ES2887783T3 - Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión - Google Patents
Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión Download PDFInfo
- Publication number
- ES2887783T3 ES2887783T3 ES17816924T ES17816924T ES2887783T3 ES 2887783 T3 ES2887783 T3 ES 2887783T3 ES 17816924 T ES17816924 T ES 17816924T ES 17816924 T ES17816924 T ES 17816924T ES 2887783 T3 ES2887783 T3 ES 2887783T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- heating
- voltage converter
- input
- management unit
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 138
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000005612 types of electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0252—Domestic applications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2064—Arrangement or mounting of control or safety devices for air heaters
- F24H9/2071—Arrangement or mounting of control or safety devices for air heaters using electrical energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/06—Arrangement or mounting of electric heating elements
- F24C7/062—Arrangement or mounting of electric heating elements on stoves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
- F24C3/002—Stoves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/258—Outdoor temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/002—Air heaters using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0252—Domestic applications
- H05B1/0275—Heating of spaces, e.g. rooms, wardrobes
- H05B1/0277—Electric radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
- F24D2101/30—Fuel cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
- F24D2101/40—Photovoltaic [PV] modules
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2240/00—Fluid heaters having electrical generators
- F24H2240/01—Batteries, electrical energy storage device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Aparato de calefacción (10) de tipo radiador eléctrico, que comprende una caja (11) que aloja un órgano de calentamiento (12) que produce un primer flujo de calorías (F1) cuando una entrada (121) del órgano de calentamiento (12) es alimentada por una tensión eléctrica continua, comprendiendo el aparato de calefacción (10) un convertidor de tensión (14) implantado en la caja (11) y comprendiendo una entrada (141) provista de elementos de conexión para conectar el convertidor de tensión (14) a una fuente de alimentación eléctrica (13) y una salida (142) que suministra una tensión eléctrica continua apta para alimentar directa o indirectamente la entrada (121) del órgano de calentamiento (12), comprendiendo el aparato de calefacción un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) que funciona bajo una corriente eléctrica continua, que presenta una entrada (151) destinada a ser alimentada por una corriente continua y una salida (152) que suministra una corriente continua, comprendiendo el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas y/o un supercondensador, comprendiendo el aparato de calefacción (10) una unidad de gestión (19) alojada en la caja (11) y que pilota por lo menos el órgano de calentamiento (12), un sensor de medición (23) de la temperatura en el exterior de la caja (11), y un elemento de caracterización (25) que permite caracterizar el estado de carga del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, estando el aparato de calefacción (10) caracterizado por que el convertidor de tensión (14) comprende unos disipadores térmicos que producen un segundo flujo de calorías (F2) con las calorías generadas por el convertidor de tensión (14) y estando el segundo flujo (F2) mezclado con el primer flujo de calorías (F1) generado por el órgano de calentamiento (12), y por que el aparato de calefacción (10) comprende unos primeros elementos de transmisión (24) que permiten dirigir el valor determinado por el sensor de medición (23) a una primera entrada (191) de la unidad de gestión (19), y unos segundos elementos de transmisión (26) que permiten dirigir el valor determinado por el elemento de caracterización (25) a una segunda entrada (192) de la unidad de gestión (19).
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión
La presente invención se refiere a un aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico, que comprende una caja que aloja un órgano de calentamiento que produce un primer flujo de calorías cuando una entrada del órgano de calentamiento es alimentada por una tensión eléctrica.
La invención se refiere también a una instalación eléctrica que comprende una fuente de alimentación eléctrica y por lo menos un aparato de calefacción de este tipo.
Clásicamente, la fuente de alimentación eléctrica a la que está conectado el aparato de calefacción suministra una tensión eléctrica alterna y todos los componentes del aparato de calefacción están adaptados en consecuencia. Clásicamente, esta fuente de alimentación está constituida por la red eléctrica local.
En algunos aparatos de calefacción, se conoce asimismo integrar un parque de baterías asociado al órgano de calentamiento. Este parque de baterías permite almacenar energía utilizada por el aparato de calefacción, con vistas a espaciar el consumo de electricidad en el tiempo.
Sin embargo, estos aparatos de calefacción conocidos no dan todavía una total satisfacción.
En efecto, confieren una limitación muy grande en cuanto a la naturaleza de la fuente de alimentación eléctrica, excluyendo las posibilidades de funcionamiento a través de una fuente de energía eléctrica que suministra una tensión eléctrica continua tal como un equipo fotovoltaico, una pila de combustible, un supercondensador o una batería a base de celdas electroquímicas, salvo para generar unas pérdidas de rendimiento que son prohibitivas.
Se recuerda que la conversión de una tensión continua en una tensión alterna y la conversión inversa inducen unas pérdidas de rendimiento muy consecuentes.
Ahora bien, se sabe que la tendencia actual favorece las energías renovables que, la mayor parte del tiempo, suministran una tensión eléctrica continua.
Por otro lado, en el estado actual de los conocimientos, los aparatos eléctricos de calefacción no pueden participar activamente en la gestión de la red eléctrica: el control y la capacidad de almacenamiento de los aparatos de calefacción son limitados (gestión de cables, almacenamiento por inercia térmica) para responder rápidamente a las necesidades de almacenamiento y de suministro de energía.
Habitualmente, el sistema de gestión energética de un local o de un edificio que utiliza unos aparatos de calefacción eléctricos no puede participar en la integración de energías renovables en la red eléctrica. En efecto, la utilización de la inercia de los aparatos de calefacción eléctricos no permite un control suficientemente fino como para utilizar los aparatos de calefacción como sistema de almacenamiento intermitente para las energías renovables o para realizar una optimización de consumo.
En general, la integración de los aparatos de calefacción eléctricos y de un almacenamiento electroquímico de tipo batería solo está prevista para unas necesidades de emergencia o para hacer que el calentamiento sea autónomo.
El documento US 2011/286725 A1 describe dicho aparato de calefacción según el preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención tiene como objetivo resolver la totalidad o parte de los inconvenientes enumerados anteriormente.
En este contexto, existe una necesidad para proporcionar un aparato de calefacción sencillo, económico, fiable, que tenga un rendimiento elevado y cuya utilización en el marco de fuentes de alimentación de energía eléctrica continua se facilite claramente mejorando al mismo tiempo los rendimientos globales.
Con este fin, se propone un dispositivo de calefacción de tipo radiador eléctrico, que comprende una caja que aloja un órgano de calentamiento que produce un primer flujo de calorías cuando una entrada del órgano de calentamiento es alimentada por una tensión eléctrica continua, comprendiendo el aparato de calefacción un convertidor de tensión implantado en la caja y una entrada provista de elementos de conexión para conectar el convertidor de tensión a una fuente de alimentación eléctrica y una salida que suministra una tensión eléctrica continua apta para alimentar directa o indirectamente la entrada del órgano de calentamiento, comprendiendo el convertidor de tensión unos disipadores térmicos que producen un segundo flujo de calorías con las calorías generadas por el convertidor de tensión y estando el segundo flujo mezclado con el primer flujo de calorías generado por el órgano de calentamiento, comprendiendo el aparato de calefacción un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica que funciona bajo una corriente eléctrica continua, que tiene una entrada
destinada a ser alimentada por una corriente continua y una salida que suministra una corriente continua, comprendiendo el dispositivo de almacenamiento de energía una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas y/o un supercondensador, comprendiendo el aparato de calefacción una unidad de gestión alojada en la caja y que pilota por lo menos el órgano de calentamiento, un sensor de medición de la temperatura en el exterior de la caja, y un elemento de caracterización que permite caracterizar el estado de carga del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, comprendiendo el aparato de calefacción unos primeros elementos de transmisión que permiten dirigir el valor determinado por el sensor de medición a una primera entrada de la unidad de gestión, y unos segundos elementos de transmisión que permiten dirigir el valor determinado por el elemento de caracterización a una segunda entrada de la unidad de gestión.
El segundo flujo que emana del convertidor de tensión en el momento de su utilización, con el fin de evitar un sobrecalentamiento del convertidor de tensión, sirve a la vez para un precalentamiento rápido de los otros componentes del aparato de calefacción y permite, debido a su mezcla con el primer flujo, optimizar el rendimiento energético del aparato eléctrico 10 evitando que las calorías producidas por el convertidor de tensión se pierdan, incluso sean molestas. Existe por lo tanto una verdadera sinergia ventajosa entre estos diferentes elementos y estas diferentes funciones.
Según un modo de realización particular, el convertidor de tensión está configurado de manera que pueda suministrar, en su salida, dicha tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica continua aplicada a la entrada del convertidor de tensión por la fuente de alimentación eléctrica cuando el convertidor de tensión está conectado a esta.
Según otro modo de realización particular, el convertidor de tensión está configurado de manera que pueda suministrar, en su salida, dicha tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica alterna aplicada a la entrada del convertidor de tensión por la fuente de alimentación eléctrica cuando el convertidor de tensión está conectado a esta.
Según todavía otro modo de realización particular, el aparato de calefacción comprende:
- unos primeros elementos de unión para unir la salida del convertidor de tensión con la entrada del órgano de calentamiento y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida del convertidor de tensión a la entrada del órgano de calentamiento,
- unos segundos elementos de unión para unir la salida del convertidor de tensión con la entrada del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida del convertidor de tensión a la entrada del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica,
- unos terceros elementos de unión para unir la salida del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica con la entrada del órgano de calentamiento y aptos para aplicar la corriente continua suministrada por la salida del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica a la entrada del órgano de calentamiento,
- unos elementos de conmutación para hacer variar los primeros elementos de unión entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, para hacer variar los segundos elementos de unión entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, y para hacer variar los terceros elementos de unión entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado.
Según todavía otro modo de realización particular, la unidad de gestión asegura un pilotaje de los elementos de conmutación según un algoritmo de estrategia predeterminado registrado en una memoria de la unidad de gestión, en función del valor determinado por el sensor de medición y dirigido a la primera entrada de la unidad de gestión y en función del valor determinado por el elemento de caracterización y dirigido a la segunda entrada de la unidad de gestión.
Según también otro modo de realización particular, la unidad de gestión hace variar el aparato de calefacción, pilotando los elementos de conmutación, entre un primer modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de unión y/o los terceros elementos de unión ocupan una configuración de circuito abierto y un segundo modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de unión y/o los terceros elementos de unión ocupan una configuración de circuito cerrado, siendo el primer modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición y una temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión es superior a una primera desviación predeterminada estrictamente positiva y siendo el segundo modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición y la temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión es inferior a una segunda desviación predeterminada negativa o nula.
Según también otro modo de realización particular, la unidad de gestión hace variar el aparato de calefacción, pilotando los elementos de conmutación, entre un tercer modo de funcionamiento en el que los segundos elementos de unión ocupan una configuración de circuito cerrado, y un cuarto modo de funcionamiento en el que
los segundos elementos de unión ocupan una configuración de circuito abierto, siendo el tercer modo de funcionamiento ocupado si el valor determinado por el elemento de caracterización es inferior o igual a un primer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión, y siendo el cuarto modo de funcionamiento ocupado en cuanto el valor determinado por el elemento de caracterización es superior o igual a un segundo umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión y estrictamente superior al primer umbral predeterminado.
Según también otro modo de realización particular, la unidad de gestión hace que el aparato de calefacción ocupe, pilotando los elementos de conmutación, un quinto modo de funcionamiento en el que los terceros elementos de unión ocupan una configuración de circuito cerrado si el valor determinado por el elemento de caracterización es superior o igual a un tercer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión.
Según también otro modo de realización particular, la unidad de gestión asegura un pilotaje del convertidor de tensión tal que la tensión eléctrica continua suministrada a la salida del convertidor de tensión varíe en función de la potencia que debe ser suministrada por el órgano de calentamiento calculada por la unidad de gestión.
Se propone asimismo una instalación eléctrica que comprende una fuente de alimentación eléctrica y por lo menos un aparato de calefacción de este tipo cuyos elementos de conexión de la entrada del convertidor de tensión están conectados a la fuente de alimentación eléctrica, en la que la fuente de alimentación eléctrica suministra una tensión eléctrica continua y comprende la totalidad o parte de los elementos siguientes: unos paneles fotovoltaicos, una pila de combustible, un supercondensador, una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas.
La invención se comprenderá claramente con la ayuda de la descripción siguiente de modos particulares de realización de la invención, dados a título de ejemplos no limitativos y representados en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de los componentes de un ejemplo de aparato de calefacción según la invención.
Las figuras 2 y 3 ilustran dos ejemplos de realización del aparato de calefacción de la figura 1.
Con referencia a las figuras 1 a 3 adjuntas tales como las presentadas brevemente más arriba, la invención se refiere esencialmente a un aparato de calefacción 10 de tipo radiador eléctrico, que comprende una caja 11 que aloja un órgano de calentamiento 12 que produce un primer flujo de calorías F1 cuando una entrada 121 del órgano de calentamiento 12 es alimentada por una tensión eléctrica continua.
El órgano de calentamiento 12 puede comprender en particular por lo menos un cuerpo radiante y/o por lo menos un dispositivo de calefacción por fluido portador de calor.
La invención se refiere también a una instalación eléctrica que comprende una fuente de alimentación eléctrica 13 y por lo menos dicho aparato de calefacción 10. Como se comprenderá según las explicaciones siguientes, la fuente de alimentación eléctrica 13 puede ser del tipo que suministra una tensión eléctrica alterna, o, incluso más ventajosamente, ser del tipo que suministra una tensión eléctrica continua.
El aparato de calefacción 10 comprende un convertidor de tensión 14 implantado en la caja 11 y que comprende una entrada 141 provista de elementos de conexión que permiten conectar eléctricamente el convertidor de tensión 14 a la fuente de alimentación eléctrica 13 y una salida 142 que suministra una tensión eléctrica continua apta para alimentar directa o indirectamente la entrada 121 del órgano de calentamiento 12. El convertidor de tensión 14 permite transformar la corriente de entrada que proviene de la fuente 13 en una corriente de salida continua utilizable directamente bajo esta forma por los componentes que el convertidor de tensión 14 está destinado a alimentar con energía.
La naturaleza del convertidor de tensión 14 está directamente relacionada con la de la fuente de alimentación eléctrica 13 a la que está destinado a ser conectado. En particular, el convertidor de tensión 14 puede estar configurado de manera que pueda suministrar, en su salida 142, la tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica continua aplicada a la entrada 141 del convertidor de tensión 14 por la fuente de alimentación eléctrica 13 cuando el convertidor de tensión 14 está conectado a esta. Así, si la fuente de alimentación eléctrica 13 es del tipo que suministra una tensión eléctrica continua, entonces el convertidor de tensión 14 podrá ser de tipo CC/CC. Alternativamente, se puede considerar no obstante que el convertidor de tensión 14 esté configurado de manera que pueda suministrar, en su salida 142, la tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica alterna aplicada a la entrada 141 del convertidor de tensión 14 por la fuente de alimentación eléctrica 13 cuando el convertidor de tensión 14 está conectado a esta. De esta manera, si la fuente de alimentación eléctrica 13 es del tipo que suministra una tensión eléctrica alterna, entonces el convertidor de tensión 14 podrá ser de tipo CA/CC.
El convertidor de tensión 14 puede comprender, por ejemplo, una alimentación de conmutación, o varias alimentaciones de conmutación en paralelo, o más simplemente por lo menos un interruptor chopper, con el fin de
permitir la conversión de una corriente alterna en una corriente continua directamente aprovechable por los componentes que la salida 142 del convertidor de tensión 14 está destinada a alimentar con energía eléctrica.
Según un modo de realización ventajoso, el aparato de calefacción 10 comprende un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 que funciona bajo una corriente eléctrica continua, que tiene una entrada 151 destinada a ser alimentada por una corriente continua y una salida 152 que suministra otra corriente continua. El dispositivo de almacenamiento 15 permite almacenar energía utilizada por el aparato de calefacción 10, con vistas a espaciar el consumo de electricidad en el tiempo. Permite en particular almacenar energía eléctrica cuando esta está disponible, en particular cuando se considera económico su coste de obtención.
A título de ejemplo, el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 comprende una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas y/o un supercondensador.
Por otro lado, con el fin de poder realizar una alimentación directa del órgano de calentamiento 12 con energía eléctrica por la salida 142 del convertidor de tensión 14, el aparato de calefacción 10 comprende unos primeros elementos de unión 16 para unir la salida 142 del convertidor de tensión 14 con la entrada 121 del órgano de calentamiento 12 y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida 142 del convertidor de tensión 14 a la entrada 121 del órgano de calentamiento 12.
En paralelo, con el fin de poder realizar una alimentación indirecta del órgano de calentamiento 12 con energía eléctrica por la salida 142 del convertidor de tensión 14, el aparato de calefacción 10 comprende unos segundos elementos de unión 17 para unir la salida 142 del convertidor de tensión 14 con la entrada 151 del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida 142 del convertidor de tensión 14 a la entrada 151 del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15. Como complemento, el aparato de calefacción 10 comprende unos terceros elementos de unión 18 para unir la salida 152 del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 con la entrada 121 del órgano de calentamiento 12 y aptos para aplicar la corriente continua suministrada por la salida 152 del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 a la entrada 121 del órgano de calentamiento 12.
La naturaleza de los primeros elementos de unión 16, de los segundos elementos de unión 17 y de los terceros elementos de unión 18 no es limitativa en sí misma, ya que les permite adaptarse a las funciones que se les atribuye presentadas anteriormente.
Además, el aparato de calefacción 10 comprende unos elementos de conmutación (no representados como tales) para hacer variar los primeros elementos de unión 16 entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, para hacer variar los segundos elementos de unión 17 entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, y para hacer variar los terceros elementos de unión 18 entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado.
El aparato de calefacción 10 comprende también una unidad de gestión 19 alojada en la caja 11 y que pilota por lo menos el órgano de calentamiento 12 a través de las uniones de mando 20 (cableadas o no) y los elementos de conmutación mencionados en el párrafo anterior.
La unidad de gestión 19 puede asegurar asimismo el pilotaje del convertidor de tensión 14 a través de las uniones de mando 21 (cableadas o no) y/o el pilotaje del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 a través de las uniones de mando 22 (cableadas o no).
En particular, la unidad de gestión 19 asegura un pilotaje del convertidor de tensión 14 tal que la tensión eléctrica continua suministrada a la salida 142 del convertidor de tensión 14 varía en función de la potencia que debe ser suministrada por el órgano de calentamiento 12 calculada por la unidad de gestión 19. En particular, dicha estrategia de pilotaje estará prevista y facilitada cuando el convertidor de tensión 14 comprenda una pluralidad de alimentación de conmutación en paralelo. Por lo tanto, es posible variar la potencia suministrada por el órgano de calentamiento 12 de manera sencilla y económica, sin tener que recurrir a una solución electrónica compleja.
La tensión continua suministrada por el convertidor de tensión 14 depende así de la tensión necesaria para el órgano de calentamiento 12 o para el dispositivo de almacenamiento 15.
La utilización de un convertidor de tensión 14 de tipo alimentación de conmutador o interruptor chopper permite además evitar la redundancia entre los suministros de corriente continua de los diferentes componentes electrónicos incorporados en el aparato de calefacción 10 (tarjeta especializada, sensores, pantalla, etc.). Por el contrario, el convertidor de tensión 14 permite alimentar con corriente continua el conjunto de los componentes electrónicos. Esto da como resultado una simplicidad de diseño, un coste limitado, una mejor robustez.
Evidentemente, la salida 142 del convertidor de tensión 14 está unida asimismo a una entrada de la unidad de gestión 19 con el fin de asegurar su alimentación con energía eléctrica.
Como se representa en la figura 1, el aparato de calefacción 10 comprende también un sensor de medición 23 apto para medir la temperatura en el exterior de la caja 11 y unos primeros elementos de transmisión 24 que permiten dirigir el valor determinado por el sensor de medición 23 a una primera entrada 191 de la unidad de gestión 19.
El aparato de calefacción 10 comprende asimismo un elemento de caracterización 25 que permite caracterizar el estado de carga del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15 y unos segundos elementos de transmisión 26 que permiten dirigir el valor determinado por el elemento de caracterización 25 a una segunda entrada 192 de la unidad de gestión 19.
Preferentemente, la unidad de gestión 19 asegura un pilotaje de los elementos de conmutación según un algoritmo de estrategia predeterminado registrado en una memoria de la unidad de gestión 19, en función del valor determinado por el sensor de medición 23 y dirigido a la primera entrada 191 de la unidad de gestión 191 a través de los primeros elementos de transmisión 24 y en función del valor determinado por el elemento de caracterización 25 y dirigido a la segunda entrada 192 de la unidad de gestión 19 a través de los segundos elementos de transmisión 26.
El algoritmo de estrategia permite seleccionar las mejores condiciones para seleccionar el funcionamiento del órgano de calentamiento 12, la carga directa del dispositivo de almacenamiento 15 con corriente continua o la descarga del dispositivo de almacenamiento 15 a través del órgano de calentamiento 12 adaptado a la corriente continua.
Según un modo de realización preferido, la unidad de gestión 19 hace variar el aparato de calefacción 10, pilotando los elementos de conmutación, entre:
- un primer modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de unión 16 y/o los terceros elementos de unión 18 ocupan una configuración de circuito abierto, siendo el primer modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición 23 y una temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión 19 es superior a una primera desviación predeterminada estrictamente positiva,
- y un segundo modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de unión 16 y/o los terceros elementos de unión 18 ocupan una configuración de circuito cerrado, siendo el segundo modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición 23 y la temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión 19 es inferior a una segunda desviación predeterminada negativa o nula.
El valor de la primera desviación predeterminada está comprendido típicamente entre 1 y 3°, por ejemplo, igual a 2°. Así, en este último ejemplo, se adopta el primer modo de funcionamiento si la temperatura medida por el sensor de temperatura 23 es superior en por lo menos dos grados más allá de la temperatura de consigna, lo cual tiene por efecto detener el funcionamiento del órgano de calentamiento 12.
El valor de la segunda desviación predeterminada está comprendido típicamente entre -1 y 0, por ejemplo, igual a 0. Así, en este último ejemplo, se adopta el segundo modo de funcionamiento si la temperatura medida por el sensor de temperatura 23 es inferior o igual a la temperatura de consigna, lo cual tiene por efecto iniciar el calentamiento de la estancia por el órgano de calentamiento 12.
Por otro lado, en paralelo a estas estrategias de pilotaje ya descritas en relación con los primer y segundo modos de funcionamiento, la unidad de gestión 19 hace variar el aparato de calefacción 10 pilotando los elementos de conmutación, entre:
- un tercer modo de funcionamiento en el que los segundos elementos de unión 17 ocupan una configuración de circuito cerrado, siendo el tercer modo de funcionamiento ocupado si el valor determinado por el elemento de caracterización 25 es inferior o igual a un primer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión 19,
- y un cuarto modo de funcionamiento en el que los segundos elementos de unión 17 ocupan una configuración de circuito abierto, siendo el cuarto modo de funcionamiento ocupado en cuanto el valor determinado por el elemento de caracterización 25 es superior o igual a un segundo umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión 19 y estrictamente superior al primer umbral predeterminado.
En paralelo a estas estrategias de pilotaje ya descritas en relación con los primer, segundo, tercer y cuarto modos de funcionamiento, la unidad de gestión 19 hace que el aparato de calefacción 10 ocupe, pilotando los elementos de conmutación, un quinto modo de funcionamiento en el que los terceros elementos de unión 18 ocupan una configuración de circuito cerrado si el valor determinado por el elemento de caracterización 25 es superior o igual a un tercer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión 19. En particular, el tercer umbral
predeterminado está comprendido entre el primer umbral predeterminado y el segundo umbral predeterminado.
Típicamente, el primer umbral predeterminado es igual a 0,15 por ejemplo. Así, se adopta el tercer modo de funcionamiento si el estado de carga del dispositivo de almacenamiento 15 es inferior al 15%, lo cual tiene por efecto hacer que se inicie la carga del dispositivo de almacenamiento 15 con el fin de evitar una descarga excesiva susceptible de degradar el dispositivo de almacenamiento 15. Alternativamente o en combinación con lo anterior, la adopción del tercer modo de funcionamiento puede estar condicionada eventualmente a la presencia de una energía económica a partir de la fuente 13.
Por su parte, el segundo umbral predeterminado es típicamente superior a 0,9, por ejemplo, igual a 0,95. Así, se adopta el cuarto modo de funcionamiento si el estado de carga del dispositivo de almacenamiento 15 es superior al 95%, lo cual tiene por efecto detener la carga del dispositivo de almacenamiento 15 con el fin de evitar una carga excesiva y un desgaste prematuro.
El tercer umbral predeterminado está comprendido a su vez típicamente entre 0,4 y 0,6, por ejemplo, igual a 0,5. Así, se adopta el quinto modo de funcionamiento si el estado de carga del dispositivo de almacenamiento 15 es superior al 50% por ejemplo, lo cual tiene por efecto iniciar la alimentación eléctrica del órgano de calentamiento 12 a partir del dispositivo de almacenamiento 15. Alternativamente o en combinación con lo anterior, la adopción del quinto modo de funcionamiento puede estar condicionada eventualmente a la ausencia de una energía económica a partir de la fuente 13.
El lector debe comprender claramente que la utilización de las expresiones "primer modo de funcionamiento", "segundo modo de funcionamiento", "tercer modo de funcionamiento", "cuarto modo de funcionamiento", y "quinto modo de funcionamiento", no les confiere ninguna propiedad de prioridad de uno con respecto al otro, y ninguna propiedad de exclusión de uno con respecto al otro. Por el contrario, es totalmente posible combinar diferentes modos de funcionamiento entre sí.
La expresión "estado de carga" evoca una magnitud totalmente conocida por el experto en la materia, conocida bajo la denominación "state of charge" según la terminología anglosajona apropiada. Existen numerosas formas para evaluar este estado de carga, que no aportan en este caso ninguna limitación.
Ventajosamente, el convertidor de tensión 14 comprende unos disipadores térmicos que producen un segundo flujo de calorías F2 con las calorías generadas por el convertidor de tensión 14. La organización interna del aparato de calefacción 10 es tal que el segundo flujo F2 se mezcla con el primer flujo de calorías F1 generado por el órgano de calentamiento 12. El segundo flujo f2 sirve al mismo tiempo para un precalentamiento rápido de los otros componentes y permite, debido a su mezcla con el primer flujo F1, optimizar el rendimiento energético del aparato eléctrico 10 evitando que las calorías producidas por el convertidor de tensión 14 se pierdan, o incluso molesten. Dicho de otra manera, el calor liberado por el convertidor de tensión 14 para la transformación de la corriente de entrada en corriente continua se utiliza para el calentamiento de los componentes y la generación de calor por el aparato 10 para evitar las pérdidas de rendimiento.
Además del elemento de caracterización del estado de carga, el aparato de calefacción 10 contiene unos medios aptos para determinar el estado o la temperatura del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 15.
Dentro de la instalación eléctrica ahora, los elementos de conexión de la entrada 141 del convertidor de tensión 14 están conectados a la fuente de alimentación eléctrica 13. Muy preferentemente, la fuente de alimentación eléctrica 13 suministra una tensión eléctrica continua y comprende la totalidad o parte de los elementos siguientes: unos paneles fotovoltaicos, una pila de combustible, un supercondensador, una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas. Esto permite optimizar el rendimiento general del aparato de calefacción 10 y de la instalación eléctrica evitando las pérdidas debidas clásicamente a las conversiones de una corriente alterna en una corriente continua. Además, el aparato de calefacción 10 es directamente utilizable por alimentación a partir de una fuente de corriente continua, que es una tendencia actual debido en particular al desarrollo por parte de las energías renovables.
Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 3, la caja 11 puede comprender una parte trasera 111 que comprende unos medios de fijación 18 que permiten fijar la caja 11 a una pared, por ejemplo, una pared vertical tal como un muro, y una mampara delantera 112 que permite la radiación de los flujos F1 y F2 hacia el exterior de la caja 11. En la variante de la figura 2, la parte trasera 111 presenta un grosor sustancialmente igual al grosor total de la caja 11 y la mampara delantera 112 llega a cerrar la caja 11 a nivel del contorno periférico delantero de la parte trasera 111. En la variante de la figura 3, la parte trasera 111 presenta un grosor inferior al grosor total de la caja 11 y la caja 11 comprende también una parte delantera 113 que soporta la mampara delantera 112 en su zona delantera y que llega, en su zona trasera, a cerrar la caja 11 a nivel del contorno periférico delantero de la parte trasera 111.
Dentro de la caja 11, el dispositivo de almacenamiento 15 está situado por encima del convertidor de tensión 14 y este primer conjunto está desplazado hacia atrás con respecto a un segundo conjunto formado por el órgano de calentamiento 12 y la unidad de gestión 19 dispuestos lado a lado. Una pared térmicamente aislante 27 separa el
primer conjunto y el segundo conjunto, según el grosor de la caja 11, únicamente a nivel del dispositivo de almacenamiento 15. Por el contrario, la pared aislante 27 no está dispuesta entre el convertidor de tensión 14 y el segundo conjunto. Esto da como resultado que las calorías generadas por el convertidor de tensión 14 durante la conversión de tensión llegan a mezclarse con las calorías generadas por el órgano de calentamiento 12 y permiten, en frío, precalentar por lo menos la unidad de gestión 19, el dispositivo de almacenamiento 15 y el órgano de calentamiento 12.
El hecho de prever un aparato de calefacción 10 que funciona con corriente continua y que incorpora el convertidor de tensión 14 permite seleccionar la tensión aguas arriba y en el interior del aparato de calefacción 10. Con las soluciones conocidas en la actualidad, no existe la posibilidad de utilizar y de controlar directamente una fuente de tensión continua. Por el contrario, el aparato de calefacción 10 permite controlar el tipo de electricidad y seleccionar la naturaleza de la fuente de alimentación 13 y el tipo de órgano de calentamiento 12 y, por consiguiente, permite participar en la integración de las fuentes de energías renovables en la red eléctrica evitando las pérdidas de transformación en corriente alterna. En efecto, el aparato de calefacción 10 permite que pueda ser utilizado directamente por alimentación a través de una fuente de tensión continua, sin necesidad de conversión en corriente alterna, evitando así las pérdidas que resultarían de ello.
El paso de la tensión de entrada alterna o continua en una tensión continua a través del convertidor de tensión 14, normalmente limitada entre 12 y 60 V, permite limitar eficazmente las problemáticas de seguridad para las personas.
Además de las ventajas expuestas anteriormente, la solución objeto de la invención es sencilla, económica, fiable, presenta un rendimiento elevado y su utilización en el marco de fuentes de alimentación con energía eléctrica continua se facilita claramente mejorando al mismo tiempo los rendimientos globales.
La instalación eléctrica comprende unos medios para determinar y vigilar el entorno del aparato de calefacción 10, como, por ejemplo, además del sensor de medición 23 de la temperatura en el exterior de la caja 11, el consumo energético, la presencia de personas, la humedad relativa o el dióxido de carbono.
La instalación eléctrica comprende asimismo unos medios para determinar y vigilar las informaciones externas relacionadas por ejemplo con la red eléctrica, con Internet, o con un servidor meteorológico.
En base al estado de carga, al estado o a la temperatura del dispositivo de almacenamiento 15, a las informaciones externas y a las informaciones relacionadas con el entorno del aparato de calefacción 10, el aparato de calefacción 10 puede participar en directo en el almacenamiento de energía en función de su estado, de la red y de las necesidades de los usuarios. Así, el aparato de calefacción 10 puede participar en la integración de las energías renovables en la red sin degradar el servicio con respecto al usuario.
Esta solución puede ser integrada dentro de las redes inteligentes denominadas "smart grids" para permitir un almacenamiento en condiciones óptimas de las energías de fuentes de tensión continua en la red eléctrica.
Ventajosamente, la unidad de gestión 19 del aparato de calefacción 10 puede ser mandada subsiguientemente a los eventos de la red doméstica o de la red nacional para compensar los casos siguientes encontrados en "smart grids": producción en exceso con respecto a la demanda, demanda en exceso con respecto a la producción y extracción de potencia reactiva.
En caso de producción superior a la demanda, el dispositivo de almacenamiento 15 puede consumir energía en la red doméstica o nacional con vistas a su almacenamiento local.
En caso de demanda superior a la producción, el dispositivo de almacenamiento 15 puede suministrar energía a la red doméstica o nacional.
En caso de trasiego de potencia reactiva, se puede utilizar el dispositivo de almacenamiento 15, con los parámetros de tensión y de fase adecuados, para aumentar el factor de potencia y/o reducir la contaminación armónica de la red.
Por ejemplo, las fuentes de energía solar, las pilas de combustible, los supercondensadores y las baterías electroquímicas son unas fuentes de tensión continua que podrán ser una fuente de energía conectada al aparato de calefacción 10, y teniendo estas fuentes unos niveles de tensión continua elevados, el convertidor de tensión 14 de tipo CC/CA permitirá una utilización en el aparato de calefacción 10 en unas condiciones óptimas. Ventajosamente, esta solución podrá ser integrada dentro de las viviendas con energías positivas para permitir un almacenamiento in situ de las energías renovables procedentes de la producción de la vivienda con energía positiva.
Evidentemente, la invención no está limitada a los modos de realización representados y descritos anteriormente, sino que cubre, por el contrario, todas sus variantes.
Claims (10)
1. Aparato de calefacción (10) de tipo radiador eléctrico, que comprende una caja (11) que aloja un órgano de calentamiento (12) que produce un primer flujo de calorías (F1) cuando una entrada (121) del órgano de calentamiento (12) es alimentada por una tensión eléctrica continua, comprendiendo el aparato de calefacción (10) un convertidor de tensión (14) implantado en la caja (11) y comprendiendo una entrada (141) provista de elementos de conexión para conectar el convertidor de tensión (14) a una fuente de alimentación eléctrica (13) y una salida (142) que suministra una tensión eléctrica continua apta para alimentar directa o indirectamente la entrada (121) del órgano de calentamiento (12), comprendiendo el aparato de calefacción un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) que funciona bajo una corriente eléctrica continua, que presenta una entrada (151) destinada a ser alimentada por una corriente continua y una salida (152) que suministra una corriente continua, comprendiendo el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas y/o un supercondensador, comprendiendo el aparato de calefacción (10) una unidad de gestión (19) alojada en la caja (11) y que pilota por lo menos el órgano de calentamiento (12), un sensor de medición (23) de la temperatura en el exterior de la caja (11), y un elemento de caracterización (25) que permite caracterizar el estado de carga del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, estando el aparato de calefacción (10) caracterizado por que el convertidor de tensión (14) comprende unos disipadores térmicos que producen un segundo flujo de calorías (F2) con las calorías generadas por el convertidor de tensión (14) y estando el segundo flujo (F2) mezclado con el primer flujo de calorías (F1) generado por el órgano de calentamiento (12), y por que el aparato de calefacción (10) comprende unos primeros elementos de transmisión (24) que permiten dirigir el valor determinado por el sensor de medición (23) a una primera entrada (191) de la unidad de gestión (19), y unos segundos elementos de transmisión (26) que permiten dirigir el valor determinado por el elemento de caracterización (25) a una segunda entrada (192) de la unidad de gestión (19).
2. Aparato de calefacción (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el convertidor de tensión (14) está configurado de manera que pueda suministrar, en su salida (142), dicha tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica continua aplicada a la entrada (141) del convertidor de tensión (14) por la fuente de alimentación eléctrica (13) cuando el convertidor de tensión (14) está conectado a esta.
3. Aparato de calefacción (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el convertidor de tensión (14) está configurado de manera que pueda suministrar, en su salida (142), dicha tensión eléctrica continua por conversión de una tensión eléctrica alterna aplicada a la entrada (141) del convertidor de tensión (14) por la fuente de alimentación eléctrica (13) cuando el convertidor de tensión (14) está conectado a esta.
4. Aparato de calefacción (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que comprende:
- unos primeros elementos de unión (16) para unir la salida (142) del convertidor de tensión (14) con la entrada (121) del órgano de calentamiento (12) y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida (142) del convertidor de tensión (14) a la entrada (121) del órgano de calentamiento (12),
- unos segundos elementos de unión (17) para unir la salida (142) del convertidor de tensión (14) con la entrada (151) del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) y aptos para aplicar la tensión eléctrica continua suministrada en la salida (142) del convertidor de tensión (14) a la entrada (151) del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15),
- unos terceros elementos de unión (18) para unir la salida (152) del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) con la entrada (121) del órgano de calentamiento (12) y aptos para aplicar la corriente continua suministrada por la salida (152) del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (15) a la entrada (121) del órgano de calentamiento (12),
- unos elementos de conmutación para hacer variar los primeros elementos de unión (16) entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, para hacer variar los segundos elementos de unión (17) entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado, y para hacer variar los terceros elementos de unión (18) entre una configuración de circuito abierto o de circuito cerrado.
5. Aparato de calefacción (10) según la reivindicación 4, caracterizado por que la unidad de gestión (19) asegura un pilotaje de los elementos de conmutación según un algoritmo de estrategia predeterminado registrado en una memoria de la unidad de gestión (19), en función del valor determinado por el sensor de medición (23) y dirigido a la primera entrada (191) de la unidad de gestión (19) y en función del valor determinado por el elemento de caracterización (25) y dirigido a la segunda entrada (192) de la unidad de gestión (19).
6. Aparato de calefacción (10) según la reivindicación 5, caracterizado por que la unidad de gestión (19) hace variar el aparato de calefacción (10), pilotando los elementos de conmutación, entre un primer modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de unión (16) y/o los terceros elementos de unión (18) ocupan una configuración de circuito abierto y un segundo modo de funcionamiento en el que los primeros elementos de
unión (16) y/o los terceros elementos de unión (18) ocupan una configuración de circuito cerrado, siendo el primer modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición (23) y una temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión (19) es superior a una primera desviación predeterminada estrictamente positiva, y siendo el segundo modo de funcionamiento ocupado si la diferencia entre el valor determinado por el sensor de medición (23) y la temperatura de consigna conocida de la unidad de gestión (19) es inferior a una segunda desviación predeterminada negativa o nula.
7. Aparato de calefacción (10) según cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que la unidad de gestión (19) hace variar el aparato de calefacción (10), pilotando los elementos de conmutación, entre un tercer modo de funcionamiento en el que los segundos elementos de unión (17) ocupan una configuración de circuito cerrado y un cuarto modo de funcionamiento en el que los segundos elementos de unión (17) ocupan una configuración de circuito abierto, siendo el tercer modo de funcionamiento ocupado si el valor determinado por el elemento de caracterización (25) es inferior o igual a un primer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión (19), y siendo el cuarto modo de funcionamiento ocupado en cuanto el valor determinado por el elemento de caracterización (25) es superior o igual a un segundo umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión (19) y estrictamente superior al primer umbral predeterminado.
8. Aparato de calefacción (10) según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que la unidad de gestión (19) hace que el aparato de calefacción (10) ocupe, pilotando los elementos de conmutación, un quinto modo de funcionamiento en el que los terceros elementos de unión (18) ocupan una configuración de circuito cerrado si el valor determinado por el elemento de caracterización (25) es superior o igual a un tercer umbral predeterminado conocido de la unidad de gestión (19).
9. Aparato de calefacción (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la unidad de gestión (19) asegura un pilotaje del convertidor de tensión (14) tal que la tensión eléctrica continua suministrada a la salida del convertidor de tensión (14) varíe en función de la potencia que debe ser suministrada por el órgano de calentamiento (12) calculada por la unidad de gestión (19).
10. Instalación eléctrica que comprende una fuente de alimentación eléctrica (13) y por lo menos un aparato de calefacción (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyos elementos de conexión de la entrada (141) del convertidor de tensión (14) están conectados a la fuente de alimentación eléctrica (13), en la que la fuente de alimentación eléctrica (13) suministra una tensión eléctrica continua y comprende la totalidad o parte de los elementos siguientes: unos paneles fotovoltaicos, una pila de combustible, un supercondensador, una batería a base de un ensamblaje de celdas electroquímicas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1661447A FR3059199B1 (fr) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Appareil de chauffage de type radiateur electrique incluant un convertisseur de tension |
| PCT/FR2017/053242 WO2018096289A1 (fr) | 2016-11-24 | 2017-11-24 | Appareil de chauffage de type radiateur électrique incluant un convertisseur de tension |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2887783T3 true ES2887783T3 (es) | 2021-12-27 |
Family
ID=58162780
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES17816925T Active ES2831091T3 (es) | 2016-11-24 | 2017-11-24 | Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión |
| ES17816924T Active ES2887783T3 (es) | 2016-11-24 | 2017-11-24 | Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES17816925T Active ES2831091T3 (es) | 2016-11-24 | 2017-11-24 | Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20190383518A1 (es) |
| EP (2) | EP3545725B1 (es) |
| JP (2) | JP6828159B2 (es) |
| KR (2) | KR102104791B1 (es) |
| CN (2) | CN109983836B (es) |
| AU (2) | AU2017364286B2 (es) |
| CA (2) | CA3044349C (es) |
| ES (2) | ES2831091T3 (es) |
| FR (1) | FR3059199B1 (es) |
| WO (2) | WO2018096290A1 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3059199B1 (fr) * | 2016-11-24 | 2021-01-01 | Lancey Energy Storage | Appareil de chauffage de type radiateur electrique incluant un convertisseur de tension |
| FR3100605B1 (fr) * | 2019-09-05 | 2021-09-10 | Lancey Energy Storage | Radiateur électrique comprenant un bouclier de protection thermique entre l’organe de chauffe et un dispositif de stockage d’énergie électrique amovible |
| FR3103646B1 (fr) | 2019-11-27 | 2022-05-06 | Lancey Energy Storage | Micro-réseau résilient d'appareils de chauffage de type radiateur électrique |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321300A (en) | 1976-08-11 | 1978-02-27 | Hitachi Cable Ltd | Epoxy resin composition |
| JPH01149338A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-12 | Toshiba Corp | マグネトロン駆動装置 |
| DE3844607C3 (de) * | 1988-01-20 | 1997-03-13 | Ver Glaswerke Gmbh | Stromversorgungsschaltung für ein Kraftfahrzeug mit zwei unterschiedlichen Verbraucherspannungen |
| JP2629491B2 (ja) * | 1991-08-16 | 1997-07-09 | 三菱電機株式会社 | 自然対流式暖房器 |
| CN2171939Y (zh) * | 1993-11-18 | 1994-07-13 | 王琛 | 智能化多功能负荷控制器 |
| US6218607B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-04-17 | Jx Crystals Inc. | Compact man-portable thermophotovoltaic battery charger |
| US6037571A (en) * | 1997-07-21 | 2000-03-14 | Christopher; Nicholas S. | Dual power high heat electric grill |
| CA2252213A1 (en) * | 1998-10-29 | 2000-04-29 | Ed Martin | Fireplace-barbecue |
| US20020174579A1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-28 | Corry Arthur A. | Artificial log burning fireplace assembly |
| JP4635388B2 (ja) * | 2001-07-27 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 熱光発電装置 |
| JP3652634B2 (ja) * | 2001-10-05 | 2005-05-25 | 本田技研工業株式会社 | 高圧電装部品の冷却構造 |
| US7196263B2 (en) * | 2001-10-18 | 2007-03-27 | Jx Crystals Inc. | TPV cylindrical generator for home cogeneration using low NOx radiant tube burner |
| US8157187B2 (en) * | 2002-10-02 | 2012-04-17 | Sbr Investments Company Llc | Vehicle windshield cleaning system |
| CN1567644A (zh) | 2003-06-19 | 2005-01-19 | 李森能 | 蓄电池充电器 |
| US10384653B2 (en) * | 2004-03-09 | 2019-08-20 | Uusi, Llc | Vehicle windshield cleaning system |
| FR2882132B3 (fr) * | 2005-02-15 | 2007-06-08 | Regis Hautecoeur | Radiateur a chauffage electrique autonome |
| US7358463B2 (en) * | 2005-08-12 | 2008-04-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Switching power supply and method for stopping supply of electricity when electricity of switching power supply exceeds rated electricity |
| JP2007059308A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気機器 |
| CN2891442Y (zh) * | 2005-12-29 | 2007-04-18 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车便携式充电器 |
| KR100704963B1 (ko) * | 2006-04-04 | 2007-04-09 | (주) 피에스디테크 | 태양광-풍력 발전 시스템의 제어장치 |
| US20070273214A1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Wang Kon-King M | System and method for connecting power sources to a power system |
| CN101150259B (zh) * | 2006-09-18 | 2010-05-12 | 比亚迪股份有限公司 | 电动车充电系统 |
| GB2444072B (en) * | 2006-11-24 | 2009-08-19 | Basic Holdings | A battery powered electrical fire |
| US8018204B2 (en) * | 2007-03-26 | 2011-09-13 | The Gillette Company | Compact ultra fast battery charger |
| JP4884534B2 (ja) * | 2007-08-21 | 2012-02-29 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱装置、電力変換回路、および、電力処理装置 |
| US8054048B2 (en) * | 2007-10-04 | 2011-11-08 | GM Global Technology Operations LLC | Power grid load management for plug-in vehicles |
| US20100039062A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-18 | Gong-En Gu | Smart charge system for electric vehicles integrated with alternative energy sources and energy storage |
| US8384358B2 (en) * | 2009-05-28 | 2013-02-26 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for electric vehicle charging and for providing notification of variations from charging expectations |
| JP5465949B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2014-04-09 | 本田技研工業株式会社 | 電力供給システム |
| WO2011146800A2 (en) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Enerco Group, Inc. | High heat electric fireplace |
| CN102695308B (zh) * | 2011-03-25 | 2015-02-25 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 太阳能微波炉 |
| FR2978624B1 (fr) | 2011-07-29 | 2013-12-20 | Evtronic | Installation et procede de charge pour batterie electrique |
| JP2014099253A (ja) | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Panasonic Corp | 加熱調理器 |
| FR3059199B1 (fr) * | 2016-11-24 | 2021-01-01 | Lancey Energy Storage | Appareil de chauffage de type radiateur electrique incluant un convertisseur de tension |
-
2016
- 2016-11-24 FR FR1661447A patent/FR3059199B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-11-24 EP EP17816925.6A patent/EP3545725B1/fr active Active
- 2017-11-24 ES ES17816925T patent/ES2831091T3/es active Active
- 2017-11-24 US US16/464,045 patent/US20190383518A1/en not_active Abandoned
- 2017-11-24 US US16/464,047 patent/US11060765B2/en active Active
- 2017-11-24 AU AU2017364286A patent/AU2017364286B2/en active Active
- 2017-11-24 JP JP2019527836A patent/JP6828159B2/ja active Active
- 2017-11-24 EP EP17816924.9A patent/EP3545724B1/fr active Active
- 2017-11-24 CN CN201780071848.5A patent/CN109983836B/zh active Active
- 2017-11-24 WO PCT/FR2017/053243 patent/WO2018096290A1/fr unknown
- 2017-11-24 WO PCT/FR2017/053242 patent/WO2018096289A1/fr unknown
- 2017-11-24 ES ES17816924T patent/ES2887783T3/es active Active
- 2017-11-24 AU AU2017364287A patent/AU2017364287B2/en active Active
- 2017-11-24 KR KR1020197017874A patent/KR102104791B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-24 CA CA3044349A patent/CA3044349C/fr active Active
- 2017-11-24 CN CN201780072564.8A patent/CN109983837B/zh active Active
- 2017-11-24 JP JP2019527851A patent/JP6828160B2/ja active Active
- 2017-11-24 KR KR1020197018100A patent/KR102104792B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-24 CA CA3044348A patent/CA3044348C/fr active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190383518A1 (en) | 2019-12-19 |
| ES2831091T3 (es) | 2021-06-07 |
| KR102104792B1 (ko) | 2020-04-27 |
| EP3545724A1 (fr) | 2019-10-02 |
| JP6828160B2 (ja) | 2021-02-10 |
| WO2018096289A1 (fr) | 2018-05-31 |
| AU2017364287A1 (en) | 2019-06-27 |
| KR102104791B1 (ko) | 2020-04-27 |
| JP2020513524A (ja) | 2020-05-14 |
| FR3059199A1 (fr) | 2018-05-25 |
| CA3044349A1 (fr) | 2018-05-31 |
| EP3545725A1 (fr) | 2019-10-02 |
| FR3059199B1 (fr) | 2021-01-01 |
| KR20190080955A (ko) | 2019-07-08 |
| CN109983836A (zh) | 2019-07-05 |
| US20190383519A1 (en) | 2019-12-19 |
| WO2018096290A1 (fr) | 2018-05-31 |
| AU2017364286B2 (en) | 2019-07-18 |
| CN109983837A (zh) | 2019-07-05 |
| CN109983836B (zh) | 2022-05-03 |
| EP3545724B1 (fr) | 2021-06-09 |
| CA3044349C (fr) | 2020-01-21 |
| JP2020513523A (ja) | 2020-05-14 |
| CN109983837B (zh) | 2022-07-08 |
| CA3044348A1 (fr) | 2018-05-31 |
| AU2017364287B2 (en) | 2019-08-22 |
| AU2017364286A1 (en) | 2019-06-20 |
| CA3044348C (fr) | 2020-07-21 |
| KR20190077108A (ko) | 2019-07-02 |
| EP3545725B1 (fr) | 2020-08-19 |
| US11060765B2 (en) | 2021-07-13 |
| JP6828159B2 (ja) | 2021-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2955972T3 (es) | Aparato de calefacción que integra una batería y un inversor para inyectar energía desde la batería a la fuente de alimentación eléctrica | |
| ES2887783T3 (es) | Aparato de calefacción de tipo radiador eléctrico que incluye un convertidor de tensión | |
| JP4302686B2 (ja) | 温水システム | |
| JP6137189B2 (ja) | 蓄電システム | |
| CN203707208U (zh) | 蓄电池节能保温装置 | |
| KR20110015796A (ko) | 태양열 난방 시스템 | |
| KR200412634Y1 (ko) | 태양광 발전장치를 이용한 창문 난방용 블라인더형 커텐 | |
| CN107612424B (zh) | 发电系统以及电器 | |
| ES2309716T3 (es) | Una cabina autonoma. | |
| ES2448568T3 (es) | Procedimiento para el funcionamiento optimizado de una instalación para producir simultáneamente energía eléctrica y térmica con un aparato calefactor con pila de combustible | |
| JP2013108736A (ja) | 密閉式強制循環太陽熱給湯システム | |
| KR20000056027A (ko) | 열전반도체를 이용한 가정용 발전장치 및 그 발전제어방법 | |
| KR102616761B1 (ko) | 발전수단을 갖는 전기 보일러 시스템 | |
| US11852380B2 (en) | Retrofit cover plate and assembly to adapt alternative energy supplies to electric water heaters | |
| CN202074669U (zh) | 太阳能电热水器 | |
| KR101388076B1 (ko) | 배터리 일체형 벽체 모듈 | |
| CN219873737U (zh) | 一种用于低温环境下对电池加热的装置 | |
| CN110285474B (zh) | 光伏光热发电供热系统及控制方法 | |
| RU2691509C1 (ru) | Комбинированная система для отопления и электроснабжения зданий с вентилируемым фасадом | |
| JP2010140753A (ja) | 建物用蓄電システム | |
| JP6421958B2 (ja) | 蓄電システムおよび制御システム | |
| WO2014049663A1 (ja) | 蓄電システム | |
| KR20000042504A (ko) | 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한발전장치 | |
| ES2434668A2 (es) | Sistema de acumulación y ahorro de energía eléctrica. | |
| ITBS20070115A1 (it) | Dispositivo per la generazione di acqua calda tramite la conversione di energia solare e metodo di generazione dell'acqua calda |