ES2941939T3 - Dispositivo combinado mural de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local - Google Patents

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Abstract

La invención propone un dispositivo combinado (50) para calentar agua sanitaria y calentar agua para una habitación, comprendiendo dicho dispositivo combinado (50): - un depósito de almacenamiento (52) de agua sanitaria, - un circuito de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito depósito (52), - un circuito de agua de calefacción, - uno o varios intercambiadores de calor de una bomba de calor para la cesión de calor al agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción y al agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria, - medios de fijación (110) de el dispositivo combinado (50) a un soporte (112), estando configurados los medios de fijación (110) para suspender el dispositivo combinado (50) sobre el suelo, - una placa de conexión (124) del circuito de calentamiento de agua a al menos un local instalación de agua caliente y del circuito de agua caliente sanitaria a una instalación local de agua caliente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo combinado mural de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local
La invención se refiere a un dispositivo combinado para calentar agua sanitaria y agua de calefacción de un local. En particular, la invención se refiere a un dispositivo mural combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local. La invención también se refiere a un sistema de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local que comprende un dispositivo combinado de este tipo.
Es conocido el hecho de combinar en un solo dispositivo el calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local por medio de una bomba de calor. Este tipo de dispositivo se denomina "bomba de calor de doble servicio" pues el calentamiento del agua sanitaria, así como del agua de calefacción, se realiza a través de una única bomba de calor que comprende un módulo destinado a ser dispuesto en el exterior del local. En las figuras 1 y 2 se puede ver, por ejemplo, un ejemplo de instalación de un dispositivo combinado 10 de este tipo.
El dispositivo combinado 10 comprende un circuito 18 de agua de calefacción conectado a elementos 20 de calefacción de un local L, tales como radiadores. El dispositivo combinado 10 también comprende un primer intercambiador 22 de calor capaz de intercambiar calor entre un circuito 24 de fluido portador de calor y el circuito 18 de agua de calefacción. En particular, el circuito 24 de fluido portador de calor intercambia calor entre un ambiente exterior E al local L y el circuito 18 de agua de calefacción presente en el interior del local L. Para ello, se dispone una unidad exterior 25 al nivel del ambiente exterior E y se configura para intercambiar calor con el circuito 24 de fluido portador de calor. La unidad exterior 25, el circuito 24 de fluido portador de calor y el primer intercambiador 22 de calor forman una bomba de calor capaz de regular la temperatura del agua de calefacción presente en el circuito 18 de agua de calefacción.
Para permitir el aporte de agua caliente sanitaria en el local L, el dispositivo combinado 10 también comprende un depósito 14 de almacenamiento de agua sanitaria y un circuito 12 de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito 14 de almacenamiento. El circuito 12 de agua sanitaria está conectado a los elementos 16 de distribución de agua sanitaria, tales como grifos. El depósito 14 de almacenamiento utilizado en el dispositivo combinado 10 forma un volumen interno de 190 L, es decir, 190 dm3.
El dispositivo combinado 10 comprende además un circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria conectado al circuito 18 de agua de calefacción en forma de derivación. Así, es el agua de calefacción del circuito 18 de agua de calefacción la que circula en el circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria. Este circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria comprende un segundo intercambiador 28 de calor dispuesto en el interior del depósito 14 de almacenamiento para intercambiar calor con el agua sanitaria presente en el depósito 14 de almacenamiento. Este segundo intercambiador 28 de calor es un intercambiador de serpentín que se extiende en el interior del depósito 14 de almacenamiento en forma de hélice.
La configuración de este tipo de dispositivo combinado 10 permite regular la temperatura del agua de calefacción directamente a través del primer intercambiador 22. Una válvula 30 de tres vías dispuesta en una unión entre el circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria y el circuito 18 de agua de calefacción permite derivar selectivamente el agua de calefacción en el interior del circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria para calentar el agua sanitaria presente en el depósito 14 de almacenamiento. Así, la configuración de este tipo de dispositivo combinado 10 permite regular la temperatura del agua sanitaria indirectamente por medio del agua de calefacción.
Esta configuración indirecta de calentamiento del agua sanitaria implica un funcionamiento selectivo o alternativo entre el calentamiento del agua sanitaria y el calentamiento del agua de calefacción. En efecto, bajo la acción de la válvula 30 de tres vías y de un dispositivo 32 de circulación, el agua de calefacción circula, o bien en el interior del circuito 18 de agua de calefacción entre el primer intercambiador 22 de calor y los elementos 20 de calefacción, o bien en el interior del circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria entre los intercambiadores de calor primero 22 y segundo 28.
Como se ha representado en la figura 2, el dispositivo combinado 10 está dispuesto dentro de una caja 34 que reagrupa en particular en su interior los intercambiadores de calor primero 22 y segundo 28, el circuito 18 de agua de calefacción, el circuito 12 de agua sanitaria y el depósito 14 de almacenamiento. La caja 34 forma un paralelepípedo que tiene una altura de aproximadamente 1,84 m.
La conexión de los circuitos 18 de agua de calefacción y 12 de agua sanitaria a los elementos 20 de calefacción y a los elementos 16 de distribución de agua sanitaria se realiza en la parte posterior de la caja 34, es decir, una cara posterior 36 de la caja 34 destinada a ser dispuesta frente a una pared del local L.
En uso, se ha observado que el dispositivo combinado 10 provocaría dificultades de posicionamiento y de conexión. De hecho, las dimensiones así como la masa del dispositivo combinado 10 lo hacen muy difícil de manipular por un sólo instalador. En efecto, la masa del dispositivo combinado 10 supera los 55 kg cuando está vacío de agua, lo que prohíbe su manipulación por un sólo instalador por la normativa vigente. En particular, el dispositivo combinado 10 pesa aproximadamente 140 kg cuando está vacío de agua y aproximadamente 350 kg cuando está lleno de agua. Además, el dispositivo combinado 10 mide aproximadamente 1,80 m de altura, lo que limita su posicionamiento.
De hecho, los intercambiadores de calor primero 22 y segundo 28 están alojados dentro de la caja 34 lo que hace que las dimensiones de su envolvente exterior sean importantes. Además, la presencia del segundo intercambiador 28 de calor en el interior del depósito 14 de almacenamiento reduce el volumen interior disponible. Esto impone un sobredimensionamiento del depósito 14 de almacenamiento para un volumen máximo deseado de agua sanitaria en el interior del depósito 14 de almacenamiento. Así, el depósito 14 de almacenamiento está dimensionado con un volumen interno mayor con respecto a un depósito 14 de almacenamiento sin un intercambiador de calor en su interior que tenga un mismo volumen interior disponible de almacenamiento de agua sanitaria. El número y el volumen de estos componentes también provocan un aumento de la masa del dispositivo combinado 10.
El importante volumen del dispositivo combinado 10 así como su gran masa requieren una instalación del dispositivo combinado 10 sobre el suelo. En efecto, se ha observado que por razones de recuperación de esfuerzos y de simplicidad de posicionamiento, no es posible suspender el dispositivo combinado 10 por encima del suelo. En efecto, el dispositivo combinado 10 pesa aproximadamente 140 kg cuando está vacío de agua y aproximadamente 350 kg cuando está lleno de agua. Además, el dispositivo combinado 10 mide aproximadamente 1,80 m de altura, lo que limita su posicionamiento. Se dice que el dispositivo combinado 10 está "sobre una base" cuando está configurado para ser dispuesto sobre el suelo, es decir, no suspendido de un soporte por encima del suelo.
Además, se ha observado que la conexión del dispositivo combinado 10 a los elementos 20 de calefacción y de distribución 16 de agua sanitaria no era fácil debido a que la posición de cada uno de los racores es específica del modelo de dispositivo combinado 10. Así, la instalación de agua de calefacción y de agua sanitaria del local L depende del modelo de dispositivo combinado que se instalará en el local L. Para ello, en particular en el mercado de la construcción inmobiliaria, la colocación de los racores de la instalación de agua de calefacción y de agua sanitaria del local L no se puede realizar fácilmente aguas antes de la colocación del dispositivo combinado 10. Esto restringe en gran medida el desarrollo de la obra de construcción, que por lo tanto depende de la elección del dispositivo combinado. Además, esta especificidad de la posición de los racores del dispositivo combinado 10 complica el trabajo del instalador, lo que alarga la duración de instalación.
El documento EP1 906 107 A1 describe un dispositivo combinado que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Por lo tanto, existe la necesidad de un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local que permita una instalación y conexión más sencillas.
Para ello, la invención se refiere a un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local según la reivindicación 1. Dicho dispositivo comprende:
- un depósito de almacenamiento de agua sanitaria,
- un circuito de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento,
- un circuito de agua de calefacción,
- uno o más intercambiadores de calor de una bomba de calor para transferir calor al agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción y al agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria,
- medios para fijar el dispositivo combinado a un soporte, estando configurados los medios de fijación para suspender el dispositivo combinado completamente por encima del suelo,
- una placa de conexión del circuito de agua de calefacción a al menos una instalación de agua de calefacción del local y del circuito de agua sanitaria a una instalación de agua sanitaria del local.
El hecho de proporcionar un dispositivo combinado configurado para ser suspendido completamente por encima del suelo permite reducir la superficie ocupada en el suelo por éste, lo que corresponde a una expectativa actual de los usuarios, en particular en las construcciones de nuevas viviendas y oficinas.
Además, el hecho de reagrupar los racores del dispositivo combinado a las instalaciones de agua de calefacción y de agua sanitaria del local L en una misma placa permite facilitar la legibilidad de la conexión del dispositivo combinado. El instalador no tiene en efecto que buscar en el conjunto del contorno del dispositivo combinado donde están las diferentes conexiones. Además, el posicionamiento de los racores sobre una placa permite colocar cada uno de los racores en una posición estándar conocida por los instaladores. Así, el instalador puede ahorrar mucho tiempo en la duración de la instalación. Una posición predeterminada, tanto en altura como con respecto a los otros racores, permite realizar la colocación del conjunto de los conductos de las instalaciones de agua sanitaria y de agua de calefacción del local incluso antes de conocer el modelo de dispositivo combinado utilizado o su instalación. Esto es particularmente ventajoso en el marco de la construcción de nuevas viviendas u oficinas.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el dispositivo combinado está estructurado de manera modular y comprende:
- un primer módulo que incluye el depósito de almacenamiento de agua sanitaria,
- un segundo módulo que incluye el intercambiador de calor, los circuitos de agua de calefacción y de agua sanitaria y la placa de conexión, estando configurados los medios de fijación para fijar al soporte el primer y segundo módulos independientemente uno del otro.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, los módulos primero y segundo están configurados para ser conectados entre disponiendo el primer módulo por encima del segundo módulo.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, cada uno de los módulos primero y segundo está configurado para tener una masa inferior o igual a 55 kg cuando están vacíos de agua, preferiblemente inferior o igual a 50 kg, de manera aún preferida inferior o igual a 45 kg.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el depósito de almacenamiento tiene un volumen interior inferior o igual a 150 dm3, preferiblemente inferior o igual a 100 dm3.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, la altura máxima del dispositivo combinado es inferior o igual a 150 cm, preferiblemente inferior o igual a 145 cm.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, los circuitos de agua sanitaria y de agua de calefacción están configurados para disponer la placa de conexión y/o el o los intercambiadores de calor bajo el depósito de almacenamiento. Según un modo de realización del dispositivo combinado, este último comprende además:
- al menos un racor de salida y al menos un racor de retorno de agua de calefacción montados en la placa de conexión para conectar el circuito de agua de calefacción a dicha al menos una instalación de agua de calefacción del local, - al menos un racor de salida y al menos un racor de retorno de agua sanitaria montados en la placa de conexión para conectar el circuito de agua sanitaria a dicha instalación de agua sanitaria del local.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, este último comprende un único intercambiador de calor configurado para realizar un intercambio de calor:
• entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria presente en un circuito de calentamiento de agua sanitaria, y • entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción, comprendiendo el circuito de agua sanitaria:
- el circuito de calentamiento de agua sanitaria que comprende un primer conducto de salida de agua sanitaria que conecta el depósito de almacenamiento a una entrada de agua sanitaria del intercambiador de calor y un primer conducto de retorno de agua sanitaria que conecta una salida de agua sanitaria del intercambiador de calor al depósito de almacenamiento,
- un circuito de distribución de agua sanitaria que comprende un segundo conducto de salida de agua sanitaria que conecta el depósito de almacenamiento a dicho al menos un racor de salida de agua sanitaria y un segundo conducto de retorno de agua sanitaria que conecta dicho al menos un racor de retorno de agua sanitaria.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el segundo conducto de retorno está conectado al primer conducto de salida por medio de un racor en T.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, los módulos primero y segundo están en comunicación fluida entre sí al nivel de tres conexiones de interfaz:
- una primera conexión de interfaz dispuesta al nivel del primer conducto de salida, aguas arriba del racor en T, - una segunda conexión de interfaz dispuesta al nivel del segundo conducto de salida,
- una tercera conexión de interfaz dispuesta al nivel del primer conducto de retorno.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el circuito de agua sanitaria comprende un circuito de calentamiento de agua sanitaria, los circuitos de calentamiento de agua sanitaria y de agua de calefacción son distintos. Según un modo de realización del dispositivo combinado, el intercambiador de calor forma una estructura anular en medio de la cual hay formado un espacio, extendiéndose al menos una parte de los circuitos de agua sanitaria y de agua de calefacción en el interior de este espacio.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el intercambiador de calor incluye tres conductos imbricados unos en el interior de los otros para definir tres zonas de circulación de fluido.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, comprendiendo este último además una conexión de seguridad configurada para conectar el circuito de agua sanitaria a un grupo de seguridad que permite regular la presión en el interior del depósito de almacenamiento, estando dispuesto el grupo de seguridad bajo el depósito de almacenamiento.
La invención también se refiere a un sistema de calentamiento de agua sanitaria y de agua de calefacción de un local, que comprende:
- un dispositivo combinado tal como se describe anteriormente,
- al menos una instalación de agua sanitaria conectada al circuito de agua sanitaria del dispositivo combinado y que incluye al menos un punto de extracción,
- al menos una instalación de agua de calefacción conectada al circuito de agua de calefacción del aparato combinado y que incluye al menos un sistema de emisión de calor para calentar el local.
La invención se refiere además a un procedimiento de montaje de un dispositivo combinado como se describe anteriormente, que comprende las siguientes etapas:
- fijar el primer módulo en un soporte para suspender el primer módulo por encima del suelo,
- posicionar el primer y segundo módulos uno con respecto al otro,
- fijar el segundo módulo en el soporte para suspender el segundo módulo por encima del suelo,
en el que las etapas de fijación son intercambiables.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la siguiente descripción de modos de realización preferidos de la invención, dada a título de ejemplo y con referencia al dibujo adjunto.
Las figuras 1 y 2 muestran un esquema hidráulico y una vista en perspectiva de un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local conocido de la técnica anterior.
La figura 3 representa un esquema hidráulico de un primer modo de realización de un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local según la invención.
La figura 4 representa un esquema hidráulico de un segundo modo de realización de un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local según la invención.
La figura 5 representa una vista en corte transversal parcial de un intercambiador de calor del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 4.
Las figuras 6 y 7 representan respectivamente una vista en perspectiva y una vista en corte parcial del intercambiador de calor del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 4.
Las figuras 8 y 9 representan respectivamente una primera y una segunda configuraciones de colocación del intercambiador de calor del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 4, estando dispuesto el intercambiador de calor bajo del depósito de almacenamiento en la primera configuración y alrededor del depósito de almacenamiento. en la segunda configuración.
La figura 10 representa esquemáticamente una vista despiezada ordenadamente del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 4 en una configuración modular.
Las figuras 11 y 12 representan esquemáticamente una vista detallada de la parte inferior del dispositivo combinado con y sin placa de conexión, respectivamente.
La figura 13 representa esquemáticamente una vista en perspectiva de la placa de conexión según la figura 10.
La figura 14 representa esquemáticamente una vista detallada de la parte inferior del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 4 que comprende un kit de calefacción de múltiples zonas.
Se ha propuesto un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local. Este dispositivo combinado está configurado para ser suspendido de un soporte por encima del suelo. En particular, el dispositivo combinado comprende medios de fijación a un soporte para suspenderlo por encima del suelo. El término "suspender" significa que el peso del dispositivo combinado 50 es soportado por el soporte 112 en su totalidad. En otras palabras, los medios de fijación están configurados para suspender el dispositivo combinado 50 completamente por encima del suelo. Esto significa en particular que los medios de fijación permiten suspender en particular un depósito de almacenamiento de agua sanitaria del dispositivo combinado 50 por encima del suelo. El soporte 112 es preferiblemente una pared del local. Los medios de fijación incluyen preferiblemente una estructura de interfaz entre el soporte 112 y los módulos formados por el dispositivo combinado 50. Esta estructura de interfaz es, por ejemplo, un marco o una escalera fijada a la pared o al soporte 112 sobre el o la que está suspendido el dispositivo combinado 50. Esta estructura de interfaz permite la distribución de los esfuerzos sobre el soporte 112 para facilitar y sostener la instalación del dispositivo combinado 50. De hecho, una pared puede no ser portante y, por lo tanto, poco adecuada para soportar cargas suspendidas pesadas. Como referencia, el dispositivo combinado 50, cuando está lleno de agua, pesa más de 200 kg.
Los dispositivos combinados conocidos, tales como el dispositivo combinado 10, están generalmente "sobre una base", es decir, colocados en el suelo, porque su tamaño y su masa no permiten considerar una suspensión sobre un soporte 112.
Además, el dispositivo combinado comprende una placa de conexión como se describe en relación con las figuras 10, 11, 13 y 14.
El volumen y la masa del dispositivo combinado 50 pueden reducirse conformando el dispositivo combinado 50 según una configuración modular. En esta configuración, el dispositivo combinado 50 se divide en al menos dos módulos. Preferiblemente, cada módulo está configurado para tener una masa inferior o igual a 55 kg cuando están vacíos de agua, preferiblemente inferior o igual a 50 kg, de manera aún preferida inferior o igual a 45 kg. Esta configuración modular permite facilitar la instalación y la colocación del dispositivo combinado 50, en particular por un sólo instalador. En efecto, al limitar la masa de cada módulo a 55 kg, se hace reglamentario que el dispositivo combinado 50 sea instalado por un único instalador. La reducción de la masa del dispositivo combinado 50 también permite facilitar la suspensión del dispositivo combinado 50 de soporte 112 a través de los medios 110 de fijación. Una solución suspendida permite reducir la superficie ocupada en el suelo por el dispositivo combinado 50, lo que corresponde a una expectativa actual de los usuarios, en particular en las construcciones de nuevas viviendas y oficinas.
Esta limitación de la masa de los módulos es posibilitada en particular por la instalación de un depósito 52 de almacenamiento que tiene un volumen interior inferior o igual a 150 dm3, preferiblemente inferior o igual a 100 dm3.
La limitación de la masa también se obtiene disponiendo el intercambiador de calor configurado para intercambiar calor con el agua sanitaria fuera del depósito 52 de almacenamiento de agua sanitaria. Así, el volumen interior del depósito 52 de almacenamiento está totalmente disponible para almacenar agua sanitaria, sin necesidad de un intercambiador de calor en su interior. El volumen disponible en el interior del depósito 52 de almacenamiento es pues mayor que en el caso de un depósito de almacenamiento de serpentín para un mismo volumen exterior del depósito 52 de almacenamiento. De hecho, el volumen "muerto" o no disponible que se encuentra en la ubicación del serpentín y debajo de éste no está presente aquí. Las dimensiones y la masa del depósito 52 de almacenamiento pueden reducirse en comparación con el depósito 14 de almacenamiento manteniendo al mismo tiempo un mismo volumen útil de almacenamiento de agua sanitaria.
Para facilitar aún más la instalación de estos módulos, preferiblemente están configurados para ser conectados entre sí, disponiendo los módulos unos encima de los otros. Preferiblemente, la altura máxima del dispositivo combinado 50 es inferior o igual a 150 cm, de preferencia inferior o igual a 145 cm.
Cada módulo comprende preferentemente una caja en la que están dispuestos los elementos constitutivos del módulo. A modo de ejemplo, cuando un módulo comprende un intercambiador de calor, los circuitos de agua de calefacción y de agua sanitaria y una placa de conexión, todos estos elementos están dispuestos en el interior de la caja de módulo. Para la interconexión de los módulos entre sí, cada una de las cajas de módulo comprende preferiblemente medios de conexión con otra caja de módulo. Aún más preferiblemente, cuando un módulo comprende un depósito de almacenamiento de agua sanitaria, la caja del módulo está formada por la envolvente exterior del depósito de almacenamiento.
Según un ejemplo representado en la figura 10, en esta configuración modular, el dispositivo combinado 50 comprende un primer módulo 114 y un segundo módulo 116. El primer módulo comprende un depósito 52 de almacenamiento para agua sanitaria. El segundo módulo 116 comprende un intercambiador de calor configurado para realizar un intercambio de calor entre el fluido portador de calor y un fluido presente en el circuito de calentamiento de agua sanitaria, y entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de calentamiento de agua de calefacción. Este segundo módulo 116 también incluye preferiblemente los circuitos de agua de calefacción y de agua sanitaria y una placa de conexión.
Los medios de fijación 110 están preferiblemente configurados para fijar al soporte los módulos primero 114 y segundo 116 independientemente entre sí.
En la figura 3 se representa un primer modo de realización del dispositivo combinado en el que el dispositivo combinado 40 comprende una pluralidad de intercambiadores de calor para intercambiar calor con el fluido portador de calor. En la figura 4 se representa un segundo modo de realización del dispositivo combinado en el que el dispositivo combinado 50 comprende un único intercambiador de calor para intercambiar calor con el fluido portador de calor. En estos dos modos de realización, los circuitos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción están dispuestos de manera que en el interior del depósito de almacenamiento de agua sanitaria no hay presente ningún intercambiador de calor. En otras palabras, en estos dos modos de realización, el o los intercambiadores de calor que permiten el intercambio de calor entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria están dispuestos en el exterior del depósito de almacenamiento.
Estos dos modos de realización deben considerarse como ejemplos de realización del dispositivo combinado según la invención y no como las únicas configuraciones posibles para el dispositivo combinado. Las piezas y conjuntos comunes al primer y segundo modos de realización llevan las mismas referencias.
Según la figura 3, se ha propuesto un primer modo de realización de un dispositivo combinado 40. El dispositivo combinado 40 comprende un circuito 56 de agua de calefacción destinado a ser conectado a elementos de calefacción (no representados) de un local L, tales como radiadores. El dispositivo combinado 40 también comprende un primer intercambiador 41 de calor capaz de intercambiar calor entre un circuito 62 de fluido portador de calor y el circuito 56 de agua de calefacción. En particular, el circuito 62 de fluido portador de calor intercambia calor entre un medio E exterior al local L y el circuito 18 de agua de calefacción presente en el interior del local L. Para ello, se dispone una unidad exterior 60 al nivel del ambiente E exterior y configurado para intercambiar calor con el circuito 62 de fluido portador de calor. Un primer dispositivo 46 de circulación permite la circulación de fluido en el interior del circuito 56 de agua de calefacción.
La unidad exterior 60, el circuito 62 de fluido portador de calor y el primer intercambiador 41 de calor forman una bomba de calor capaz de regular la temperatura del agua de calefacción presente en el circuito 56 de agua de calefacción.
El dispositivo combinado 40 también comprende un depósito 52 de almacenamiento de agua sanitaria y un circuito 54 de agua sanitaria para suministrar agua sanitaria a al menos un dispositivo de distribución de agua sanitaria (no mostrado).
El circuito 54 de agua sanitaria comprende un circuito 82 de distribución de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito 52 de almacenamiento y destinado a ser conectado a dicho al menos un elemento de distribución de agua sanitaria.
Para el calentamiento del agua sanitaria, el circuito 54 de agua sanitaria comprende además un circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria. El dispositivo combinado 40 comprende un segundo intercambiador 42 de calor capaz de intercambiar calor entre el circuito 56 de agua de calefacción y el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria. En particular, el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria está conectado al depósito 52 de almacenamiento. Un segundo dispositivo 44 de circulación permite la circulación de fluido en el interior del circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria.
Por lo tanto, el primer modo de realización del dispositivo combinado comprende dos intercambiadores de calor. El circuito de calentamiento del agua de calefacción se confunde con el circuito 56 de agua de calefacción.
Como se muestra en la figura 3, el depósito 52 de almacenamiento no tiene intercambiador de calor en su interior. En este caso, el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria está en comunicación fluida con el circuito 82 de distribución de agua sanitaria. En otras palabras, el circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria forma un bucle abierto que desemboca en el interior del depósito 52 de almacenamiento. El fluido que circula en el interior del circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria es por tanto agua sanitaria. En particular, el fluido que circula en el interior del circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria es el agua sanitaria distribuida a dicho al menos elemento de distribución. Por lo tanto, la temperatura del agua sanitaria distribuida se regula aquí mediante intercambio de calor directo con el circuito 56 de agua de calefacción a través del segundo intercambiador 42. En esta configuración de bucle abierto, el depósito 52 de almacenamiento es preferiblemente un depósito con cánulas como se muestra en la figura 8 y se describe a continuación.
La ausencia de intercambiador de calor en el interior del depósito de almacenamiento, en particular un intercambiador de tipo serpentín, permite aumentar el volumen disponible en el interior del depósito 52 de almacenamiento o, más ventajosamente, reducir sus dimensiones exteriores para el mismo volumen disponible. Como se ha indicado anteriormente, la presencia de un intercambiador de calor, en particular de serpentín, en el interior del depósito 52 de almacenamiento reduce el volumen interior disponible. Esto impone un sobredimensionamiento del depósito 52 de almacenamiento para un volumen máximo deseado de agua sanitaria dentro del depósito 52 de almacenamiento. Así, la ausencia de un intercambiador en el interior del depósito 52 de almacenamiento permite reducir el número y el volumen de los componentes del dispositivo combinado, y por tanto su masa, con respecto al dispositivo combinado 10 de la figura 1.
Además, una parte de la ganancia de masa está ligada al propio tipo de intercambiador. De hecho, un intercambiador de calor de serpentín es mucho más voluminoso/pesado que un intercambiador de calor externo al depósito 52 de almacenamiento. Con un intercambiador de calor tipo serpentín, el agua en el depósito 52 de almacenamiento se calienta por convección natural. Por lo tanto, necesita un intercambiador de calor muy grande para tener rendimientos aceptables. Por el contrario, el agua se calienta por convección forzada con un intercambiador de calor externo, lo que aumenta significativamente el rendimiento del intercambio.
Según la figura 4, se ha propuesto un segundo modo de realización del dispositivo combinado. El dispositivo combinado 50 comprende un depósito 52 de almacenamiento de agua sanitaria y un circuito 54 de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito 52 de almacenamiento. El circuito 54 de agua sanitaria está destinado a ser conectado al menos a un elemento de distribución de agua sanitaria (no mostrado). El dispositivo combinado 50 también comprende un circuito 56 de agua de calefacción destinado a ser conectado a al menos un elemento de calefacción del local (no representado).
Para el calentamiento del agua de calefacción y del agua sanitaria, el dispositivo combinado 50 comprende también un intercambiador 58 de calor en el que un fluido portador de calor puede circular a través de un circuito 62 de fluido portador de calor. El dispositivo combinado 50 está preferiblemente acoplado a una unidad exterior 60 situada en el exterior del local. El intercambiador 58 de calor, el circuito 62 de fluido portador de calor y la unidad exterior 60 forman una bomba de calor. El intercambiador 58 de calor está configurado para realizar un intercambio de calor entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria, y entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción. En otras palabras, el intercambiador 58 de calor está configurado para recibir tres fluidos y transmitir calor a dos de estos fluidos a través del fluido portador de calor. El intercambiador 58 de calor corresponde así a un intercambiador de calor de tres vías, lo que permite realizar un intercambio de calor directo entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción, pero también un intercambio de calor directo entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria.
Además, los circuitos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento de agua de calefacción están dispuestos por separado para permitir la disociación entre el calentamiento del agua sanitaria y el calentamiento del agua de calefacción. El circuito de calentamiento de agua sanitaria corresponde a una parte del circuito 54 de agua sanitaria que pone el depósito 52 de almacenamiento en comunicación fluida con el intercambiador 58 de calor. El circuito de calentamiento del agua de calefacción se confunde con el circuito 56 de agua de calefacción. Preferiblemente, los circuitos de calentamiento de agua sanitaria y de calentamiento de agua de calefacción no incluyen ninguna parte de conducto común. Esta disposición de calentamiento distinta permite que el dispositivo combinado 50 tenga un bucle dedicado al calentamiento del agua sanitaria. Así, es posible realizar un calentamiento simultáneo del agua de calefacción y del agua sanitaria. Las estrategias de calentamiento del agua sanitaria son, así, más flexibles. Por lo tanto, se puede lograr una mayor optimización. Esto es particularmente ventajoso en términos de comodidad del usuario y de consumo energético en comparación con el dispositivo combinado 10 de la técnica anterior, representado en la figura 1.
Además, esta configuración independiente de los circuitos de calentamiento del agua permite utilizar el agua sanitaria del circuito de calentamiento del agua sanitaria para descongelar la unidad exterior 60. De hecho, cuando hace frío y hay humedad, la unidad exterior 60 de la bomba de calor puede congelarse. Este es un fenómeno normal y previsto en el funcionamiento de la unidad exterior 60. Para descongelar esta unidad exterior 60, generalmente está previsto invertir el funcionamiento de la bomba de calor, es decir, la bomba de calor toma calor del interior del local para calentar la unidad exterior 60. Este fenómeno relativamente corto, generalmente inferior a 15 min, puede causar molestias en el lado del usuario, por una parte, y también puede provocar en determinadas condiciones un riesgo de congelación del circuito 56 de agua de calefacción en su interfaz con el fluido portador de calor. Esta interfaz está ubicada al nivel del intercambiador 58 de calor en la realización de la figura 4. Este fenómeno puede así dañar la bomba de calor. Gracias a esta configuración independiente, el circuito de calentamiento del agua sanitaria puede utilizarse en cualquier momento para completar o realizar completamente una operación de descongelación mediante el intercambio de calor con el fluido portador de calor. En efecto, el volumen de agua sanitaria presente en el circuito 54 de agua sanitaria, incluso cuando está a baja temperatura, contiene suficiente energía para descongelar la unidad exterior 60.
Como se representa en la figura 5, el intercambiador 58 de calor incluye tres conductos imbricados uno dentro de los otros para definir tres zonas de circulación de fluido. Por "imbricado" se entiende el hecho de que una primera zona 70 de circulación está dispuesta en el interior de una segunda zona 72 de circulación que a su vez está dispuesta dentro de una tercera zona 74 de circulación. Dichos tres conductos comprenden un primer conducto 64, un segundo conducto 66 y un tercer conducto 68 que forman la primera 70, la segunda 72 y la tercera 74 zonas de circulación de fluido. Preferiblemente, la primera 70, la segunda 72 y la tercera 74 zonas de circulación tienen una sección circular que se extiende alrededor de una trayectoria o de un perfil A. La segunda 72 y la tercera 74 zonas de circulación son preferiblemente anulares. Preferiblemente aún, el primer conducto 64, el segundo conducto 66 y el tercer conducto 68 son concéntricos para obtener tres zonas de circulación uniformemente distribuidas alrededor de la trayectoria A.
Una pared 76 de intercambio de calor está dispuesta entre la primera 70 y la segunda 72 zonas de intercambio así como entre la segunda 72 y la tercera 74 zonas de intercambio. Estas paredes 76 de intercambio corresponden a las paredes del primer 64 y segundo 66 conductos. Estas paredes 76 de intercambio permiten la transmisión del calor entre los dos fluidos presentes a ambos lados de la pared 76 de intercambio.
Según una configuración preferida del intercambiador 58 de calor, la primera zona 70 de circulación está formada en el interior del primer conducto 64. La segunda zona 72 de circulación está formada entre los conductos primero 64 y segundo 66. La tercera zona 74 de circulación está formada entre los conductos segundo 66 y tercero 68.
Según una configuración aún preferida, la segunda zona 72 de circulación está configurada para transportar el fluido portador de calor del circuito 62 de fluido portador de calor. Además, cada una de las primera 70 y tercera 74 zonas de circulación está configurada para transportar una de entre el agua sanitaria y el agua de calefacción. Por cuestiones normativas, el conducto que separa la segunda zona 72 de circulación de la zona de circulación que transporta el agua sanitaria incluye preferiblemente una doble pared. Así, el agua sanitaria queda aún más protegida de posibles contaminaciones. Preferiblemente, la primera zona 70 de circulación está configurada para transportar agua sanitaria. En esta configuración, el primer conducto 64 es preferiblemente de cobre. En particular, este primer conducto 64 es preferiblemente un tubo de cobre, cuyas superficies interna y externa son lisas para que sean muy resistentes a las incrustaciones.
Para optimizar el posicionamiento y el tamaño del intercambiador 58 de calor, la trayectoria o perfil A es preferiblemente helicoidal, como se muestra en la figura 6. En otras palabras, los conductos primero 64, segundo 66 y tercero 68 se extienden preferiblemente sobre sí mismos a lo largo de un eje longitudinal B. En otras palabras aún, los conductos primero 64, segundo 66 y tercero 68 se extienden de preferencia a lo largo de una trayectoria helicoidal A común a los tres conductos.
Como se ilustran en la figura 7, la primera 70, segunda 72 y tercera 74 zonas de circulación están preferiblemente conectadas al circuito 62 de fluido portador de calor, al circuito 56 de agua de calefacción y al circuito 54 de agua sanitaria a través de los racores 78 del intercambiador dispuestos al nivel de los extremos. de los conductos primero 64, segundo 66 y tercero 68.
Como se ve en la Figura 4, el intercambiador 58 de calor está preferiblemente dispuesto fuera del depósito 52 de almacenamiento de agua sanitaria. En este caso, el circuito 54 de agua sanitaria comprende un circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria destinado a poner el depósito 52 de almacenamiento en comunicación fluida con el intercambiador 58 de calor y un circuito 82 de distribución de agua sanitaria destinado a poner el depósito 52 de almacenamiento en comunicación fluida con los elementos de distribución de una instalación de agua sanitaria. El circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria corresponde a un circuito de calentamiento del agua sanitaria.
El circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria comprende un primer conducto 84 de salida que conecta el depósito 52 de almacenamiento a una entrada de agua sanitaria del intercambiador 58 de calor y un primer conducto 86 de retorno que conecta una salida de agua sanitaria del intercambiador 58 de calor al depósito 52 de almacenamiento. En particular, el primer conducto 84 de salida y el primer conducto 86 de retorno están cada uno conectado a un extremo de la primera zona 70 de circulación del intercambiador 58 de calor a través de los racores 78 del intercambiador. Para la puesta en circulación del agua sanitaria en el interior del circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria, este último también comprende un primer dispositivo 88 de circulación. El circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria forma un circuito de calentamiento del agua sanitaria.
El dispositivo combinado 50 comprende además un controlador 87 configurado para regular la velocidad del primer dispositivo 88 de circulación para regular el caudal de agua sanitaria que circula en el circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria. El controlador 87 también está configurado para regular el caudal del fluido portador de calor. La regulación simultánea o selectiva del caudal de circulación del agua sanitaria y del fluido portador de calor permite regular la temperatura del agua sanitaria proporcionada al depósito 52 de almacenamiento. Tal controlador 87 también se puede usar en el dispositivo combinado 40 del primer modo de realización para regular el caudal del fluido portador de calor y la velocidad del segundo dispositivo 44 de circulación. El controlador 87 permite optimizar el rendimiento durante el calentamiento o garantizar la duración en el tiempo del intercambiador (por ejemplo, evitando el riesgo de congelación).
El circuito 82 de distribución de agua sanitaria comprende un segundo conducto 90 de salida que conecta el depósito 52 de almacenamiento a un racor 92 de salida de agua sanitaria. Este segundo conducto 90 de salida puede considerarse, por lo demás, como un conducto de salida de agua caliente fuera del depósito hacia una instalación de agua sanitaria (no representada). Esta instalación de agua sanitaria comprende en particular los elementos de distribución de agua sanitaria mencionados anteriormente. El circuito 82 de distribución de agua sanitaria también incluye un segundo conducto 94 de retorno conectado a un racor 96 de retorno de agua sanitaria. El segundo conducto 94 de retorno pone el depósito 52 de almacenamiento en comunicación fluida con este racor 96 de retorno de agua sanitaria. Este segundo conducto 90 de salida puede considerarse por lo demás como un conducto de retorno de agua fría procedente de una fuente de agua sanitaria de la instalación de agua sanitaria. Esta agua fría corresponde preferentemente al agua suministrada por la red de distribución de agua corriente de la localidad. La temperatura de esta agua está generalmente comprendida entre 5 y 25 °C al nivel del dispositivo combinado 50.
Para limitar el número de conexiones del circuito 54 de agua sanitaria con el depósito 52 de almacenamiento, el segundo conducto 94 de retorno está conectado al primer conducto 84 de salida por medio de un racor en T 98. En otras palabras, el segundo conducto 94 de retorno está indirectamente conectado al depósito 52 de almacenamiento a través del primer conducto 84 de salida. El término "racor en T" significa una porción de conducto que tiene tres orificios en comunicación fluida entre sí. Así, el racor en T 98 comprende un primer orificio en comunicación fluida con el depósito 52 de almacenamiento, un segundo orificio en comunicación fluida con el intercambiador 58 de calor y un tercer orificio en comunicación fluida con el segundo conducto 94 de retorno.
Según la invención, el dispositivo combinado 50 está configurado para estar completamente suspendido por encima del suelo. El segundo conducto 90 de salida, el primer conducto 86 de retorno y la parte de conducto entre el depósito 52 de almacenamiento y el racor en T 98 están conectados al depósito 52 de almacenamiento preferiblemente en una parte inferior del depósito 52 de almacenamiento. Tal disposición es visible, por ejemplo, en las figuras 8 y 10.
El circuito 56 de agua de calefacción comprende un conducto 100 de retorno de agua de calefacción que conecta un racor de retorno 102 de agua de calefacción a una entrada del intercambiador 58 de calor. El circuito 56 de agua de calefacción también incluye un conducto 104 de salida de agua de calefacción que conecta un racor 106 de salida de agua de calefacción a una salida del intercambiador 58 de calor. En particular, el conducto 100 de retorno de agua de calefacción y el conducto 104 de salida de agua de calefacción están conectados cada uno a un extremo de la tercera zona 74 de circulación del intercambiador 58 de calor a través de los racores del intercambiador 78. Para la puesta en circulación del agua de calefacción en el interior del circuito 56 de agua de calefacción cuando este último está conectado a una instalación de calefacción del local, el circuito 56 de agua de calefacción también comprende un segundo dispositivo 108 de circulación.
El controlador 87 está configurado además para regular la velocidad del segundo dispositivo 108 de circulación para regular el caudal del agua de calefacción que circula en el circuito 56 de agua de calefacción. La regulación simultánea o selectiva del caudal de circulación del agua de calefacción y del fluido portador de calor permite regular la temperatura del agua de calefacción suministrada a la instalación de calefacción. Tal controlador 87 también se puede usar en el dispositivo combinado 40 del primer modo de realización para regular el caudal del fluido portador de calor y la velocidad del primer dispositivo 46 de circulación.
Durante la puesta en servicio del dispositivo combinado 50, la instalación de agua sanitaria se conecta al dispositivo combinado 50 a través de los racores 92 de salida y 96 de retorno de agua sanitaria. De manera similar, la instalación de calefacción del local está conectada al dispositivo combinado 50 a través de los racores 106 de salida y 102 de retorno de agua de calefacción.
El depósito 52 de almacenamiento es preferiblemente un depósito con cánulas. En otras palabras, el depósito 52 de almacenamiento está conectado a los circuitos de agua sanitaria primero 80 y segundo 82 por medio de cánulas dispuestas dentro del depósito 52 de almacenamiento. El uso de cánulas permite en particular disponer los orificios de entrada o salida de los circuitos primero 80 y segundo 82 de agua sanitaria en posiciones predeterminadas dentro del depósito 52 de almacenamiento. En el caso de un depósito con cánulas, el depósito 52 de almacenamiento no contiene por lo tanto ningún intercambiador de calor, en particular ningún intercambiador de calor de tipo serpentín. El volumen disponible en el interior del depósito 52 de almacenamiento es pues mayor que en el caso de un depósito de serpentín para un mismo volumen exterior del depósito 52 de almacenamiento. De hecho, el volumen "muerto" o no disponible que se encuentra en la ubicación del serpentín y debajo de éste no está presente aquí. Así, el depósito 52 de almacenamiento tiene preferiblemente un volumen interior inferior o igual a 150 dm3, de preferencia inferior o igual a 100 dm3. En comparación, el dispositivo combinado 10 de la técnica anterior se utiliza generalmente con un depósito 12 de almacenamiento que tiene un volumen interior, antes de la colocación del serpentín, de 190 dm3. Esto permite que el dispositivo combinado 52 sea más compacto y tenga un coste de fabricación más bajo que el dispositivo combinado 10 de la técnica anterior. El depósito 52 de almacenamiento del primer modo de realización del dispositivo combinado 40 también es preferiblemente un depósito con cánulas tal como se ha descrito anteriormente.
Esta configuración que comprende un depósito 52 de almacenamiento con cánulas permite que el dispositivo combinado 52 tenga una altura máxima a lo largo de un eje longitudinal de extensión C del depósito 52 de almacenamiento inferior o igual a 150 cm, preferiblemente inferior o igual a 145 cm.
Como se muestra en la Figura 8, el depósito 52 de almacenamiento comprende una cánula combinada 118, una cánula 120 de aspiración así como una cánula 122 de impulsión, desembocando todas en el interior del depósito 52 de almacenamiento.
La cánula combinada 118 está configurada para ser conectada al primer conducto 84 de salida. El segundo conducto 94 de retorno está conectado al primer conducto 84 de salida mediante un racor en T de manera que la impulsión al depósito 52 de almacenamiento del agua sanitaria procedente del segundo conducto 94 de retorno se realiza a través de la cánula combinada 118. La cánula combinada 118 se extiende dentro del depósito 52 de almacenamiento de manera que su orificio de extremidad desemboca al nivel de una parte inferior del depósito 52 de almacenamiento. Así, la cánula combinada 118 está configurada para operar tanto en aspiración como en impulsión dependiendo del modo de operación del circuito 54 de agua sanitaria. En efecto, la cánula 118 de aspiración está configurada para aspirar agua fría en la parte baja del depósito 52 de almacenamiento durante una fase de calentamiento del agua sanitaria, es decir, cuando hay circulación de agua sanitaria dentro del primer circuito 80 de agua sanitaria. Por el contrario, la cánula 118 de aspiración está configurada para impulsar agua sanitaria dentro del depósito 52 de almacenamiento durante una toma de agua sanitaria a través de la segunda cánula 120 de aspiración, es decir, cuando hay circulación de agua sanitaria dentro del segundo circuito 82 de agua sanitaria.
Además, la cánula combinada 118 incluye preferiblemente un difusor para permitir la aspiración o la impulsión de agua sanitaria en sentido transversal al eje longitudinal C de extensión del depósito 52 de almacenamiento. El difusor se puede formar sobre la cánula combinada 118 obstruyendo su extremo distal y formando uno o más orificios laterales en una pared periférica de la cánula combinada 118. Esto permite reducir el mezclado provocado por la impulsión de agua sanitaria procedente del segundo conducto 94 de retorno cuando éste se realiza a lo largo del eje longitudinal C de extensión del depósito 52 de almacenamiento. La cánula 122 de impulsión también incluye preferiblemente un difusor al nivel de su extremo distal, es decir, el extremo donde se impulsa el agua al interior del depósito 52 de almacenamiento.
Alternativamente, el dispositivo combinado 50 puede estar desprovisto de racor en T de manera que cada uno del primer conducto 84 de salida y del segundo conducto 94 de retorno desemboque de manera distinta en el interior del depósito 52 de almacenamiento. En este modo de realización alternativo, la cánula combinada 118 funciona solo como una cánula de aspiración y se dispone una cánula de impulsión adicional en el extremo del segundo conducto 94 de retorno.
La cánula 120 de aspiración está configurada para ser conectada al segundo conducto 90 de salida. La cánula 120 de aspiración se extiende dentro del depósito 52 de almacenamiento de modo que su orificio de extremidad desemboca al nivel de una parte superior del depósito 52 de almacenamiento. Así, la cánula 122 de aspiración está configurada para aspirar agua caliente de la parte superior del depósito 52 de almacenamiento.
La cánula 122 de impulsión está configurada para ser conectada al primer conducto 86 de retorno. Para obtener un buen compromiso entre rendimiento y comodidad del usuario, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión está ubicado en una posición intermedia o mediana de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento. En efecto, un posicionamiento demasiado próximo a la parte superior del depósito 52 de almacenamiento provocaría un mezclado de esta parte superior. Este mezclado es nefasto pues no permite conservar una reserva de agua caliente en caso de que se produjera una extracción inesperada. Además, un posicionamiento demasiado próximo a la parte inferior del depósito 52 de almacenamiento y, por lo tanto, de la cánula combinada 118, daría como resultado una caída de rendimiento.
En particular, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión está ubicado en una posición distante de la pared superior del depósito 52 de almacenamiento en al menos el 20% de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento y distante de la pared inferior del depósito 52 de almacenamiento en al menos el 20% de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento. En otras palabras, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión está ubicado entre el 20% y el 80% de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento. Alternativamente, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión puede estar ubicado entre el 30% y el 70% de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento.
Para obtener un compromiso óptimo entre el rendimiento y la comodidad del usuario, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión se sitúa de preferencia a aproximadamente el 50% de la altura de la cavidad interna del depósito 52 de almacenamiento.
Gracias al depósito 52 de almacenamiento con cánulas, el agua sanitaria se toma de la parte baja del depósito 52 de almacenamiento para ser calentada en el intercambiador 58 de calor, es decir, la parte del depósito 52 de almacenamiento donde el agua fría es impulsada por el segundo conducto 94 de retorno. En consecuencia, incluso si el depósito no está completamente frío, el rendimiento no se degradará tanto. Así, se pueden realizar calentamientos efectivos sin correr el riesgo de una situación de incomodidad para el usuario. Esto se debe al hecho de que se puede, si es necesario, alimentar el circuito 56 de agua de calefacción sin, por ello, cortar el calentamiento del agua sanitaria. Por lo tanto, se pueden hacer calentamientos optimizados sin estar limitado por el circuito 56 de agua de calefacción. Si la extracción por los elementos de distribución se produce durante el calentamiento del agua sanitaria, la temperatura del agua sanitaria desciende inmediatamente a la entrada del intercambiador 58 de calor, lo que reduce la temperatura de condensación en el interior del depósito 52 de almacenamiento. Por lo tanto, se mejora el coeficiente de rendimiento de la bomba de calor. En definitiva, esta extracción tendrá un impacto muy bajo en el rendimiento promedio del calentamiento del agua sanitaria. Las fases de calentamiento del agua sanitaria pueden así ser más largas que en el caso de un depósito de serpentín para un mejor rendimiento.
Como se ha ilustrado en las figuras 9 y 10, el dispositivo combinado 50 comprende medios 110 de fijación del dispositivo combinado 50 a un soporte 112 configurados para suspender el dispositivo combinado 50 en su totalidad por encima del suelo.
Según una configuración preferida del dispositivo combinado 50, el intercambiador 58 de calor está dispuesto debajo del depósito 52 de almacenamiento, como se ilustra en la figura 8. Esta configuración permite reducir las dimensiones transversales al eje longitudinal C de extensión del dispositivo combinado 50 con respecto a una configuración donde el intercambiador 58 de calor se extiende alrededor del depósito 52 de almacenamiento.
Las dimensiones externas del intercambiador 58 de calor son preferiblemente inferiores o iguales a las dimensiones externas del depósito 52 de almacenamiento. Así, el tamaño transversal del dispositivo combinado 50 es sustancialmente constante a lo largo del eje longitudinal C de extensión. Alternativamente, las dimensiones externas del intercambiador 58 de calor pueden ser superiores a las dimensiones externas del depósito 52 de almacenamiento.
El dispositivo combinado 50 comprende una caja 57 de módulo, cuya parte superior recibe el intercambiador 58 de calor. La caja 57 de módulo corresponde al menos a una parte de la envolvente exterior del segundo módulo 116. La caja 57 de módulo comprende preferiblemente una primera superficie 59 de conexión capaz de cooperar con una segunda superficie de conexión del primer módulo 114. En particular, se forma una segunda superficie 61 de conexión sobre el depósito 52 de almacenamiento para conectar los módulos primero 114 y segundo 116. Preferiblemente, las superficies de conexión primera 59 y segunda 61 son de forma complementaria para facilitar el posicionamiento de los módulos primero 114 y segundo 116 uno frente al otro.
Para permitir la conexión fluida entre los módulos primero 114 y segundo 116, el dispositivo combinado 50 comprende conexiones de interfaz entre el depósito 52 de almacenamiento y el circuito 54 de agua sanitaria. En particular, los módulos primero 114 y segundo 116 están en comunicación fluida entre sí al nivel de tres conexiones de interfaz.
Una primera conexión 142 de interfaz está dispuesta al nivel del primer conducto 84 de salida, aguas arriba del racor en T 98. Esta primera conexión 142 de interfaz permite la conexión del primer conducto 84 de salida y del segundo conducto 94 de retorno a la primera cánula 118 de aspiración. Una segunda conexión 144 de interfaz está dispuesta al nivel del segundo conducto 90 de salida. Esta segunda conexión 144 de interfaz permite la conexión del segundo conducto 90 de salida a la segunda cánula 120 de aspiración. Una tercera conexión 146 de interfaz está dispuesta al nivel del primer conducto 86 de retorno. Esta tercera conexión 146 de interfaz permite la conexión del primer conducto 86 de retorno a la tercera cánula 122 de aspiración. Alternativamente, cuando el dispositivo combinado 50 no comprende un racor en T 98, es decir, que el segundo conducto 94 de retorno está conectado directamente al depósito 52 de almacenamiento, los módulos primero 114 y segundo 116 están en comunicación fluida entre sí al nivel de cuatro conexiones de interfaz.
Cuando el intercambiador 58 de calor se extiende alrededor de la trayectoria helicoidal A, éste forma una estructura anular en medio de la cual se forma un espacio 148. Este espacio 148 es preferiblemente circular y se extiende alrededor del eje longitudinal B. Para mejorar la compacidad del dispositivo combinado 50, al menos una parte de los circuitos 54 de agua sanitaria y 56 de agua de calefacción se extiende en el interior de este espacio 148. De esta forma, el intercambiador 58 de calor está dispuesto en la periferia del segundo módulo 116 y al menos una parte de los circuitos 54 de agua sanitaria y 56 de agua de calefacción se extiende en el interior del intercambiador 58 de calor. Preferiblemente, las conexiones de interfaz primera 142, segunda 144 y tercera 146 están dispuestas al nivel de este espacio 148 cuando los módulos primero 114 y segundo 116 están conectados entre sí.
La figura 9 representa una configuración del dispositivo combinado 50 en el que el intercambiador 58 de calor está dispuesto para extenderse alrededor del depósito 52 de almacenamiento.
En estas dos configuraciones del intercambiador 58 de calor, debajo o alrededor del depósito 52 de almacenamiento, el intercambiador 58 de calor y el depósito 52 de almacenamiento son preferiblemente concéntricos. En otras palabras, el eje longitudinal B del intercambiador 58 de calor se confunde con el eje longitudinal C de extensión del depósito 52 de almacenamiento.
Además, el dispositivo combinado 50 comprende una placa 124 de conexión del circuito 56 de agua de calefacción en una instalación de agua de calefacción del local y del circuito 54 de agua sanitaria en una instalación de agua sanitaria del local. Tal placa 124 de conexión se puede ver en las figuras 10, 11, 13 y 14. En particular, los racores 92 de salida y 96 de retorno de agua sanitaria están montados sobre la placa 124 de conexión para conectar el circuito 54 de agua sanitaria a la instalación de agua sanitaria del local. Los racores 106 de salida y 102 de retorno de agua de calefacción están montados en la placa 124 de conexión para conectar el circuito 56 de agua de calefacción a la instalación de agua de calefacción del local. Así, todos los racores de los circuitos 54 de agua sanitaria y 56 de agua de calefacción están dispuestos al nivel de una misma interfaz. Así se facilita al instalador la conexión del dispositivo combinado 50 a las instalaciones de agua de calefacción y de agua sanitaria del local. La placa 124 de conexión permite conocer previamente a la colocación del dispositivo combinado 50 la posición de cada una de los racores. Esto es particularmente útil cuando se pretende instalar el dispositivo combinado 50 en un edificio nuevo pues la colocación de las instalaciones de agua de calefacción y de agua sanitaria del local se puede realizar antes de la colocación del dispositivo combinado 50. La placa 124 de conexión permite por lo tanto una gran flexibilidad de colocación de estas instalaciones, así como del dispositivo combinado 50.
Tal placa 124 de conexión también puede utilizarse en el dispositivo combinado 40 del primer modo de realización y ser conectada al circuito 56 de agua de calefacción y al circuito 54 de agua sanitaria.
Además, la agrupación de los racores en la placa 124 de conexión permite el uso de muchos componentes ya utilizados para las calderas murales, lo que permite reducir el coste de fabricación del dispositivo combinado 50.
La placa 124 de conexión está preferiblemente dispuesta debajo del depósito 52 de almacenamiento para mejorar su accesibilidad, en particular para un instalador. La placa 124 de conexión está dispuesta preferiblemente en la parte posterior del dispositivo combinado 52. Esta posición por detrás de la placa 124 de conexión permite poder fijarla a un soporte. La placa 124 de conexión puede estar dispuesta al nivel y/o por debajo de los medios 110 de fijación.
La placa 124 de conexión está preferiblemente formada por una placa alargada que incluye una pluralidad de orificios capaces de recibir una pluralidad de racores. La placa 124 de conexión también puede incluir medios 126 de fijación dedicados para permitir la fijación de la placa de conexión al soporte 112 o a cualquier otro soporte.
Como se muestra en las figuras 11, 13 y 14, el dispositivo combinado 50 también puede incluir un racor 129 de seguridad configurado para conectar el circuito 54 de agua sanitaria a un grupo 128 de seguridad. En particular, el grupo 128 de seguridad está conectado entre el racor en T 98 y el racor 96 de retorno de agua sanitaria.
Este grupo de seguridad permite regular la presión en el interior del depósito 52 de almacenamiento. Según la normativa vigente (NF DTU 60 - Fontanería), se debe instalar un grupo de seguridad en la llegada de agua fría (o conducto de retorno de agua sanitaria) de un depósito de almacenamiento de agua sanitaria. El grupo de seguridad a menudo implica una instalación laboriosa, y puede ser muy voluminoso, además del volumen ocupado por el dispositivo combinado 50. La simplificación de su instalación es por tanto un importante beneficio para su instalador. La colocación de este grupo de seguridad se simplifica aquí por la presencia del racor 129 de seguridad que permite el montaje de un grupo 128 de seguridad según las necesidades del usuario.
El dispositivo combinado 40 del primer modo de realización también puede comprender un racor 128 de seguridad para ser conectado a un grupo de seguridad.
El dispositivo combinado 50 puede configurarse para ser conectado a un kit de calefacción de múltiples zonas que permite conectar el dispositivo combinado 50 a varias instalaciones de agua de calefacción. Tal kit 136 de calefacción de múltiples zonas se muestra en la figura 14. Este kit 136 de calefacción de múltiples zonas permite regular la temperatura de forma selectiva en varias zonas del local, en particular en dos zonas distintas. El kit 136 de calefacción de múltiples zonas se puede instalar inicialmente, es decir, de serie, o posteriormente en forma de accesorio sobre el dispositivo combinado 50. Para permitir la instalación de este kit 136 de calefacción de múltiples zonas, el dispositivo combinado 50 puede comprender un racor suplementario 132 de salida y un racor suplementario 134 de retorno de agua de calefacción dispuestos en la placa 124 de conexión. Estos racores adicionales 132 de salida y 134 de retorno de agua de calefacción permiten facilitar la instalación de un kit 136 de calefacción de múltiples zonas y evitar que el usuario tenga que añadir un dispositivo complementario, cuya instalación es a menudo difícil pues la conexión al dispositivo combinado 50 no está prevista específicamente. Se prevé un espacio entre el depósito 52 de almacenamiento y la placa de conexión para recibir el kit 136 de calefacción de múltiples zonas. El hecho de permitir la integración del kit 136 de calefacción de múltiples zonas al dispositivo combinado 50 permite evitar la utilización de una caja específica en el kit 136 de calefacción de múltiples zonas y por tanto reducir su coste.
El dispositivo combinado 50 también puede comprender un dispositivo 140 de desconexión para llenar el circuito 56 de agua de calefacción con agua procedente de la red de distribución de agua de la ciudad en el momento de la puesta en servicio, evitando al mismo tiempo que el agua del circuito 56 de agua de calefacción penetre en esta red de distribución. El dispositivo 140 de desconexión se dispone entre el conducto 100 de retorno de agua de calefacción y el segundo conducto 94 de retorno. En particular, el dispositivo 140 de desconexión está dispuesto de preferencia entre el racor 102 de retorno de agua de calefacción y el racor 96 de retorno de agua sanitaria. Aún más preferiblemente, el dispositivo 140 de desconexión está montado sobre la placa 124 de conexión al nivel del racor 102 de retorno de agua de calefacción para mejorar su accesibilidad.
El dispositivo combinado 40 según el primer modo de realización también puede incluir racores suplementarios 132 de salida y 134 de retorno de agua de calefacción para conectar un kit 136 de calefacción de múltiples zonas así como un dispositivo 140 de desconexión.
Para facilitar su colocación, el dispositivo combinado 50 puede estructurarse ventajosamente de forma modular. En otras palabras, el dispositivo combinado 50 se puede dividir estructuralmente en subconjuntos predefinidos. Preferiblemente, los subconjuntos o módulos tienen una masa inferior o igual a 55 kg cuando están vacíos de agua, preferiblemente inferior o igual a 50 kg, de manera más preferida aún inferior o igual a 45 kg. Esta estructura modular permite distribuir ventajosamente la masa del dispositivo combinado 50 en varios módulos que se pueden interconectar. Esta distribución se realiza preferiblemente de modo que un instalador pueda transportar y maniobrar por sí sólo cada uno de los módulos.
Como se ha representado en las figuras 10 a 12, en configuración modular, el equipo combinado 50 comprende un primer módulo 114 que incluye el depósito 52 de almacenamiento de agua sanitaria y un segundo módulo 116 que incluye el intercambiador 58 de calor, los circuitos de agua de calefacción 56 y de agua sanitaria 54 así como la placa 124 de conexión. En configuración modular, los medios 110 de fijación están preferiblemente configurados para fijar los módulos primero 114 y segundo 116 al soporte 112 independientemente uno del otro. Así, los medios 110 de fijación pueden comprender primeros medios de fijación del primer módulo 114 al soporte 112 y segundos medios de fijación del segundo módulo 116 al soporte 112.
También se ha propuesto un procedimiento de montaje del dispositivo combinado 50. Este procedimiento comprende fijar el primer módulo 114 sobre el soporte 112 para suspender el primer módulo 114 por encima del suelo. A continuación, los módulos primero 114 y segundo 116 se posicionan uno con respecto al otro. El procedimiento también comprende fijar el segundo módulo 116 al soporte 112 para suspender el segundo módulo 116 por encima del suelo. En esta segunda etapa de fijación, el segundo módulo 116 puede alternativamente ser fijado únicamente al primer módulo 114 para quedar suspendido por encima del suelo. En este último caso, el peso del segundo módulo 116 es asumido total o parcialmente por el primer módulo 114.
Todavía alternativamente, el procedimiento de montaje se puede comenzar fijando el segundo módulo 116. A continuación, los módulos primero 114 y segundo 116 se posicionan uno con respecto al otro. Finalmente, el primer módulo 114 se fija sobre el soporte 112 para suspender por encima del suelo el primer módulo 114. En esta segunda etapa de fijación, el primer módulo 114 puede fijarse alternativamente sólo al segundo módulo 116 para que repose sobre el segundo módulo 116. En este último caso, el peso del primer módulo 114 es asumido total o parcialmente por el segundo módulo 116.
También se propone un sistema de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local que comprende el dispositivo combinado 50. El sistema de calefacción comprende además al menos una instalación de agua sanitaria que incluye al menos un punto de extracción y al menos una instalación de agua de calefacción que comprende al menos un sistema de emisión de calor para calentar el local. Dichas al menos una instalación de agua sanitaria y al menos una instalación de agua de calefacción están conectadas respectivamente al circuito 54 de agua sanitaria y al circuito 56 de agua de calefacción del dispositivo combinado 50.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo combinado (40, 50) de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local (L), comprendiendo dicho dispositivo combinado (40, 50):
- un depósito (52) de almacenamiento para agua sanitaria,
- un circuito (54) de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito (52) de almacenamiento,
- un circuito (56) de agua de calefacción,
- uno o varios intercambiadores (41,42, 58) de calor de una bomba de calor para transferir calor al agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción y al agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria, - medios (110) de fijación para fijar el dispositivo combinado (40, 50) a un soporte (112),
- una placa (124) de conexión del circuito (56) de agua de calefacción a al menos una instalación de agua de calefacción del local y del circuito (54) de agua sanitaria a una instalación de agua sanitaria del local, caracterizado por que los medios (110) de fijación están configurados para suspender el dispositivo combinado (40, 50) en su totalidad por encima del suelo.
2. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo combinado (40, 50) está estructurado de manera modular y comprende:
- un primer módulo (114) que incluye el depósito de almacenamiento de agua sanitaria,
- un segundo módulo (116) que incluye el intercambiador de calor, los circuitos (56) de agua de calefacción y (54) de agua sanitaria y la placa (124) de conexión,
estando configurados los medios (110) de fijación para fijar los módulos primero (114) y segundo (116) al soporte de forma independiente uno del otro.
3. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 2, en el que los módulos primero (114) y segundo (116) están configurados para ser conectados uno al otro disponiendo el primer módulo (114) por encima del segundo módulo (116).
4. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 2 o 3, en el que cada uno de los módulos primero (114) y segundo (116) está configurado para tener una masa inferior o igual a 55 kg cuando están vacíos de agua, preferiblemente inferior o igual a 50 kg, aún más preferiblemente inferior o igual a 45 kg.
5. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el depósito (52) de almacenamiento tiene un volumen interior inferior o igual a 150 dm3, preferiblemente inferior o igual a 100 dm3.
6. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la altura máxima del dispositivo combinado (40, 50) es inferior o igual a 150 cm, preferiblemente inferior o igual a 145 cm.
7. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los circuitos (54) de agua sanitaria y (56) de agua de calefacción están configurados para disponer la placa (124) de conexión y/o el o los intercambiadores (41,42, 58) de calor bajo el depósito (52) de almacenamiento.
8. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
- al menos un racor (106) de salida y al menos un racor (102) de retorno de agua de calefacción montados sobre la placa (124) de conexión para conectar el circuito de agua de calefacción (56) a dicha al menos una instalación de agua de calefacción del local,
- al menos un racor (92) de salida y al menos un racor (96) de retorno de agua sanitaria montados sobre la placa (124) de conexión para conectar el circuito (54) de agua sanitaria a dicha instalación de agua sanitaria del local.
9. El dispositivo combinado (50) según la reivindicación 8, que comprende un solo intercambiador (58) de calor configurado para realizar un intercambio de calor:
• entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria presente en un circuito (80) de calefacción de agua sanitaria, y • entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito (56) de agua de calefacción, comprendiendo el circuito (54) de agua sanitaria:
- el circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria que comprende un primer conducto (84) de salida de agua sanitaria que conecta el depósito (52) de almacenamiento a una entrada de agua sanitaria del intercambiador (58) de calor y un primer conducto (86) de retorno de agua sanitaria que conecta un salida de agua sanitaria del intercambiador (58) de calor al depósito (52) de almacenamiento,
- un circuito (82) de distribución de agua sanitaria que comprende un segundo conducto (90) de salida de agua sanitaria que conecta el depósito (52) de almacenamiento a dicho al menos un racor (92) de salida de agua sanitaria y un segundo conducto (94) de retorno de agua sanitaria que conecta dicho al menos un racor (96) de retorno de agua sanitaria.
10. El dispositivo combinado (50) según la reivindicación 9, en el que el segundo conducto (94) de retorno está conectado al primer conducto (84) de salida mediante un racor en T (98).
11. El dispositivo combinado (50) según la reivindicación 10 en combinación con las reivindicaciones 2 y 9, en el que los módulos primero (114) y segundo (116) están en comunicación fluida entre sí al nivel de tres conexiones de interfaz:
- una primera conexión (142) de interfaz dispuesta en el primer conducto (84) de salida, aguas arriba del racor en T (98),
- una segunda conexión (144) de interfaz dispuesta al nivel del segundo conducto (90) de salida,
- una tercera conexión (146) de interfaz dispuesta al nivel del primer conducto (86) de retorno.
12. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el circuito (54) de agua sanitaria comprende un circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria, el circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria y el circuito (56) de agua de calefacción son distintos.
13. El dispositivo combinado (50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intercambiador (58) de calor forma una estructura anular en medio de la cual se forma un espacio (148), extendiéndose al menos una parte de los circuitos (54) de agua sanitaria y (56) de agua de calefacción en el interior de este espacio (148).
14. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intercambiador (58) de calor incluye tres conductos (64, 66, 68) imbricados entre sí para definir tres zonas (70, 72, 74) de circulación de fluido.
15. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un racor (129) de seguridad configurado para conectar el circuito (54) de agua sanitaria a un grupo (128) de seguridad permitiendo regular la presión en el interior del depósito (52) de almacenamiento, estando dispuesto el grupo (128) de seguridad bajo el depósito (52) de almacenamiento.
16. Un sistema de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local, que comprende:
- un dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
- al menos una instalación de agua sanitaria conectada al circuito (54) de agua sanitaria del dispositivo combinado (40, 50) y que incluye al menos un punto de extracción,
- al menos una instalación de agua de calefacción conectada al circuito (56) de agua de calefacción del dispositivo combinado (40, 50) y que incluye al menos un sistema de emisión de calor para calentar el local.
17. Un procedimiento de montaje de un dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 en combinación con la reivindicación 2, que comprende las siguientes etapas:
- fijar el primer módulo (114) sobre un soporte (112) de modo que quede suspendido el primer módulo (114) por encima del suelo,
- posicionar los módulos primero (114) y segundo (116) uno con relación al otro,
- fijar el segundo módulo (116) sobre el soporte (112) de forma que quede suspendido el segundo módulo (116) por encima del suelo,
en el que las etapas de fijación son intercambiables.
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