y la recepción de la señal mediante componentes sencillos, dado que no debe generarse ni determinarse ningún dato o señal de control calculada o modelada por parte del termostato ambiente en cada habitación.

El dispositivo de distribuidor para la distribución autorregulable de un portador de calor líquido presenta las características de la reivindicación 16.

El procedimiento correspondiente para la distribución de un portador de calor líquido se caracteriza en particular porque el procedimiento según la invención para el ajuste autorregulable de un flujo de un portador de calor líquido a través de un bucle de consumidor activable de manera externa se realiza de manera independiente entre sí para cada bucle de consumidor.

Por consiguiente, la autorregulación según la invención de la distribución del portador de calor líquido o el dispositivo de distribuidor se forman mediante una conexión en paralelo hidráulica de bucles de consumidor, en los que en cada caso se efectúa de manera independiente la autorregulación según la invención del ajuste de válvula.

El dispositivo de distribuidor autorregulable según la invención en un sistema de regulación de temperatura con varios bucles de consumidor tiene la ventaja de que puede instalarse o reequiparse de manera especialmente sencilla. Puede proporcionarse como un juego de distribuidor premontado con las válvulas de regulación de flujo y los dispositivos de ajuste, que se conectan únicamente con los bucles de consumidor e interfaces instalados de termostatos ambiente. Después, el sistema de regulación de temperatura, tal como en particular una disposición de calefacción por suelo radiante, no sólo está totalmente montado sino que se según demanda hidráulicamente en lo sucesivo de manera simultánea.

La autorregulación según la invención de la distribución en un sistema de regulación de temperatura con varios bucles de consumidor tiene la ventaja de que se consigue de manera especialmente sencilla, es decir, sin medidas ni medios adicionales, un resultado que es al menos equivalente a o mejor que una compensación según demanda automática de flujos parciales del caudal volumétrico total del portador de calor a través de los bucles de consumidor. La autorregulación según la invención de la distribución alcanza entonces un resultado que es al menos equivalente a o mejor que una coordinación de todos los bucles de consumidor que se usan a veces en una disposición de calefacción por suelo radiante común o similares.

La compensación según demanda conseguida según la invención corresponde en el resultado al objetivo de un “equilibrado hidráulico” conocido en el estado de la técnica de un sistema de calefacción. Sin embargo, el mismo se realiza mediante otro planteamiento que se basa en una visión de conjunto del sistema con cálculos comparativos entre los parámetros de los bucles de consumidor. Un equilibrado hidráulico de este tipo o bien se realiza mediante un control de orden superior o bien se determina por un proyectista de calefacción o constructor de calefacción en sistemas hidráulicos antes de la puesta en funcionamiento y se ajusta de manera estática una sola vez. Sin embargo, se ha demostrado que este último caso va acompañado de una alta tasa de ajustes erróneos, en el que además un ajuste estático per se sólo puede igualarse con respecto a un estado básico que sirve como modelo. A este respecto, con sistemas hidráulicos de este tipo, el estado básico que sirve como modelo es frecuentemente el caso de carga máxima, que se produce únicamente muy pocos días al año, mientras que la autorregulación según la invención de la distribución posibilita una optimización continua independiente del caso de carga máxima.

La autorregulación según la invención de la distribución es dinámica, es decir, se adapta automáticamente a requisitos de potencia cambiantes de manera individual o a encendidos y apagados de los bucles de consumidor. Esto puede realizarse en particular sin una unidad de control central con cableado múltiple y detecciones y cálculos correspondientes para comparar parámetros entre los bucles de consumidor, y únicamente mediante un funcionamiento o una disposición en paralelo de los ajustes de válvula autorregulados. También, antes de la puesta en funcionamiento no es necesaria, por tanto, ninguna intervención potencialmente incorrecta de un instalador, con lo que además se ahorra esfuerzo de trabajo.

A este respecto, la autorregulación según la invención de la distribución lleva a la práctica una distribución según demanda de los flujos parciales, cuya proporción por un lado resulta de los ajustes de válvula autorregulables de manera independiente y de las resistencias al flujo de los bucles de consumidor definidas por la longitud y el diámetro, así como por otro lado está limitada por el caudal volumétrico total disponible del portador de calor.

De esta manera, en casos extremos ilustrativos se impide por un lado que un bucle de consumidor pequeño con una resistencia al flujo reducida en una habitación pequeña, tal como un aseo de invitados, se sobrealimente hidráulicamente, lo que lleva a una entrada de calor excesiva o ineficiente con un periodo de calentamiento innecesariamente corto, y debido al alto caudal volumétrico puede llevar a un silbido de válvula, mientras que un periodo de calentamiento en habitaciones más grandes aumenta innecesariamente. En el caso de que por otro lado todas las habitaciones deban caldearse y el caudal volumétrico total no sea suficiente para un periodo de calentamiento corto en todas las habitaciones, se ajusta una distribución según demanda que se ajusta a una limitación proporcional de cada flujo parcial de los bucles de consumidor mediante su posición de válvula y resistencia al flujo.

A este respecto, la influencia de regulación de la diferencia de temperatura antes y después de un intercambiador de calor o un bucle de consumidor compensa la relación contraria de que un bucle de consumidor con una alta resistencia al flujo, que está asociado a una habitación grande con alta demanda de energía, no obtiene un flujo parcial más reducida sino mayor en comparación con bucles de consumidor pequeños con una resistencia al flujo reducida y una demanda de energía reducida. Sin embargo, esto se efectúa a su vez sin ningún tipo de comparación o balance mediante un elemento de control de orden superior.

La inclusión según la invención del periodo de calentamiento resultante compensa además incluso condiciones del edificio, como por ejemplo la planta, la ubicación del sótano o la proporción de paredes exteriores, y de la instalación, como por ejemplo proporciones desiguales de una calefacción por paneles colocada con respecto a la superficie de base, o similares en una habitación.

Perfeccionamientos ventajosos de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Según un aspecto de la invención, el dispositivo de ajuste puede estar configurado para emitir la orden de control eléctrico calculada mediante el medio de cálculo al accionador durante un periodo de activación, y para no emitir ninguna orden de control eléctrico o emitir una orden de control eléctrico predeterminada, que corresponde a la posición cerrada de la válvula de regulación de flujo, al accionador durante un periodo de desactivación. De esta manera, se efectúa según el tipo del accionador una desconexión del bucle de consumidor después de una operación de calentamiento, de modo que se impide un suministro de energía excesivo o una sobreoscilación de la regulación de temperatura.

Según un aspecto de la invención, el dispositivo de ajuste puede estar configurado para apagar un suministro de potencia eléctrico al medio de cálculo y/o al dispositivo de ajuste durante un periodo de desactivación. De esta manera, se ahorra corriente en los periodos de desactivación, que, por ejemplo, también pueden extenderse a lo largo de un verano.

Según un aspecto de la invención, el medio de cálculo puede estar configurado para almacenar al menos un valor de una posición de apertura previa de la válvula de regulación de flujo en el medio de almacenamiento. De esta manera, con la activación del dispositivo de ajuste puede llegarse en primer lugar a una posición de válvula como punto de partida, que ya se determinó en el trascurso de los periodos de calentamiento anteriores, y únicamente necesita adaptarse de manera diferente en el periodo de calentamiento en curso.

Según un aspecto de la invención, el medio de almacenamiento puede contener un valor de referencia almacenado de antemano para el periodo de activación y/o un valor de referencia almacenado de antemano para el periodo de desactivación. De esta manera, se consigna un periodo de tiempo determinado como confortable para alcanzar una temperatura predefinida como valor de referencia pretendido por el que s e rige la autorregulación.

Según un aspecto de la invención, el medio de almacenamiento puede contener un intervalo de valores almacenado de antemano para la variación de temperatura. De esta manera, puede garantizarse de manera sencilla que se elige el punto de funcionamiento del intercambiador de calor dentro de un intervalo energéticamente eficiente.

Según un aspecto de la invención, el medio de almacenamiento puede contener un campo característico almacenado de antemano con valores asociados de periodos de activación y/o periodos de desactivación y variaciones de temperatura predeterminadas para determinar la variación de temperatura. De esta manera, una regulación universal predeterminada puede llevarse a la práctica con una capacidad de procesamiento más reducida.

Según un aspecto de la invención, el medio de almacenamiento puede contener una lógica de control almacenada de antemano para calcular la variación de temperatura. De esta manera, puede llevarse a la práctica una regulación individual.

Según un aspecto de la invención, el dispositivo de ajuste puede estar configurado para cambiar la variación de temperatura dependiendo de la temperatura de alimentación, y/o el dispositivo de ajuste puede estar configurado para cambiar un ancho de banda de la variación de temperatura dependiendo de la temperatura de alimentación, y/o el dispositivo de ajuste puede estar configurado para recibir, mediante la interfaz, señales externas adicionales con parámetros de funcionamiento desde el sistema de regulación de temperatura; y el medio de cálculo puede estar configurado para adaptar la variación de temperatura dependiendo de los parámetros de funcionamiento. De esta manera, puede llevarse a la práctica una regulación que detecta variaciones de las condiciones meteorológicas o las estaciones del año mediante un cambio de la temperatura de alimentación y que adapta de manera correspondiente un punto de trabajo eficiente o pueden incorporarse en la regulación funciones orientadas al confort adicionales que pueden predefinirse en un termostato ambiente multifuncional.

Según un aspecto de la invención, en una habitación del edificio pueden estar dispuestos el termostato y dos o más bucles de consumidor o circuitos de calefacción o refrigeración. De esta manera, es posible abastecer habitaciones grandes mediante varios serpentines de calefacción o refrigeración instalados con diámetros estandarizados y una resistencia al flujo total más reducida, que se regulan mediante dispositivos de ajuste propios pero con el mismo termostato ambiente.

Según un aspecto de la invención, el termostato puede presentar un elemento bimetálico que responde a la temperatura ambiente verdadera y acciona una emisión de la señal de activación o de la señal de desactivación. De esta manera, se realiza una realización especialmente sencilla, fiable y económica del termostato ambiente sin electrónica ni sistema de sensores.

Según un aspecto de la invención, la señal de activación o la señal de desactivación puede ser una señal binaria, que comprende un estado de encendido con un nivel de señal por encima de un valor de nivel predeterminado y un estado de apagado sin nivel de señal o un nivel de señal por debajo de del valor de nivel predeterminado. De esta manera, se realiza igualmente una realización especialmente sencilla y económica de la generación de señales y del reconocimiento de señales.

Según un aspecto de la invención, el termostato puede comprender un microordenador y un sensor de temperatura para detectar la temperatura ambiente verdadera; en el que el termostato detecta y almacena una evolución de la temperatura ambiente verdadera, durante y/o después de la emisión de la señal de activación o la señal de desactivación; y el termostato y el dispositivo de ajuste están configurados para comunicar datos con respecto a una evolución de temperaturas ambiente verdaderas detectadas. De esta manera, se realiza una realización multifuncional del sistema de regulación de temperatura que posibilita una regulación adaptativa con respecto a parámetros orientados a confort adicionales, tales como una influencia de una evolución de curvas de calentamiento dependiendo de una temperatura de partida y objetivo y/o una temperatura exterior o una hora o similares.

Según un aspecto de la invención, la señal de activación y/o la señal de desactivación pueden comunicarse por medio de interfaces inalámbricas desde el termostato determinado hasta el dispositivo de ajuste asociado. De esta manera, puede omitirse un cableado desde el termostato ambiente hasta el dispositivo de ajuste y reducirse un esfuerzo de instalación. Además, mediante una interfaz inalámbrica de este tipo, puede establecerse igualmente una conexión entre un teléfono inteligente, un PC de tableta o similares y un dispositivo de ajuste o un termostato, con lo que se posibilita una posibilidad de entrada adicional al sistema para el usuario.

Según un aspecto de la invención, puede determinarse una variación de temperatura menor cuando al menos un periodo de activación previo es mayor que un valor de referencia, o puede determinarse una variación de temperatura mayor cuando al menos un periodo de activación previo es menor que el valor de referencia. De esta manera, la autorregulación se orienta a un periodo de tiempo determinado como confortable de antemano para alcanzar un valor predefinido.

Según un aspecto de la invención, la variación de temperatura puede determinarse basándose en una evolución de periodos de activación previos sucesivos. De esta manera, se posibilita una mejor adaptación de la autorregulación al comportamiento de usuario, estaciones del año y similares.

Según un aspecto de la invención, el dispositivo de ajuste puede presentar un medio de detección de posición, que está configurado para detectar una posición actual del accionador. De esta manera, se posibilita un cumplimiento necesario según el tipo del accionador de un recorrido de ajuste predefinido.

Según un aspecto de la invención, el medio de detección de posición puede estar formado a partir de un imán y un sensor de efecto Hall asociado al imán. De esta manera, se posibilita una detección y una realización exactas de un recorrido de ajuste predefinido.

La invención se entenderá mejor mediante la siguiente descripción de figuras detallada con respecto a los dibujos adjuntos, en la que se usan los mismos números de referencia para los mismos objetos, en los que:

la figura 1 muestra una vista en sección transversal a través de un dispositivo de ajuste según la invención; la figura 2 muestra una representación de un sistema de regulación de temperatura con dispositivos de ajuste según la invención en un dispositivo de distribuidor, termostatos y componentes de sistema adicionales;

la figura 3 es un diagrama de bloques que representa los componentes de sistema para la autorregulación según la invención;

la figura 4 es un diagrama de flujo que representa las etapas para una determinación de la variación de temperatura en la autorregulación según la invención; y

la figura 5 es una máquina de estados para la representación de vínculos lógicos en la autorregulación según la invención.

A continuación se describe una forma de realización a modo de ejemplo del dispositivo 1 de ajuste según la invención con referencia a la figura 1

El dispositivo 1 de ajuste está montado en una válvula 2 de regulación de flujo. El dispositivo 1 de ajuste está sujeto a la válvula 2 de regulación de flujo por medio de una brida 27. Por su parte, la válvula 2 de regulación de flujo está instalada en un distribuidor 14 de retorno en la forma de realización representada en este caso. El distribuidor 14 de retorno presenta una pieza 18 de conexión enroscada al mismo, que conecta el distribuidor 14 de retorno con un bucle 3 de consumidor no representado más detalladamente. La válvula 2 de regulación de flujo puede estar instalada de otra manera en el distribuidor 14 de retorno. La pieza 18 de conexión también puede estar introducida a presión, encolada, soldada mediante soldeo blando, soldada o sujeta de otra manera en el distribuidor de retorno. El dispositivo 1 de ajuste comprende un accionador 6 controlable eléctricamente. En el presente ejemplo coinciden el eje longitudinal del dispositivo 1 de ajuste y el del accionador 6. El accionador 6 controlable eléctricamente contiene un medio 20 de accionamiento móvil en la dirección axial. El eje longitudinal del medio 20 de accionamiento coincide igualmente con el eje longitudinal del accionador 6 controlable eléctricamente. El medio 20 de accionamiento está dispuesto dentro del accionador 6 controlable eléctricamente, presenta un componente 21 cuya longitud es variable en la dirección axial, por ejemplo, un elemento 21 de expansión, en particular un cartucho de cera, y está pretensado mediante un resorte 22 en espiral dispuesto concéntricamente de manera coaxial con respecto al mismo. El componente 21 cuya longitud es variable puede estar configurado también como un miniactuador eléctrico, aunque los mismos más bien no se consideran frecuentemente por motivos económicos y debido a la supuesta generación de ruidos. En lugar del resorte 22 en espiral también puede generar un pretensado otro medio adecuado, por ejemplo, un conjunto de resortes anulares o similares.

Mediante líneas 7 eléctricas el accionador 6 controlable eléctricamente obtiene señales desde un sensor de temperatura no representado más detalladamente en el distribuidor 14 de retorno en cuanto a la temperatura de retorno Tretorno de lado de salida del portador de calor que fluye. El accionador 6 controlable eléctricamente también obtiene mediante las líneas 7 señales de temperatura desde un sensor de temperatura en el distribuidor de alimentación no representado en este caso en cuanto a una temperatura de alimentación Talimentación de lado de entrada del portador de calor que fluye. En la presente forma de realización, una línea 9 eléctrica adicional forma una interfaz para un termostato no representado en la figura 1.

Los medios 8 de cálculo contenidos en el dispositivo 1 de ajuste procesan las señales obtenidas mediante las líneas 7 y 9 y emiten al accionador 6 controlable eléctricamente órdenes o señales de control correspondientes, mediante las cuales se activa o se desactiva el elemento 21 de expansión en el medio 20 de accionamiento. De esta manera, por último, se realiza una carrera o un recorrido de ajuste definidos del medio 20 de accionamiento en la dirección axial. A este respecto, el medio 20 de accionamiento presiona en la dirección axial sobre un pasador 23 de accionamiento de la válvula 2 de regulación de flujo y acciona la misma con ello. En la presente forma de realización, coinciden el eje longitudinal del medio 20 de accionamiento y el del pasador 23 de accionamiento así como el de la válvula 2 de regulación de flujo.

Mediante el accionamiento axial del pasador 23 de válvula, una cabeza de válvula configurada como disco 24 de válvula en la forma de realización a modo de ejemplo se levanta de un asiento 25 de válvula y con ello se define una posición de válvula que corresponde a una posición de apertura determinada de la válvula 2 de regulación de flujo o una sección transversal de apertura de válvula determinada.

La carrera respectiva de la válvula 2 de regulación de flujo o la sección transversal de apertura resultante de la misma se detecta mediante un medio 15 de detección de posición en el dispositivo 1 de ajuste. En la presente forma de realización, el medio 15 de detección de posición se compone de un imán 16 que, mediante un brazo 26 saliente que sobresale hacia fuera radialmente, está asociado al accionador 6 controlable eléctricamente y está conectado con el medio 20 de accionamiento. De esta manera el imán 16 se mueve en la dirección axial en paralelo al elemento 21 de expansión o en paralelo al disco 24 de válvula, realiza con los mismos la misma carrera o recorrido de ajuste, y sirve como referencia para la carrera respectiva. Un sensor 17 de efecto Hall dispuesto enfrente del imán 16 es un componente adicional del medio 15 de detección de posición. Con el sensor 17 de efecto Hall se detecta la posición así como el movimiento o la carrera del imán 16 y mediante ello se detecta la carrera del disco 24 de válvula con respecto al asiento 25 de válvula o por último se determina la sección transversal de la válvula 2 de regulación de flujo.

El dispositivo 1 de ajuste según la invención representado en la figura 1 está instalado en múltiples ejemplares en el sistema 10 de regulación de temperatura según la invención explicado en la figura 2. La forma de realización a modo de ejemplo del sistema 10 de regulación de temperatura según la figura 2 contiene un dispositivo 11 de distribuidor con tres dispositivos 1 de ajuste que, por medio de la brida 27 respectiva, están montados en la válvula 2 de regulación de flujo asociada en cada caso. Las válvulas 2 de flujo respectivas están instaladas en el un distribuidor 14 de retorno. En el lado opuesto del dispositivo 1 de ajuste o en el lado inferior visto en la dirección de instalación del distribuidor 14 de retorno, el mismo presenta en cada caso una pieza 18 de conexión, mediante la que está establecida la conexión al bucle 3 de consumidor respectivo. A este respecto, el bucle 3 de consumidor respectivo configura un intercambiador 30 de calor respectivo. En la pieza 18 de conexión está colocado, en particular unido mediante clips o encolado, en cada caso un medio 7 de detección de temperatura, por ejemplo, un sensor 7b de temperatura de retorno. Con el sensor 7b de temperatura de retorno se detecta la temperatura de retorno T^retorno de lado de salida respectiva del portador de calor que discurre a través del bucle 3 de consumidor respectivo. El sensor 7b de temperatura de retorno puede estar colocado también en otra ubicación adecuada para detectar la temperatura de retorno respectiva, por ejemplo, directamente después de la pieza 18 de conexión en la pared de tubería del bucle 3 de consumidor representado de manera lineal.

El sistema 10 de regulación de temperatura presenta además un distribuidor 13 de alimentación. En la forma de realización a modo de ejemplo, el distribuidor 13 de alimentación contiene tres piezas 28 de conexión para los tres bucles 3 de consumidor representados. Un medio 7 de detección de temperatura está colocado de nuevo en cada pieza 28 de conexión, por ejemplo, un sensor 7a de temperatura de alimentación, para detectar la temperatura de alimentación T^{alimentación} de lado de entrada respectiva del portador de calor que discurre a través del bucle 3 de consumidor respectivo. El sensor 7a de temperatura de alimentación también puede estar colocado en otra ubicación adecuada para detectar la temperatura de alimentación respectiva, por ejemplo, directamente después de la pieza 28 de conexión en la pared de tubería del bucle 3 de consumidor representado de manera lineal.

El distribuidor 13 de alimentación está conectado con el distribuidor 14 de retorno mediante una línea 29, que contiene una fuente 4 de regulación de temperatura y una bomba 5. Con la bomba 5 puede hacerse circular el portador de calor líquido, que se cargó con energía calorífica o, dado el caso, se refrigeró por la fuente 4 de regulación de temperatura. El portador de calor que fluye se transporta desde la bomba 5 hasta el distribuidor 13 de alimentación, en el mismo el portador de calor discurre en los tres bucles 3 de consumidor representados en este caso y a través de los mismos de vuelta al distribuidor 14 de retorno, determinándose la cantidad de flujo respectiva mediante la sección transversal de flujo de la válvula 2 de regulación de flujo respectiva que está montada en el distribuidor 14 de retorno. Desde el distribuidor 14 de retorno, el medio de portador de calor que fluye recogido en el mismo discurre de vuelta nuevamente a la bomba 5 o a la fuente 4 de regulación de temperatura.

Un termostato 12 asociado al bucle 3 de consumidor respectivo emite una señal de control cuando existe una demanda de regulación de temperatura. La señal de control se transmite desde el termostato 12, por ejemplo mediante una interfaz 9, en este caso un cable, hasta el dispositivo 1 de ajuste. La interfaz 9 también puede estar configurada como una conexión inalámbrica. El dispositivo 1 de ajuste respectivo determina, por medio de los medios 8 de cálculo respectivos dependiendo de la señal de activación o la señal de desactivación del termostato 12 respectivo y las señales o datos asociados en cada caso de la temperatura de alimentación y de retorno, la sección transversal de apertura respectiva de la válvula 2 de regulación de flujo respectiva.

Los dispositivos 1 de ajuste según la figura 1 instalados según la figura 2 en el sistema 10 de regulación de temperatura se ilustran en la figura 3 otra vez en un diagrama de bloques que representa los componentes de sistema para la autorregulación según la invención.

El calor o el frío se emiten al entorno por el bucle 3 de consumidor. Un termostato 12, en particular un termostato ambiente en una habitación de un edificio, emite una señal. La señal del termostato 12 se transmite a una ECU del dispositivo 1 de ajuste. La ECU obtiene además señales de temperatura o datos, tales como por ejemplo la temperatura de retorno T^retorno y la temperatura de alimentación T^{alimentación}. Un medio 8 de cálculo, que contiene la ECU, está configurado para realizar un control eléctrico del accionador 6 no representado más detalladamente en este caso del dispositivo 1 de ajuste, para realizar una carrera de la válvula, o ajustar la posición de apertura predeterminada, asociada a una sección transversal de flujo determinada, de la válvula 2 de regulación de flujo.

La sección transversal de apertura de la válvula 2 o su carrera se calcula basándose en una diferencia de regulación AT^{diferencia de regulación}, formándose la diferencia de regulación AT^{diferencia de regulación} que va a calcularse entre una diferencia de temperatura ATreal a partir de la temperatura de alimentación Tai¡mentac¡ón de lado de entrada detectada y la temperatura de retorno Tretorno de lado de salida y una variación de temperatura ATteórica predeterminada desde la temperatura de retorno Tretorno de lado de salida hasta la temperatura de alimentación Talimentación de lado de entrada. El dispositivo 1 de ajuste comprende además un medio de detección de tiempo no representado adicionalmente en este caso y un medio de almacenamiento, que están configurados para detectar y almacenar un periodo de activación previo o actual de la señal de activación desde el termostato 12 y/o un periodo de desactivación entre dos activaciones o desactivaciones, estando configurado el medio 8 de cálculo con la ECU contenida en el mismo para determinar de manera variable la variación de temperatura ATtéorica basándose en un periodo de activación y/o un periodo de desactivación.

En la figura 4 se representa un diagrama de flujo que representa las etapas para una determinación de la variación de temperatura ATteórica en la autorregulación según la invención.

En la función F1 se comprueba si el periodo de calentamiento Atcalentamiento es menor que un tiempo Atteórica determinado, por ejemplo, media hora. Dicho de otro modo: se comprueba si At^{calentamiento} < At^teórica siendo At^teórica = A h. Si este es el caso, es decir, la respuesta es “Sí”, entonces en la etapa S100 el valor teórico ATteórica se aumenta dos Kelvin o dos grados. Si este no es el caso, es decir, la respuesta es “No”, se continúa con la función F2.

En la función F2 se comprueba si el periodo de calentamiento es menor de una hora. Es decir, se comprueba si At^{calentamiento} < At^teórica siendo At^teórica = 1 h. Si este es el caso, es decir, la respuesta es “Sí”, entonces en la etapa S110 el valor teórico ATteórica se aumenta un Kelvin o un grado. Si este no es el caso, es decir, la respuesta es “No”, se continúa con la función F3.

En la función F3 se comprueba si el periodo de calentamiento es menor de dos horas. Es decir, se comprueba si At^{calentamiento} < At^teórica siendo At^teórica = 2 h. Si este es el caso, es decir, la respuesta es “Sí”, entonces en la etapa S120 el valor teórico ATteórica se aumenta 0,5 Kelvin o 0,5 grados. Si este no es el caso, es decir, la respuesta es “No”, la rutina avanza con la función F4.

En la función F4 se comprueba si el periodo de calentamiento es mayor de tres horas. Es decir, se comprueba si At^{calentamiento} > At^teórica siendo At^teórica = 3 h. Si este es el caso, es decir, la respuesta es “Sí”, en la etapa S130 el valor teórico ATteórica se reduce un Kelvin o un grado. Si este no es el caso, es decir, la respuesta es “No”, la rutina avanza con la función F5.

En la función F5 se comprueba si el periodo de calentamiento es mayor de cuatro horas. Es decir, se comprueba si At^{calentamiento} > At^teórica siendo At^teórica = 4 h. Si este es el caso, es decir, la respuesta es “Sí”, en la etapa S140 el valor teórico ATteórica se reduce tres Kelvin o tres grados.

En la etapa S150, que sigue a las etapas S100 a S140, se limitan los posibles valores del valor teórico ATteórica, y concretamente a un perfil de variación de temperaturas de entre cinco a quince Kelvin o cinco a quince grados. Después, la rutina finaliza.

En la figura 5 se explica una máquina de estados para representar vínculos lógicos en la autorregulación según la invención.

En el estado 1 se regula la posición de válvula de la válvula 2 de regulación de flujo. Se calcula o se determina la variación real dT_real o ATreal. Además, se calcula la diferencia dT_dif o ATdiferencia de regulación a partir de la variación teórica dT_teórica o ATteórica y la variación real dT_real o ATreal. Se calcula la sección transversal de apertura de válvula, la carrera de válvula o el recorrido de válvula sV, los mismos se regulan por ejemplo mediante un regulador PID, en particular mediante un regulador I, y se limita el recorrido de válvula, por ejemplo a un mínimo del 10 por ciento. Esto tiene la ventaja de que se minimizan los ruidos de flujo no deseados. Además, se calcula el periodo de calentamiento en el ciclo de regulador, que está ajustado, por ejemplo, en 10 segundos.

En el estado 2 se mantiene la posición de válvula. A este respecto, se calcula la variación real dT_real o ATreal. El periodo de tiempo el o periodo de activación se cuenta en el ciclo de regulador. El ciclo de regulador es, por ejemplo, de 10 segundos. El periodo de calentamiento se calcula igualmente en el ciclo de regulador de 10 segundos. Cuando se abandona el estado 2, se realiza una acción, con cuya ayuda el periodo de tiempo se anula o se ajusta en cero.

El ciclo de regulador puede estar ajustado en segundos enteros entre 1 segundo y 30 segundos, preferiblemente el mismo se ajusta en de 5 a 15 segundos, de manera especialmente preferible en 10 segundos.

En el estado 3 se cierra la válvula. El recorrido de válvula sV se establece igualmente en cero.

En el estado 4 se calcula la variación teórica. Se calcula el valor teórico dT_teórico o ATteórica y el periodo de calentamiento se anula después o se restablece en cero.

El estado 1 está vinculado en la dirección del estado 2 mediante la función F10. En la función F10 se comprueba si la diferencia de regulación ATd¡ferenc¡a de regulación, es decir, el valor absoluto de la diferencia ATteórica menos ATreal o a partir de dT_teórico - dT_real es menor que dT_dif_máx, es decir, se comprueba si | dTteórico - dTreal | < dT_dif_máx. Dicho de otro modo: se comprueba si la diferencia de regulación ATdiferencia de regulación se encuentra dentro de una diferencia de regulación ATdiferencia de regulación-máx permitida máxima.

El estado 2 está vinculado en la dirección del estado 1 mediante la función F20. En la función F20 se comprueba si el valor absoluto también a partir de dT_teórico - dT_real es mayor de dos veces dT_dif_máx y simultáneamente el periodo de tiempo es mayor de o igual a 10 minutos, es decir, se comprueba si | dTteórico - dTreall > 2 * dT_dif_máx Y el periodo de tiempo > 10 minutos.

El estado 2 está vinculado en la dirección del estado 4 mediante la función F30. En la función F30 se comprueba si RT es idéntico a 0 o si el periodo de calentamiento es mayor de 4 horas, es decir, se comprueba si RT == 0 O el periodo de calentamiento > 4 h.

El estado 4 está vinculado en la dirección del estado 3 mediante la función F40. En la función F40 se comprueba si RT es idéntico a 0, es decir, se comprueba si RT == 0.

A este respecto, RT constituye de nuevo un sustituto para la señal de control del termostato ambiente.

El estado 3 está vinculado a su vez en la dirección del estado 2 mediante la función F50. A este respecto se comprueba si RT es idéntico a 1, es decir, se comprueba si RT == 1. Dicho de otro modo, en la función 50 se determina si el termostato ambiente envía una señal de control o una señal de activación.

El estado 4 está vinculado en la dirección del estado 1 mediante la función F60. En la función F60 se comprueba si RT es idéntico a 1, es decir, se comprueba si RT == 1 o si el termostato ambiente envía una señal de activación. El estado 1 está vinculado en la dirección del estado 4 mediante la función F70. En la función F70 se comprueba si el periodo de calentamiento es mayor de 4 horas, es decir, se comprueba si el periodo de calentamiento > 4 h. El periodo de calentamiento indicado de 4 horas a modo de ejemplo en este caso también puede estar fijado en un valor adecuado de 2 a 6 horas, por ejemplo 3, 4 ó 5 horas.

Por consiguiente, la presente invención crea por primera vez un dispositivo 1 de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula 2 de regulación de flujo de un bucle 3 de consumidor con intercambiador 30 de calor, en particular en un sistema 10 de regulación de temperatura para edificios con una fuente 4 de regulación de temperatura, un portador de calor líquido y una bomba 5.

Además, la invención pone a disposición por primera vez un dispositivo 11 de distribuidor para la distribución autorregulable de un portador de calor líquido a al menos dos o más bucles 3 de consumidor con intercambiador 30 de calor, que comprenden en cada caso una válvula 2 de regulación de flujo, en un sistema 10 de regulación de temperatura con una fuente 4 de regulación de temperatura y una bomba 5, presentando el dispositivo 11 de distribuidor un distribuidor 13 de alimentación y un distribuidor 14 de retorno. En los mismos, los bucles 3 de consumidor están reunidos en el lado de entrada y en el lado de salida, estando dispuestas las válvulas 2 de flujo en el distribuidor 13 de alimentación o el distribuidor 14 de retorno.

Por último, la invención propone por primera vez procedimientos adecuados para ello.

En las figuras 1 a 5 comentadas anteriormente, se usaron los números de referencia enumerados de manera resumida a continuación, sin pretender que esta lista sea exhaustiva:

1 dispositivo de ajuste;

2 válvula de regulación de flujo;

3 bucle de consumidor;

4 fuente de regulación de temperatura;

5 bomba;

6 accionador controlable eléctricamente;

7 medio de detección de temperatura;

7a sensor de temperatura de alimentación;

7b sensor de temperatura de retorno;

8 medio de cálculo;

9 interfaz;

10 sistema de regulación de temperatura;

11 dispositivo de distribuidor;

12 termostato,

13 distribuidor de alimentación;

14 distribuidor de retorno;

15 medio de detección de posición;

16 imán;

17 sensor de efecto Hall;

18 pieza de conexión;

20 medio de accionamiento;

21 elemento de expansión, en particular cartucho de cera;

22 resorte en espiral;

23 pasador de válvula;

24 disco de válvula;

25 asiento de válvula;

26 brazo saliente;

27 brida;

28 pieza de conexión;

29 línea;

30 intercambiador de calor;

T ^{alimentación} temperatura de alimentación de lado de entrada del portador de calor que fluye; T ^retorno temperatura de retorno de lado de salida del portador de calor que fluye;

AT ^real diferencia de temperatura;

AT^teórica variación de temperatura;

AT^{diferencia de regulación} diferencia de regulación de temperatura

T ^{ambiente-teórica} temperatura ambiente que puede predefinirse;

T ^{ambiente-real} temperatura ambiente verdadera;

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor con un intercambiador (30) de calor, en un sistema (10) de regulación de temperatura para habitaciones en un edificio con una fuente (4) de regulación de temperatura, un portador de calor líquido y una bomba (5), en el que el dispositivo (1) de ajuste presenta:

un accionador (6) controlable eléctricamente que está configurado de manera que puede acoplarse con la válvula (2) de regulación de flujo de tal manera que puede ajustarse y detectarse, de manera gradual o por etapas, una posición de apertura de la válvula (2) de regulación de flujo entre una posición cerrada y una posición abierta mediante el dispositivo (1) de ajuste,

medios (7) de detección de temperatura que detectan una temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada y una temperatura de retorno (T^retomo) de lado de salida con respecto al bucle (3) de consumidor del portador de calor que fluye;

un medio (8) de cálculo que está configurado para calcular una orden de control eléctrico del accionador (6), que corresponde a una posición de apertura predeterminada (asociada a una sección transversal de flujo determinada) de la válvula (2) de regulación de flujo, basándose en una diferencia de regulación (AT^{diferencia de regulación}), formándose la diferencia de regulación (AT^{diferencia de regulación}) que va a calcularse entre una diferencia de temperatura (AT^real) a partir de la temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada y la temperatura de retorno (T^retomo) de lado de salida detectadas por los medios (7) de detección de temperatura, y una variación de temperatura (AT^teórica) desde la temperatura de retorno (T^retorno) de lado de salida hasta la temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada, predeterminada por el medio (8) de cálculo, es decir, el valor absoluto de la diferencia AT^teórica menos AT^real;

una interfaz (9) para recibir una señal de activación externa para activar el medio (8) de cálculo y/o el dispositivo (1) de ajuste;

caracterizado porque

el dispositivo (1) de ajuste comprende un medio de detección de tiempo y un medio de almacenamiento que están configurados para detectar y para almacenar un periodo de activación previo o actual de la señal de activación y/o un periodo de desactivación entre dos activaciones; y

el medio (8) de cálculo está configurado para determinar de manera variable la variación de temperatura (AT^teórica) basándose en el periodo de activación y/o el periodo de desactivación.

2. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según la reivindicación 1, caracterizado porque

el dispositivo (1) de ajuste está configurado para emitir la orden de control eléctrico calculada mediante el medio (8) de cálculo al accionador (6) durante un periodo de activación, y no emitir ninguna orden de control eléctrico o emitir una orden de control eléctrico predeterminada, que corresponde a la posición cerrada de la válvula de regulación de flujo, al accionador (6) durante un periodo de desactivación.

3. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque

el dispositivo (1) de ajuste está configurado para apagar un suministro de potencia eléctrico al medio (8) de cálculo y/o al dispositivo (1) de ajuste durante un periodo de desactivación.

4. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones1 a 3, caracterizado porque

el medio (8) de cálculo está configurado para almacenar al menos un valor de una posición de apertura previa de la válvula (2) de regulación de flujo en el medio de almacenamiento.

5. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque

el medio de almacenamiento contiene un valor de referencia almacenado de antemano para el periodo de activación y/o un valor de referencia almacenado de antemano para el periodo de desactivación.

6. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones1 a 5, caracterizado porque

el medio de almacenamiento contiene un intervalo de valores almacenado de antemano para la variación de temperatura.

7. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque

el medio de almacenamiento contiene un campo característico almacenado de antemano con valores asociados de periodos de activación y/o periodos de desactivación y variaciones de temperatura (AT^teórica) predefinidas para determinar la variación de temperatura (AT^teórica).

8. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque

el medio de almacenamiento contiene una lógica de control almacenada de antemano para determinar la variación de temperatura (AT^teórica).

9. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo de un bucle (3) de consumidor según una de las reivindicaciones1 a 8, caracterizado porque

el dispositivo (1) de ajuste está configurado para cambiar la variación de temperatura (AT^teórica) dependiendo de la temperatura de alimentación (T^{alimentación}), y/o

el dispositivo (1) de ajuste está configurado para cambiar un ancho de banda de la variación de temperatura (AT^teórica) dependiendo de la temperatura de alimentación (T^{alimentación}), y/o

el dispositivo (1) de ajuste está configurado para recibir, mediante la interfaz (9), señales externas adicionales con parámetros de funcionamiento desde el sistema (10) de regulación de temperatura; y el medio (8) de cálculo está configurado para adaptar la variación de temperatura (AT^teórica) dependiendo de los parámetros de funcionamiento.

10. Sistema (10) de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio con una fuente (4) de regulación de temperatura, al menos un bucle (3) de consumidor con intercambiador (30) de calor, que comprende una válvula (2) de regulación de flujo, así como un portador de calor líquido y una bomba (5), que presenta:

al menos un termostato (12) que está dispuesto en una habitación, con un medio de entrada para introducir un valor que es indicativo de una temperatura ambiente que puede predefinirse (T^{ambiente-teórica}), y una interfaz (9) para emitir una señal de activación para al menos un bucle (3) de consumidor en la habitación; en el que

el termostato (12) está configurado para responder a una temperatura ambiente verdadera (T^{ambiente-real}), emitiendo el termostato (12) la señal de activación siempre que se supere una tolerancia de desviación entre la temperatura ambiente que puede predefinirse (T^{ambiente-teórica}) y la temperatura ambiente verdadera (T^{ambiente-real});

caracterizado porque

el sistema (10) de regulación de temperatura para el al menos un bucle (3) de consumidor presenta en cada caso un dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 9, que está en conexión operativa con la válvula (2) de regulación de flujo del bucle (3) de consumidor, y al que está asociada una señal de activación o una señal de desactivación del termostato (12) que está dispuesto con el bucle (3) de consumidor en la misma habitación.

11. Sistema (10) de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio según la reivindicación 10, caracterizado porque

en una habitación del edificio están dispuestos el termostato (12) y dos o más bucles (3) de consumidor.

12. Sistema (10) de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque

el termostato (12) presenta un elemento bimetálico que responde a la temperatura ambiente verdadera (T^{ambiente-real}) y acciona una emisión de la señal de activación o de la señal de desactivación.

13. Sistema de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque

la señal de activación o la señal de desactivación es una señal binaria que comprende un estado de encendido con un nivel de señal por encima de un valor de nivel predeterminado y un estado de apagado sin nivel de señal o un nivel de señal por debajo del valor de nivel predeterminado.

14. Sistema de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio según una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque

el termostato (12) comprende un microordenador y un sensor de temperatura para detectar la temperatura ambiente verdadera (T^{ambiente-real}); en el que

el termostato (12) detecta y almacena una evolución de la temperatura ambiente verdadera (T^{ambiente-real}), durante y/o después de la emisión de la señal de activación o la señal de desactivación; y

el termostato (12) y el dispositivo (1) de ajuste están configurados para comunicar datos sobre una evolución de temperaturas ambiente verdaderas (T^{ambiente-real}) detectadas.

15. Sistema de regulación de temperatura para la regulación de temperatura autorregulable de habitaciones de un edificio según una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque

la señal de activación y/o la señal de desactivación se comunican por medio de interfaces (9) inalámbricas desde el termostato (12) al dispositivo (1) de ajuste asociado.

16. Dispositivo (11) de distribuidor para la distribución autorregulable de un portador de calor líquido a al menos dos o más bucles (3) de consumidor con intercambiador (30) de calor, que comprenden en cada caso una válvula (2) de regulación de flujo, en un sistema (10) de regulación de temperatura con una fuente (4) de regulación de temperatura y una bomba (5), que presenta:

un distribuidor (13) de alimentación y un distribuidor (14) de retorno, en los que los bucles (3) de consumidor están reunidos en el lado de entrada y en el lado de salida, en el que las válvulas (2) de regulación de flujo están dispuestas en el distribuidor (13) de alimentación o el distribuidor (14) de retorno; caracterizado porque

el dispositivo (11) de distribuidor presenta para cada válvula (2) de regulación de flujo un dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 9 para el ajuste autorregulable de los bucles (3) de consumidor.

17. Procedimiento para el ajuste autorregulable de un flujo de un portador de calor líquido a través de un bucle (3) de consumidor con intercambiador (30) de calor en un sistema (10) de regulación de temperatura para edificios con una fuente (4) de regulación de temperatura y una bomba (5);

en el que el procedimiento presenta al menos las siguientes etapas:

a) detectar una temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada y una temperatura de retorno (T^retorno) de lado de salida del portador de calor que circula en el bucle (3) de consumidor; b) calcular una diferencia de regulación (AT^{diferencia de regulación}) entre una diferencia de temperatura (AT^real) a partir de la temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada detectada y la temperatura de retorno (T^retorno) de lado de salida, así como una variación de temperatura (AT^teórica) predeterminada, es decir, el valor absoluto de la diferencia AT^teórica menos AT^real;

c) calcular y ajustar una sección transversal de flujo ajustable en el bucle (3) de consumidor basándose en la diferencia de regulación (AT^{diferencia de regulación});

caracterizado por las etapas:

d) detectar un periodo de activación previo o actual y/o un periodo de desactivación del bucle (3) de consumidor; y

e) determinar la variación de temperatura (AT^teórica) variable desde la temperatura de retorno (T^retorno) de lado de salida hasta la temperatura de alimentación (T^{alimentación}) de lado de entrada basándose en el periodo de activación y/o el periodo de desactivación.

18. Procedimiento para el ajuste autorregulable de un flujo de un portador de calor líquido a través de un bucle (3) de consumidor según la reivindicación 17, caracterizado porque

se determina una variación de temperatura (AT^teóri^ca) menor cuando al menos un periodo de activación o un periodo de desactivación previo es mayor que un valor de referencia, o

se determina una variación de temperatura (AT^teórica) mayor, cuando al menos un periodo de activación o un periodo de desactivación previo es menor que el valor de referencia.

19. Procedimiento para el ajuste autorregulable de un flujo de un portador de calor líquido a través de un bucle (3) de consumidor según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque

la variación de temperatura (AT^teórica) se determina basándose en una evolución de periodos de activación y/o periodos de desactivación previos sucesivos.

20. Procedimiento para la distribución autorregulable de un portador de calor líquido a al menos dos o más bucles (3) de consumidor con intercambiador de calor en un sistema (10) de regulación de temperatura para edificios con una fuente (4) de regulación de temperatura y una bomba (5);

caracterizado porque

para cada bucle (3) de consumidor se realiza el procedimiento para el ajuste autorregulable de un flujo de un portador de calor líquido a través de un bucle (3) de consumidor activable de manera externa según una de las reivindicaciones 17 a 19.

21. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo según una de las reivindicaciones 1 a 9, presentando además el dispositivo (1) de ajuste:

un medio (15) de detección de posición, que está configurado para detectar una posición actual del accionador (6).

22. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulable de una válvula (2) de regulación de flujo según la reivindicación 21, caracterizado porque

el medio (15) de detección de posición está formado a partir de un imán (16) y un sensor (17) de efecto Hall asociado al imán (16).