ES2902043T3 - Sistema de recirculación de fluido - Google Patents

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Abstract

Sistema de recirculación de fluidos para instalaciones del tipo que comprende un conducto general (1) que se bifurca en al menos dos ramales de agua (11, 12), un ramal de agua caliente (11) y un ramal de agua fría (12), y uno o varios puntos de consumo con grifo (3, 3') de agua fría y caliente, a cada uno de los cuales llega un par de tuberías (11', 12') comprendidas por el sistema de recirculación de fluidos, una de agua caliente (11') que proviene del ramal de agua caliente (11) y otro de agua fría (12') que proviene del ramal de agua fría (12), que componen el sistema al menos: · Uno o más conductos de derivación (6), están configurados para comunicar la salida de la tubería (11') en uno o varios puntos de consumo con otra con otra tubería del sistema que llega al punto de consumo, · Un módulo de bombeo (4) configurado para ser instalado en uno de las ramas (11, 12), que comprende: un circuito de procesamiento (41), una fuente de alimentación (42) y una bomba de recirculación (43), · Al menos un módulo de activación (5) configurado para ser instalado en un punto de consumo, comprendiendo una válvula (51) que regula el paso del fluido a través de los mencionados conductos de derivación (6) y un mecanismo de activación (52) configurados para accionar mecánicamente la válvula (51), al menos un cable de comunicación (7) que enlaza uno de los mecanismos de activación (52) con el circuito de procesamiento de (41), y caracterizado porque el cable de comunicación (7) está alojado en el interior del correspondiente ramal (12) y tubería (12'), la comunicación estando configurado el cable (7) para enviar señales a través del correspondiente ramal (12) y tubería (12') entre los mecanismos de activación (52) y el circuito de procesamiento (41), y este último configurado para contactar con cada cable (7).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de recirculación de fluido
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es registrar un sistema de recirculación de fluido, especialmente adecuado para instalaciones agua caliente sanitaria (DHWI), aunque no limitados a estos, que incorpora notables innovaciones y ventajas frente al estado de la técnica existente.
La invención propone el desarrollo de un sistema de recirculación en instalaciones de agua caliente sanitaria existentes (DHWI) basados en una bomba de agua, una tubería de derivación y una válvula, que se encuentra en el punto de consumo. Mediante esta configuración, el sistema puede ser instalado en más de un punto de consumo de la red sin afectar a su funcionamiento y operando de manera segura.
Antecedentes de la invención
Los diferentes tipos de dispositivos son conocidos en el actual estado de la técnica, que tiene la función de redirigir el flujo desde la tubería de agua caliente a la caldera, invirtiendo el flujo de la tubería de agua fría con el fin de no desperdiciar el agua que no esté a la temperatura deseada, y recirculando esta agua hasta que alcance la temperatura deseada.
Una variante de estos dispositivos consiste en un sistema para recircular el agua procedente de la caldera utilizando la instalación actual, hasta que llega a la temperatura deseada. La característica de estos dispositivos es que no necesitan la instalación de un depósito de agua cerca del grifo. Un ejemplo de dispositivo es el que se muestra en el documento EP2554919. Este dispositivo consta de un aparato que se instala entre uno de los grifos de la Red de Agua Caliente Sanitaria (DHWI) y la conexión de entrada de agua. Es necesario disponer de una toma de corriente, sin embargo de acuerdo con las normativas de seguridad en la mayoría de países, esta toma, debe estar separado como mínimo a 0.5 m del grifo fregadero, por lo que su instalación se vuelve cara o antiestética. Por otro lado, los grifos instalados entre la caldera y el dispositivo también tendrán agua caliente sanitaria sin desperdicio, si el dispositivo ha sido previamente activado. Por esta razón, el dispositivo debe colocarse en el grifo más alejado de la caldera, siendo un inconveniente si el grifo es de un terminal de ducha. Del mismo modo, debido a la naturaleza de su funcionamiento, si durante el proceso de bombeo de agua, otro usuario abre el agua fría de una toma intermedia, la energía utilizada en el calentamiento del agua se desperdicia hasta que el toma intermedia estácerrada, esta característica hace necesaria la instalación de dispositivos similares en cada una de las tomas intermedias para evitar que se produzca este desperdicio, lo que se traduce en un incremento importante de los costes de instalación. Por tanto, este dispositivo no es apto para viviendas con calderas colectivas. Finalmente, en el caso de que, durante el proceso de bombeo, un usuario active el sistema por error o si cambia de opinión acerca de la temperatura que desea utilizar, el proceso no se cancelará, y el usuario tendrá que esperar que acabe el proceso.
Otro sistema con un concepto funcionamiento similar se muestra en el documento ES1060933U. En este caso, el sistema consta de sondas de presión, electroválvulas y una bomba ubicada en la toma de agua de la caldera, esta última configurada para cambiar el sentido del flujo del agua por la tubería de agua fría hasta la entrada de la caldera; y por otro lado un grifo adaptado con multiplicador de presión válvula-pistón, que al accionarse genera una sobrepresión en la red de agua fría que supera a la de la red externa, este diferencial de presión es detectado por las sondas de presión, enviando un señal que cierra la electroválvula de entrada de agua principal al circuito general y activa dicha bomba. Un sensor térmico incorporado en el grifo detecta cuando el agua ha alcanzado la temperatura adecuada y permite la salida del grifo, provocando la caída de presión en el circuito, y cuando se detecta esta caída, las sondas de presión reabren la toma de agua del red general y circular en la dirección habitual. El principal inconveniente de esta solución es que las sondas de presión no detectan con suficiente precisión cuando la diferencia de presión se debe a la apertura de un grifo u otras causas, lo que provoca un funcionamiento errático del sistema y por tanto lo vuelve ineficaz. Por otro lado, para detener la recirculación del agua, el sensor térmico debe dar la señal al grifo para que deje fluir el agua, independientemente de si el usuario está preparado para utilizar el agua, por lo que es muy probable que algo agua se desperdicie, de todos modos. Finalmente, el sistema cierra la salida general, por lo que si se abre otro grifo del mismo ramal se puede generar un efecto de vacío que puede provocar averías en otros elementos de la instalación y en la propia bomba.
Del mismo modo, en el documento ES2409082A1, un sistema se compone de una bomba y adaptado grifo que comprende una derivación termostática entre las tuberías de agua caliente y fría, que se mantiene abierta mientras el agua está caliente, y se cierra cuando está caliente, mientras que comprende un interruptor de flujo que controla el funcionamiento de la bomba. El inconveniente se genera cuando la instalación comprende más de un grifo, ya que uno invalidará el funcionamiento del otro grifo.
Por lo tanto, existe todavía la necesidad de un sistema de agua recirculación, sin impacto estético negativo, que sea relativamente barato de instalar, y que no requiera una toma de corriente cercana, fácil de instalar en cualquier tipo de grifo existente y que permita al usuario cambiar instantáneamente cualquiera de los parámetros de uso sin ningún compromiso. La presente invención se ha desarrollado para solucionar estas situaciones.
Además, WO2015 / 181411 describe un sistema para el ahorro de agua, adecuado para la instalación en una instalación de suministro de agua provista de un calentador de agua y puntos de suministro de agua fría y caliente, conectados cada uno de los cuales a su ramal correspondiente; el punto de suministro del agua fría, al ramal de agua fría y el punto de suministro del agua caliente.al ramal del agua caliente. Este sistema utiliza un mecanismo de comunicación inalámbrico para enlazar el mecanismo de activación con el conector del encendido de la bomba.
El documento WO 2013/017938 se refiere a un dispositivo de ahorro de agua para ser conectado a un grifo, dirigiendo la circulación de agua desde la tubería de agua caliente a la tubería de agua fría hasta que la temperatura del ramal caliente alcanza una temperatura preestablecida.
Otro sistema se describe en ES 2482941, referente a un nuevo sistema automático que conecta los circuitos de agua fría y de agua caliente sanitaria (ACS), para que cuando el usuario demanda de agua caliente sanitaria, el sistema actúa, recirculando el agua tibia contenida en la tubería de agua caliente dirigiéndola a la caldera hasta que la temperatura del agua caliente alcance la temperatura previamente establecida, de forma completamente automática. En el caso de que el usuario cancele repentinamente el proceso de recirculación sin haber alcanzado el sistema la temperatura preestablecida, el sistema se detendrá automáticamente.
El documento WO 2015/181411 A1 da a conocer un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.
Descripción de la invención
Sistema de recirculación de fluido de la presente invención en instalaciones con más de un ramal, en las que existe la necesidad de recircular el fluido entre dos puntos de la instalación, ya sea para modificar la temperatura existente del fluido, para filtrar o para mezclarlo con otros componentes, un ejemplo es el de Instalaciones de Agua Caliente Sanitaria (ACS) con recirculación, ya sea con sistema de caldera individual o con caldera colectiva.
El presente sistema comprende un módulo de bombeo instalado en una de las ramas y uno o más distancia con el módulo de bombeo.
El sistema de esta invención, comprende uno o más conductos de derivación, que comunican la salida de una tubería en el punto de consumo, con otro punto de la instalación; este conducto de derivación conecta la salida de dicha tubería con otra tubería del sistema que llega a otro punto de consumo.
El módulo de bombeo (4) está formado, como mínimo, por uno de cada uno de los siguientes componentes unidos entre sí:
• Un circuito de procesamiento (41)
• Una fuente de energía (42)
• Una bomba (3).
El módulo de activación instalable (5) en los puntos de consumo es del tipo que comprende al menos:
• válvula A (51) unida a la línea correspondiente de derivación del punto de consumo, que regula el PAS salvia del agua, ya sea dirigiéndose hacia la salida del punto de consumo o dirigiéndose hacia las líneas de derivación, y
• un mecanismo de activación (52) configurado para accionar mecánicamente la válvula.
Un primer aspecto de la invención consiste en que el sistema comprende al menos un cable de comunicación (7) que enlace, al menos uno, de los mecanismos de activación (52) con el circuito de procesamiento (41) del módulo de bombeo (4) para enviar señales entre ellos.
En una primera alternativa, el cable de comunicación (7) está configurado para mover y / o presentar a través de la interior de los tubos y conectado al módulo de bombeo (4). En una segunda alternativa, el cable de comunicación (7) forma parte de los conductos, integrados en el contorno de estos. Además, el circuito de procesamiento (41) está configurado para contactar cada cable (7), con el propósito de proporcionar y / o recibir la señal de cada mecanismo de activación (52). Esta señal puede consistir, por ejemplo, y preferiblemente en la señal de arranque de la bomba cuando la válvula permite el paso por el conducto de derivación (6).
Los mecanismos de activación (52) están unidos a la válvula (51), de modo que cuando los mecanismos de activación (52) están activados, la válvula 51 abre el paso del conducto de derivación, mientras que el envío de una señal para arrancar la bomba. Opcionalmente, la válvula también puede asumir la tarea de cerrar la salida en el punto de consumo. Cuando la bomba de agua se enciende con la válvula, genera una corriente que crea un fluido de circuito cerrado y el agua recircula a través de las tuberías hasta que se calienta lo suficiente.
El módulo de bombeo (4) se puede instalar en una rama donde la bomba (43) debe estar configurada para hacer circular el fluido aguas abajo o, alternativamente, en una rama donde la bomba debe estar configurada para hacer circular el fluido aguas arriba. Adicionalmente, para prolongar la vida de la bomba
(43) o para no afectar el caudal, la bomba se puede equipar con un embrague para que quede libre cuando no esté activado o el módulo de bomba puede tener una línea de derivación paralela a la bomba, habilitada por al menos una válvula, de modo que cuando la bomba no esté en uso, el agua circule por esta línea de derivación.
En cuanto a los mecanismos de activación (52), esto puede consistir, por ejemplo, un botón, un interruptor, un termostato, un temporizador o cualquier otro elemento mecánico o eléctrico que puede generar una señal. En un segundo aspecto de la invención, los componentes del módulo de activación (5) se pueden encontrar integrados en un grifo 3) y, opcionalmente, también en el conducto de derivación (6). En este caso, el mecanismo de activación (52) puede formar parte del propio control de apertura de agua caliente, estando dicho control configurado para activar la válvula (51) con un giro en sentido opuesto a su apertura convencional, al mismo tiempo que envía la señal a el circuito de procesamiento (41).
Además, el módulo de bombeo (4) puede compensar una batería, configurada para proporcionar suficiente energía para el circuito de procesamiento (41) y a la bomba (43) de manera que se desconecta correctamente en caso de un corte de energía. Opcionalmente, el módulo de activación (5) y / o el módulo de bombeo (4) puede comprender elementos de control automáticos, como por ejemplo un sensor de temperatura, un sensor de presión, un temporizador, un temporizador programable o un caudalímetro, conectado al circuito de procesamiento (41), ya sea a través de su mismo cable de comunicación (7) o mediante otro cable adicional, el circuito de procesamiento (41) está configurado para activar o detener la bomba (43) cuando el elemento lo indique.
Preferiblemente, uno de los sensores de temperatura puede consistir en un termostato, de manera que el valor de temperatura predeterminado puede ser seleccionado por el usuario desde el módulo de activación (5) en sí. Asimismo, el circuito de procesamiento (41) y / o el módulo de activación (5) pueden comprender un temporizador configurado para enviar instrucciones previamente definidas por el usuario, como por ejemplo para indicar que la bomba (43) se detiene después de un período predeterminado tiempo.
Estas y otras características y ventajas del sistema de recirculación de fluidos objeto de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no excluir realización, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en el acompañando los dibujos.
Breve descripción de los dibujos
Figura 1.- Es un ejemplo esquemático de la propuesta principal del sistema de recirculación de fluido de la presente invención.
Descripción de la configuración principal
Según la invención, el sistema de recirculación de fluido mostrado en la figura. 1 está configurado para Instalaciones de Agua Caliente Sanitaria (DHWI), las cuales comprenden un conducto general (1) que se ramifica a un ramal de agua caliente (11) y un ramal de agua fría (12), un calentador de agua (2) ubicado en el ramal de agua caliente (11) y al menos un punto de consumo con grifo (3, 3') de agua fría y caliente, a cada uno de los cuales llega un par de tuberías (11', 12'), una de agua caliente (11') que proviene del ramal de agua caliente (11) y otro de agua fría (12') que viene del ramal de agua fría (12).
En una realización preferida, el sistema se compone de un módulo de bombeo (4) y un módulo de activación (5) situado en un punto de consumo, el módulo de activación (5) está ubicado en el interior de la derivación del conducto (6) que permite el retorno del agua desde la tubería de agua caliente (11') hasta la caldera (2).
Como puede verse, el módulo de bombeo (4) comprende un circuito de procesamiento (41), una fuente de potencia (42) y una bomba (43). El módulo de activación (5) de este ejemplo, además del conducto de derivación (6), comprende, en su interior, una válvula (51) unida al correspondiente conducto de derivación (6) y que regula su paso desde el agua, y un mecanismos de actuación (52) configurados para accionar mecánicamente la válvula (51). El mecanismo de activación (52) de este ejemplo se representa como un botón pulsador.
Representado por una línea de puntos en la figura, el presente sistema comprende un cable de comunicación (7) que une los mecanismos de activación (52) con la válvula (51) y con el circuito de procesamiento (41). El cable de comunicación (7) está configurado para recibir y enviar una señal por el interior de la tubería y el ramal de agua fría (12, 12') al circuito de procesamiento (41). A su vez, el mecanismo de actuación (52) está conectado a la válvula (51) de manera que cuando se activa el mecanismo de actuación (52), la válvula abre el paso a través del conducto de derivación (6), enviando simultáneamente, una señal a el circuito de procesamiento (41).
Esta señal puede consistir en una señal de arranque de la bomba (43) de manera que el agua procedente de la tubería de agua caliente (11') hace recircular aguas arriba a través de la tubería de agua fría (12') hacia el calentador (dos). De esta forma, toda el agua del circuito cerrado generada por la válvula (51) y la línea de derivación (6) se puede calentar antes de que salga del grifo (3).
El lugar donde el módulo de la bomba (4) es instalado dependerá de cómo esté configurado el DHWI. En la Fig. 1 un módulo de bomba (4) instalado en el ramal de agua caliente se muestra (11), en este caso independiente del tipo de conducto de derivación utilizado y la bomba (43) debe estar configurada para impulsar el agua aguas abajo, del ramal de agua caliente (11). Alternativamente, siempre que el conducto de derivación (6) comunique la tubería de agua caliente con la tubería de agua fría en el punto de consumo, la bomba (43) podría instalarse en el ramal de agua fría (12) y configurarse para impulsar el agua corriente arriba.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorio, así como los materiales utilizados en la fabricación del sistema de recirculación de agua de la intervención, pueden ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no lo hacen salida desde la esencia de la invención o el alcance definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de recirculación de fluidos para instalaciones del tipo que comprende un conducto general (1) que se bifurca en al menos dos ramales de agua (11, 12), un ramal de agua caliente (11) y un ramal de agua fría (12), y uno o varios puntos de consumo con grifo (3, 3') de agua fría y caliente, a cada uno de los cuales llega un par de tuberías (11', 12') comprendidas por el sistema de recirculación de fluidos, una de agua caliente (11') que proviene del ramal de agua caliente (11) y otro de agua fría (12') que proviene del ramal de agua fría (12), que componen el sistema al menos:
• Uno o más conductos de derivación (6), están configurados para comunicar la salida de la tubería (11') en uno o varios puntos de consumo con otra con otra tubería del sistema que llega al punto de consumo, • Un módulo de bombeo (4) configurado para ser instalado en uno de las ramas (11, 12), que comprende: un circuito de procesamiento (41), una fuente de alimentación (42) y una bomba de recirculación (43),
• Al menos un módulo de activación (5) configurado para ser instalado en un punto de consumo, comprendiendo una válvula (51) que regula el paso del fluido a través de los mencionados conductos de derivación (6) y un mecanismo de activación (52) configurados para accionar mecánicamente la válvula (51),
al menos un cable de comunicación (7) que enlaza uno de los mecanismos de activación (52) con el circuito de procesamiento de (41), y
caracterizado porque el cable de comunicación (7) está alojado en el interior del correspondiente ramal (12) y tubería (12'), la comunicación estando configurado el cable (7) para enviar señales a través del correspondiente ramal (12) y tubería (12') entre los mecanismos de activación (52) y el circuito de procesamiento (41), y este último configurado para contactar con cada cable (7).
2. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo de activación (5) integra en su interior el conducto de derivación (6).
3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de activación (5) está integrado en un grifo (3).
4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque los mecanismos de activación (52) forma parte del control de la apertura del grifo de agua caliente para la apertura de agua caliente del grifo (3) configurado para girar también en la dirección opuesta a su dirección de apertura convencional, enviando una señal de encendido desde la bomba (43) cuando se gira el control en la dirección opuesta, así como para enviar una señal para detener la bomba (43) cuando el control ha sido girado de regreso a su posición inicial.
5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque el control de apertura de agua caliente del grifo (3) estando configurada para abrir el paso de agua a través del conducto derivación (6) cuando se hace girar en la dirección opuesta al sentido de apertura convencional, así como su cierre cuando el control ha sido girado su posición inicial.
6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de procesamiento (41) está configurado para poner en marcha la bomba (43) cuando recibe una señal de arranque de los mecanismos de activación (52), así como para detenerla cuando la señal se detiene.
7. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de activación (5) comprende un elemento de control automático conectado al circuito de procesamiento (41), o a través del mismo cable de comunicación (7) de los mecanismos de activación (52) o través de otro cable de comunicación adicional, estando configurado el circuito de procesamiento (41) para activar o parar la bomba (43) cuando lo indique dicho elemento de control automático.
8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de control automático consta de un termostato, de manera que el valor predeterminado de temperatura por el que se detiene la bomba puede ser seleccionado por el usuario desde el módulo de activación (5).
9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de bombeo (4) comprende un elemento de control automático conectado al circuito de procesamiento (41), estando este último configurado para activar o parar la bomba (43) cuando dicho elemento de control lo indica automáticamente.
10. Sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento de control automático consta de un cronómetro, de manera que el usuario puede seleccionar el tiempo máximo predeterminado en el que la bomba está funcionando.
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