ES2175232T5 - Unidad hidraulica para colocar en una instalacion combinada de calentar agua y agua sanitaria. - Google Patents
Unidad hidraulica para colocar en una instalacion combinada de calentar agua y agua sanitaria.Info
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Abstract
LA INVENCION TRATA DE UN GRUPO HIDRAULICO (8) PARA UNA INSTALACION COMBINADA DE AGUA CALIENTE Y SANITARIA (1), CON UNA BOMBA (19), AL MENOS UN DISPOSITIVO PARA EL CALENTAMIENTO DE ESPACIOS, EN PARTICULAR UN CUERPO DE CALENTAMIENTO (4), UNA FUENTE DE CALOR (11) Y AL MENOS UN RECUPERADOR TERMICO (17) PARA CALENTAR EL AGUA CALIENTE Y/O SANITARIA, A CUYO EFECTO LA BOMBA (19) FORMA, JUNTO CON UNA SEGUNDA BOMBA (20), ASI COMO CON EL RECUPERADOR TERMICO (17) QUE SIRVE PARA CALENTAR EL AGUA CALIENTE Y/O SANITARIA, UNA UNIDAD (8) QUE PUEDE CONECTARSE AL CICLO DE AGUA CALIENTE Y/O SANITARIA.
Description
Unidad hidráulica para colocar en una instalación
combinada de calentar agua y agua sanitaria.
La invención se refiere a un conjunto hidráulico
según el preámbulo de las reivindicaciones 1 ó 4.
Por el documento
EP-A-358843 se conoce un conjunto
hidráulico según el preámbulo de la reivindicación 1, que puede
conectarse a las tuberías de la instalación de agua caliente, así
como a las tuberías de la instalación de agua sanitaria.
Por el documento
US-A-4756475 se conoce un conjunto
hidráulico según el preámbulo de la reivindicación 4.
Es misión de la invención crear un conjunto
hidráulico, constructivamente sencillo, de fabricación barata y que
pueda operarse fácilmente, del tipo citado en el preámbulo, que para
una forma constructiva compacta y poco peso, tenga una pequeña
necesidad de espacio, y pueda conectarse rápida y fácilmente al agua
caliente y/o al circuito de agua sanitaria.
Esta misión se resuelve según la invención
mediante las respectivas notas características de la parte
significativa de las reivindicaciones 1 ó 4.
Con una válvula de tres vías integrada en la
bomba se necesita una sola bomba en la que está integrada la válvula
de tres vías. La válvula puede mandarse con ventaja, directamente
mediante la bomba, en especial mediante conexión y desconexión de la
bomba, de manera que no sean necesarios medios adicionales para el
mando o reglaje de la válvula de tres vías.
En los dos casos de la solución, el conjunto
hidráulico forma una unidad compacta separada que puede conectarse
al circuito de agua caliente y al mismo tiempo o posteriormente, al
de agua sanitaria.
Para un diseño más sencillo se consigue una forma
constructiva compacta que sólo exige un pequeño espacio estructural
y tiene poco peso. La unidad separada puede conectarse también
posteriormente en forma sencilla, a una instalación de agua caliente
y/o de agua sanitaria. Aquí ya no se necesita más una comprobación
de los componentes individuales del conjunto hidráulico. Esta prueba
puede llevarse a cabo ya en fábrica, durante el premontaje del
conjunto hidráulico. Puesto que no se necesita una válvula separada
de tres vías con costosos medios de mando, la unidad es de
fabricación barata y fácil de operar.
Otras formas ventajosas de realización del
conjunto hidráulico según la invención, se deducen de las
reivindicaciones secundarias.
En la primera posibilidad de solución puede
conseguirse una unidad especialmente pequeña y compacta, haciendo
que la primera bomba y la segunda bomba, estén formadas por una
bomba dúplex. Aquí entre los radiadores y la primera bomba o la
bomba dúplex, así como entre el intercambiador de calor para
calentar el agua sanitaria y la segunda bomba o la bomba dúplex, en
el conjunto hidráulico puede estar integrada una válvula de
retención. Las válvulas de retención impiden una circulación del
agua en la dirección contraria a la prevista de flujo, con lo que se
impide una influencia térmica mutua de los circuitos. También es
posible integrar las válvulas de retención en las bombas, en
especial en la bomba dúplex, para conseguir una forma constructiva
todavía más compacta.
La bomba o las bombas puede / pueden estar
dispuestas delante de los radiadores en el tubo de alimentación, o
detrás de los radiadores en el retorno. Gracias a la instalación de
la(s) bomba(s) en el retorno, puede mantenerse baja la
carga térmica de la(s) bomba(s). También aquí está
integrado en la(s) bomba(s) un dispositivo de
ventilación de los circuitos de agua. En el montaje de la(s)
bomba(s) en el tubo de alimentación, se impide que llegue
aire desde el circuito de agua caliente a la(s)
bomba(s), de manera que pueda aprovecharse siempre la
potencia completa de las bombas.
En la forma constructiva con dos bombas separadas
es posible asimismo disponer una bomba delante de los radiadores,
en el tubo de alimentación, y la segunda bomba detrás del
intercambiador de calor para calentar el agua sanitaria, en el
retorno. Por el contrario también es posible disponer una bomba
delante del intercambiador de calor para calentar el agua sanitaria,
en el tubo de alimentación, y la otra bomba detrás de los
radiadores, en el retorno. Así las dos bombas pueden disponerse en
forma especialmente compacta alrededor del intercambiador de calor
para calentar el agua sanitaria.
Las bombas pueden reglarse o bien externamente
mediante reguladores de orden superior, o bien autárquicamente
mediante un análisis sensorio integrado para la medición interna del
número de revoluciones o de la diferencia de presiones.
Como fuente de calor para el calentamiento del
agua caliente, se emplea de preferencia un quemador, en especial un
quemador de gas o de aceite. Alternativamente es posible también
como fuente de calor un dispositivo para el aprovechamiento de calor
a distancia. Aquí, este dispositivo puede comprender un
intercambiador de calor a distancia, a través del cual el agua
caliente es calentada por la corriente de calor a distancia. Otra
posibilidad para el aprovechamiento de calor a distancia consiste en
que mediante el dispositivo se separe como agua caliente para el
circuito de agua caliente, una parte de la corriente de agua del
calor a distancia.
Es ventajoso cuando en el conjunto hidráulico,
paralelamente al sector del circuito de agua caliente con los
radiadores, está integrada una derivación automática con una válvula
de retención. La válvula de retención abre como válvula la
derivación cuando la presión sube por encima de un valor determinado
ajustable, de manera que pueda impedirse una acumulación no deseada
de calor por recalentamiento del intercambiador de calor al calentar
el agua caliente. Empleando bombas regulables no es necesaria una
derivación semejante.
Además, es ventajoso cuando en el conjunto
hidráulico está integrada una bomba sanitaria para la circulación
del agua sanitaria. Puesto que el agua sanitaria tiene que circular
por motivos higiénicos en el circuito de agua sanitaria, es
necesario prever una bomba sanitaria en el sistema de tuberías de
agua sanitaria. Los trabajos de montaje pueden reducirse
notablemente para el cliente cuando la bomba sanitaria está ya
contenida en la unidad capaz de conectarse. Aquí la bomba sanitaria
puede estar dispuesta detrás del intercambiador de calor para
calentar el agua sanitaria en el tubo de alimentación, o delante del
intercambiador de calor para calentar el agua sanitaria, en el
retorno del circuito de agua sanitaria.
El conjunto hidráulico puede realizarse todavía
más compacto cuando la fuente de calor y el intercambiador de calor
para calentar el agua caliente, están integrados en la unidad, que
de esta manera forma una instalación completa como calentador de
agua.
El peso del conjunto hidráulico puede reducirse
más cuando el intercambiador de calor para calentar el agua
sanitaria está fabricado de plástico, preferentemente de
poliamida.
La invención se explica en detalle de la mano de
la descripción siguiente y de los ejemplos de realización
representados en los dibujos.
Las figuras muestran en cada caso una instalación
combinada de agua caliente y de agua sanitaria, con un conjunto
hidráulico según la invención en el que la(s) bomba / bombas
están dispuestas del siguiente modo:
Figura 1 Dos bombas en el tubo de
alimentación.
Figura 2 Dos bombas en el retorno
Figura 3
y
Figura 4 Respectivamente una bomba en el tubo de
alimentación y una bomba en el retorno.
Figura 5 Una bomba dúplex en el tubo de
alimentación
Figura 6 Una bomba dúplex en el retorno
Figura 7 Una bomba con válvula integrada de tres
vías en el tubo de alimentación, y
Figura 8 Una bomba con válvula integrada de tres
vías en el retorno.
Figura 9 Una bomba con válvula integrada de tres
vías en el tubo de alimentación y una bomba sanitaria en el retorno
del circuito de agua sanitaria.
La instalación 1 combinada de agua caliente y de
agua sanitaria, representada en las figuras, comprende un circuito 2
de agua caliente y un circuito 3 de agua sanitaria. En las tuberías
del circuito 2 de agua aliente están dispuestos varios radiadores 4
para calentar los recintos. En el circuito 3 de agua sanitaria están
previstos varios dispositivos 5 para la extracción de agua de
servicio.
El circuito 2 de agua caliente está conectado con
sus acometidas 6a, 6b a las acometidas 7a, 7b del conjunto 8
hidráulico. De la misma manera el circuito 3 de agua sanitaria, está
conectado mediante las acometidas 9a, 9b a las acometidas 10, 10b
del conjunto 8 hidráulico.
Como fuente de calor para el calentamiento del
agua caliente, sirve el quemador 11 y el intercambiador 12 principal
de calor. El intercambiador 12 principal de calor, está conectado
mediante las acometidas 13a, 13b a las acometidas 14a, 14b del
conjunto 8 hidráulico.
El conjunto 8 hidráulico, premontado en acabado,
presenta en total 6 acometidas 7a, 7b, 10a, 10b, 14a, 14b, de manera
que pueda ser instalado en forma sencilla y con rapidez en la
instalación 1 combinada de agua caliente y agua sanitaria. En caso
de que el quemador 11 y el intercambiador 12 principal de calor, se
integren en el conjunto 8 hidráulico, el conjunto 8 hidráulico, como
calentador de agua con tan sólo cuatro acometidas 7a, 7b, 10a, 10b,
puede conectarse a la instalación 1 de agua caliente y agua
sanitaria.
Paralelamente al sector 2a con los radiadores 4
del circuito 2 de agua caliente, en el conjunto 8 hidráulico está
integrada una derivación 15 con una válvula 16 de retención.
Un segundo intercambiador 17 de calor para
calentar el agua sanitaria, está dispuesto en una tubería 18 que
discurre paralela al sector 2a y a la derivación 15.
Para el mando de la instalación 1 combinada de
agua caliente y agua sanitaria, pueden estar dispuestas dos bombas
19 y 20 en el tubo de alimentación (figura 1) o en el retorno
(figura 2) del circuito 2 de agua caliente. En lugar de las dos
bombas 19 y 20 separadas, también es posible prever una única bomba
21 dúplex (figura 5 y figura 6).
En la disposición representada en la figura 3 y
en la figura 4, la bomba 19 está dispuesta en el tubo de
alimentación del circuito 2 de agua caliente, y la bomba 20, detrás
del intercambiador 17 de calor en la tubería 18 (figura 3). La
figura 4 muestra el caso inverso en el que la bomba 19 está
dispuesta en el retorno del circuito 2 de agua caliente, y la bomba
20 delante del intercambiador 17 de calor en la tubería 18.
A cada bomba 19, 20, ó a cada unidad de bombeo de
la bomba 21 dúplex está asociada una válvula 16 de retención, con la
que se impide el flujo del agua caliente en contra de la dirección
22 en el circuito 2 de agua caliente.
Las figuras 7 y 8 muestran ejemplos de
realización de un conjunto 8 hidráulico según la invención, cada uno
de los cuales trabaja sólo con una única bomba 23. Aquí en la bomba
23 está integrada una válvula 24 de tres vías que puede mandarse
directamente mediante conexión y desconexión de la bomba 23. La
unidad 25 de la bomba 23 con la válvula 24 integrada de tres vías,
puede estar integrada o bien en el tubo de alimentación del circuito
2 de agua caliente (figura 7), o en el retorno del circuito 2 de
agua caliente (figura 8).
La figura 9 muestra la disposición de la figura
7, estando integrada adicionalmente en el conjunto 8 hidráulico, una
bomba 26 sanitaria en el retorno del circuito 3 de agua
sanitaria.
Alternativamente al quemador de gas o de aceite,
es posible también como fuente de calor, el aprovechamiento de calor
a distancia o local, o una caldera central de gas o aceite conectada
previamente a varias subestaciones, es decir, una producción externa
de calor. En caso de producción externa de calor los conjuntos
hidráulicos hay que conectarlos a las tuberías de alimentación en la
disposición corriente en el calor a distancia, mediante dispositivos
de cierre, colectores de suciedades, servoválvulas, en su caso
reguladores de presión diferencial y contadores de calor.
En una disposición de la fuente de calor como
calor local, todos los consumidores, en especial las unidades de
vivienda, están conectados unos a otros en paralelo a una tubería de
alimentación y a una de retorno.
El bloque hidráulico se emplea con ventaja, tanto
en un empalme directo, como también en uno indirecto del circuito de
calefacción.
En el caso de empalme directo del circuito de
calefacción, el agua fluye también al mismo tiempo desde las
tuberías de alimentación a través de los circuitos de calefacción,
mientras que en el empalme indirecto, se preparan por el
intercambiador de calor, dos circuitos hidráulicos separados.
En el caso de producción externa de calor, a
diferencia de en el termo de gas o de la caldera de aceite, existe
una diferencia de presión entre el tubo de alimentación y el retorno
de las tuberías de alimentación. Por lo tanto, para la regulación de
la temperatura y del paso, es necesaria una servoválvula.
Se conoce que esta servoválvula en algunas
estaciones de calor a distancia, regula según haga falta la
temperatura del tubo de alimentación en el circuito de calefacción o
en el tubo de alimentación en el agua sanitaria. Por lo demás se
conoce que la servoválvula 1 puede ocasionar una limitación de la
temperatura máxima de retorno y una conservación del calor de las
tuberías de calor a distancia con la calefacción parada en el
funcionamiento estival. Estas misiones puede cumplirlas también la
servoválvula en el empleo del conjunto hidráulico.
Mediante el transmisor hidráulico se constata si
está abierta la espita del agua sanitaria. El regulador recibe estas
informaciones y decide qué valor teórico hay que reglar, tubo de
alimentación del agua del circuito de calefacción o de la sanitaria.
La válvula 9 de maniobra libera el circuito correspondiente.
Para la distribución de los costes de calefacción
se aprovecha la bomba de circulación del bloque hidráulico.
Se conoce que la corriente transportada por una
bomba, puede calcularse a partir de los datos de potencia del motor.
Disponiendo los sensores de temperatura, se calcula también con una
calculadora apropiada el consumo de calor a partir de la corriente
transportada y de la diferencia de temperaturas entre el tubo de
alimentación y el retorno. Esto es posible tanto en la instalación
directa, como también en una indirecta.
Para la regulación de estaciones de calor a
distancia, se emplean reguladores especiales de calefacción y, por
consiguiente, caros.
Los reguladores térmicos de gas son notablemente
más baratos a causa de los mayores números de piezas que se
fabrican. El software de los reguladores térmicos de gas, también es
apropiado para regular el conjunto hidráulico en caso de producción
externa de calor.
Para la regulación del conjunto hidráulico, se
propone emplear reguladores térmicos de gas, también con producción
externa de calor. Semejante regulador térmico de gas presenta una
electrónica mediante la cual pueden regularse las piezas
controlables de los grupos constructivos hidráulicos.
Claims (17)
1. Conjunto hidráulico que puede conectarse a una
instalación combinada de agua caliente y de agua sanitaria con una
bomba, con al menos un dispositivo para calentar los recintos, en
especial con un radiador, con una fuente de calor y al menos con un
intercambiador de calor para calentar el agua caliente y/o
sanitaria, caracterizado porque
la bomba (19), con una segunda bomba (20) así
como con el intercambiador (17) de calor para calentar el agua
sanitaria, forma una unidad (8) que puede conectarse al circuito (2)
de agua caliente y al de agua sanitaria (3), y porque en el conjunto
hidráulico está integrado un dispositivo para absorber los picos de
presión en el circuito (3) de agua sanitaria, en especial una
membrana.
2. Conjunto hidráulico según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera bomba y la segunda bomba
están formadas por una bomba (21) dúplex.
3. Conjunto hidráulico según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque entre los radiadores (4) y la
primera bomba (19) o la bomba (21) dúplex, así como entre el
intercambiador (17) de calor para calentar el agua sanitaria y la
segunda bomba (20) o la bomba (21) dúplex, en el conjunto (8)
hidráulico, está integrada una válvula (16) de retención.
4. Conjunto hidráulico que puede conectarse a una
instalación combinada de agua caliente y de agua sanitaria con una
bomba, con al menos un dispositivo para calentar los recintos, en
especial con un radiador, con una fuente de calor y al menos con un
intercambiador de calor para calentar el agua caliente y/o
sanitaria, formando la bomba (23), con una válvula (24) de tres
vías, integrada en la bomba (23), así como con el intercambiador
(17) de calor para calentar el agua sanitaria, una unidad (8) que
puede conectarse al circuito (2) de agua caliente y al de agua
sanitaria (3), caracterizado porque
en el conjunto hidráulico está integrado por una
parte un dispositivo para absorber los picos de presión en el
circuito (3) de agua sanitaria, en especial una membrana.
5. Conjunto hidráulico según la reivindicación 4,
caracterizado porque la válvula (24) de tres vías puede
mandarse directamente mediante la bomba (23), en especial mediante
conexión y desconexión de la bomba (23).
6. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
la(s) bomba(s) (19, 20, 21, 23) está(n)
dispuesta(s) delante de los radiadores (4) (tubo de
alimentación), o detrás de los radiadores (4) (retorno).
7. Conjunto hidráulico según la reivindicación 1
ó 3, caracterizado porque una bomba (19, 20) está dispuesta
delante de los radiadores (4) (tubo de alimentación), y la segunda
bomba (20, 19), detrás de los radiadores (4) (retorno).
8. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
la(s) bomba(s) (19, 20, 21, 23) puede(n)
reglarse externa o autárquicamente.
9. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente
de calor comprende un quemador (11), en especial un quemador de
gas.
10. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la fuente de
calor comprende un dispositivo para el aprovechamiento de calor a
distancia, en especial un intercambiador (12) de calor a
distancia.
11. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el
conjunto (8) hidráulico, paralelamente al sector (2a) del circuito
de agua caliente con los radiadores (4), está integrada una
derivación (15), en especial, con una válvula (16) de retención.
12. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el
conjunto (8) hidráulico está integrada una bomba (26) sanitaria para
la circulación del agua sanitaria en el circuito de agua
sanitaria.
13. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
intercambiador (17) de calor para calentar el agua sanitaria, está
fabricado de plástico, preferentemente de poliamida.
14. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente
(11) de calor y el intercambiador (12) de calor para calentar el
agua caliente, están integrados en la unidad (8) capaz de
conectarse.
15. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente
de calor está dispuesta alejada del conjunto hidráulico en el mismo
edificio o en uno contiguo (calor local).
16. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una bomba
(19, 20) sirve como contador de la cantidad de calor.
17. Conjunto hidráulico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el
conjunto hidráulico está integrado un dispositivo para airear y/o
filtrar el agua del circuito (2) de agua caliente y/o el agua del
circuito sanitario (3).
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