ES2947586T3 - Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local - Google Patents
Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local Download PDFInfo
- Publication number
- ES2947586T3 ES2947586T3 ES19200350T ES19200350T ES2947586T3 ES 2947586 T3 ES2947586 T3 ES 2947586T3 ES 19200350 T ES19200350 T ES 19200350T ES 19200350 T ES19200350 T ES 19200350T ES 2947586 T3 ES2947586 T3 ES 2947586T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- water
- heating
- storage tank
- circuit
- combined device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 361
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 175
- 239000008236 heating water Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 212
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 45
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 43
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 38
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 23
- 241001631457 Cannula Species 0.000 claims description 22
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0026—Domestic hot-water supply systems with conventional heating means
- F24D17/0031—Domestic hot-water supply systems with conventional heating means with accumulation of the heated water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
- F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
- F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water
- F24H1/526—Pipes in pipe heat exchangers for sanitary water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/06—Arrangement of mountings or supports for heaters, e.g. boilers, other than space heating radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
- F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
- F24H9/133—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/14—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically both tubes being bent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
Abstract
La invención propone un dispositivo combinado (50) para calentar agua sanitaria y calentar agua para una habitación, comprendiendo dicho dispositivo combinado (50):- un circuito de agua sanitaria (54),- un circuito de agua de calefacción (56),- uno o más intercambiadores de calor (58) de una bomba de calor en los que es capaz de circular un fluido caloportador de la bomba de calor, estando configurado(s) el(los) intercambiador(es) de calor (58) para realizar un intercambio de calor: - entre el fluido caloportador y un líquido presente en un circuito de calefacción de agua sanitaria (80), y - entre el fluido caloportador y el agua de calefacción presente en un circuito de calefacción de agua de calefacción, en el que los circuitos de calentamiento del agua sanitaria (80) y de calentamiento del agua de calefacción están separado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo 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 combinado de calentamiento simultáneo 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 la figura 1 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 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. En particular, el circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria comprende una parte de circuito común con el circuito 18 de agua de calefacción. El circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria está así en comunicación fluida con el primero 22 y el segundo 28 intercambiadores de calor.
En el tipo de dispositivo combinado 10 tal como se ha descrito anteriormente, el agua sanitaria es por tanto calentada mediante dos intercambiadores de calor separados por el circuito 26 de calentamiento del agua sanitaria. 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. En otras palabras, el dispositivo combinado 10 no puede calentar más que el agua de calefacción destinada a los elementos 20 de calefacción o el agua sanitaria. Así, el dispositivo combinado 10 no puede respetar eficazmente más que una de entre una consigna de temperatura que proviene de los elementos 20 de calefacción y una consigna de temperatura que proviene de los elementos 16 de distribución.
La arquitectura del dispositivo combinado 10 implica la realización ocasional de fases rápidas de calentamiento del agua sanitaria para satisfacer la necesidad de los usuarios. Estas fases rápidas de calentamiento del agua sanitaria implican una caída importante de rendimiento energético del calentamiento del agua sanitaria de manera que este funcionamiento selectivo o alternativo no está suficientemente optimizado para el calentamiento del agua sanitaria.
Para tener un buen rendimiento durante un calentamiento del agua sanitaria, es necesario esperar a que el depósito esté lo más frío posible, preferiblemente hasta que el conjunto del serpentín del segundo intercambiador 28 de calor esté bañado en agua fría, para comenzar el calentamiento con la temperatura de condensación más baja posible. Cuanto menor sea la
temperatura de condensación de una bomba de calor, mayor será el rendimiento. En la práctica, se ha observado en este tipo de dispositivo combinado 10 que este modo de funcionamiento con rendimientos óptimos se utiliza muy poco porque prima el confort del usuario sobre el rendimiento.
Además, para maximizar los rendimientos del calentamiento del agua sanitaria, es necesario evitar que se produzca una extracción de agua sanitaria por parte de los elementos 16 de distribución durante un calentamiento pues el agua fría que va a llegar a la parte baja del depósito 14 de almacenamiento prolonga el tiempo de calentamiento sin bajar por ello la temperatura de condensación en el interior del depósito 14 de almacenamiento. De hecho, el serpentín permanece mayoritariamente bañado en agua durante el calentamiento. Por lo tanto, el rendimiento promedio resultará directamente degradado. Por lo tanto, esta constatación incita a efectuar calentamientos bastante rápidos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, un calentamiento más rápido del agua sanitaria entraña un mayor intercambio de energía. Ahora bien, esto tiene por efecto degradar la calidad del intercambio de calor y, por lo tanto, su rendimiento, pues la superficie de intercambio permanece constante.
El período invernal en el que la demanda de agua de calefacción es importante y a menudo continua es, por lo tanto, un período en el que los rendimientos del dispositivo combinado 10 se degradan particularmente. Las dificultades son similares cuando se realiza una solicitud de agua caliente mientras se está calentando el agua sanitaria.
El documento JPH01256754 A describe un dispositivo combinado que comprende un depósito de almacenamiento de agua sanitaria, un circuito de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento, un circuito de calentamiento de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento, un circuito de agua de calefacción, un circuito de calentamiento del agua de calefacción, un intercambiador de bomba de calor en el que un fluido portador de calor procedente de la bomba de calor es capaz de circular, estando configurado el intercambiador para realizar por una parte un intercambio de calor entre el fluido portador de calor y un fluido presente en el circuito de calentamiento de agua sanitaria, y por otra parte entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de calentamiento del agua de calefacción, siendo distintos los circuitos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción, y estando dispuesto el intercambiador fuera del depósito. Sin embargo, este documento no describe cánulas en el depósito de almacenamiento de agua sanitaria, permitiendo una disposición óptima de los orificios de impulsión y de aspiración a alturas específicas del depósito, conectando estos orificios los circuitos de calentamiento de agua sanitaria y de distribución de agua sanitaria al depósito.
Por lo tanto, existe una necesidad para un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local que tenga un funcionamiento optimizado.
Para ello, la invención propone un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local, comprendiendo dicho dispositivo:
- un depósito de almacenamiento de agua sanitaria,
- un circuito de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento,
- un circuito de calentamiento del agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento,
- un circuito de agua de calefacción,
- un circuito de calentamiento del agua de calefacción,
- uno o más intercambiadores de calor de una bomba de calor en el que un fluido portador de calor de la bomba de calor es capaz de circular, estando configurados el o los intercambiadores de calor para efectuar un intercambio de calor:
• entre el fluido portador de calor y el agua sanitaria 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 del agua de calefacción,
en el que los circuitos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción son distintos, estando el intercambiador o los intercambiadores de calor dispuestos fuera del depósito de almacenamiento de agua sanitaria,
en el que cada uno de los circuitos de calentamiento de agua sanitaria y de distribución de agua sanitaria está en comunicación fluida con el depósito de almacenamiento al nivel de un orificio de aspiración y de un orificio de impulsión del agua sanitaria formados cada uno al nivel de una cánula dispuesta en el interior del depósito de almacenamiento de modo que:
- el orificio de aspiración del circuito de calentamiento de agua sanitaria está situado en la parte inferior del depósito de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito de calentamiento de agua sanitaria está situado en la parte media del depósito
de almacenamiento,
- el orificio de aspiración del circuito de distribución de agua sanitaria está situado en la parte superior del depósito de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito de distribución de agua sanitaria está situado en la parte inferior del depósito de almacenamiento.
La utilización de circuitos distintos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción permite calentarlas simultáneamente. Por lo tanto, no es necesario detener el calentamiento del agua sanitaria o del agua de calefacción para satisfacer una solicitud puntual de uno de los elementos de calefacción o de los elementos de distribución, respectivamente.
Desde el punto de vista del confort del usuario, el dispositivo combinado según la invención permite por lo tanto mantener la calefacción en el interior de un local teniendo la posibilidad de extraer agua caliente sanitaria.
Desde el punto de vista de los rendimientos energéticos, la posibilidad de calentamiento simultáneo permite evitar fases de calentamiento cortas del agua sanitaria y por lo tanto evitar los periodos de degradación del rendimiento del dispositivo combinado. Se ha observado que los rendimientos del calentamiento del agua sanitaria se aumentan más de un 30% con respecto a un dispositivo combinado como el descrito en la figura 1 que tiene un funcionamiento selectivo o alternativo.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, los circuitos de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción no incluyen ninguna parte de conducto común.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, cada uno de los orificios de aspiración y de impulsión de los circuitos de calentamiento de agua sanitaria y de distribución de agua sanitaria está dispuesto al nivel de un extremo distal de una cánula dispuesta en el interior del depósito de almacenamiento.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el depósito de almacenamiento define una altura de almacenamiento a lo largo de un eje vertical, estando dispuestas las cánulas en el interior del depósito de almacenamiento de manera que:
- los orificios de aspiración del circuito de calentamiento de agua sanitaria y de impulsión del circuito de distribución de agua sanitaria están situados entre el 0 y el 20% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 0% y el 10% de la altura de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito de calentamiento de agua sanitaria está situado entre el 20% y el 80% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 30% y el 70% de la altura de almacenamiento,
- el orificio de aspiración del circuito de distribución de agua sanitaria está situado entre el 80% y el 100% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 90% y el 100% de la altura de almacenamiento.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, cada cánula al nivel de la cual hay situado un orificio de impulsión está configurada para impulsar el agua sanitaria al interior del depósito de almacenamiento a lo largo de una dirección transversal a un eje vertical.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, cada una de las cánulas incluye un extremo proximal solidario de una pared del depósito de almacenamiento, siendo cada uno de los extremos proximales de las cánulas solidario de una pared que forma el fondo del depósito de almacenamiento.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, el circuito de agua sanitaria comprende:
- el circuito de calentamiento de agua sanitaria que comprende un primer conducto de salida que conecta el depósito de almacenamiento a una entrada de agua sanitaria del intercambiador de calor y un primer conducto de retorno 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 que conecta el depósito de almacenamiento a un racor de salida de agua sanitaria configurado para ser conectado a una instalación de agua sanitaria y un segundo conducto de retorno que conecta un racor de retorno de agua sanitaria configurado para ser conectado a una instalación de agua sanitaria en el depósito de almacenamiento.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, éste comprende una cánula de aspiración que desemboca en el interior del depósito de almacenamiento y está configurada para ser conectada al primer conducto de salida y una cánula de impulsión que desemboca en el interior del depósito de almacenamiento y configurada para ser conectada al primer conducto de retorno, estando situados respectivamente los orificios de aspiración y de impulsión del circuito de calentamiento de agua sanitaria al nivel de un extremo distal de las cánulas de aspiración y de impulsión.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, éste comprende además una segunda cánula de aspiración
que desemboca en el interior del depósito de almacenamiento y está configurada para ser conectada al segundo conducto de salida, estando situado el orificio de aspiración del circuito de distribución de agua sanitaria al nivel de un extremo distal de la cánula de aspiración.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, la cánula de aspiración configurada para ser conectada al primer conducto de salida es una primera cánula de aspiración, estando conectado el segundo conducto de retorno al primer conducto de salida por medio de un racor en T de manera que la impulsión hacia el depósito de almacenamiento del agua sanitaria procedente del segundo conducto de retorno se realiza a través de la primera cánula de aspiración, estando situado el orificio de impulsión del circuito de distribución de agua sanitaria al nivel del extremo distal de la primera cánula de aspiración.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, éste comprende un único intercambiador de calor para efectuar 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 del agua de calefacción,
incluyendo el intercambiador de calor tres conductos imbricados unos dentro de los otros para definir tres zonas de circulación de fluido.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, los tres conductos del intercambiador de calor son concéntricos. Según un modo de realización del dispositivo combinado, cada uno de los tres conductos se extiende a lo largo de una trayectoria helicoidal común a los tres conductos.
Según un modo de realización del dispositivo combinado, dichos tres conductos comprenden un primero, un segundo y un tercer conducto que forman:
- una primera zona de circulación en el interior del primer conducto,
- una segunda zona de circulación de sección anular dispuesta entre el primer conducto y el segundo conducto, y - una tercera zona de circulación de sección anular dispuesta entre el segundo conducto y el tercer conducto, en el que la segunda zona de circulación está configurada para transportar el fluido portador de calor y cada una de las zonas primera y tercera está configurada para transportar una de entre el agua caliente sanitaria y el agua de calefacción. Según un modo de realización del dispositivo combinado, la pared del conducto que separa el agua sanitaria del fluido portador de calor es una doble pared.
Un dispositivo combinado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios de fijación del dispositivo combinado a un soporte configurado para suspender el dispositivo combinado por encima del suelo. Según un modo de realización del dispositivo combinado, uno de entre el o los intercambiadores de calor está situado debajo del depósito de almacenamiento o se extiende alrededor del depósito de almacenamiento.
La invención también propone un sistema de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local, que comprende:
- un dispositivo combinado tal como se ha descrito anteriormente,
- 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, conectados respectivamente al circuito de agua sanitaria y al circuito de agua de calefacción del aparato combinado.
La invención propone además un procedimiento de producción de agua caliente sanitaria y de agua de calefacción en un sistema de calentamiento tal como el descrito anteriormente, que comprende las siguientes etapas:
- realizar un primer intercambio de calor entre el circuito de agua de calefacción y uno de entre el o los intercambiadores de calor para variar la temperatura del agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción, y - realizar, simultáneamente con el primer intercambio de calor, un segundo intercambio de calor entre el circuito de agua sanitaria y uno de entre el o los intercambiadores de calor para variar la temperatura del agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción que sigue de los modos
preferidos de realización, dada a título de ejemplo y con referencia al dibujo adjunto.
La figura 1 representa un esquema hidráulico de un dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local conocido de la técnica anterior.
La figura 2 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 3 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 4 representa una vista en corte transversal parcial de un intercambiador de calor del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 3.
Las figuras 5 y 6 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 3.
Las figuras 7 y 8 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 3, 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 9 representa esquemáticamente una vista despiezada ordenadamente del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 3 en una configuración modular.
Las figuras 10 y 11 representan esquemáticamente una vista detallada de la parte inferior del dispositivo combinado con y sin placa de conexión, respectivamente.
La figura 12 representa esquemáticamente una vista en perspectiva de la placa de conexión según la figura 9.
La figura 13 representa esquemáticamente una vista detallada de la parte inferior del segundo modo de realización del dispositivo combinado según la figura 3 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 comprende uno o varios intercambiadores de calor para transferir calor simultáneamente entre un fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de agua de calefacción y entre este fluido portador de calor y el agua sanitaria presente en el circuito de agua sanitaria. Un primer modo de realización del dispositivo combinado está representado en la figura 2 en el que el dispositivo combinado 40 comprende una pluralidad de intercambiadores de calor para intercambiar calor con el fluido portador de calor. Un segundo modo de realización del dispositivo combinado está representado en la figura 3 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 son distintos para permitir el calentamiento simultáneo del agua de calefacción y del agua sanitaria.
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 2, 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 un circuito 62 de fluido portador de calor 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 así como dos circuitos distintos de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción. El circuito de calentamiento del agua de calefacción se confunde con el circuito 56 de agua de calefacción. En particular, los circuitos 56 de agua de calefacción y 80 de calentamiento del agua sanitaria no comprenden ninguna parte de conducto común. Así, se puede lograr un calentamiento simultáneo del agua de calefacción y del agua sanitaria. Esto es particularmente ventajoso en términos de confort del usuario y del consumo de energía en comparación con el dispositivo combinado 10 de la técnica anterior, representado en la figura 1.
Tal como se ha representado en la figura 2, el circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria puede incluir un tercer intercambiador 43 de calor dispuesto en el interior del depósito 52 de almacenamiento. En este caso, el tercer intercambiador 43 de calor es un intercambiador de tipo serpentín que permite la transferencia de calor entre el fluido que circula en el interior del circuito 80 de calentamiento de agua sanitaria y el agua sanitaria presente en el depósito 52 de almacenamiento. En esta configuración que integra el tercer intercambiador 43 de calor, el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria es así un circuito cerrado donde un fluido circula entre el segundo 42 y el tercer 43 intercambiadores de calor. Así, el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria no está aquí en comunicación fluida con el circuito 82 de distribución de agua sanitaria. En esta configuración, el fluido que circula en el interior del circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria puede ser agua, agua sanitaria o cualquier otro fluido portador de calor.
Alternativamente, el circuito 80 de calentamiento del agua sanitaria puede estar desprovisto de tercer intercambiador 43. 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 62 de fluido portador de calor 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 ha representado en la figura 7 y se ha descrito a continuación.
Este modo alternativo en el que el depósito 52 de almacenamiento está desprovisto del tercer intercambiador 43 permite aumentar el volumen disponible en el interior del depósito 52 de almacenamiento o, más ventajosamente, reducir sus dimensiones exteriores para un mismo volumen disponible. En efecto, 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. En efecto, 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.
Este gran tamaño del dispositivo combinado 10 así como su gran masa, debido en particular al sobredimensionamiento del depósito 14 de almacenamiento, requieren una instalación del dispositivo combinado 10 sobre el suelo. En efecto, se ha observado que por razones de recuperación de esfuerzos y simplicidad de instalación, no se puede considerar suspender el dispositivo combinado 10 por encima del suelo como puede ser una caldera mural. 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 colocado sobre el suelo, es decir, no suspendido de un soporte sobre el suelo. La ausencia de intercambiador de calor en el interior del depósito 52 de almacenamiento permite considerar suspenderlo de un soporte, en particular de una pared, por encima del suelo.
Según la figura 3, 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 3. 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 4, 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 5. 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 6, 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 puede ver en la figura 3, 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.
Cuando 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 7 y 9. Alternativamente, cuando el dispositivo combinado 50 está configurado para ser colocarse sobre el 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 se conectan al depósito 52 de almacenamiento preferiblemente en una parte superior del depósito 52 de almacenamiento.
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 situar 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. Así, es posible limitar la mezcla del agua sanitaria en el interior del depósito 52 de almacenamiento definiendo las posiciones apropiadas de aspiración e impulsión del agua sanitaria tanto para su calentamiento como para su distribución. Se hace posible una "estratificación de temperatura" del agua sanitaria dentro del depósito 52 de almacenamiento. Por estratificación de temperatura se entiende el hecho de que se puede mantener un gradiente de temperatura significativo en el depósito 52 de almacenamiento. Así es posible esquematizar la estratificación obtenida indicando que la parte inferior del depósito de almacenamiento incluye agua fría, la parte media agua templada y la parte superior agua caliente.
Cada uno de los primero 80 y segundo 82 circuitos de agua sanitaria está en comunicación fluida con el depósito 52 de almacenamiento en un orificio de aspiración (o de entrada) y un orificio de impulsión (o de salida) del agua sanitaria, cada uno formado al nivel de una cánula colocada dentro el depósito 52 de almacenamiento. La posición de los orificios de aspiración (o de entrada) y de un orificio de impulsión (o de salida) del agua sanitaria dentro del depósito de almacenamiento está definida para limitar la mezcla del agua sanitaria. Esta posición se define en particular con respecto a la altura de almacenamiento dentro del depósito 52 de almacenamiento.
La altura de almacenamiento se define como la distancia que separa el punto más bajo y el punto más alto de la cavidad interior del depósito 52 de almacenamiento a lo largo de un eje vertical. El punto más bajo de la cavidad interior corresponde por tanto al 0% de la altura de almacenamiento. Por el contrario, el punto más alto de la cavidad interior corresponde al 100% de la altura de almacenamiento.
El orificio de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria está dispuesto en la parte inferior del depósito 52 de almacenamiento, es decir, al nivel de una zona del depósito 52 de almacenamiento donde el agua está a baja temperatura. El orificio de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria está situado así preferiblemente entre el 0 y el 20% de la altura de almacenamiento del depósito de almacenamiento. Aún más preferiblemente, el orificio de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria está situado preferiblemente entre el 0 y el 10% de la altura de almacenamiento. El agua sanitaria es así aspirada lo más bajo posible en el interior del depósito 52 de almacenamiento. Esto permite aspirar el agua al nivel de una posición óptima que permite aspirar el agua sanitaria a la temperatura más baja posible limitando al mismo tiempo mezclar el agua dentro del depósito 52 de almacenamiento.
El orificio de impulsión del primer circuito 80 de agua sanitaria está situado en la parte media del depósito 52 de almacenamiento. El orificio de impulsión del primer circuito 80 de agua sanitaria está situado preferiblemente entre el 20% y el 80% de la altura de almacenamiento, más preferiblemente entre el 30% y el 70% de la altura de almacenamiento. Aún más preferiblemente, el orificio de descarga del primer circuito 80 de agua sanitaria está situado al 50% de la altura de almacenamiento. El hecho de impulsar el agua sanitaria calentada al nivel de una posición intermedia permite limitar la mezcla dentro del depósito 52 de almacenamiento. Esta posición media del orificio de impulsión del primer circuito 80 de agua sanitaria permite obtener un compromiso óptimo entre rendimiento y confort del usuario. En efecto, una colocación demasiado próxima a la parte superior del depósito 52 de almacenamiento provocaría una mezcla de esta parte superior. Esta mezcla es perjudicial porque no permite conservar una reserva de agua caliente en caso de que se produzca una extracción inesperada. Además, un posicionamiento demasiado próximo a la parte inferior del depósito 52 de almacenamiento y por tanto a la cánula de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria provocaría una disminución del rendimiento.
El orificio de aspiración del segundo circuito 82 de agua sanitaria está situado en la parte superior del depósito 52 de almacenamiento. El orificio de aspiración del circuito 82 de distribución de agua sanitaria está situado preferiblemente entre el 80% y el 100% de la altura de almacenamiento, más preferiblemente entre el 90% y el 100% de la altura de almacenamiento. Así, el agua caliente es aspirada en la parte alta del depósito 52 de almacenamiento.
El orificio de impulsión del circuito 82 de distribución de agua sanitaria está situado en la parte inferior del depósito 52 de almacenamiento. El orificio de impulsión del circuito 82 de distribución de agua sanitaria está situado preferiblemente entre el 0 y el 20% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 0% y el 10% de la altura de almacenamiento.
Cada cánula incluye un extremo proximal solidario de una pared del depósito 52 de almacenamiento y un extremo distal libre donde están formados los orificios de aspiración e impulsión del primero 80 y segundo 82 circuitos de agua sanitaria. El extremo proximal es preferiblemente solidario de la pared que forma el fondo del depósito 52 de almacenamiento para hacer accesibles las cánulas bajo el depósito 52 de almacenamiento. Este acceso bajo el depósito 52 de almacenamiento permite conectar fácilmente el depósito 52 de almacenamiento a los circuitos primero 80 y segundo 82 de agua sanitaria durante el montaje del dispositivo combinado.
El posicionamiento de los orificios de aspiración e impulsión se obtiene por tanto posicionando el extremo distal de cada una de las cánulas. Los orificios de aspiración e impulsión pueden estar formados por una o más cánulas. En otras palabras, una cánula puede incluir uno o más orificios de aspiración e impulsión. Según una realización preferida que se detalla a continuación, los orificios de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria y de impulsión del segundo circuito 82 de agua sanitaria están formados en una misma cánula 118. En particular, estos orificios de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria y los orificios de impulsión del segundo circuito 82 de agua sanitaria están confundidos. El dispositivo combinado puede incluir así tres o cuatro cánulas. En este primer caso, una cánula realiza conjuntamente una función de aspiración del agua sanitaria en dirección al primer circuito de agua sanitaria y de impulsión del agua sanitaria procedente del segundo circuito de agua sanitaria.
Cuando los orificios de aspiración del primer circuito 80 de agua sanitaria y los orificios de impulsión del segundo circuito 82 de agua sanitaria están formados sobre la misma cánula 118, la cánula 118 está preferiblemente realizada de modo que las pérdidas de carga en el interior de esta cánula 118 son inferiores a las pérdidas de carga dentro del primer circuito 80 de agua sanitaria. Así, esta diferencia de pérdidas de carga permite evitar que el agua sanitaria procedente del primer conducto 84 de salida entre en el interior del depósito 52 de almacenamiento por medio de la cánula 122 de impulsión. Esto vendría a impedir la estratificación de las capas de fluido en el interior del depósito 52 de almacenamiento y por lo tanto reduciría los rendimientos de la instalación.
Cada cánula al nivel de la que hay situado o formado un orificio de impulsión está configurada para impulsar el agua sanitaria al interior del depósito 52 de almacenamiento a lo largo de una dirección transversal a un eje vertical para reducir la mezcla de agua sanitaria. Esto se logra mediante un reductor del caudal de agua formado en la cánula obstruyendo su extremo distal y formando uno o más orificios laterales en una pared periférica de la cánula.
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.
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 7, 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. Los orificios de aspiración y de impulsión del primer circuito 80 de agua sanitaria están formados respectivamente al nivel del extremo distal de las cánulas combinada 118 y de impulsión 122. Los orificios de aspiración e impulsión del segundo circuito 82 de agua sanitaria están formados respectivamente al nivel del extremo distal de las cánulas de aspiración 120 y combinada 118.
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 el confort del usuario, el extremo distal de la cánula 122 de impulsión está situado de preferencia aproximadamente al 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 8 y 9, el dispositivo combinado 50 puede incluir medios 110 de fijación del dispositivo combinado 50 a un soporte 112 configurados para suspender el dispositivo combinado 50 por encima del suelo. Se entiende por “suspender” el hecho de que el peso del dispositivo combinado 50 está soportado por el soporte 112 en su totalidad. El soporte 112 es de preferencia una pared del local. Los dispositivos combinados conocidos están generalmente "sobre una base", es decir, colocados en el suelo, porque su masa no permite considerar una suspensión sobre un soporte. Aquí, la reducción de masa del dispositivo combinado 50 permite considerar una solución suspendida del 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 nuevas construcciones de viviendas.
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 que está suspendido el dispositivo combinado 50. Esta estructura de interfaz permite la distribución de los esfuerzos sobre el soporte 112 para facilitar y mantener la instalación del dispositivo combinado 50. De hecho, un muro puede no ser portante y, por lo tanto, inadecuado para soportar fuertes cargas suspendidas. Como referencia, el dispositivo combinado 50, una vez lleno de agua, pesa más de 200 kg.
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 7. 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.
La figura 8 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 9, 10, 12 y 13. 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 10, 12 y 13, 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 13. 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 9 a 11, 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 (15)
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 de agua sanitaria con cánulas,
- un circuito (54) de agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito (52) de almacenamiento,
- un circuito (80) de calentamiento del agua sanitaria en comunicación fluida con el depósito (52) de almacenamiento,
- un circuito (56) de agua de calefacción,
- un circuito de calentamiento del agua de calefacción,
- uno o varios intercambiadores (41,42, 58) de calor de una bomba de calor en el que es capaz de circular un fluido portador de calor de la bomba de calor, estando configurado el o los intercambiadores (41,42, 58) de calor para realizar una de intercambio de calor:
• entre el fluido portador de calor y un fluido presente en el circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria, y • entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de calentamiento del agua de calefacción,
en el que los circuitos (80) de calentamiento del agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción son distintos, estando dispuestos el o los intercambiadores (41, 42, 58) de calor fuera del depósito (52) de almacenamiento de agua sanitaria,
en el que cada uno de los circuitos (80) de calentamiento de agua sanitaria y (82) de distribución de agua sanitaria está en comunicación fluida con el depósito (52) de almacenamiento al nivel de un orificio de aspiración y un orificio de impulsión del agua sanitaria formados cada uno al nivel de una cánula dispuesta en el interior del depósito (52) de almacenamiento de manera que:
- el orificio de aspiración del circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria está situado en la parte inferior del depósito (52) de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria está situado en la parte media del depósito (52) de almacenamiento,
- el orificio de aspiración del circuito (82) de distribución de agua sanitaria está situado en la parte superior del depósito (52) de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito (82) de distribución de agua sanitaria está situado en la parte inferior del depósito (52) de almacenamiento.
2. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 1, en el que los circuitos (80) de calentamiento de agua sanitaria y de calentamiento del agua de calefacción no comprenden ninguna parte de conducto común.
3. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 1 o 2 anterior, en el que cada uno de los orificios de aspiración e impulsión de los circuitos (80) de calentamiento de agua sanitaria y (82) de distribución de agua sanitaria está dispuesto al nivel de un extremo distal de una cánula dispuesta en el interior del depósito (52) de almacenamiento.
4. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 3, definiendo el depósito (52) de almacenamiento una altura de almacenamiento a lo largo de un eje vertical, en el que las cánulas están dispuestas en el interior del depósito (52) de almacenamiento de manera que:
- los orificios de aspiración del circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria y de impulsión del circuito (82) de distribución de agua sanitaria están dispuestos entre el 0 y el 20% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 0% y el 10% de la altura de almacenamiento,
- el orificio de impulsión del circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria está dispuesto entre el 20% y el 80% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 30% y el 70% de la altura de almacenamiento, - el orificio de aspiración del circuito (82) de distribución de agua sanitaria está dispuesto entre el 80% y el 100% de la altura de almacenamiento, preferiblemente entre el 90% y el 100% de la altura de almacenamiento.
5. El dispositivo combinado (40, 50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada cánula al nivel de la que está situado un orificio de impulsión está configurada para impulsar el agua sanitaria al interior del depósito (52) de
almacenamiento a lo largo de una dirección transversal a un eje vertical.
6. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las cánulas incluye un extremo proximal solidario de una pared del depósito (52) de almacenamiento, siendo solidario cada uno de los extremos proximales de las cánulas de un pared que forma el fondo del depósito (52) de almacenamiento.
7. El dispositivo combinado (40, 50) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el circuito (54) de agua sanitaria comprende:
- el circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria que 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,
- un circuito (82) de distribución de agua sanitaria que comprende un segundo conducto (90) de salida que conecta el depósito (52) de almacenamiento a un racor (92) de salida de agua sanitaria configurado para ser conectado a una instalación de agua sanitaria y un segundo conducto (94) de retorno que conecta un racor (96) de retorno de agua sanitaria configurado para ser conectado en una instalación de agua sanitaria al depósito de almacenamiento.
8. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 7, que comprende una cánula (118) de aspiración que desemboca en el interior del depósito (52) de almacenamiento y está configurada para ser conectada al primer conducto (84) de salida y una cánula (122) de impulsión que desemboca en el interior del depósito (52) de almacenamiento y configurada para ser conectada al primer conducto (86) de retorno, estando situados respectivamente los orificios de aspiración y de impulsión del circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria, al nivel de un extremo distal de las cánulas (118) de aspiración y de impulsión (122).
9. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 8, que comprende además una segunda cánula (120) de aspiración que desemboca en el interior del depósito (52) de almacenamiento y está configurada para ser conectada al segundo conducto (90) de salida, estando dispuesto el orificio de aspiración del circuito (82) de distribución de agua sanitaria al nivel de un extremo distal de la cánula (120) de aspiración.
10. El dispositivo combinado (40, 50) según la reivindicación 9, en el que la cánula (118) de aspiración configurada para ser conectada al primer conducto (84) de salida es una primera cánula (118) de aspiración, estando conectado el segundo conducto (94) de retorno al primer conducto (84) de salida mediante un racor en T (98) de manera que la impulsión en el depósito (52) de almacenamiento del agua sanitaria procedente del segundo conducto (94) de retorno se realiza a través de la primera cánula (118) de aspiración, estando situado el orificio de impulsión del circuito (82) de distribución de agua sanitaria al nivel del extremo distal de la primera cánula (118) de aspiración.
11. El dispositivo combinado (50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un único intercambiador (58) de calor para efectuar un intercambio de calor:
• entre el fluido portador de calor y un fluido presente en el circuito (80) de calentamiento de agua sanitaria, y
• entre el fluido portador de calor y el agua de calefacción presente en el circuito de calentamiento del agua de calefacción,
incluyendo el intercambiador (58) de calor tres conductos (64, 66, 68) imbricados unos en otros para definir tres zonas (70, 72, 74) de circulación de fluido.
12. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios (110 ) de fijación del dispositivo combinado a un soporte (112 ) configurados para suspender el dispositivo combinado (40, 50) por encima del suelo.
13. El dispositivo combinado (40, 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno de entre el o los intercambiadores de calor está dispuesto por debajo del depósito de almacenamiento o se extiende alrededor del depósito de almacenamiento.
14. 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 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 (L), conectadas respectivamente al circuito (54) de agua sanitaria y al circuito (56) de agua de calefacción del dispositivo combinado (40, 50).
15. Un procedimiento de producción de agua caliente sanitaria y de agua de calefacción en un sistema de calentamiento según la reivindicación 14, que comprende las siguientes etapas:
- realizar un primer intercambio de calor entre el circuito (56) de agua de calefacción y uno de entre el o los intercambiadores (41, 42, 58) de calor para variar la temperatura del agua de calefacción presente en el circuito (56) de agua de calefacción, y
- realizar, simultáneamente con el primer intercambio de calor, un segundo intercambio de calor entre el circuito de agua sanitaria y uno de entre el o los intercambiadores (41, 42, 58) de calor para variar la temperatura del agua sanitaria presente en el circuito (54) de agua sanitaria.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1859299A FR3086997B1 (fr) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Dispositif combine de chauffage simultane de l'eau sanitaire et de l'eau de chauffage d'un local |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2947586T3 true ES2947586T3 (es) | 2023-08-11 |
Family
ID=65244177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES19200350T Active ES2947586T3 (es) | 2018-10-08 | 2019-09-30 | Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3637013B1 (es) |
| ES (1) | ES2947586T3 (es) |
| FR (1) | FR3086997B1 (es) |
| PL (1) | PL3637013T3 (es) |
| PT (1) | PT3637013T (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2616652B (en) * | 2022-03-17 | 2024-04-03 | White Heating Consultancy Ltd | A heat exchanging unit |
| GR1010412B (el) * | 2022-07-13 | 2023-02-20 | Clima Control Ανωνυμη Εμπορικη Εταιρια Συστηματων Θερμανσης Και Κλιματισμου, | Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01256754A (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-13 | Sun Wave Ind Co Ltd | 冷暖房・給湯システム |
| WO2007004460A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Toshiba Carrier Corporation | ヒートポンプ式給湯装置 |
| JP5305714B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-10-02 | シャープ株式会社 | 給湯暖房システム |
-
2018
- 2018-10-08 FR FR1859299A patent/FR3086997B1/fr active Active
-
2019
- 2019-09-30 PL PL19200350.7T patent/PL3637013T3/pl unknown
- 2019-09-30 PT PT192003507T patent/PT3637013T/pt unknown
- 2019-09-30 EP EP19200350.7A patent/EP3637013B1/fr active Active
- 2019-09-30 ES ES19200350T patent/ES2947586T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3637013B1 (fr) | 2023-04-05 |
| FR3086997A1 (fr) | 2020-04-10 |
| FR3086997B1 (fr) | 2020-12-04 |
| EP3637013A1 (fr) | 2020-04-15 |
| PL3637013T3 (pl) | 2023-07-24 |
| PT3637013T (pt) | 2023-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2947586T3 (es) | Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local | |
| JP4949818B2 (ja) | 給湯装置 | |
| ES2718242T3 (es) | Dispositivo de bomba de calor | |
| US20170292782A1 (en) | In-wall chiller for potable water dispensers | |
| CN101688685A (zh) | 住宅用热水供给装置 | |
| ES2622464T3 (es) | Depósito para la acumulación de agua caliente | |
| KR101924730B1 (ko) | 매트용 냉온수 순환장치 | |
| ES2941939T3 (es) | Dispositivo combinado mural de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local | |
| ES2345372T3 (es) | Dispositivo de intercambio de calor entre unos fluidos que pertenecen a dos circuitos. | |
| CN217013609U (zh) | 供水组件及饮水机 | |
| ES2947632T3 (es) | Dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local con intercambiador de calor de tres fluidos | |
| WO2014096932A1 (es) | Aparato para eficientar y economizar energía y agua para usuarios de agua caliente | |
| ES2896357T3 (es) | Calentador de agua y sus aplicaciones | |
| AU2009259124A1 (en) | Changing the temperature of a thermal load | |
| ES2940237T3 (es) | Intercambiador de calor, dispositivo de calentamiento, sistema de calentamiento y método para calentar agua | |
| JP5399327B2 (ja) | 貯湯タンクユニット | |
| WO2009056816A9 (en) | Regenerative heating system | |
| CN114607011B (zh) | 供水组件及供水设备 | |
| WO2008111722A1 (en) | Electric boiler | |
| JP5489733B2 (ja) | 貯湯タンク装置 | |
| CN220937453U (zh) | 一种分区调温床垫 | |
| US20050087186A1 (en) | System for heating liquid by solar radiation | |
| CN218915107U (zh) | 可接地暖的内置阀风盘 | |
| CN215372958U (zh) | 一种燃气采暖热水炉的板换水路系统及燃气采暖热水炉 | |
| ES2882136T3 (es) | Sistema térmico solar |