ES2954709T3 - Dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula reguladora de flujo y procedimiento para el ajuste autorregulador - Google Patents

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Abstract

Se divulga un dispositivo de ajuste (1) optimizado para la aplicación y un método correspondiente para el ajuste autocontrolado de una válvula de control de flujo (2) en un circuito de consumo (3) que comprende un intercambiador de calor (30), en particular en un control de temperatura. Sistema (10) para edificaciones que incluye una fuente de control de temperatura (4), un portador de calor líquido y una bomba (5). El dispositivo de ajuste (1) y el método se caracterizan en particular por una limitación del área de flujo a un área de flujo predefinida que es más pequeña que el área de flujo que se ajusta en base a una desviación de control (ΔTRegeldifferenz) cuando la temperatura de suministro detectada (TVorlauf) en el lado de entrada del circuito de consumo (3) se encuentra dentro de un rango predefinido de valores (WU, WM, WO). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula reguladora de flujo y procedimiento para el ajuste autorregulador
La presente solicitud se refiere a un dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula reguladora de flujo de un bucle consumidor con un intercambiador de calor en un sistema de acondicionamiento térmico y a un procedimiento correspondiente para el ajuste autorregulador de un flujo en un bucle consumidor con un intercambiador de calor en el sistema de acondicionamiento térmico.
El objeto de esta solicitud de patente se construye sobre el objeto del documento DE 10 2017 123 560 A1 de la misma solicitante. La presente invención se basa en conocimientos internos y mejoras, no publicados, de un desarrollo de producto con respecto a la técnica de dicha solicitud de patente de la solicitante. Por consiguiente, partes de la presente divulgación, de los dibujos y de reivindicaciones dependientes comprenden partes no publicadas del objeto de solicitud anterior, a cuya técnica se hace referencia en el presente documento.
Un antecedente técnico de la invención radica en el empleo de instalaciones de calefacción y de climatización para habitaciones, tales como en particular suelos radiantes, calefacciones de superficies o techos refrigerantes, que están instalados en un edificio para proporcionar una temperatura ambiente que pueda seleccionarse en función de las condiciones meteorológicas.
En el estado de la técnica se conocen de la construcción de calefacciones numerosas disposiciones y procedimientos de control para la distribución y la regulación orientadas al confort y a la eficiencia de una energía térmica mediante una red hidráulica en el edificio, conociéndose instalaciones similares en edificios igualmente para la distribución y la regulación de una energía de climatización o una eliminación de calor de habitaciones.
Por el documento DE 10 2009 004 319 A1 se conoce un procedimiento para la realización de un equilibrado hidráulico, en el que se detecta la temperatura de retorno en un intercambiador de calor y se controla la corriente volumétrica a través del intercambiador de calor en función de la temperatura de retorno. En una alternativa se determina una diferencia de temperatura entre la temperatura de avance y la temperatura de retorno. Entre la diferencia de temperatura determinada y un valor teórico de una diferencia de temperatura constante se forma una diferencia de regulación. La corriente volumétrica a través del intercambiador de calor se controla mediante esta diferencia de regulación para acercar la temperatura de retorno al valor teórico de la diferencia de temperatura constante.
Además, en el documento DE 10 2009 004 319 A1 se propone un procedimiento para hacer funcionar una instalación de calefacción o de refrigeración, en el que se regula la diferencia de temperatura entre el avance y el retorno o solo la temperatura de retorno, de modo que tenga lugar un equilibrado hidráulico basado en la temperatura de cada intercambiador de calor de un sistema de calefacción o de refrigeración y siempre se ajuste de nuevo y se optimice este equilibrado en el caso de variaciones del estado de funcionamiento.
El documento US 2009/314484 A1 da a conocer un regulador de flujo autónomo para controlar el flujo de fluido de enfriamiento o de calentamiento a través de un intercambiador de calor mediante la provisión de una señal de control a un actuador de válvula de flujo para abrir o cerrar en respuesta a la misma una válvula de flujo. Un primer sensor de temperatura mide una temperatura de entrada del fluido de enfriamiento o de calentamiento que entra en el intercambiador de calor y un segundo sensor de temperatura mide una temperatura de salida del fluido de enfriamiento o de calentamiento que sale del intercambiador de calor. Una unidad de control responde a una diferencia de temperatura entre la temperatura de entrada y la temperatura de salida para ajustar la señal de control de modo que la diferencia de temperatura se mantenga sustancialmente constante.
En el documento DE 10 2006 061 801 A1 un sistema de regulación de acondicionamiento térmico regula la temperatura interna de al menos una habitación de un edificio. Para ello se detectan en primer lugar la temperatura interna real y la humedad del aire real de la habitación. A partir de estos valores se calcula en un módulo de regulación una temperatura mínima, por debajo de la que no deben quedar secciones de habitación adyacentes a conductos tubulares de acondicionamiento térmico del sistema de regulación de acondicionamiento térmico. Una temperatura de avance teórica se predetermina mediante la temperatura mínima de avance calculada para los conductos tubulares. Un equipo de mezclado se controla para la regulación de la temperatura de avance. Válvulas de dosificación se controlan de tal manera que la temperatura ambiente real corresponda a una temperatura ambiente teórica predeterminada. En el caso de quedar por debajo de una temperatura de intervención predeterminada, que se encuentra por encima de una temperatura mínima superficial, mediante una temperatura límite real medida de una sección de habitación de temperatura límite acondicionada térmicamente de manera extrema durante el funcionamiento del sistema de regulación de acondicionamiento térmico se influye en el acondicionamiento térmico de esta sección de habitación de tal manera que esta sección de habitación no quede por debajo de la temperatura mínima superficial. Este procedimiento de funcionamiento del sistema de regulación de acondicionamiento térmico en el funcionamiento de refrigeración está diseñado correspondientemente también para el funcionamiento de calefacción.
El documento DE 10303827 A1 da a conocer una disposición de techo refrigerante con al menos un intercambiador de calor, una válvula, que controla el flujo de un medio intercambiador de calor a través del intercambiador de calor y presenta un equipo de regulación mecánico, y un equipo de monitorización. Quiere evitarse de manera sencilla una formación de condensado en el techo refrigerante. Para ello, el equipo de monitorización presenta un accionamiento de desplazamiento, que desplaza el equipo de regulación mecánicamente a un estado, en el que la válvula está cerrada.
La solicitud de patente DE 102017 123560.4 mencionada anteriormente, todavía no dada a conocer en la fecha de presentación, describe un dispositivo de ajuste y un procedimiento para el ajuste autorregulador de un flujo en bucles consumidores con un intercambiador de calor, que se basan en un cálculo de una separación optimizada para el empleo entre la temperatura de avance y la temperatura de retorno, es decir en una diferencia de temperatura variable en cada bucle consumidor. A este respecto, el dispositivo de ajuste forma el componente decisivo de un sistema de acondicionamiento térmico, en el que se implemente el procedimiento correspondiente y que presenta un termostato de ambiente asociado. El cálculo de una separación variable de la diferencia de temperatura sirve para, en un entorno de instalación individual del intercambiador de calor, adaptar de manera autónoma un punto de funcionamiento óptimo. La inclusión de la duración de calentamiento resultante compensa circunstancias del edificio, tales como por ejemplo planta, situación de sótano o relación de pared exterior, así como circunstancias de la instalación, y posibilita optimizar de manera autónoma un rápido acondicionamiento térmico ambiental dentro de un intervalo eficaz. Una pluralidad de dispositivos de ajuste correspondientes realiza, sin requerir una unidad de control central, una distribución adaptada a las necesidades de las corrientes parciales en los bucles consumidores.
Partiendo del estado de la técnica y del objeto de solicitud no publicado, es un objetivo de la presente invención crear un dispositivo de ajuste mejorado y un procedimiento mejorado para un bucle consumidor con intercambiador de calor en un sistema de acondicionamiento térmico, que posibilite una optimización de empleo adicional del sistema de acondicionamiento térmico. Una optimización de empleo puede proporcionar mejoras con respecto a la eficiencia energética, a un posible perjuicio o peligro del mantenimiento de un edificio o de la vida útil de válvulas, tal como se explica a continuación.
Este objetivo se alcanza mediante el rasgo caracterizador de un dispositivo de ajuste según la reivindicación 1 y mediante el rasgo caracterizador de un procedimiento según la reivindicación 13.
El dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula reguladora de flujo está caracterizado en particular porque el dispositivo de ajuste según la invención está configurado para estrangular la válvula reguladora de flujo hasta una sección transversal de flujo predeterminada menor que aquella sección transversal de flujo que se ajusta basándose en la diferencia de regulación, cuando la temperatura de avance de lado de entrada detectada se encuentra dentro de un intervalo de valores predeterminado.
El procedimiento según la invención correspondiente para el ajuste autorregulador de un flujo está caracterizado en particular por una etapa de un estrangulamiento hasta una sección transversal de flujo predeterminada menor que aquella sección transversal de flujo que se ajusta basándose en la diferencia de regulación, cuando la temperatura de avance de lado de entrada detectada se encuentra dentro de un intervalo de valores predeterminado.
Por consiguiente, en su forma más general, la presente invención prevé por primera vez apagar un funcionamiento de regulación basado en cálculos de una corriente volumétrica en un intercambiador de calor en un punto de funcionamiento desfavorable o un intervalo de funcionamiento preocupante y sobremodularlo mediante un estrangulamiento o estrangulamiento de emergencia predeterminado.
Para ello, la invención se basa en el conocimiento de que a partir de una pluralidad de parámetros, que se detectan o se calculan en una regulación de un sistema de acondicionamiento térmico, la temperatura de avance en el bucle consumidor del portador térmico en cuestión es adecuada para identificar estados de funcionamiento ineficaces, en los que una desviación con respecto a la regulación prevista en forma de un estrangulamiento representa una optimización de empleo. Además, se ha establecido que pueden producirse estados de funcionamiento peligrosos para un entorno de instalación del intercambiador de calor y que estos pueden atribuirse - de manera inversa - a que precisamente de esta temperatura de avance han existido determinados intervalos límite. Los estados de funcionamiento peligrosos explicados más adelante pueden evitarse igualmente mediante una desviación con respecto a la regulación prevista en forma de un estrangulamiento, con lo que pueden presentarse optimizaciones de empleo adicionales.
Como conclusión, definiciones de intervalos de valores de la temperatura de avance son adecuadas para caracterizar estados de funcionamiento ineficaces o peligrosos, según lo cual se recurre a los intervalos de valores definidos para sobremodular una regulación mediante la introducción de un estrangulamiento.
Perfeccionamientos ventajosos de la presente invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según un aspecto de la invención, a intervalos de valores predeterminados pueden estar asociados estrangulamientos constantes de la sección transversal de flujo. Mediante la definición de varios intervalos de valores pueden implementarse en un modo de proceder idéntico o una implementación técnica de control varias optimizaciones de empleo. Mediante un ajuste constante o un cierre de la sección transversal de flujo durante el estrangulamiento puede omitirse un esfuerzo de regulación adicional, aunque se implemente una mejora de la eficiencia energética o se evite un peligro en el entorno de instalación.
Según un aspecto de la invención puede estar predeterminado un intervalo de valores cerrado medio de la temperatura de avance de lado de entrada, que cubre una temperatura ambiente confortable. El intervalo de valores medio presenta por ejemplo un valor medio de entre 20 °C y 24 °C y un margen de 1 K o preferiblemente 2 K alrededor del valor medio. Un intervalo de valores medio de este tipo de la temperatura de avance puede producirse por ejemplo en el caso de un funcionamiento que se inicie y se detenga temporalmente de una fuente de calor. Además, el intervalo de valores medio puede producirse en el caso de una transición del sistema de acondicionamiento térmico desde un funcionamiento de calentamiento a un funcionamiento de enfriamiento opcional. En este caso tiene lugar un cambio de la fuente de acondicionamiento térmico, de modo que por ejemplo un circuito con los mismos intercambiadores de calor como en el funcionamiento de calefacción ya no se conduce a una fuente de calor, sino a una fuente de frío.
En el intervalo de valores medio, la temperatura de avance de lado de entrada de un portador térmico líquido, o bien como agua de calefacción para el calentamiento o bien como agua de refrigeración para el enfriamiento, se encuentra tan cerca de una temperatura ambiente deseada habitualmente, que debe asumirse que entre la temperatura ambiente real y el portador térmico líquido no existe ninguna diferencia de temperatura adecuada para una transmisión de calor eficaz. Por tanto, el requerimiento de energía para la circulación del portador térmico se encuentra en una relación ineficaz con respecto a la potencia de acondicionamiento térmico, con lo que es energéticamente razonable un estrangulamiento con respecto a un ajuste regular.
Según un aspecto de la invención puede estar predeterminado un intervalo de valores abierto superior de la temperatura de avance de lado de, cuyo valor límite inferior excluye un daño de los materiales de construcción. El valor límite inferior se encuentra por ejemplo entre 55 °C y 60 °C. En particular en el caso de suelos radiantes, que comprenden una instalación de un tramo de conducción en el suelo como intercambiador de calor, en el caso de temperaturas elevadas pueden producirse tensiones debido a dilataciones térmicas de diferentes materiales en el entorno de instalación. Por ejemplo, pueden generarse grietas en un pavimento o en una disposición de baldosas de suelo. Mediante un estrangulamiento de la corriente volumétrica de un portador térmico, cuya temperatura de avance se encuentra en un intervalo de valores superior crítico específico para el material, se limita o detiene eficazmente el aporte de calor al entorno de instalación en comparación con un ajuste regular del flujo. De ese modo se contribuye a evitar daños en el edificio, tales como formaciones de grietas en la zona del suelo. Independientemente de eso puede fluirse a través de otros tipos de intercambiadores de calor dentro del sistema de acondicionamiento térmico al mismo tiempo sin estrangulamiento.
Según un aspecto de la invención puede estar predeterminado un intervalo de valores abierto inferior de la temperatura de avance de lado de entrada, cuyo valor límite superior incluye un punto de formación de rocío. El valor límite superior se encuentra por ejemplo entre 15 °C y 17 °C. Según las condiciones de un clima de la habitación, en particular humedad del aire y corriente de aire, a partir de una temperatura de aproximadamente 16 °C y menor puede producirse en superficies una condensación de la humedad del aire. Una acumulación del condensado o un goteo sobre superficies del intercambiador de calor pueden conducir a su vez a daños por agua en un muro, un parqué o similar. En particular en un caso, en el que la instalación de un suelo radiante se utiliza en un funcionamiento de enfriamiento, puede producirse un peligro de resbalamiento y daños por agua debido a la formación de humedad sobre el revestimiento del suelo. Mediante un estrangulamiento de la corriente volumétrica de un portador térmico, cuya temperatura de avance se encuentra en un intervalo de valores inferior crítico, se limita o se detiene efectivamente una condensación de humedad del aire en superficies de un intercambiador de calor en comparación con un ajuste regular del flujo. De ese modo se contribuye a evitar un peligro de resbalamiento o daños por agua.
Según un aspecto de la invención, al intervalo de valores medio puede estar asociado un estrangulamiento constante, que asciende a una sección transversal de flujo de desde el 10 % hasta el 20 %, preferiblemente el 15 %, de una sección transversal de flujo completamente abierta. Un ajuste constante de la sección transversal de flujo a este valor representa un compromiso universal determinado entre una eficiencia energética de la circulación del portador térmico y una potencia de calentamiento o potencia de enfriamiento.
Según un aspecto de la invención, al intervalo de valores superior puede estar asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo. En este caso pueden excluirse de manera segura daños en el edificio, tales como formaciones de grietas en la zona del suelo debido a temperaturas de avance demasiado altas.
Según un aspecto de la invención, al intervalo de valores inferior puede estar asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo. En este caso pueden excluirse de manera segura un peligro de resbalamiento o daños por agua en un parqué o similar debido a temperaturas de avance demasiado bajas.
Según un aspecto de la invención, el ajuste o estrangulamiento de la sección transversal de flujo en el bucle consumidor puede tener lugar periódicamente. Correspondientemente puede reducirse un esfuerzo de monitorización y de regulación permanente en el sistema de acondicionamiento térmico.
Según un aspecto de la invención, una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo puede ascender a entre 5 min y 15 min, preferiblemente 10 min, cuando la temperatura de avance de lado de entrada se encuentra fuera de un intervalo de valores predeterminado. Debido a una inercia de reacción característica del sistema de acondicionamiento térmico y del entorno de instalación, esta duración de tiempo determinada representa un compromiso determinado entre un perjuicio reducido de la funcionalidad y una reducción considerable de los movimientos de ajuste, es decir de un desgaste correspondiente del dispositivo de ajuste y de la válvula reguladora de flujo.
Según un aspecto de la invención, una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo puede ascender a entre 10 min y 20 min, preferiblemente 15 min, cuando la temperatura de avance de lado de entrada se encuentra dentro de un intervalo de valores predeterminado. Dado que los intervalos de valores predeterminados en un sistema de acondicionamiento térmico ajustado debidamente representan una excepción con respecto a los demás intervalos de valores que aparecen con mayor frecuencia de la temperatura de avance, para la comprobación de una conservación del estrangulamiento puede usarse un periodo de tiempo mayor que en un funcionamiento regular. De ese modo se contribuye a una reducción adicional de los movimientos de ajuste y de un desgaste correspondiente del dispositivo de ajuste y de la válvula reguladora de flujo.
La invención, así como una técnica adecuada para la implementación de la invención se comprenderán mejor mediante la descripción de las figuras con respecto a los dibujos adjuntos, usándose los mismos signos de referencia para los mismos objetos, en los que:
la figura 1 muestra un diagrama, en el que intervalos (Wu, Wm, Wo) de valores repartidos cualitativamente para el estrangulamiento según la invención, así como una separación de temperatura variable fuera de los intervalos de valores se representan en los ejes;
la figura 2 muestra un diagrama, en el que temperaturas de avance (abreviadas como Tvl) a modo de ejemplo para los intervalos de valores del estrangulamiento según la invención y valores a modo de ejemplo de la separación de temperatura variable se representan en los ejes;
la figura 3 muestra una vista de sección transversal a través de un dispositivo de ajuste;
la figura 4 muestra una representación de un sistema de acondicionamiento térmico con dispositivos de ajuste en un dispositivo de distribución, termostatos y componentes de sistema adicionales;
la figura 5 un diagrama de bloques, que representa los componentes de sistema para la autorregulación.
A continuación se describe una forma de realización a modo de ejemplo del estrangulamiento según la invención de la sección transversal de flujo con respecto a las figuras 1 y 2, que se implementa en un dispositivo 1 de ajuste en un sistema 10 de acondicionamiento térmico, que se representan en las figuras 3 a 5.
La figura 1 muestra un diagrama, en el que en un eje horizontal una temperatura Tavance de avance de un bucle 3 consumidor representado en la figura 4 está dividido en tres intervalos (Wu , W m , Wo ) de valores predeterminados cualitativamente diferentes y en dos intervalos de valores que se encuentran entremedias de un funcionamiento de calentamiento y de un funcionamiento de enfriamiento. Una regulación determina para el funcionamiento de calentamiento y el funcionamiento de enfriamiento una separación ATteórica de temperatura variable entre la temperatura Tavance de avance de lado de entrada y la temperatura Tretomo de retorno de lado de salida. La separación ATteórica de temperatura determinada de manera variable se encuentra en un intervalo de valores cualitativo, que está representado mediante dos curvas características para la representación de un límite superior y un límite inferior de la misma con respecto al eje vertical.
La figura 2 muestra un diagrama correspondiente, en el que se representan en los ejes valores a modo de ejemplo para la temperatura Tavance de avance de lado de entrada en grados centígrados, así como valores a modo de ejemplo para el límite superior y el límite inferior de la separación ATteórica de temperatura variable en Kelvin.
El portador térmico líquido del sistema 10 de acondicionamiento térmico representado en la figura 4 fluye a través de una fuente de calor o una fuente de frío y se conduce a continuación a uno de bucles 3 consumidores conectados en paralelo con intercambiadores 30 de calor. La respectiva corriente volumétrica en cada bucle 3 consumidor se limita mediante una válvula 2 reguladora de flujo. La válvula 2 reguladora de flujo en cada bucle 3 consumidor se regula y se ajusta en cada caso mediante un dispositivo 1 de ajuste, que detecta una temperatura Tavance de avance en la entrada y una temperatura Tretomo de retorno en la salida del bucle 3 consumidor. El diagrama se refiere a una regulación y a un estrangulamiento constante del ajuste de la sección transversal de flujo en un bucle 3 consumidor con preferiblemente uno, o si no varios intercambiadores 30 de calor, en función de la temperatura Tavance de avance.
Cuando la temperatura Tavance de avance es menor de 17 °C, se encuentra en un intervalo Wu de valores inferior predeterminado de temperaturas críticas. En cuanto el dispositivo 1 de ajuste en un funcionamiento de regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo detecta una temperatura Tavance de avance por debajo de 17 °C, se cierra la válvula 2 reguladora de flujo para impedir problemas debido a una condensación de humedad del aire en superficies de una instalación.
Después se comprueba periódicamente, por ejemplo, cada 15 min, si la temperatura Tavance de avance asciende además a menos de 17 °C. Cuando la temperatura Tavance de avance asciende además a menos de 17 °C, se mantiene el ajuste cerrado de la válvula 2 reguladora de flujo representada en la figura 3. Cuando la temperatura Tavance de avance supera de nuevo 17 °C, ya no se encuentra en el intervalo Wu de valores inferior predeterminado de temperaturas críticas y en consecuencia se termina un estrangulamiento hasta el ajuste cerrado de la válvula 2 reguladora de flujo.
Cuando la temperatura Tavance de avance asciende a entre 17 °C y 22 °C, el sistema 10 de acondicionamiento térmico realiza un funcionamiento de enfriamiento, y el dispositivo 1 de ajuste realiza una regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo. A este respecto, el ajuste sigue a una diferencia ATdiferencia de regulación de regulación, que se forma entre una diferencia ATreal de temperatura real y una separación ATteórica de temperatura, que se refieren ambas a la temperatura Tavance de avance de lado de entrada y a la temperatura T retorno de retorno de lado de salida. La separación ATteórica de temperatura puede ser un valor de diferencia constante predeterminado, o según la forma de realización descrita, ser un valor de diferencia determinado de manera variable. En el intervalo de temperatura del funcionamiento de enfriamiento están dibujadas en el diagrama dos curvas, que representan un límite inferior y un límite superior a modo de ejemplo, dentro los que se determina la separación ATteórica de temperatura variable mediante una regulación del dispositivo 1 de ajuste.
Durante la regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo en el funcionamiento de refrigeración del sistema 10 de acondicionamiento térmico se comprueba por ejemplo cada 10 min si la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 17 °C y 22 °C. Cuando la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 17 °C y 22 °C, se continúa con la misma regulación en el funcionamiento de refrigeración.
Cuando la temperatura Tavance de avance asciende a entre 22 °C y 24,5 °C, se encuentra en un intervalo W m de valores medio predeterminado de temperaturas críticas. En cuanto el dispositivo 1 de ajuste en un funcionamiento de regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo detecta una temperatura Tavance de avance entre 22 °C y 24,5 °C, se estrangula la válvula 2 reguladora de flujo hasta una sección transversal de flujo del 15 % con respecto a una sección transversal de flujo completamente abierta para reducir un consumo de energía para la circulación del portador térmico durante una diferencia de temperatura ineficaz de una transición térmica.
Dado que durante el estrangulamiento constante no es necesaria ninguna determinación de una separación ATteórica de temperatura mediante la regulación y tampoco se ejecuta, en el diagrama en esta sección, así como en las otras secciones de los intervalos (Wu, W m , Wo) de valores predeterminados no está representado ningún valor de una curva.
Después se comprueba periódicamente, por ejemplo, cada 15 min, si la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 22 °C y 24,5 °C. Cuando la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 22 °C y 24,5 °C, se mantiene el ajuste de una sección transversal de flujo del 15 %. Cuando la temperatura Tavance de avance está por debajo de 22 °C o supera 24,5 °C, ya no se encuentra en el intervalo W m de valores medio predeterminado de temperaturas críticas y en consecuencia se termina el estrangulamiento hasta una sección transversal de flujo de la válvula 2 reguladora de flujo del 15 %.
Cuando la temperatura Tavance de avance asciende a entre 22 °C y 60 °C, el sistema 10 de acondicionamiento térmico realiza un funcionamiento de calentamiento, y el dispositivo 1 de ajuste realiza una regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo. A este respecto el ajuste sigue de nuevo a la diferencia ATdiferencia de regulación de regulación entre la diferencia ATreal de temperatura real y una separación ATteórica de temperatura constante o variable, que se refieren ambas a la temperatura Tavance de avance de lado de entrada y a la temperatura T retorno de retorno de lado de salida. En el intervalo de temperatura del funcionamiento de calentamiento están dibujadas en el diagrama dos curvas, que representan un límite inferior y un límite superior a modo de ejemplo, dentro de los que la separación ATteórica de temperatura variable se determina mediante una regulación del dispositivo 1 de ajuste.
Durante una regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo en el funcionamiento de calefacción del sistema 10 de acondicionamiento térmico se comprueba por ejemplo cada 10 min si la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 22 °C y 60 °C. Cuando la temperatura Tavance de avance asciende además a entre 22 °C y 60 °C, se continúa con la misma regulación en el funcionamiento de calefacción.
Cuando la temperatura Tavance de avance es mayor de 60 °C, se encuentra en un intervalo Wo de valores superior predeterminado de temperaturas críticas. En cuanto el dispositivo 1 de ajuste en un funcionamiento de regulación para el ajuste periódico de la válvula 2 reguladora de flujo detecta una temperatura Tavance de avance por encima de 60 °C, se cierra la válvula 2 reguladora de flujo para evitar problemas debido a dilataciones térmicas de diferentes materiales de construcción.
Después se comprueba periódicamente, por ejemplo, cada 15 min, si la temperatura Tavance de avance asciende además a más de 60 °C. Cuando la temperatura Tavance de avance asciende además a más de 60 °C, se mantiene el ajuste cerrado de la válvula 2 reguladora de flujo. Cuando la temperatura Tavance de avance está de nuevo por debajo de 60 °C, ya no se encuentra en el intervalo Wo de valores superior predeterminado de temperaturas críticas y en consecuencia se termina un estrangulamiento hasta el ajuste cerrado de la válvula 2 reguladora de flujo y se continúa de nuevo con la regulación en el funcionamiento de calefacción.
Los intervalos Wu, W m y Wo de valores predeterminados, así como las posiciones de apertura predeterminadas para el estrangulamiento de la sección transversal de flujo o valores o datos correspondientes para el control eléctrico de los mismos están almacenados previamente en un medio de almacenamiento del dispositivo 1 de ajuste.
Cuando el sistema 10 de acondicionamiento térmico está configurado para un funcionamiento de enfriamiento opcional mediante una fuente de frío, está previsto igualmente que un termostato 12 disponga de un modo de calentamiento y un modo de enfriamiento. A este respecto puede tener lugar un cambio manual por parte del usuario, un cambio por una señal entrante desde un componente del sistema 10 de acondicionamiento térmico u otro reconocimiento autónomo del termostato 12 entre el modo de calentamiento y el modo de enfriamiento. Lo decisivo es que el termostato 12 en un modo de calentamiento solo emita una señal de activación al dispositivo 1 de ajuste, cuando exista una diferencia positiva entre una temperatura Tambiente_teórica ambiente predeterminable y la temperatura Tambiente_real ambiente real, y que el termostato 12 en un modo de enfriamiento solo emita la señal de activación, cuando exista una diferencia negativa entre una temperatura Tambiente_teórica ambiente predeterminable y la temperatura Tambiente_real ambiente real. Esta condición es aplicable por ejemplo cuando la señal de activación no contiene ningún dato, sino que es una señal siempre del mismo tipo o representa una tensión o un nivel de señal constante a lo largo de una duración de activación.
Igualmente, en el caso de una regulación en la siguiente forma de realización, en la que tiene lugar una determinación de una separación ATteórica de temperatura variable, está previsto tener en cuenta una variación de prefijo de la diferencia entre una temperatura Tambiente_teórica ambiente predeterminable y la temperatura Tambiente_real ambiente real. Además, en la siguiente forma de realización, en la regulación en el funcionamiento de calefacción y en la regulación en el funcionamiento de refrigeración puede estar prevista en cada caso una determinación de otra separación ATteórica de temperatura variable u otra determinación de una separación ATteórica de temperatura variable.
Según la invención, el estrangulamiento de la sección transversal de flujo, que se describió junto con las figuras 1 y 2, se implementa mediante la misma técnica que realiza también la regulación y el ajuste periódico de la sección transversal de flujo en la siguiente forma de realización, cuando la temperatura Tavance de avance no se encuentra en un intervalo Wu, W m o Wo de valores predeterminado.
A continuación se hace referencia con las figuras 3 a 5 a una forma de realización adecuada de dicha técnica, que es el objeto de reivindicaciones dependientes.
El dispositivo 1 de ajuste está montado sobre una válvula 2 reguladora de flujo. El dispositivo 1 de ajuste está sujetado por medio de una brida 27 a la válvula 2 reguladora de flujo. La válvula 2 reguladora de flujo está instalada a su vez en la forma de realización representada en este caso en un distribuidor 14 de retorno. El distribuidor 14 de retorno presenta una pieza 18 de conexión enroscada en el mismo, que conecta el distribuidor 14 de retorno con un bucle 3 consumidor no representado más detalladamente. La válvula 2 reguladora de flujo puede estar instalada también de otro modo en el distribuidor 14 de retorno. La pieza 18 de conexión puede estar también introducida a presión, pegada, soldada de manera fuerte, soldada o sujetada de otro modo al distribuidor 14 de retorno.
El dispositivo 1 de ajuste comprende un accionador 6 controlable eléctricamente. En el presente ejemplo, el eje longitudinal del dispositivo 1 de ajuste y del accionador 6 coinciden. El accionador 6 controlable eléctricamente contiene un medio 20 de accionamiento móvil en la dirección axial. El eje longitudinal del medio 20 de accionamiento coincide igualmente con el eje longitudinal del accionador 6 controlable eléctricamente. El medio 20 de accionamiento está dispuesto dentro del accionador 6 controlable eléctricamente, presenta un componente 21 cuya longitud puede variarse en la dirección axial, por ejemplo, un elemento 21 de material expansible, en particular un cartucho de cera, y está pretensado mediante un resorte 22 espiral dispuesto de manera concéntrica coaxialmente al mismo. El componente 21 cuya longitud puede variarse puede estar configurado también como miniactuador eléctrico, aunque este más bien no se considera con frecuencia por motivos de costes y debido al desarrollo de ruido esperado. En lugar del resorte 22 espiral, otro medio adecuado, por ejemplo, un paquete de resortes anulares o similar, puede generar también una pretensión.
Mediante líneas 7 eléctricas, el accionador 6 controlable eléctricamente obtiene señales de un sensor de temperatura no representado más detalladamente en el distribuidor 14 de retorno en cuanto a la temperatura T retorno de retorno de lado de salida del portador térmico que fluye a su través. El accionador 6 controlable eléctricamente obtiene a través de las líneas 7 también señales de temperatura de un sensor de temperatura en el distribuidor 13 de avance no representado en este caso en cuanto a una temperatura Tavance de avance de lado de entrada del portador térmico que fluye a su través. Una línea 9 eléctrica adicional forma en la presente forma de realización una interfaz con respecto a un termostato 12 no representado en la figura 3, pero sí en la figura 4.
Medios 8 de cálculo contenidos en el dispositivo 1 de ajuste procesan las señales obtenidas a través de las líneas 7 y 9 y emiten al accionador 6 controlable eléctricamente órdenes o señales de control correspondientes, mediante las que se activa o desactiva el elemento 21 de material expansible en el medio 20 de accionamiento. De esta manera se implementa finalmente un recorrido o trayecto de desplazamiento definido del medio 20 de accionamiento en la dirección axial. A este respecto, el medio 20 de accionamiento presiona en la dirección axial sobre una espiga 23 de accionamiento de la válvula 2 reguladora de flujo y acciona con ello la misma. En la presente forma de realización, el eje longitudinal del medio 20 de accionamiento y de la espiga 23 de accionamiento, así como de la válvula 2 reguladora de flujo coinciden.
A través del accionamiento axial de la espiga 23 de válvula se eleva una cabeza de válvula configurada en la forma de realización a modo de ejemplo como disco 24 de válvula de un asiento 25 de válvula y con ello se define una posición de válvula, que corresponde a una posición de apertura determinada de la válvula 2 reguladora de flujo o a una sección transversal de apertura de válvula determinada.
El respectivo recorrido de la válvula 2 reguladora de flujo o la sección transversal de apertura que resulta del mismo se detecta a través de un medio 15 de detección de posición en el dispositivo 1 de ajuste. El medio 15 de detección de posición está compuesto en la presente forma de realización por un imán 16, que está asociado a través de un brazo 26 saliente que sobresale radialmente hacia fuera al accionador 6 controlable eléctricamente y está conectado con el medio 20 de accionamiento. De esta manera, el imán 16 se mueve en la dirección axial en paralelo al elemento 21 de material expansible o en paralelo al disco 24 de válvula, hace con el mismo el mismo recorrido o trayecto de desplazamiento, y sirve como referencia para el respectivo recorrido. Un sensor 17 Hall dispuesto de manera opuesta al imán 16 es un componente adicional del medio 15 de detección de posición. Con el sensor 17 Hall se detecta la posición, así como el movimiento o el recorrido del imán 16 y a través de esto se detecta el recorrido del disco 24 de válvula con respecto al asiento 25 de válvula o se determina finalmente la sección transversal de la válvula 2 reguladora de flujo.
El dispositivo 1 de ajuste representado en la figura 3 está montado de manera múltiple en el sistema 10 de acondicionamiento térmico explicado en la figura 4. La forma de realización a modo de ejemplo del sistema 10 de acondicionamiento térmico según la figura 4 contiene un dispositivo 11 de distribución con tres dispositivos 1 de ajuste, que están montados por medio de una respectiva brida 27 sobre la válvula 2 reguladora de flujo asociada en cada caso. Las respectivas válvulas 2 de flujo están instaladas en el distribuidor 14 de retorno. En el lado opuesto del dispositivo 1 de ajuste o en el lado inferior visto en el sentido de instalación del distribuidor 14 de retorno, este presente en cada caso una pieza 18 de conexión, a través de la que se establece la conexión con el respectivo bucle 3 consumidor. A este respecto, el respectivo bucle 3 consumidor configura un respectivo intercambiador 30 de calor. En la pieza 18 de conexión está colocado, en particular sujetado a presión o pegado, en cada caso un medio 7 de detección de temperatura, por ejemplo, un sensor 7b de temperatura de retorno. Con el sensor 7b de temperatura de retorno se detecta la respectiva temperatura T retorno de retorno de lado de salida del portador térmico que fluye a través del respectivo bucle 3 consumidor. El sensor 7b de temperatura de retorno podría estar colocado también en otro punto adecuado para la detección de la respectiva temperatura de retorno, por ejemplo, directamente después de la pieza 18 de conexión en la pared de tubo el bucle 3 consumidor representado como una línea.
El sistema 10 de acondicionamiento térmico presenta además un distribuidor 13 de avance. El distribuidor 13 de avance contiene en la forma de realización a modo de ejemplo tres piezas 28 de conexión para los tres bucles 3 consumidores representados. Un medio 7 de detección de temperatura está colocado de nuevo en cada pieza 28 de conexión, por ejemplo, un sensor 7a de temperatura de avance, para detectar la respectiva temperatura Tavance de avance de lado de entrada del portador térmico que fluye a través del respectivo bucle 3 consumidor. El sensor 7a de temperatura de avance podría estar colocado también en otro punto adecuado para la detección de la respectiva temperatura de avance, por ejemplo, directamente después de la pieza 28 de conexión en la pared de tubo del bucle 3 consumidor a modo de línea.
El distribuidor 13 de avance está conectado con el distribuidor 14 de retorno a través de un conducto 29, que contiene una fuente 4 de acondicionamiento térmico y una bomba 5. Con la bomba 5 puede hacerse circular el portador térmico líquido, que se cargó desde la fuente 4 de acondicionamiento térmico con energía térmica o dado el caso se enfrió. El portador térmico que fluye a través se transporta desde la bomba 5 hasta el distribuidor 13 de avance, el portador térmico fluye allí al interior de los tres bucles 3 consumidores representados en este caso y a través de los mismo de vuelta al distribuidor 14 de retorno, determinándose la respectiva cantidad de flujo a través de la sección transversal de flujo de la respectiva válvula 2 de regulación de flujo, que están montadas en el distribuidor 14 de retorno. Desde el distribuidor 14 de retorno, el medio portador térmico que fluye agrupado allí fluye de nuevo de vuelta a la bomba 5 o a la fuente 4 de acondicionamiento térmico.
Un termostato 12 asociado al respectivo bucle 3 consumidor emite una señal de control, cuando existe una demanda de acondicionamiento térmico. La señal de control se transmite desde el termostato 12 por ejemplo a través de una interfaz 9, en este caso un cable, al dispositivo 1 de ajuste. Sin embargo, la interfaz 9 podría estar configurada también como conexión inalámbrica. El respectivo dispositivo 1 de ajuste determina por medio de los respectivos medios 8 de cálculo en función de la señal de activación o señal de desactivación del respectivo termostato 12 y los datos y señales asociados en cada caso de la temperatura de avance y de retorno la respectiva sección transversal de apertura de la respectiva válvula 2 de regulación de flujo.
Los dispositivos 1 de ajuste según la figura 3 montados en el sistema 10 de acondicionamiento térmico según la figura 4 se ilustran una vez más en la figura 5 en un diagrama de bloques, que representa los componentes de sistema para la autorregulación.
El calor o el frío se emiten desde el bucle 3 consumidor al entorno. Un termostato 12, en particular un termostato de ambiente en un espacio habitable de un edificio, emite una señal. La señal del termostato 12 se entrega a una ECU del dispositivo 1 de ajuste. La ECU obtiene además señales de temperatura o datos, tal como por ejemplo la temperatura Tretorno de retorno y la temperatura Tavance de avance. Un medio 8 de cálculo, que contiene la ECU, está configurado para llevar a cabo un control eléctrico del accionador 6 no representado más detalladamente en este caso del dispositivo 1 de ajuste, para implementar un recorrido de la válvula o ajustar la posición de apertura predeterminada, asociada a una determinada sección transversal de flujo, de la válvula 2 reguladora de flujo.
La sección transversal de apertura de la válvula 2 o su recorrido se calcula basándose en una diferencia ATdiferencia de regulación de regulación, formándose la diferencia ATdiferencia de regulación de regulación que debe calcularse entre una diferencia ATreal de temperatura de la temperatura Tavance de avance de lado de entrada detectada y la temperatura Tretorno de retorno de lado de salida y una separación ATteórica de temperatura predeterminada de la temperatura Tretorno de retorno de lado de salida con respecto a la temperatura Tavance de avance de lado de entrada.
El dispositivo 1 de ajuste comprende además un medio de detección de tiempo no representado adicionalmente en este caso y un medio de almacenamiento, que están configurados para detectar y almacenar una duración de activación precedente o actual de la señal de activación del termostato 12 y/o una duración de desactivación entre dos activaciones o desactivaciones, estando configurado el medio 8 de cálculo con la ECU contenida en el mismo para determinar de manera variable la separación ATteórica de temperatura basándose en una duración de activación y/o una duración de desactivación.
Aspectos alternativos para la realización de la técnica adecuada
A continuación se mencionan aspectos y alternativas adicionales del dispositivo 1 de ajuste del procedimiento o de un sistema 10 de acondicionamiento térmico correspondiente y grupos constructivos del mismo.
El termostato 12 del sistema 10 de acondicionamiento térmico, que está dispuesto en una habitación, puede presentar un medio de introducción para la introducción de un valor, que es identificativo para una temperatura ambiente predeterminable, y una interfaz 9 para emitir una señal de activación para al menos un bucle 3 consumidor en la habitación.
El termostato 12 del sistema 10 de acondicionamiento térmico puede estar configurado para responder a una temperatura ambiente real, al emitir el termostato 12 la señal de activación siempre que se supere una tolerancia de desviación entre la temperatura ambiente predeterminable y la temperatura ambiente real.
Una activación según la definición de la presente divulgación es un estado de encendido o una puesta en marcha desde un modo de reposo del dispositivo 1 de ajuste o al menos del medio 8 de cálculo en el dispositivo 1 de ajuste, que se desencadena respaldado mediante un nivel de señal continuo, desencadenado por un impulso de señal o una tensión de control o tensión de activación aplicada en forma de una señal para la conexión de un transistor a un abastecimiento de potencia, un abastecimiento de potencia suministrado directamente en forma de una señal o similar. Una duración de activación se refiere por definición a la duración de tiempo desde el inicio hasta el final del estado de encendido desencadenado correspondientemente o de la puesta en marcha desde un modo de reposo o de la duración de recepción de un nivel de señal continuo, tensión de control, tensión de activación o suministro de potencia, o de la duración de tiempo entre dos impulsos de señal, que provocan una operación de encendido y una operación de apagado. Por tanto, una desactivación y una duración de desactivación son el estado complementario y la duración de tiempo, en el que o en la que no existe ningún funcionamiento del dispositivo 1 de ajuste o al menos no tiene lugar ningún cálculo del medio 8 de cálculo o control del accionador 6.
El dispositivo 1 de ajuste puede estar configurado para, durante una duración de activación, emitir el control eléctrico calculado mediante el medio 8 de cálculo al accionador 6, y, durante una duración de desactivación, no emitir ningún control eléctrico ni un control eléctrico predeterminado, que corresponde a la posición cerrada de la válvula 2 reguladora de flujo, al accionador 6. De ese modo, según el tipo del accionador 6 tiene lugar un bloqueo del bucle 3 consumidor tras una operación de calentamiento, de modo que se impide un suministro de energía excesivo o una sobremodulación de la regulación de temperatura.
El dispositivo 1 de ajuste puede estar configurado para, durante una duración de desactivación, apagar un suministro de potencia eléctrica al medio 8 de cálculo y/o al dispositivo 1 de ajuste. De ese modo, en las duraciones de desactivación, que pueden extenderse por ejemplo también a lo largo de un verano, se ahorra electricidad.
El medio 8 de cálculo puede estar configurado para almacenar al menos un valor de una posición de apertura precedente de la válvula 2 reguladora de flujo en el medio de almacenamiento. De ese modo, en el caso de la activación del dispositivo 1 de ajuste puede alcanzarse en primer lugar una posición de válvula como punto de partida, que ya se determinó en el transcurso de las duraciones de calentamiento anteriores, y en la duración de calentamiento en curso únicamente tiene que adaptarse en la medida que difiera.
El medio de almacenamiento puede contener un valor de referencia almacenado previamente para la duración de activación y/o un valor de referencia almacenado previamente para la duración de desactivación. De ese modo se deposita una duración de tiempo fijada como confortable para alcanzar una temperatura predeterminada como valor de referencia perseguido, según el que se orienta la autorregulación.
El medio de almacenamiento puede contener un intervalo de valores almacenado previamente para la separación de temperatura. De ese modo puede garantizarse de manera sencilla que el punto de funcionamiento del intercambiador 30 de calor se selecciona dentro de un intervalo energéticamente eficiente.
El medio de almacenamiento puede contener un mapa almacenado previamente con valores asociados de duraciones de activación y/o duraciones de desactivación y separaciones de temperatura predeterminadas para la determinación de la separación de temperatura. De ese modo puede implementarse una regulación universal predeterminada con una menor potencia de procesamiento.
El medio de almacenamiento puede contener una lógica de control almacenada previamente para calcular la separación de temperatura. De ese modo puede implementarse puede una regulación más individual.
El dispositivo 1 de ajuste puede estar configurado para variar la separación de temperatura en función de la temperatura de avance, y/o el dispositivo 1 de ajuste puede estar configurado para variar un ancho de banda de la separación de temperatura en función de la temperatura de avance, y/o el dispositivo 1 de ajuste puede estar configurado para recibir a través de la interfaz 9 señales externas adicionales con parámetros de funcionamiento del sistema 10 de acondicionamiento térmico; y el medio 8 de cálculo estar configurado para adaptar la separación de temperatura en función de los parámetros de funcionamiento. De ese modo puede implementarse una regulación, que mediante una variación de la temperatura de avance detecta fluctuaciones meteorológicas o estaciones del año y adapta correspondientemente un punto de funcionamiento eficaz o permitir que se incorporen a la regulación funciones orientadas al confort adicionales, que pueden predeterminarse en un termostato de ambiente multifuncional.
En una habitación del edificio pueden estar dispuestos un termostato 12 y dos o más bucles 3 consumidores o circuitos de calentamiento o de enfriamiento. De ese modo es posible abastecerse habitaciones grandes mediante varios serpentines de calefacción o de refrigeración instalados con diámetros estandarizados y una resistencia de corriente en suma menor, que mediante dispositivos 1 de ajuste propios regulan sin embargo el mismo termostato de ambiente.
El termostato 12 puede presentar un elemento bimetálico, que responde a la temperatura ambiente real y acciona una emisión de la señal de activación o de la señal de desactivación. De ese modo se implemente una realización especialmente sencilla, fiable y económica del termostato de ambiente sin sistema electrónico ni sistema de sensores.
La señal de activación o señal de desactivación puede ser una señal binaria, que comprende un estado de encendido con un nivel de señal por encima de un valor de nivel predeterminado y un estado de apagado sin nivel de señal o un nivel de señal por debajo del valor de nivel predeterminado. De ese modo se implementa igualmente una realización especialmente sencilla y económica de la generación de señales y el reconocimiento de señales.
Un termostato 12 puede comprender un microordenador y un sensor 7a, 7b de temperatura para detectar la temperatura ambiente real; detectando y almacenando el termostato 12 una evolución de la temperatura ambiente real, durante y/o después de la emisión de la señal de activación o la señal de desactivación; y estando configurados el termostato 12 y un dispositivo 1 de ajuste para comunicar datos con respecto a una evolución de temperaturas ambiente reales detectadas. De ese modo se implemente una realización multifuncional del sistema 10 de acondicionamiento térmico, que posibilita una regulación adaptativa a parámetros orientados al confort adicionales, tal como una influencia de una evolución de las curvas de calentamiento en función de una temperatura de partida y objetivo y/o de una temperatura externa o de una hora o similar.
La señal de activación y/o la señal de desactivación puede comunicarse por medio de interfaces 9 inalámbricas desde un determinado termostato 12 hasta un dispositivo 1 de ajuste asociado. De ese modo puede suprimirse un cableado desde el termostato de ambiente hasta el dispositivo 1 de ajuste y reducirse un esfuerzo de instalación. Además, a través de una interfaz 9 inalámbrica de este tipo puede darse cabida igualmente a una conexión entre un teléfono inteligente, una tableta o similar y un dispositivo 1 de ajuste o un termostato 12, con lo que se posibilita una posibilidad de introducción adicional para el usuario con respecto al sistema.
Pueden determinarse una separación de temperatura menor, cuando al menos una duración de activación precedente es mayor que un valor de referencia, o una separación de temperatura mayor, cuando al menos una duración de activación precedente es menor que el valor de referencia. De ese modo, la autorregulación se orienta en una duración de tiempo fijada previamente como confortable para alcanzar una temperatura predeterminada.
La separación de temperatura puede determinarse basándose en una evolución de duraciones de activación precedentes, sucesivas. De ese modo se posibilita una mejor adaptación de la autorregulación a comportamientos del usuario, estaciones del año y similares.
El dispositivo 1 de ajuste puede presentar un medio 15 de detección de posición, que está configurado para detectar una posición actual del accionador 6. De ese modo se posibilita un mantenimiento necesario según el tipo del accionador 6 de un trayecto de accionamiento predeterminado.
El medio 15 de detección de posición puede estar formado por un imán 16 y un sensor 17 Hall asociado al imán 16. De ese modo se posibilita una detección y una realización exactas de un trayecto de accionamiento predeterminado.
El accionador 6 puede proporcionarse mediante diferentes tipos de actuadores, cuya fuerza de accionamiento se basa en una potencia electromotriz, una dilatación térmica, una pretensión de resorte o similar, siempre que el trayecto de accionamiento puede controlarse mediante un control por parte del medio 8 de cálculo.
En las figuras 3 a 5 comentadas anteriormente se han usado los signos de referencia listados en resumen a continuación, no pretendiendo este listado ser completo:
1 dispositivo de ajuste;
2 válvula reguladora de flujo;
3 bucle consumidor;
4 fuente de acondicionamiento térmico;
5 bomba;
6 accionador controlable eléctricamente;
7 medio de detección de temperatura;
7a sensor de temperatura de avance;
7b sensor de temperatura de retorno;
8 medio de cálculo;
9 interfaz;
10 sistema de acondicionamiento térmico;
11 dispositivo de distribución;
12 termostato,
13 distribuidor de avance;
14 distribuidor de retorno;
15 medio de detección de posición;
16 imán;
17 sensor Hall;
18 pieza de conexión;
20 medio de accionamiento;
21 elemento de material expansible, en particular cartucho de cera;
22 resorte espiral;
23 espiga de válvula;
24 disco de válvula;
25 asiento de válvula;
26 brazo saliente;
27 brida;
28 pieza de conexión;
29 conducto;
30 intercambiador de calor;
T avance temperatura de avance de lado de entrada del portador térmico que fluye a su través; T retorno temperatura de retorno de lado de salida del portador térmico que fluye a su través;
AT real diferencia de temperatura;
AT teórica separación de temperatura;
ATdiferencia de regulación diferencia de regulación de temperatura;
T ambiente_teórica temperatura ambiente predeterminable;
T ambiente real temperatura ambiente real;

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula (2) reguladora de flujo de un bucle (3) consumidor con intercambiador (30) de calor, en particular en un sistema (10) de acondicionamiento térmico para edificios con una fuente (4) de acondicionamiento térmico, un portador térmico líquido y una bomba (5), presentando el dispositivo (1) de ajuste:
un accionador (6), que está configurado de manera acoplable con la válvula (2) reguladora de flujo de tal manera que puede ajustarse y detectarse una posición de apertura de la válvula (2) reguladora de flujo entre una posición cerrada y una posición abierta, en particular gradualmente o por etapas, mediante el dispositivo (1) de ajuste;
un medio (8) de cálculo, que está configurado para calcular un control del accionador (6) basándose en una diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación;
un medio (7) de detección de temperatura, que detecta una temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada con respecto al bucle (3) consumidor;
caracterizado porque el dispositivo (1) de ajuste está configurado para estrangular la válvula (2) reguladora de flujo hasta una sección transversal de flujo predeterminada menor que aquella sección transversal de flujo que se ajusta basándose en la diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada detectada se encuentra dentro de un intervalo (Wu, W m , Wo ) de valores predeterminado.
2. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 1, en el que:
el accionador (6) puede controlarse eléctricamente;
los medios (7) de detección de temperatura detectan una temperatura (Tretorno) de retorno de lado de salida del portador térmico que fluye a su través;
el medio (8) de cálculo está configurado para calcular un control eléctrico del accionador (6), que corresponde a una posición de apertura predeterminada - asociada a una determinada sección transversal de flujo - de la válvula (2) reguladora de flujo, basándose en una diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación, formándose la diferencia (ATdiferenciade regulación) de regulación que debe calcularse entre una diferencia (ATreal) de temperatura a partir de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada detectada y la temperatura (Tretorno) de retorno de lado de salida, y una separación (ATteórica) de temperatura predeterminada de la temperatura (Tretorno) de retorno de lado de salida con respecto a la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada;
presentando el dispositivo (1) de ajuste además una interfaz (9) para recibir una señal de activación externa para la activación del medio (8) de cálculo y/o del dispositivo (1) de ajuste;
comprendiendo el dispositivo (1) de ajuste un medio de detección de tiempo y un medio de almacenamiento, que están configurados para detectar y almacenar una duración de activación precedente o actual de la señal de activación y/o una duración de desactivación entre dos activaciones; y
estando configurado el medio (8) de cálculo para determinar de manera variable la separación (ATteórica) de temperatura basándose en una duración de activación y/o una duración de desactivación.
3. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 1 o 2, en el que a intervalos (Wu, W m , Wo) de valores predeterminados están asociados estrangulamientos constantes de la sección transversal de flujo.
4. Dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que está predeterminado un intervalo (Wm ) de valores cerrado medio de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, que cubre con de 20 °C a 24 °C una temperatura ambiente confortable.
5. Dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que está predeterminado un intervalo (Wo) de valores abierto superior de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, cuyo valor límite inferior se encuentra entre 55 °C y 60 °C y excluye un daño de los materiales de construcción.
6. Dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que está predeterminado un intervalo (Wu) de valores abierto inferior de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, cuyo valor límite superior se encuentra entre 15 °C y 17 °C e incluye un punto de formación de rocío.
7. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 4, en el que a los intervalos (Wm ) de valores medio está asociado un estrangulamiento constante, que asciende a una sección transversal de flujo de desde el 10 % hasta el 20 %, preferiblemente del 15 %, de una sección transversal de flujo completamente abierta.
8. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 5, en el que al intervalo (Wo) de valores superior está asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo.
9. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 6, en el que al intervalo (Wu) de valores inferior está asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo.
10. Dispositivo (1) de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el ajuste o estrangulamiento de la sección transversal de flujo en el bucle (3) consumidor tiene lugar periódicamente.
11. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 10, en el que una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo asciende a entre 5 min y 15 min, preferiblemente 10 min, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada se encuentra fuera de un intervalo (Wu , W m , Wo) de valores predeterminado.
12. Dispositivo (1) de ajuste según la reivindicación 10, en el que una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo asciende a entre 10 min y 20 min, preferiblemente 15 min, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada se encuentra dentro de un intervalo (Wu , Wm , Wo) de valores predeterminado.
13. Procedimiento para el ajuste autorregulador de un flujo de un portador térmico líquido mediante un bucle (3) consumidor con intercambiador (30) de calor en un sistema (10) de acondicionamiento térmico para edificios con una fuente (4) de acondicionamiento térmico y una bomba (5); presentando el procedimiento al menos las siguientes etapas:
a) ajustar una sección transversal de flujo desplazable en el bucle (3) consumidor basándose en una diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación;
b) detectar una temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada del portador térmico que fluye a su través en el bucle (3) consumidor;
caracterizado por la etapa de:
c) estrangular hasta una sección transversal de flujo predeterminada menor que aquella sección transversal de flujo que se ajusta basándose en la diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada detectada se encuentra dentro de un intervalo (Wu, W m, Wo) de valores predeterminado.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, pudiendo activarse el bucle (3) consumidor de manera externa;
presentando el procedimiento además al menos las siguientes etapas:
a) detectar una duración de activación precedente o actual y/o una duración de desactivación del bucle (3) consumidor;
b) detectar una temperatura (Tretomo) de retorno de lado de salida del portador térmico que fluye a su través en el bucle (3) consumidor;
c) determinar una separación (ATteórica) de temperatura variable de la temperatura (Tretomo) de retorno de lado de salida con respecto a la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada basándose en la duración de activación y/o la duración de desactivación;
d) calcular una diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación entre una diferencia (ATreal) de temperatura a partir de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada detectada y la temperatura (Tretomo) de retorno de lado de salida, así como la separación (ATteórica) de temperatura predeterminada; y
e) calcular y ajustar una sección transversal de flujo desplazable en el bucle (3) consumidor basándose en la diferencia (ATdiferencia de regulación) de regulación.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14, en el que a intervalos (Wu, W m , W o) de valores predeterminados están asociados estrangulamientos constantes de la sección transversal de flujo desplazable.
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 14, en el que está predeterminado un intervalo (Wm )
de valores cerrado medio de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, que cubre con de 20 °C a 24 °C una temperatura ambiente confortable.
17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 14, en el que está predeterminado un intervalo (Wo)
de valores abierto superior de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, cuyo valor límite inferior se encuentra entre 55 °C y 60 °C y excluye un daño de los materiales de construcción.
18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 14, en el que está predeterminado un intervalo (Wu)
de valores abierto inferior de la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada, cuyo valor límite superior se encuentra entre 15 °C y 17 °C e incluye un punto de formación de rocío.
19. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que al intervalo (Wm ) de valores medio está asociado un estrangulamiento constante, que asciende a una sección transversal de flujo de desde el 10 % hasta el
20 %, preferiblemente del 15 %, de una sección transversal de flujo completamente abierta.
20. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que al intervalo (Wo) de valores superior está asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo.
21. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que al intervalo (Wu) de valores inferior está asociado un estrangulamiento constante, que corresponde a un cierre completo de la sección transversal de flujo.
22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 21, en el que el ajuste o estrangulamiento de la sección transversal de flujo en el bucle (3) consumidor tiene lugar periódicamente.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo asciende a entre 5 min y 15 min, preferiblemente 10 min, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada se encuentra fuera de un intervalo (Wu, W m , W o) de valores predeterminado.
24. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que una duración de tiempo entre el ajuste o estrangulamiento periódico de la sección transversal de flujo asciende a entre 10 min y 20 min, preferiblemente 15 min, cuando la temperatura (Tavance) de avance de lado de entrada se encuentra dentro de un intervalo (Wu, W m , W o) de valores predeterminado.
ES19780228T 2018-11-02 2019-09-30 Dispositivo de ajuste para el ajuste autorregulador de una válvula reguladora de flujo y procedimiento para el ajuste autorregulador Active ES2954709T3 (es)

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