ES2965759T3 - Procedimiento y dispositivo de control térmico de un edificio - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para el control térmico de un edificio, denominado edificio térmicamente controlado (1), en el que se utiliza un volumen de un líquido (2) como capacidad térmica para controlar al menos una temperatura del aire en el interior de dicho edificio térmicamente. edificio controlado (1), en el que al menos un tanque, llamado tanque de inercia (4), que contiene al menos parte de dicho volumen de dicho líquido (2) se extiende bajo al menos un edificio, llamado edificio (10) protector, equipado con cimientos (6) y un piso (19) de nivel inferior por encima de estos cimientos (6); dicho tanque de compensación (4) está alojado en un espacio, denominado espacio subterráneo (5), de dicho edificio protector (10), limitado en altura por el suelo (19), y de profundidad como máximo igual a la de los cimientos (6).). La invención también se refiere a un dispositivo para el control térmico de un edificio; caracterizado porque al menos una porción de envoltura, denominada porción de intercambio (9), de al menos un tanque de compensación (4) se pone en contacto con al menos una parte (24) de la superficie (7) de terreno (8) que delimita en profundidad de dicho espacio subterráneo (5), de manera que permita el intercambio de calor por conducción entre al menos parte de dicha parte (24) de la superficie (7) y dicho líquido (2) contenido en al menos un tanque de compensación (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo de control térmico de un edificio
La invención se refiere a un procedimiento de control térmico de un edificio, a un edificio controlado térmicamente en el que se implementa dicho procedimiento y a un procedimiento para construir dicho edificio.
El documento FR 2985 806 describe un sistema de refrigeración pasivo para un edificio. El documento DE19536335 describe un sistema de acondicionamiento de aire.
Se conoce ya por el documento WO2017/063551 un edificio residencial que comprende un sistema de control geotérmico que comprende un intercambiador de calor que comunica con un depósito de agua enterrado profundamente debajo del edificio residencial. Un sistema de control geotérmico de este tipo es problemático. Necesita la instalación de un depósito a gran profundidad debajo del edificio residencial y la excavación de una cavidad subterránea de recepción e instalación de este depósito. Por lo tanto, su instalación es compleja porque requiere la implementación de medios específicos de aseguramiento de la cavidad excavada para permitir esta instalación segura en la cavidad y la conexión de este depósito al intercambiador de calor. La implantación de este depósito subterráneo incrementa, debido a esta excavación, el coste de construcción del edificio. Además, el depósito y las canalizaciones de conexión con el intercambiador de calor están sometidos después de su instalación a tensiones mecánicas que pueden deberse en particular a la sedimentación de materiales en el terreno y/o a movimientos que afectan al suelo y/o a deslizamientos de terreno, que pueden dar como resultado el deterioro del depósito y/o de las canalizaciones, pérdida de estanqueidad y pérdida total de eficacia del sistema de control geotérmico. La reparación de un sistema de control geotérmico de este tipo es compleja y probablemente imposible. En cualquier caso, también plantea problemas ya que requiere una excavación del terreno bajo el edificio para acceder al depósito a reparar.
La invención pretende en particular paliar estos inconvenientes.
Por tanto, la invención tiene como objetivo proponer un procedimiento para el control térmico de un edificio, un edificio térmicamente controlado en el que se implemente dicho procedimiento y un procedimiento de construcción de dicho edificio que no necesite una excavación específica a gran profundidad de una cavidad subterránea de recepción de un depósito.
La invención también tiene como objetivo proponer un procedimiento de control térmico de este tipo, un edificio térmicamente controlado y un procedimiento de construcción de este tipo que pueda implementarse en un edificio en construcción o en un edificio en renovación.
La invención pretende también proponer un procedimiento de control térmico de este tipo, un edificio térmicamente controlado de este tipo y un procedimiento de construcción de este tipo que permita minimizar los costes de instalación.
La invención también tiene como objetivo proponer un procedimiento de control térmico de este tipo, un edificio térmicamente controlado de este tipo y un procedimiento de construcción de este tipo que sean sencillos en su implementación.
La invención también tiene como objetivo proponer un procedimiento de control térmico de este tipo, un edificio térmicamente controlado de este tipo y un procedimiento de construcción de este tipo que permitan garantizar eficazmente el control térmico de un edificio.
Por lo tanto, la invención se refiere a un procedimiento según la reivindicación 1.
A lo largo del texto:
- el término "edificio" designa cualquier edificio que comprende una pluralidad de paredes o muros periféricos - incluidos cimientos y muros de base - que delimitan lateralmente un espacio interior del edificio y un techo protector que cubre al menos una parte - en particular la totalidad - de este espacio interior delimitado lateralmente por los muros periféricos. Puede tratarse de un edificio sustancialmente cerrado y cubierto lateralmente que delimita un espacio habitable - tabicado o no - y que proporciona protección y/o seguridad y/o confort a cualquier ser vivo - humano o animal - que permanezca en este espacio de vida. El término "edificio" puede designar también cualquier edificio que comprenda paredes periféricas ligeras formadas por bastidores y una cubierta también formada por bastidores. Puede tratarse, por ejemplo, de un invernadero destinado a recibir y albergar un cultivo agrícola u hortícola y a garantizar unas condiciones óptimas de desarrollo de este cultivo. Un edificio, denominado edificio de protección, equipado con cimientos según la invención comprende una pluralidad de muros periféricos apoyadas sobre cimientos, eventualmente mediante muros de base interpuestos entre la base de los muros periféricos y los cimientos;
- el término "piso" generalmente designa cualquier plataforma horizontal de un edificio, construida sobre los cimientos durante la construcción de este edificio. La expresión “piso de nivel más bajo” o “piso construido de nivel más bajo” designa el piso - o primer piso - de mayor profundidad de dicho edificio;
- la expresión "espacio habitable" de un edificio de este tipo designa usualmente la parte del espacio interior de un edificio que está limitada hacia abajo por el piso construido del nivel más bajo de dicho edificio.
En un procedimiento según la invención, dicho espacio subterráneo de dicho edificio de protección está limitado lateralmente por los cimientos y, en su caso, por los muros de base, de dicho edificio de protección. Está limitado en profundidad (hacia abajo) a la profundidad de los cimientos, particularmente a la profundidad de la base de los cimientos. Puede estar limitado en profundidad a la profundidad del más profundo de los cimientos al menos profundo de los cimientos, no extendiéndose dicho espacio subterráneo en profundidad más allá del más profundo de los cimientos. Está limitado en altura (hacia arriba) por el piso del nivel más bajo por encima de los cimientos de dicho edificio de protección. Por tanto, dicho espacio subterráneo se extiende hacia abajo hasta el fondo de la excavación y hacia arriba hasta el piso del espacio habitable. Dicho espacio subterráneo de dicho edificio de protección se extiende de forma lateral completamente en la vertical de dicho edificio de protección.
Dicho depósito de inercia (o acumulador) se aloja íntegramente en dicho espacio subterráneo. Dicho depósito de inercia puede ser a su vez completamente subterráneo, es decir, extenderse completamente por debajo del nivel del terreno. Sin embargo, nada impide que una parte - en particular una parte minoritaria - de dicho depósito de inercia se extienda por encima del nivel del terreno (pero en dicho espacio subterráneo), y que la mayor parte del depósito de inercia se extienda por debajo del nivel del terreno. Así, una parte minoritaria de dicho depósito de inercia puede alojarse en una parte, denominada "vacío sanitario", de dicho espacio subterráneo.
En ciertos modos de realización, un procedimiento según la invención permite el control térmico de un único edificio. Un edificio de este tipo controlado térmicamente puede ser un edificio o grupo de edificios residenciales, por ejemplo un pabellón individual aislado o un grupo de pabellones aislados - por ejemplo un grupo de pabellones de una comunidad de pabellones que forman un hábitat intermedio -, un inmueble colectivo o un grupo de inmuebles colectivos. También puede tratarse de un edificio de enseñanza (una escuela, un liceo, una universidad), de un edificio destinado a una guardería, un jardín de infancia, de un edificio que alberga una actividad terciaria (por ejemplo, de un edificio que alberga oficinas), de un edificio destinado a alojar a personas mayores (dependientes o no), de un edificio destinado a albergar un establecimiento asistencial (hospital, clínica), de un edificio elegido del grupo formado por hoteles, restaurantes, cafeterías (“HoReCa”), de un edificio de espectáculos, de un edificio de exposiciones. También puede tratarse de un edificio que albergue un comercio o un centro comercial.
En otros modos de realización, un procedimiento según la invención también permite un control térmico de un conjunto de edificios controlados térmicamente.
Los inventores han observado que, contra todas las expectativas, es posible controlar térmicamente un edificio de este tipo, denominado edificio térmicamente controlado, incluidos o no cimientos, colocando al menos un depósito de inercia en dicho espacio subterráneo de dicho edificio de protección, y por lo tanto sin necesidad de una excavación específica durante la construcción de dicho edificio de protección y de dicho edificio térmicamente controlado, y utilizando cada depósito de inercia como capacidad térmica, es decir de fuente térmica de capacidad térmica importante - en particular suficientemente importante para que la temperatura del líquido en el depósito de inercia presente pequeñas variaciones, y en particular permanezca sustancialmente constante, durante la implementación del procedimiento de control térmico del edificio térmicamente controlado.
Ventajosamente, el líquido contenido en el depósito de inercia actúa como fuente de calor en la estación fría cuando se trata de contribuir al calentamiento del edificio. Ventajosamente, el líquido contenido en el depósito de inercia actúa como fuente de frío en la estación cálida cuando se trata de contribuir a la refrigeración y a la climatización del edificio. Nada impide también prever utilizar dicho depósito de inercia como capacidad térmica para contribuir al calentamiento de al menos un primer edificio térmicamente controlado y para contribuir a la refrigeración de al menos un segundo edificio térmicamente controlado. Nada impide igualmente prever la utilización del depósito de inercia como capacidad térmica para contribuir al calentamiento de al menos una primera parte de un edificio térmicamente controlado y para contribuir a la refrigeración de al menos una segunda parte, distinta de dicha primera parte de dicho edificio térmicamente controlado. Por ejemplo, en la estación fría el depósito de inercia se puede utilizar para calentar los locales de un centro comercial dedicados a la recepción de clientes y para enfriar los locales de este mismo centro comercial dedicados al almacenamiento frigorífico de alimentos perecederos.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, el líquido contenido en el depósito de inercia se utiliza como capacidad térmica para controlar directamente la temperatura del aire de al menos un espacio habitable de dicho edificio térmicamente controlado. Sin embargo, nada impide prever utilizar el líquido contenido en el depósito de inercia como capacidad térmica para controlar la temperatura de un líquido, por ejemplo de agua sanitaria, o de un fluido - en particular un líquido - de un circuito secundario de intercambio de calor con el aire de al menos un espacio habitable de dicho edificio térmicamente controlado. El circuito secundario de intercambio de calor puede comprender una tubería que se sumerge en el depósito de inercia y por la que circula el fluido - en particular el líquido.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, dicho líquido utilizado como capacidad térmica es un líquido portador de calor, es decir un líquido capaz de transportar energía térmica (calorías o frigorías) y de intercambiar energía térmica (calorías o frigorías) con un medio distinto del líquido portador de calor. Según ciertos modos de realización sencillos y ventajosos, el líquido portador de calor puede ser agua. Puede tratarse de agua procedente de una red de distribución de agua. También se puede tratar de agua de recuperación, en particular de agua de lluvia. Sin embargo, se puede utilizar cualquier otro tipo de líquido portador de calor. Puede tratarse de un líquido portador de calor cuyo estado físico no cambia durante su uso en un procedimiento según la invención. Este líquido portador de calor es un líquido portador de calor monofásico. Puede ser una solución acuosa de etilenglicol, una solución acuosa de propilenglicol o cualquier otro líquido portador de calor monofásico. Sin embargo, nada impide utilizar un líquido portador de calor susceptible de presentarse al menos parcialmente en estado líquido y al menos parcialmente en estado de vapor y cuyo estado físico es susceptible de cambiar o no durante su utilización en un procedimiento según la invención. Este líquido portador de calor es entonces un líquido portador de calor, llamado líquido portador de calor de dos fases.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, dicho líquido utilizado como capacidad térmica es una solución acuosa de al menos un agente desinfectante. En particular, dicho líquido puede ser una solución acuosa de permanganato de potasio. Según estos modos de realización, el permanganato de potasio se utiliza como agente desinfectante y agente descontaminante del líquido. Se puede utilizar cualquier otro agente desinfectante y/o descontaminante del líquido siempre que sea compatible con el uso del líquido como capacidad térmica. En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, dicho líquido utilizado como capacidad térmica es una solución acuosa de al menos un agente anticongelante - por ejemplo etilenglicol - capaz de hacer descender el punto de fusión de la solución acuosa.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, al menos una porción de envolvente, denominada porción de intercambio, de al menos un depósito de inercia se coloca en contacto con al menos una parte de la superficie del terreno delimitando en profundidad (hacia abajo) dicho espacio subterráneo (es decir, con al menos una parte de fondo de dicho espacio subterráneo), para permitir el intercambio de calor por conducción entre al menos una parte de dicha parte superficial y dicho líquido contenido en al menos un depósito de inercia. Así, el fondo de dicho espacio subterráneo está desprovisto de piso continuo. Dicho espacio subterráneo no está limitado en profundidad (hacia abajo) por dicho piso de modo que al menos una parte del depósito de inercia se extiende directamente en contacto con la superficie del terreno en dicho espacio subterráneo. Dicho depósito de inercia reposa directamente sobre el fondo de dicho espacio subterráneo.
Ventajosamente, dicha porción de intercambio está formada por un material térmicamente conductor. Ventajosamente, dicha porción de intercambio está formada de un material que tiene una conductividad térmica superior a la conductividad térmica del resto de la envolvente del depósito de inercia.
En ciertos modos de realización según la invención, dicha parte de la superficie del terreno (la parte del fondo de dicho espacio subterráneo que delimita en profundidad la excavación y dicho espacio subterráneo) de dicho espacio subterráneo es sustancialmente plana. En estos modos de realización, el fondo de dicho espacio subterráneo puede ser en sí mismo plano. Sin embargo, nada impide que el fondo de dicho espacio subterráneo se extienda sobre varios niveles, siendo cada nivel a su vez plano y capaz de cooperar con al menos una porción de intercambio de un depósito de inercia. En este modo de realización, dicha parte de fondo de dicho espacio subterráneo es sustancialmente horizontal. Sin embargo, nada impide que dicha parte de fondo de dicho espacio subterráneo esté moderadamente inclinada. En un procedimiento según la invención, el área de dicha parte de superficie del terreno de dicho espacio subterráneo que se extiende en contacto con dicha porción de intercambio del o de los depósitos de inercia se elige de manera que el intercambio de calor por conducción entre dicha porción de superficie del terreno de dicho espacio subterráneo y dicho líquido del depósito de inercia esté optimizada cuantitativamente. El área de dicha parte de superficie del terreno de dicho espacio subterráneo puede estar entre 10 m2 y 1000 m2, en particular entre 20 m2 y 500 m2, en particular entre 50 m2 y 250 m2 según las dimensiones de dicho edificio térmicamente controlado y de dicho edificio de protección y la profundidad de dicho espacio subterráneo de dicho edificio de protección.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, dicho espacio subterráneo tiene una profundidad media superior a 0,5 metros, en particular comprendida entre 0,5 metros y 15 metros (según la profundidad de los cimientos y de dicho espacio subterráneo y según el rigor del clima), en particular entre 1 metro y 10 metros, preferiblemente entre 2 metros y 5 metros. Según un modo particular de realización de un procedimiento según la invención, siendo dicho edificio de protección una vivienda individual situada en una región templada, dicho espacio subterráneo tiene una profundidad media comprendida entre 2 metros y 4 metros, en particular del orden de 3 metros. La profundidad de dicho espacio subterráneo se adapta según el rigor del clima (y por tanto de la ubicación geográfica de dicho edificio de protección) de modo que la temperatura del fondo de dicho espacio subterráneo sea sustancialmente constante durante el año, y no o dependiente o poco dependiente de las condiciones climáticas, en particular de la temperatura exterior de dicho edificio de protección. Por ejemplo, la profundidad de dicho espacio subterráneo se adapta para que la temperatura del fondo de dicho espacio subterráneo esté sustancialmente comprendida entre 5 °C y 15 °C durante el año. La profundidad de dicho espacio subterráneo se aumenta cuando las condiciones climáticas son extremas (temperaturas y duración de persistencia de estas temperaturas extremas). La profundidad de dicho espacio subterráneo se reduce cuando las condiciones climáticas son templadas.
En ciertos modos de realización preferidos según la invención, se forma un flujo de dicho líquido entre al menos un - en particular cada - depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor adaptado para permitir un intercambio de calor entre dicho líquido y el aire - en particular de un espacio habitable que se extiende hacia el interior - dicho edificio térmicamente controlado. Tal flujo de dicho líquido se forma por cualquier medio apropiado que permita establecer una circulación de dicho líquido entre al menos un - en particular cada - depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor. Un flujo de este tipo puede formarse mediante un dispositivo de bombeo de líquido que permita controlar dicho flujo. Tal flujo de dicho líquido se forma en un circuito que comprende al menos un depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor, teniendo cada depósito de inercia una salida de líquido por la que el líquido del depósito de inercia fluye hacia el circuito en la dirección y en al menos una dispositivo de intercambio de calor y una entrada de líquido por la que fluye el líquido del circuito hacia el depósito de inercia procedente de al menos un dispositivo de intercambio de calor.
Por tanto, un dispositivo de intercambio de calor de este tipo está adaptado para permitir una transferencia de energía térmica (calorías o frigorías) entre el líquido - en particular el líquido portador de calor - y otro componente (aire, líquido, otros) por conducción y/o convección y/o radiación por contacto del dispositivo de intercambio de calor con el líquido - en particular el líquido de transferencia de calor - y con dicho otro componente. En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, al menos un dispositivo de intercambio de calor es un intercambiador de calor de una máquina termodinámica tal como, por ejemplo, una bomba de calor o un dispositivo de refrigeración.
Sin embargo, nada impide que al menos un dispositivo de intercambio de calor sea un dispositivo de intercambio de calor entre dicho líquido y un fluido, denominado fluido secundario, de un circuito de dicho fluido de intercambio de calor secundario entre dicho fluido secundario y el aire reinante en al menos un espacio habitable de dicho edificio térmicamente controlado. Así, en ciertos modos de realización ventajosos según la invención, se forma un flujo de dicho líquido entre al menos un depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor entre dicho líquido y un fluido secundario de control de la temperatura del aire de dicho edificio controlado.
En ciertos modos de realización preferidos según la invención, se realiza al menos un aislamiento térmico de una parte -en particular en la totalidad - de al menos una pared que delimita dicho espacio subterráneo. En ciertos modos de realización preferidos según la invención, se realiza un aislamiento térmico de al menos una parte - en particular de la totalidad - de al menos una pared que forma un techo o bóveda de dicho espacio subterráneo que se extiende hacia la parte alta de dicho espacio subterráneo. En ciertos modos de realización preferidos según la invención, ventajosamente y en combinación, se realiza un aislamiento térmico de al menos una parte - en particular una parte superior - de cada pared lateral del espacio subterráneo y de al menos una parte de pared que forma techo o bóveda que se extiende hacia la parte alta de dicho espacio subterráneo. El espacio subterráneo se aísla térmicamente de forma lateral mediante la aplicación de un material aislante térmico sobre los muros de base (en la cara interna o preferiblemente en la cara externa). Además, es posible aplicar dicho material aislante a toda la superficie (exterior o interior) de los muros (incluyendo los muros de base) de dicho edificio de protección. En estos modos de realización preferidos según la invención, el espacio subterráneo está aislado térmicamente hacia la parte alta. Tal aislamiento térmico permite aislar térmicamente el espacio subterráneo y el o los depósitos de inercia y proteger el o los depósitos de inercia frente a las variaciones de temperatura exterior. Nada impide igualmente realizar un aislamiento térmico de las paredes laterales de dicho espacio subterráneo sólo en una parte superior (exterior o interior) de dichas paredes laterales, permitiendo la parte inferior no aislada de las paredes laterales de dicho espacio subterráneo intercambios de calor por conducción y/o por convección y/o por radiación entre dicha parte inferior no aislada y dicho líquido del depósito de inercia.
Las dimensiones de cada depósito de inercia se eligen para permitir el control térmico de dicho edificio térmicamente controlado. En particular, se dimensiona cada depósito de inercia de manera que el volumen de líquido contenido en los depósitos de inercia utilizados como capacidad térmica sea suficiente para satisfacer la demanda de energía térmica necesaria para este control térmico. Además, se dimensiona cada depósito de inercia de manera que dicha porción de intercambio de cada depósito de inercia en contacto con una parte del fondo de dicho espacio subterráneo tenga un área suficiente para maximizar los intercambios térmicos entre dicha porción de intercambio y el fondo de dicho espacio subterráneo y compensar la energía disipada por los dispositivos de calefacción y/o de refrigeración. También, en diferentes modos de realización según la invención, al menos un depósito de inercia tiene un volumen interno comprendido entre 10 m3 y 1000 m3. En particular, cuando dicho edificio térmicamente controlado es un edificio de actividad terciaria (oficinas) o un edificio que alberga un establecimiento de bebidas y/o actividad hotelera y/o de restauración ("HoReCas"), se elige de forma habitual un depósito de inercia que presenta un volumen interno comprendido entre 30 m3 y 300 m3. Sin embargo, nada impide prever un depósito de inercia con un volumen interno superior a 1000 m3 adaptado al diseño particular de dicho edificio térmicamente controlado.
En ciertos modos de realización ventajosos según la invención, al menos una porción de envolvente, denominada porción de intercambio, de al menos un depósito de inercia está hecha de un material térmicamente conductor y se coloca en contacto con al menos una parte del fondo (que delimita en profundidad dicho espacio subterráneo) de dicho espacio subterráneo, para permitir el intercambio de calor por conducción entre al menos parte de dicha parte de fondo y dicho líquido del depósito de inercia.
En ciertos modos de realización, ventajosamente según la invención, se aloja en dicho espacio subterráneo al menos un -en particular cada uno - depósito de inercia que tiene al menos una dimensión horizontal total mayor que su altura total. También es posible que en estos modos de realización según la invención, al menos un depósito de inercia - en particular cada uno de ellos - presente dos dimensiones horizontales ortogonales totales mayores que su altura total.
Sin embargo, nada impide que en algunos otros modos de realización según la invención al menos un depósito de inercia - en particular cada uno de ellos - tenga una altura total mayor que al menos una dimensión horizontal total - en particular en cada uno de ellos. En este modo de realización, al menos un depósito de inercia se extiende verticalmente en dicho espacio subterráneo. En este modo de realización en el que el fondo del espacio subterráneo se extiende a una gran profundidad entre los cimientos del edificio, es posible no realizar un aislamiento térmico de los cimientos y de una parte baja de los muros de base del edificio, para permitir intercambio de calor entre la parte baja del depósito de inercia vertical y los cimientos y la parte baja de los muros de la base no aislados térmicamente. En cualquier caso, el depósito de inercia que se extiende según una dirección sustancialmente vertical está alojado íntegramente en el espacio subterráneo de dicho edificio de protección.
Según ciertos modos de realización ventajosos de un procedimiento según la invención, en dicho espacio subterráneo se aloja un único depósito de inercia que ocupa la mayor parte de dicho espacio subterráneo. Nada impide que en estos modos de realización de un procedimiento según la invención, en dicho espacio subterráneo esté alojado un único depósito de inercia que ocupa la (casi) totalidad de dicho espacio subterráneo.
Según ciertos modos de realización ventajosos de un procedimiento según la invención, en dicho espacio subterráneo de dicho edificio de protección se alojan una pluralidad de depósitos de inercia. Según estos modos de realización ventajosos, los depósitos de inercia de la pluralidad de depósitos de inercia están conectados entre sí en serie y en comunicación líquida de modo que el líquido utilizado como capacidad térmica circula sucesivamente en cada depósito de inercia.
En un procedimiento según la invención se elige al menos un - en particular cada uno de ellos - depósito de inercia cuya porción de intercambio está formada por un material térmicamente conductor. En ciertos modos de realización según la invención, todo o parte de un depósito de inercia está fabricado de un material elegido del grupo formado por materiales metálicos, en particular acero, acero inoxidable, aleación de aluminio, polímeros termoplásticos y polímeros termoendurecibles, materiales compuestos con de matriz orgánica o mineral y carga orgánica, metálica o mineral, de los materiales formados a partir de al menos un aglutinante hidráulico, cerámicas, vidrio, textiles. Nada impide prever la realización total o parcial de un depósito de inercia de piedra tallada, por ejemplo realizar un depósito de inercia tallado en la roca.
En ciertos modos de realización, ventajosamente según la invención, al menos un depósito de inercia - en particular cada uno de ellos - es un depósito abierto que tiene una cara superior que desemboca en el espacio subterráneo. Sin embargo, en otros modos de realización según la invención al menos un depósito de inercia - en particular cada uno de ellos - puede ser un depósito cerrado con una entrada de líquido y una salida de líquido. En ciertos modos de realización, ventajosamente según la invención, cada depósito de inercia puede estar formado de un material rígido a la flexión y rígido a la tracción.
En ciertos modos de realización particulares según la invención, al menos un depósito de inercia en particular cada uno de ellos - está formado de un material flexible impermeable al líquido. Puede tratarse de una lona impermeable al líquido y que se extiende en dicho espacio subterráneo y mantenida por el líquido que descansa sobre los muros de base, en su caso sobre los cimientos, y sobre el terreno de dicho espacio subterráneo. En estos modos de realización particulares según la invención, el mismo depósito de inercia ocupa lateralmente la totalidad de dicho espacio subterráneo.
En algunos otros modos de realización particulares según la invención, al menos un depósito de inercia es una cisterna flexible formada de al menos un material flexible a flexión y rígido a tracción - en particular de elastómero o de un material polimérico compuesto - e impermeable a los líquidos. En estos otros modos de realización, al menos un depósito de inercia está formado por una pluralidad de capas superpuestas de materiales distintos o idénticos que comprenden al menos una capa de un material textil de poliéster. En estos otros modos de realización, al menos un depósito de inercia es autoportante, es decir, se mantiene desplegado en dicho espacio subterráneo debido - en particular por el solo hecho - a la presencia del líquido en el depósito de inercia. Tal material flexible e impermeable a los líquidos permite contener el líquido de forma estanca en el depósito de inercia siendo resistente al mismo tiempo a las tensiones mecánicas (presión, abrasión) y a las agresiones químicas.
Según ciertos modos de realización de un procedimiento según la invención, estando provisto dicho edificio térmicamente controlado de cimientos que delimitan un espacio subterráneo lateralmente debajo de dicho edificio térmicamente controlado, al menos un depósito de inercia está alojado completamente en dicho espacio subterráneo de dicho edificio térmicamente controlado. Según ciertos modos de realización de un procedimiento según la invención, dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección son el mismo y único edificio. El procedimiento según la invención permite por tanto controlar térmicamente el edificio que alberga al menos un depósito de inercia de líquido. Sin embargo, según otros ciertos modos de realización, nada impide que dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección sean dos edificios separados, comprendiendo dicho edificio de protección un espacio subterráneo, teniendo o no dicho edificio térmicamente controlado un espacio subterráneo. En particular, dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección pueden estar distantes entre sí o ser adyacentes o contiguos. El depósito de inercia de líquido de dicho edificio de protección, actuando como capacidad térmica, puede permitir controlar térmicamente dicho edificio térmicamente controlado. También puede permitir controlar térmicamente dicho edificio de protección y dicho edificio térmicamente controlado.
La invención se extiende también a un dispositivo de control térmico de al menos un edificio, según la reivindicación 6.
En ciertos modos de realización de un dispositivo según la invención, dicho edificio térmicamente controlado está provisto de cimientos que delimitan un espacio, llamado espacio subterráneo, que se extiende lateralmente debajo de dicho edificio térmicamente controlado, y porque al menos un depósito de inercia está alojado completamente en dicho espacio subterráneo de dicho edificio térmicamente controlado, sirviendo dicho edificio térmicamente controlado como un edificio de protección. En estos modos de realización de un dispositivo según la invención, dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección son un único edificio. En estos modos de realización según la invención, el depósito o depósitos de inercia que contienen el volumen de dicho líquido alojado enteramente en el espacio subterráneo de dicho edificio térmicamente controlado permiten controlar al menos la temperatura del aire de dicho edificio térmicamente controlado. Sin embargo, nada impide que según otros modos de realización de un dispositivo de control térmico según la invención, dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección sean dos edificios separados. Según estos otros modos de realización, dicho edificio térmicamente controlado y dicho edificio de protección pueden ser edificios distantes entre sí, o adyacentes o contiguos.
En ciertos modos de realización de un dispositivo de control térmico según la invención, sólo dicho edificio térmicamente controlado está provisto de al menos un depósito de inercia y actúa como un edificio de protección. En estos modos de realización, dicho edificio térmicamente controlado es autónomo con respecto al control térmico de al menos una temperatura del aire de dicho edificio térmicamente controlado.
En ciertos modos de realización, el dispositivo de control térmico según la invención comprende un único depósito de inercia. En estos modos de realización, dicho depósito de inercia ocupa la mayor parte - en particular la totalidad - de dicho espacio subterráneo. Dicho depósito de inercia puede ocupar horizontalmente y/o en altura la mayor parte de dicho espacio subterráneo.
En ciertos modos de realización de un dispositivo de control térmico según la invención, al menos una parte envolvente, denominada parte de intercambio, de al menos un depósito de inercia está en contacto con al menos una parte de la superficie del terreno que delimita dicho espacio subterráneo en profundidad, de modo que permita el intercambio de calor por conducción entre al menos parte de dicha superficie y dicho líquido contenido en dicho al menos un depósito de inercia. En ciertos modos de realización de un dispositivo de control térmico según la invención, dicha parte de intercambio está formada de un material térmicamente conductor.
En ciertos modos de realización, un dispositivo de control térmico según la invención, al menos un depósito de inercia comprende una envolvente formada al menos en parte de un material que es flexible a flexión y rígido a tracción.
En ciertos modos de realización, un dispositivo de control térmico según la invención comprende al menos un circuito de dicho líquido entre al menos un depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor entre dicho líquido y el aire de al menos un espacio habitable que se extiende dentro de dicho edificio térmicamente controlado. .
En estos modos de realización, un dispositivo de control térmico según la invención comprende al menos una bomba de circulación de dicho líquido en un circuito que se extiende entre al menos un depósito de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor.
En ciertos modos de realización, el circuito que se extiende entre al menos un depósito de inercia y al menos un intercambiador de calor comprende al menos una entrada de líquido en la posición baja de dicho al menos un depósito de inercia y al menos una salida de líquido en la posición alta de dicho al menos un depósito de inercia. De manera que permita una toma de líquido en la posición alta de dicho al menos un depósito de inercia, una circulación del líquido tomado hacia al menos un intercambiador de calor por el circuito y un retorno de líquido a dicho al menos un depósito de inercia por la entrada de líquido en la posición baja de dicho al menos un depósito de inercia. En estos modos de realización de calefacción de dicho edificio controlado térmicamente, se toma líquido más caliente de la parte superior del depósito, se dirige este líquido caliente hacia un dispositivo de intercambio de calor (en particular una bomba de calor) en el que el líquido cede calorías y se enfría, luego el líquido enfriado se dirige hacia una entrada en la parte baja del depósito en el que el líquido enfriado se calienta mediante un aporte térmico en contacto con el terreno, circulando el líquido calentado en el depósito por convección hacia la parte superior de este último.
Sin embargo, nada impide prever que el circuito que se extiende entre dicho al menos un depósito de inercia y al menos un intercambiador de calor comprenda al menos una entrada de líquido en la posición alta de dicho al menos un depósito de inercia y al menos una salida de líquido en la posición baja de dicho al menos un depósito de inercia, para permitir una tomada de líquido en la posición baja de dicho al menos un depósito de inercia, una circulación del líquido tomado hacia al menos un intercambiador de calor por el circuito y un retorno de líquido a dicho al menos un depósito de inercia por la entrada de líquido en la posición alta de dicho al menos un depósito de inercia.
En estos modos de realización de refrigeración (climatización) de dicho edificio térmicamente controlado, se toma líquido más frío de la parte baja del depósito, este líquido frío se dirige hacia un dispositivo de intercambio de calor (en particular un acondicionador de aire) en el que el líquido acepta calorías y se calienta, luego el líquido calentado se dirige hacia una entrada en la parte alta del depósito en donde el líquido calentado se enfría mediante transferencia de calor por conducción en contacto con la superficie del terreno.
En otros modos de realización según la invención, nada impide prever que el dispositivo de control térmico comprenda una tubería para de circulación de un fluido secundario de intercambio de calor, distinto del líquido del depósito de inercia, sumergiéndose esta tubería en el depósito de inercia en el que el fluido secundario está en intercambio térmico con el líquido del depósito de inercia.
En ciertos modos de realización, un dispositivo de control térmico según la invención comprende al menos una bomba de calor.
La invención también se extiende a un procedimiento de construcción de un dispositivo según la invención, en el que al menos un depósito, llamado depósito de inercia, se dispone en un espacio, llamado espacio subterráneo, de un edificio, llamado edificio de protección, dotado de cimientos y de un piso de nivel más bajo por encima de los cimientos, siendo dicho espacio subterráneo:
- limitado en altura por el piso;
- limitado lateralmente bajo dicho edificio de protección por los cimientos, y
- de profundidad como máximo igual a la de los cimientos,
estando alojado cada depósito de inercia (en su totalidad) en dicho espacio subterráneo y siendo apto para recibir un volumen de un líquido susceptible de poder ser utilizado como capacidad térmica para controlar al menos una temperatura del aire dentro de dicho edificio térmicamente controlado.
En una primera variante de un procedimiento de construcción según la invención,
- se construyen los cimientos de dicho edificio de protección, luego
- se dispone al menos un depósito de inercia en dicho espacio subterráneo, luego
- se construye al menos una estructura superior de dicho edificio de protección apoyada sobre los cimientos, delimitando dicha estructura superior al menos el espacio habitable de dicho edificio de protección.
En esta primera variante de un procedimiento de construcción de un edificio nuevo según la invención, al menos un depósito de inercia se dispone en dicho espacio subterráneo durante la construcción del edificio.
En una segunda variante de un procedimiento de construcción según la invención, se dispone al menos un depósito de inercia en dicho espacio subterráneo después de finalizar la construcción del edificio. En esta segunda variante, se prevé un edificio construido previamente mediante la instalación de un depósito de inercia en dicho espacio subterráneo de un edificio construido previamente.
La invención también se refiere a un procedimiento de control térmico de un edificio y a un dispositivo de control térmico de un edificio, caracterizados, en combinación o no, por todas o parte de las características mencionadas anteriormente o a continuación. Cualquiera que sea la presentación formal que se haya dado, salvo que se indique explícitamente lo contrario, las diferentes características mencionadas anteriormente o a continuación no deben considerarse como estrecha o inextricablemente unidas entre sí, pudiendo la invención referirse sólo a una de estas características estructurales o funcionales, o sólo a una parte de estas características estructurales o funcionales, o sólo a una parte de una de estas características estructurales o funcionales, o a cualquier agrupación, combinación o yuxtaposición de la totalidad o parte de estas características estructurales o funcionales.
Otros objetivos, características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la siguiente descripción dada a título no limitativo de algunos de sus posibles modos de realización y que hace referencia a las figuras adjuntas en las que: La figura 1 es una representación esquemática en corte de una primera variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 2 es una representación esquemática en corte de una segunda variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 3 es una representación esquemática en corte de una tercera variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 4 es una representación esquemática en corte de una cuarta variante con una pluralidad de depósitos de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 5 es una representación esquemática en corte de una quinta variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 6 es una representación esquemática en corte de una sexta variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
La figura 7 es una representación esquemática en corte de una séptima variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención, y
La figura 8 es una representación esquemática en corte de una octava variante con un único depósito de inercia de un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención.
En un procedimiento según la invención, de control térmico de diferentes variantes de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, representadas en las figuras 1 a 8, se utiliza un volumen 4 de un líquido que actúa como capacidad térmica para controlar al menos una temperatura del aire de un espacio habitable 13 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. En ciertos modos de realización particulares de tal procedimiento según la invención, al menos parte de este volumen de líquido 2 fluye hacia un depósito 4 de inercia entre una salida 21 de líquido 2 ubicada en la posición superior del depósito 4 de inercia y una entrada 22 de líquido 2 situada en la posición baja del depósito 4 de inercia. En estos modos de realización de un procedimiento según la invención, estando situada la salida 21 de líquido 2 en la posición alta del depósito 4 de inercia, se realiza una toma de líquido 2 en el depósito 4 de inercia a distancia de dicha porción 9 de intercambio, de modo que la temperatura del líquido 2 tomado del depósito 4 de inercia es superior a la temperatura de dicha parte 24 de la superficie 7 del terreno 8 con la que el depósito 4 de inercia está en intercambio de calor.
Nada impide, sin embargo, que, según otras realizaciones, al menos una parte de este volumen de líquido 2 fluya hacia el depósito 4 de inercia entre una salida de líquido 2 ubicada en la posición baja del depósito 4 de inercia y una entrada de líquido 2 ubicada en la posición alta del depósito 4 de inercia. En estos otros modos de realización de un procedimiento según la invención, estando situada la entrada de líquido 2 en la posición baja del depósito 4 de inercia, se realiza una toma de líquido 2 en el depósito 4 de inercia en la proximidad de dicha porción 9 de intercambio, de modo que la temperatura del líquido 2 tomado del depósito 4 de inercia es sustancialmente la temperatura de dicha parte de superficie 7 del terreno 8 con la que está en intercambio térmico. El depósito 4 de inercia está formado por una envolvente 23 estanca al líquido 2. Esta envolvente 23 comprende una porción de envolvente 23, denominada porción 9 de intercambio, colocada en contacto con una parte 24 de la superficie 7 del terreno 8 que delimita en profundidad un espacio subterráneo 5 delimitado lateralmente por muros 16 de base sostenidos sobre cimientos 6 de dicho edificio 1 controlado térmicamente. Dicha porción 9 de intercambio está colocada de manera que permita el intercambio de calor por conducción entre dicha parte 24 de la superficie 7 del terreno 8 y el líquido 2 contenido en dicho depósito 4 de inercia. Además, el posicionamiento de la entrada de líquido 2 opuesta a la salida del depósito 4 de inercia permite crear en el depósito 4 de inercia un flujo de líquido 2 entre la entrada y la salida que conduce a una mezcla del líquido 2 en el depósito de inercia, permitiendo que el líquido 2 sea encaminado a contacto con dicha porción 9 de intercambio y un intercambio de calor con dicha parte 24 de la superficie 7 del terreno 8 de dicho espacio subterráneo.
Dicha porción 9 de intercambio está formada por al menos un material térmicamente conductor. Dicha porción 9 de intercambio puede estar formada de un material diferente del material que forma las otras partes de la envolvente 23 del depósito 4 de inercia, pudiendo estar formadas las otras partes de la envolvente 23 del depósito 4 de inercia de al menos un material aislante térmico.
En un procedimiento según la invención, el líquido 2 procedente del depósito 4 de inercia se dirige hacia un dispositivo 12 de intercambio de calor en el que el líquido 2 intercambia calorías y/o frigorías con al menos un intercambiador de calor del dispositivo 12 de intercambio de calor acoplado a un elemento 25 de control de la temperatura del aire ubicado en un espacio habitable 13 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. El líquido 2 que ha circulado en el dispositivo 12 de intercambio de calor se dirige entonces hacia el depósito 4 de inercia. En una variante de un procedimiento de control térmico según la invención, implementado con un dispositivo mostrado en la figura 1, el dispositivo 12 de control térmico se coloca en el espacio subterráneo 5 de dicho edificio térmicamente controlado. Sin embargo, nada impide colocar el dispositivo 12 de control térmico en el espacio habitable 13 de dicho edificio 1 térmicamente controlado como se muestra en la figura 3. Entonces conviene modificar el circuito que conduce el líquido 2 desde el depósito 4 de inercia al dispositivo 12 de control térmico y de retorno del líquido 2 desde el dispositivo 12 de control térmico hacia el depósito 4 de inercia. Se puede utilizar cualquier dispositivo 12 de control térmico, desde el más simple hasta el más complejo, por ejemplo un piso calefactor o refrigerante, radiadores de circulación de líquidos, un dispositivo de soplado de aire caliente o frío, un aerotermo, techos calefactores o refrigerantes, paredes, calefactoras o refrigerantes.
En un procedimiento de control térmico de un edificio 1 térmicamente controlado según la invención, se realiza un aislamiento térmico de los muros 16 de base y/o de los muros periféricos 17 y/o del piso 19 del nivel más bajo de dicho edificio 1 térmicamente controlado por aplicación de al menos una capa de un material aislante térmico. En tal procedimiento de control térmico, dicho espacio subterráneo 5 está aislado térmicamente con respecto a las condiciones climáticas - en particular a las condiciones de temperatura - exteriores. En tal procedimiento de control térmico según la invención, el líquido 2 que fluye hacia el depósito 4 de inercia sufre intercambios de calor esencialmente, o incluso únicamente, con dicha porción 9 de intercambio y con dicha porción 24 del terreno 8 de dicho espacio subterráneo.
En un procedimiento de control térmico de un edificio según la invención, el depósito 4 de inercia puede estar formado de un material que sea rígido a la flexión. En tal proceso, el depósito 4 de inercia se coloca durante la construcción del edificio, cuando se erigen los cimientos 6 y los muros 16 de base y se excava y abre el espacio subterráneo 5 en la parte alta. Luego se termina la construcción del edificio para cerrar el espacio subterráneo 5 y construir los muros periféricos 17 y la cubierta 18.
En un procedimiento de control térmico de un edificio según la invención, el depósito 4 de inercia también puede estar formado de un material que sea flexible a la flexión. Puede tratarse, por ejemplo, de un material homopolímero de acetal, del tipo HPV13. En tal procedimiento, es posible introducir el depósito 4 de inercia en el espacio subterráneo 5 en un estado replegado sobre sí mismo y luego desplegar y colocar el depósito 4 de inercia en el espacio subterráneo 5 en cualquier momento durante la construcción del edificio, particularmente al final de la construcción, cuando los cimientos 6 y los muros 16 de base están realizados y delimitan el espacio subterráneo 5 y cuando se erigen los muros periféricos 17 y se coloca la cubierta 18.
En el dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 1, dicho edificio 1 térmicamente controlado comprende un depósito 4 de inercia alojado íntegramente en un espacio subterráneo 5 limitado lateralmente por cimientos 6 y muros 16 de base, de modo que dicho edificio 1 térmicamente controlado también sirve como edificio 10 de protección. Cabe señalar que en la variante de un dispositivo de control térmico mostrado en la figura 1, dicho espacio subterráneo 5 no se extiende en profundidad hasta los cimientos 6 de dicho edificio 1 controlado térmicamente. En esta variante de dispositivo de control térmico, basta con que dicho espacio subterráneo 5 esté limitado en profundidad por un fondo 7 del espacio subterráneo 5, el fondo 7 se extienda hasta una profundidad suficiente para que su temperatura sea sustancialmente estable y esté preservada de las variaciones climáticas de la temperatura exterior del edificio 1 térmicamente controlado. Dicho espacio subterráneo 5 está limitado en altura por el piso 19 del nivel más bajo de dicho edificio 10 de protección.
En el dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 2, dicho edificio 1 térmicamente controlado comprende un depósito 4 de inercia alojado enteramente en un espacio subterráneo 5 limitado lateralmente por cimientos 6 y muros 16 de base y que se extiende en profundidad hasta los cimientos 6 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. Dicho espacio subterráneo 5 está limitado en altura por el piso 19 del nivel más bajo de dicho edificio 10 de protección.
En el dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 3, el dispositivo 12 de control térmico está colocado en el espacio habitable 13 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. El circuito que lleva el líquido 2 desde el depósito 4 de inercia hacia el dispositivo 12 de control térmico y que devuelve el líquido 2 desde el dispositivo 12 de control térmico hacia el depósito 4 de inercia se adapta en consecuencia.
En una variante de un dispositivo de control térmico para un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 4, dicho edificio 1 térmicamente controlado comprende dos depósitos 4 de inercia alojados íntegramente en el espacio subterráneo 5 limitado lateralmente por los cimientos 6 y los muros de base 16 y que se extiende en profundidad hasta los cimientos 6 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. Los depósitos 4 de inercia están montados en serie de manera que el líquido circula sucesivamente en los dos depósitos 4 de inercia entre una salida 21 de líquido en uno de los dos depósitos 4 de inercia y una entrada 22 de líquido 2 del otro de los dos depósitos 4 de inercia, el dispositivo de intercambio de calor 12 se extiende interpuesto en el circuito de líquido 2 entre la entrada 22 y la salida 21.
En la variante de un dispositivo de control térmico mostrado en la figura 4, los depósitos 4 de inercia están en comunicación líquida a través de un conducto 26 que se extiende en la posición alta de los depósitos 4 de inercia. Sin embargo, nada impide que los depósitos 4 de inercia sean puestos en comunicación fluida mediante un conducto que se extiende en la posición baja de los depósitos de inercia, o por un conducto que desemboca en la posición alta de uno de los depósitos de inercia y en la posición baja del otro de los depósitos de inercia.
Nada impide, en una variante según la invención, que un dispositivo de control térmico comprenda más de dos depósitos 4 de inercia, al menos uno de los depósitos 4 de inercia se extienda alojado íntegramente en el espacio subterráneo 5 de un edificio, limitado lateralmente por cimientos y, según el caso, muros de base y en profundidad como máximo hasta los cimientos.
En una variante de un dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 5, dicho edificio 1 térmicamente controlado comprende un único depósito 4 de inercia que comprende 1 envolvente 23 hecha de un material flexible a flexión. Según la invención, el depósito 4 de inercia está alojado totalmente en el espacio subterráneo 5 limitado lateralmente por los cimientos 6 y los muros 16 de base y que se extiende en profundidad hasta los cimientos 6 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. Un depósito 4 de inercia de este tipo es particularmente ventajoso porque la envolvente 23 del depósito 4 de inercia puede simplemente introducirse en estado plegado en el espacio subterráneo 5 de dicho edificio térmicamente controlado, y después desplegarse en el espacio subterráneo 5 con vistas a recibir el líquido 2. Un depósito 4 de inercia de este tipo también es ventajoso porque su flexibilidad a flexión está particularmente adaptada para favorecer el contacto entre dicha cara 9 de intercambio de la envolvente 23 del depósito 4 de inercia y una parte 24 del terreno 8 que no es perfectamente plana. Un depósito 4 de inercia de este tipo es autoportante. Puede estar formado por un ensamblaje, por ejemplo mediante soldadura estanca por alta frecuencia, de láminas de tejido técnico compuesto formado de PVC que recubren una trama de poliéster. Dicho material flexible e impermeable a los líquidos está adaptado para permitir un almacenamiento estanco a los líquidos al tiempo que presenta una resistencia a las tensiones mecánicas (presión, abrasión) y a las agresiones químicas. Tal material flexible e impermeable a los líquidos tiene una resistencia máxima a tracción determinada según la norma NF EN 1421 del orden de 400 daN/5cm (decaNewton/5cm) y una resistencia máxima al desgarro determinada según la norma NF EN 1875-3 del orden de 30 daN (decaNewton).
En una variante de un dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 6, dicho edificio 1 térmicamente controlado comprende un dispositivo 12 para el intercambio de calor entre el líquido 2 que circula desde el depósito 4 de inercia y un circuito 27 de fluido (líquidos y/o gaseosos) que circula en el grosor o debajo de un suelo 28 calefactor de un espacio habitable 13 de dicho edificio 1 térmicamente controlado. Por lo tanto, un dispositivo de control térmico de este tipo según la invención es flexible en sus utilizaciones y confortable en sus efectos proporcionados.
En una variante de un dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, mostrado en la figura 7, dicho edificio 1 térmicamente controlado es un edificio que comprende un espacio subterráneo 5 limitado en profundidad por cimientos 6 formados en gran medida para la profundidad con relación a la superficie 11 del terreno. Normalmente, el espacio subterráneo 5 puede extenderse hasta una profundidad superior a 5 m, en particular del orden de 10 m según del número y la altura de los niveles previstos en dicho espacio subterráneo 5. En particular, puede tratarse de un edificio que comprende un espacio subterráneo 5 dedicado al estacionamiento de vehículos automóviles como se muestra en la figura 7 y que tiene al menos dos niveles de estacionamiento. Tal espacio subterráneo 5 también puede formar un pozo vertical 29 para alojar un depósito 4 de inercia de forma alargada y cuyo eje en longitud es sustancialmente vertical. En la variante de un dispositivo de control térmico mostrado en la figura 7, el depósito 4 de inercia es un depósito de inercia autoportante, y formado de un material rígido a flexión de manera que sólo la base del depósito 4 de inercia está en contacto con la parte 24 del terreno 8. Sin embargo, nada impide colocar el depósito 4 de inercia apoyado en al menos un muro16 de la base periférica del edificio. Nada impide tampoco que el material aislante 14 se aplique sólo sobre una fracción superior de un muro 16 de base periférico y que puedan producirse intercambios de calor entre la parte baja del depósito 4 de inercia y una parte baja del muro 16 de base periférico.
En otra variante mostrada en la figura 8, un dispositivo de control térmico según la invención comprende un primer edificio, denominado edificio 1 térmicamente controlado, y un segundo edificio, denominado edificio 10 de protección, provisto de cimientos 6 que delimitan un espacio subterráneo 5 lateralmente bajo dicho edificio 10 de protección, siendo dicho espacio subterráneo 5 de profundidad como máximo igual a la de los cimientos 6. Dicho edificio 1 térmicamente controlado define un espacio habitable 13 cuya temperatura del aire se ha de controlar. Dicho edificio 10 de protección alberga un depósito 4 de inercia alojado íntegramente en dicho espacio subterráneo 5, conteniendo el depósito 4 de inercia al menos una parte del volumen de líquido 2 utilizado como capacidad térmica para controlar al menos una temperatura del aire que reina en el interior de dicho control edificio termalmente controlado a distancia. Como alternativa, nada impide que el dispositivo según la invención presente una pluralidad de edificios 10 de protección y una pluralidad de edificios 1 térmicamente controlados, siendo los circuitos de líquido utilizados como capacidad térmica independientes o dependientes entre sí.
Como variante no representada, un dispositivo de control térmico de un edificio según la invención puede comprender al menos un dispositivo de filtración del líquido utilizado como capacidad térmica. Un dispositivo de filtración de este tipo puede comprender una pluralidad de filtros montados en serie en el circuito de líquido, teniendo cada filtro de la pluralidad de filtros un valor umbral de corte distinto y decreciente en el sentido de circulación del líquido. Un dispositivo de filtración de este tipo puede colocarse en un conducto de aprovisionamiento del depósito de inercia con líquido procedente, por ejemplo, de una red de recogida de agua de lluvia, permitiendo retener sucesivamente partículas (restos de hojas, por ejemplo) sólidas de tamaño cada vez más reducido. Se coloca sucesivamente en serie, en el sentido de circulación del líquido, un filtro con un umbral de corte de 1 mm y luego otro filtro con un umbral de corte de 0,1 mm.
Como variante no representada, un dispositivo según la invención puede comprender un dispositivo de detección del nivel de líquido en el depósito de inercia. Un dispositivo de este tipo de detección de una variación del nivel de líquido permite detectar cualquier fuga de líquido en el circuito y poder remediar esta fuga sin correr el riesgo de inundar el espacio subterráneo.
Como variante no representada, uno cualquiera de los dispositivos según la invención mostrados en las figuras 1 a 8 puede comprender al menos uno de los siguientes elementos:
- un circuito de toma de líquido en el depósito de inercia y de distribución de líquido hacia el exterior del dispositivo;
- un conducto de aprovisionamiento de líquido del depósito de inercia procedente, por ejemplo, de una red de recogida de agua de lluvia;
- al menos un elemento del tipo de válvula de 3 vías dispuesto para permitir una toma de líquido alternativamente en la parte superior o en la parte inferior del depósito de inercia y su distribución en el circuito hacia el dispositivo de intercambio de calor. Un elemento de este tipo permite adaptar el funcionamiento del dispositivo de control térmico a las condiciones climáticas;
- al menos un elemento del tipo válvula de 3 vías dispuesto para permitir la distribución de líquido alternativamente en el dispositivo de intercambio de calor o hacia el exterior del dispositivo de control térmico. Se utiliza entonces el depósito de inercia como reserva de agua para el riego;
- una rejilla de filtración que comprende un filtro colocado a la salida del depósito de inercia que permite distribuir en el circuito de líquido y en el dispositivo de intercambio de calor del líquido sustancialmente exento de partículas indeseables. Se elige el filtro de la rejilla de filtración con un umbral de corte de 10 pm. El filtro de la rejilla de filtración debe limpiarse o cambiarse periódicamente.
La invención puede ser objeto de numerosas variantes y aplicaciones distintas de las descritas anteriormente. En particular, cualquier forma y material particular que constituya el depósito de inercia, cualquier procedimiento y dispositivo de control térmico de un edificio que comprenda un dispositivo de intercambio de calor interpuesto entre el depósito de inercia alojado en el espacio subterráneo de dicho edificio de protección es parte de la invención. Nada impide tampoco prever que el procedimiento y el dispositivo de control térmico de un edificio incluyan otros elementos auxiliares de calefacción, tales como por ejemplo sensores de energía solar.
Claims (13)
1. Procedimiento de control térmico de un edificio, denominado edificio (1) térmicamente controlado, en el que se utiliza un volumen de un líquido (2) para controlar al menos una temperatura del aire en el interior de dicho edificio (1) térmicamente controlado,
en el que al menos un depósito, llamado depósito (4) de inercia, que contiene al menos una parte de dicho volumen de dicho líquido (2), se extiende debajo de al menos un edificio, llamado edificio (10) de protección, provisto de cimientos (6) y de un piso (19) de nivel más bajo por encima de estos cimientos (6);
dicho depósito (4) de inercia está alojado en un espacio, denominado espacio subterráneo (5), de dicho edificio (10) de protección, limitado en altura por el piso (19) de dicho edificio (10) de protección, dicho volumen de dicho líquido (2) se utiliza como capacidad térmica;
dicho espacio subterráneo (5) está limitado lateralmente por los cimientos (6) de dicho edificio (10) de protección, y tiene una profundidad como máximo igual a la de los cimientos (6);
y al menos una porción de envolvente, denominada porción (9) de intercambio, de al menos un depósito (4) de inercia está colocada en contacto con al menos una parte (24) de la superficie (7) del terreno (8) que delimita dicho espacio subterráneo (5) en profundidad, para permitir un intercambio de calor por conducción entre al menos una parte de dicha parte (24) de superficie (7) y dicho líquido (2) contenido en al menos un depósito (4) de inercia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se forma un flujo de dicho líquido (2) entre al menos un depósito (4) de inercia y al menos un dispositivo (12) de intercambio de calor entre dicho líquido (2) y el aire de dicho edificio (1) térmicamente controlado.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que en dicho espacio subterráneo (5) está alojado al menos un depósito (4) de inercia que tiene al menos una dimensión horizontal total mayor que su altura total.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en dicho espacio subterráneo (5) se aloja un único depósito (4) de inercia que ocupa la mayor parte de dicho espacio subterráneo (5).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dicho edificio (1) térmicamente controlado está provisto de cimientos (6) que delimitan un espacio subterráneo (5) lateralmente debajo de dicho edificio (1) térmicamente controlado, al menos un depósito (4) de inercia está alojado íntegramente en dicho espacio subterráneo (5) de dicho edificio (1) térmicamente controlado.
6. Dispositivo de control térmico de un edificio, denominado edificio (1) térmicamente controlado, que comprende:
- un volumen de un líquido (2) para controlar al menos una temperatura del aire dentro de dicho edificio (1) térmicamente controlado, y
- al menos un edificio, denominado edificio (10) de protección, provisto de cimientos (6) y un piso (19) de nivel más bajo por encima de los cimientos (6);
- al menos un depósito (4) de inercia;
<o>que contiene al menos una parte de dicho volumen de dicho líquido (2),
<o>alojado en un espacio, denominado espacio subterráneo (5), de dicho edificio (10) de protección, estando dicho espacio subterráneo (5) limitado en altura por el piso (19) de dicho edificio (10) de protección;
<o>dicho volumen de dicho líquido (2) puede servir como capacidad térmica;
<o>dicho espacio subterráneo (5) está limitado lateralmente por los cimientos (6) de dicho edificio (10) de protección y tiene una profundidad como máximo igual a la de los cimientos (6);
<o>y al menos una porción de envolvente, denominada porción (9) de intercambio, de al menos un depósito (4) de inercia está configurada para estar en contacto con al menos una parte de superficie que delimita dicho espacio subterráneo en términos de profundidad, de manera que permita un intercambio de calor por conducción entre al menos una parte de dicha parte superficial (7) y dicho líquido (2) contenido en dicho al menos un depósito (4) de inercia.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que dicho edificio (1) térmicamente controlado está provisto de cimientos (6) que delimitan un espacio subterráneo (5) lateralmente debajo de dicho edificio (1) térmicamente controlado, y por que al menos un depósito (4) de inercia está alojado enteramente en dicho espacio subterráneo (5) de dicho edificio (1) térmicamente controlado, sirviendo dicho edificio (1) térmicamente controlado como edificio (10) de protección.
8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que sólo dicho edificio (1) térmicamente controlado está provisto de al menos un depósito (4) de inercia y sirve como edificio (10) de protección.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que incluye un único depósito (4) de inercia.
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por que dicho depósito (4) de inercia ocupa la mayor parte de dicho espacio subterráneo (5).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por que al menos un depósito (4) de inercia comprende una envolvente formada al menos en parte por un material flexible a flexión y rígido a tracción.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por que comprende al menos un circuito de dicho líquido entre al menos un depósito (4) de inercia y al menos un dispositivo de intercambio de calor entre dicho líquido (2) y el aire de al menos al menos un espacio habitable (13) que se extiende hacia el interior de dicho edificio (1) térmicamente controlado.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por que comprende al menos una bomba de calor.
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