ES2236218T3 - Instalacion de ventilacion y de tratamiento termico del aire en un inmueble que comprende varios alojamientos. - Google Patents

Abstract

Instalación de ventilación y de tratamiento térmico del aire en un inmueble que comprende varios alojamientos, del tipo que comprende un sistema de ventilación con doble flujo con un grupo de ventilación que insufla el aire tomado del exterior del edificio en las piezas de permanencia: salones, dormitorios de los diferentes alojamientos, y un grupo de ventilación (5), que tiene las mismas características que el grupo de insuflado, que asegura la extracción de aire fuera de las piezas técnicas: cocinas, cuartos de baño del aire insuflado en las piezas de permanencia, realizándose la traída y la extracción de aire a nivel de cada alojamiento por medio de conductos colectivos del edificio, caracterizada porque comprende a nivel de la conexión de cada alojamiento a un par de conductos (6, 7) respectivamente de insuflado y de extracción de aire un grupo termodinámico individual (8) dedicado al alojamiento considerado y sobre el cual pasa el flujo del aire de ventilación, estando el evaporador yel condensador de este grupo dispuestos respectivamente sobre uno de los dos flujos de insuflado y de extracción de aire.

Description

Instalación de ventilación y de tratamiento térmico del aire en un inmueble que comprende varios alojamientos.

La presente invención tiene por objeto una instalación de ventilación en un inmueble que comprende varios alojamientos. El término alojamiento debe ser tomado en sentido amplio, y puede referirse tanto a unos alojamientos de habitación como a otros locales, por ejemplo para uso de oficinas.

Para realizar el tratamiento de la calidad del aire, la solución más tradicional consiste en utilizar una ventilación mecánica controlada de flujo simple. Un grupo de ventilación dispuesto, por ejemplo, en el tejado del edificio realiza la extracción del aire en las piezas técnicas, tales como cocinas y cuartos de baño, de los diferentes alojamientos, mientras que el aire es admitido en las piezas de permanencia de los diferentes alojamientos por unas entradas de aire, dispuestas por ejemplo en los bastidores de puertas o ventanas. Estas entradas de aire pueden provocar unas molestias acústicas, puesto que dejan pasar el ruido que viene del exterior y pueden proporcionar una incomodidad térmica en invierno, en la medida en que admiten aire frío. No siendo posible ninguna recuperación de energía en la renovación de aire, la ventilación es entonces una fuente importante de pérdidas térmicas.

Otra solución conocida se refiere a los sistemas de ventilación con doble flujo. En este caso, existe un grupo de ventilación que insufla aire tomado del exterior del edificio en las piezas de permanencia (salones, dormitorios...) de los diferentes alojamientos, y un grupo de ventilación, que tiene las mismas características que el grupo de insuflado, que asegura la extracción de aire fuera de las piezas técnicas (cocinas, cuartos de baño...) de los diferentes alojamientos. Unos intercambiadores estáticos individuales aire-aire pueden estar dispuestos a nivel de cada alojamiento o a nivel de los grupos de ventilación, para realizar un precalentamiento del aire insuflado por el aire extraído (ver por ejemplo el documento FR-A-2 778 228). El balance térmico es por tanto superior al de una instalación de flujo simple, puesto que hay recuperación de la energía del aire extraído. Además, los problemas de molestias acústicas están suprimidos, puesto que no existen entradas de aire que pongan cada pieza de permanencia en comunicación con el exterior.

Se plantea también cada vez más a menudo el problema del tratamiento térmico del aire en cualquier estación.

Una primera solución consiste en unos sistemas individuales de climatización que comprenden cada uno una unidad exterior y una unidad interior que funcionan en reciclado. Un sistema de este tipo, completamente independiente de la ventilación, es muy obligatorio desde un punto de vista de su instalación, puesto que es preciso prever una unidad exterior y una red de fluido frigorígeno. Además del coste elevado de realización, una instalación de este tipo puede provocar también molestias acústicas con una unidad en el exterior y un ventilador en el interior del alojamiento y unas molestias estéticas por las mismas razones.

Otra solución consiste en prever una unidad exterior colectiva conectada o bien a una batería fría colectiva dispuesta sobre la red de insuflado, o bien a unas unidades individuales dispuestas en los alojamientos y que funcionan en reciclado. Esta solución, además de su falta de flexibilidad, no es utilizada actualmente en alojamientos para uso de habitaciones, puesto que plantea problemas a nivel de la regulación, del contado de energía por apartamento y pérdidas en los conductos.

El objetivo de la invención es proporcionar una instalación de ventilación y de tratamiento térmico del aire en un inmueble que comprenda varios alojamientos, que sea de estructura simple y modulable.

A este fin, la instalación a la que se refiere, del tipo que comprende un sistema de ventilación con doble flujo con un grupo de ventilación que insufla el aire tomado en el exterior del edificio en las piezas de permanencia: salones, dormitorios... de los diferentes alojamientos, y un grupo de ventilación, que tiene las mismas características que el grupo de insuflado, que asegura la extracción de aire fuera de las piezas técnicas: cocinas, cuartos de baño... del aire insuflado en las piezas de permanencia, siendo la traída y la extracción de aire a nivel de cada alojamiento realizadas por medio de conductos colectivos en el edificio, está caracterizada porque comprende a nivel de la conexión de cada alojamiento a un par de conductos respectivamente de insuflado y de extracción de aire un grupo termodinámico individual dedicado al alojamiento considerado y sobre el cual pasa el flujo del aire de ventilación, estando el evaporador y el condensador de este grupo dispuestos respectivamente en uno de los dos flujos de insuflado y de extracción de
aire.

Ventajosamente, el grupo termodinámico está alojado en una caja que comprende por lo menos dos compartimientos provistos cada uno de una entrada y de una salida de aire y que contienen respectivamente el evaporador y el condensador del grupo termodinámico.

Según un modo de realización de esta instalación, el evaporador del grupo termodinámico está dispuesto sobre el flujo de aire insuflado en el interior del alojamiento, y el condensador está dispuesto sobre el flujo de aire extraído del alojamiento.

La instalación según la invención comprende por tanto unos grupos de ventilación colectivos, y unos conductos y subconjuntos termodinámicos individuales sin ventiladores. Los subconjuntos termodinámicos individuales están instalados sobre el bucle de ventilación colectiva, que cumple la función de ventilación mecánica controlada con doble flujo colectiva del inmueble.

La instalación según la invención permite por tanto administrar una calidad de aire total en cada alojamiento asegurando los caudales de renovación de aire reglamentarios y una filtración del aire insuflado. Además de esta gestión de la calidad de aire, la instalación permite un tratamiento térmico individualizado por producción de frío en período estival, gracias al aire conducido por la ventilación colectiva. El aire insuflado es refrescado por el paso sobre el evaporador del grupo termodinámico y las calorías son evacuadas por el aire extraído de la ventilación mecánica controlada. A fin de mejorar las prestaciones del sistema termodinámico, esta instalación comprende un conducto de derivación entre los compartimientos que contienen el evaporador y el condensador, que aseguran el paso sobre el condensador de un caudal de aire complementario que no pasa por el alojamiento. Esto permite un aumento de la potencia termodinámica sin agravar el balance térmico del alojamiento

\hbox{considerado.}

A fin de no perturbar el equilibrio de la columna de ventilación, sobre el conducto de derivación está montado un registro que está dispuesto en posición de apertura cuando el grupo termodinámico está en funcionamiento con paso del caudal de aire insuflado sobre el evaporador, y que es accionado hacia su posición de cierre, cuando tiene lugar el paso en posición de caudal de extracción máximo en la cocina.

Según un modo ventajoso de realización de esta instalación, en período invernal, el condensador del grupo termodinámico está dispuesto sobre el flujo de aire insuflado en el interior del alojamiento y el evaporador está dispuesto sobre el flujo de aire extraído del alojamiento. El sistema termodinámico recupera las calorías del aire extraído para calentar el aire insuflado. El registro del conducto de derivación está entonces en posición cerrada.

El conducto de derivación puede contener también un módulo de regulación de caudal dispuesto corriente arriba o corriente abajo del registro. Este módulo está destinado a asegurar una igualdad del caudal en los diferentes apartamentos cuando el número de estos es importante.

Ventajosamente, el grupo termodinámico es de tipo reversible, con posibilidad de invertir el sentido de fluido frigorígeno y de invertir las funciones del evaporador y del condensador. Esta disposición permite, sin modificar el recorrido de circulación de aire al nivel del grupo termodinámico, utilizar éste para precalentar el aire en invierno y para refrescar el aire en verano.

Según una característica de la invención, el grupo termodinámico está conectado a un teclado de mando y es mandado por un termostato dispuesto en el alojamiento.

En ausencia de otro sistema de calefacción, un dispositivo opcional de calefacción complementaria puede ser instalado sobre el insuflado. A este fin, las bocas de insuflado de aire en las diferentes piezas de permanencia están equipadas con un dispositivo de calefacción eléctrica complementaria del aire insuflado, que puede ser mandada por una sonda de temperatura también conectada al grupo termodinámico. Según las necesidades del alojamiento, este dispositivo puede funcionar, o bien únicamente con el caudal de aire nuevo, o bien con un caudal complementario en reciclado a nivel de la boca de insuflado si la potencia necesaria es demasiado importante.

Se dispone entonces de una regulación pieza por pieza al nivel de cada terminal de insuflado. Estando estas regulaciones pieza por pieza conectadas al sistema termodinámico por la gestión electrónica, la regulación del conjunto puede ser optimizada evitando al mismo tiempo los problemas de funcionamiento antagonista entre el sistema termodinámico y las resistencias eléctricas de calefacción complementarias.

Es posible observar las diferentes ventajas siguientes relativas a una instalación de este tipo.

La calidad del aire está asegurada por el sistema de ventilación mecánica controlada con unos caudales de acuerdo con la reglamentación y posibilidad de filtración del aire insuflado.

En el plano térmico, el confort se obtiene en verano por refrescado de aire, por recuperación de energía del aire extraído, y en invierno por precalentamiento del aire insuflado que conduce a una economía en el consumo de calefacción. Se trata de una regulación individual al nivel de cada grupo termodinámico, con un contado individual de los consumos y sin pérdida térmica inútil en los conductos que atraviesan las partes comunes del inmueble.

En lo que concierne a la concepción de la instalación, debe observarse que no es obligatorio equipar todos los alojamientos con un grupo termodinámico, pudiendo algunos alojamientos estar equipados con dicho grupo y pudiendo otros alojamientos estar equipados con un intercambiador estático, con posibilidad de reemplazado, cuando ello se se desee, del intercambiador estático por un intercambiador termodinámico, lo que permite extender las inversiones.

En lo que concierne a la realización, es preciso considerar que cada módulo termodinámico es autónomo, no necesita red de fluido a instalar, no comprende unidad exterior al edificio, como es el caso de los dispositivos de climatización conocidos, no comprende un ventilador interior, como es el caso de los dispositivos de ventilación conocidos, puesto que el caudal de aire está asegurado por la ventilación mecánica controlada colectiva del inmueble.

De todas maneras, la invención se comprenderá mejor, con la ayuda de la descripción que sigue, con referencia al plano esquemático anexo que representa, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización de esta instalación:

Las figuras 1 y 2 son dos vistas esquemáticas de una instalación respectivamente en funcionamiento en invierno y en funcionamiento en verano;

las figuras 3 y 4 son dos vistas de un módulo termodinámico que equipa un alojamiento, respectivamente en posición de invierno y en posición de verano;

la figura 5 es una vista de una caja que contiene un módulo termodinámico;

la figura 6 es una vista muy esquemática de un modo de regulación de un módulo termodinámico.

Las figuras 1 y 2 representan un inmueble que comprende dos alojamientos 2 y 3. En la parte alta del inmueble están dispuestos un grupo de insuflado de aire 4 y un grupo de extracción de aire 5 dimensionados en función de las configuraciones de la red. El grupo de insuflado de aire 4 envía aire por medio de un columna 6 a los diferentes alojamientos, mientras que el aire es extraído de estos por el grupo 5 por medio de una columna 7. El insuflado de aire y la extracción al nivel de cada alojamiento se realiza por una caja que contiene un grupo termodinámico 8. El grupo termodinámico designado por la referencia general 8 comprende una caja separada en dos compartimentos por un tabique central 9, presentando cada compartimiento un orificio de entrada de aire y un orificio de salida de aire.

En la figura 5, el orificio de entrada de aire nuevo está designado por la referencia general 10, el orificio de salida de aire nuevo hacia el alojamiento por la referencia 12, el orificio de toma de aire en el alojamiento por la referencia 13 y el orificio de expulsión de aire hacia el exterior por la referencia 14. El grupo termodinámico comprende, de forma conocida, un compresor 15, así como un evaporador 16 y un condensador 17, estando el evaporador 16 y el condensador 17 alojados en dos compartimentos distintos. Debe observarse que sobre el circuito del fluido frigorígeno está dispuesta una válvula 18 de cuatro vías que permite invertir el sentido de circulación del fluido. Es así posible invertir las funciones realizadas por el evaporador y el condensador, resultando el evaporador condensador e inversamente según el sentido de circulación del fluido.

Como se ha representado en las figuras 3 y 4, existe un conducto de derivación entre los dos compartimentos de la caja que contiene el grupo termodinámico, estando este conducto de derivación equipado con un registro 19 que permite realizar su cierre. En período invernal, para realizar el precalentamiento del aire, estando el registro 19 en posición cerrada, la válvula de cuatro vías 18 montada sobre el circuito del fluido frigorígeno es conmutada de tal manera que el elemento situado en el compartimento de insuflado de aire hacia el alojamiento sea el condensador, como se ha representado en las figuras 1 y 3.

Por el contrario, en período estival, la válvula 18 está conmutada de tal manera que el elemento que constituye el evaporador se encuentre en la parte de insuflado de aire de la caja y el elemento que constituye el condensador se encuentre en la parte de extracción de la caja. El registro 19 está entonces en posición abierta, como se ha representado en la figura 4, para permitir un paso directo de una parte de un cierto caudal de aire sobre el condensador para mejorar las prestaciones del grupo termodinámico.

Es posible asociar al registro 19 un módulo de regulación del caudal 21 destinado a asegurar una igualdad del caudal en los diferentes apartamentos cuando el número de estos es importante.

La figura 6 representa muy esquemáticamente la regulación y el control de un grupo termodinámico. En esta figura, está representada una boca de insuflado de aire 20, que está provista de un módulo de calefacción, por ejemplo de calefacción eléctrica. Una boca de extracción en la cocina está designada por la referencia 22. Esta figura representa también un interruptor 23 de conmutación del caudal en la cocina de un valor de ventilación normal hacia un valor de ventilación más importante, por ejemplo para permitir el paso de 45 a 135 m^{3} de aire extraído por hora. Está también prevista una sonda 24 de temperatura por pieza principal que comprende una boca 20, así como un teclado de mando general con una sonda de temperatura interior 25. Es posible regular el modo de funcionamiento del grupo termodinámico en refrescado o en precalentamiento con la ayuda del teclado de mando. Además, la sonda de temperatura asociada permite poner en marcha o parar el funcionamiento del módulo termodinámico. El interruptor 23 permite, en período de utilización del grupo para refrescar el aire, cerrar el registro 19 cuando se aumenta el valor del caudal extraído en la cocina, para no desequilibrar la columna de ventilación.

La sonda de temperatura 24 conectada al módulo termodinámico, dispuesta en una pieza principal de permanencia equipada con una boca que presenta un sistema de calefacción adicional, permite optimizar la regulación y evitar los problemas de funcionamiento antagonistas entre el grupo termodinámico y el sistema de calefacción adicional.

Desde luego, la invención no se limita a la única forma de realización de esta instalación, descrita más arriba a título de ejemplo, sino que abarca por el contrario todas las variantes. Es así en particular que un mismo alojamiento podría estar equipado, en función de su tamaño, con varios grupos termodinámicos, o también que las bocas de distribución de aire nuevo en las piezas de permanencia podrían no presentar sistema de calefacción adicional sin que se salga por ello del marco de la invención.

Claims (10)

1. Instalación de ventilación y de tratamiento térmico del aire en un inmueble que comprende varios alojamientos, del tipo que comprende un sistema de ventilación con doble flujo con un grupo de ventilación que insufla el aire tomado del exterior del edificio en las piezas de permanencia: salones, dormitorios... de los diferentes alojamientos, y un grupo de ventilación (5), que tiene las mismas características que el grupo de insuflado, que asegura la extracción de aire fuera de las piezas técnicas: cocinas, cuartos de baño... del aire insuflado en las piezas de permanencia, realizándose la traída y la extracción de aire a nivel de cada alojamiento por medio de conductos colectivos del edificio, caracterizada porque comprende a nivel de la conexión de cada alojamiento a un par de conductos (6, 7) respectivamente de insuflado y de extracción de aire un grupo termodinámico individual (8) dedicado al alojamiento considerado y sobre el cual pasa el flujo del aire de ventilación, estando el evaporador y el condensador de este grupo dispuestos respectivamente sobre uno de los dos flujos de insuflado y de extracción de aire.

2. Instalación de ventilación según la reivindicación 1, caracterizada porque el grupo termodinámico (8) está alojado en una caja que comprende por lo menos dos compartimientos provistos cada uno de una entrada (10, 13) y de una salida de aire (12, 14) y que contienen respectivamente el evaporador (16) y el condensador (17) del grupo termodinámico.

3. Instalación de ventilación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el evaporador (16) del grupo termodinámico (8) está dispuesto sobre el flujo de aire insuflado en el interior del alojamiento, y el condensador (17) está dispuesto sobre el flujo de aire extraído del alojamiento.

4. Instalación de ventilación según la reivindicación 3, caracterizada porque comprende un conducto de derivación entre los compartimientos que contienen el evaporador y el condensador, asegurando el paso sobre el condensador (17) de un caudal de aire complementario que no pasa por el alojamiento.

5. Instalación de ventilación según la reivindicación 4, caracterizada porque sobre el conducto de derivación está montado un registro (19) que está dispuesto en posición de apertura cuando el grupo termodinámico está en funcionamiento con paso del caudal de aire insuflado sobre el evaporador, y que es accionado hacia su posición de cierre cuando tiene lugar el paso a la posición de caudal de extracción máximo en la cocina.

6. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizada porque el conducto de derivación está equipado con un módulo (21) de regulación de caudal.

7. Instalación de ventilación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el condensador (17) del grupo termodinámico está dispuesto sobre el flujo de aire insuflado en el interior del alojamiento y el evaporador (16) está dispuesto sobre el flujo de aire extraído del alojamiento.

8. Instalación de ventilación según las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada porque el grupo termodinámico (8) es de tipo reversible, con posibilidad de invertir el sentido de fluido frigorígeno y de invertir las funciones del evaporador y del condensador

9. Instalación de ventilación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el grupo termodinámico (8) está conectado a un teclado de mando (25) y es mandado por un termostato dispuesto en el alojamiento.

10. Instalación de ventilación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque las bocas de insuflado de aire (20) en las diferentes piezas de permanencia están equipadas con un dispositivo de calefacción eléctrica complementaria del aire insuflado, pudiendo ser mandado por una sonda de temperatura (24) también conectada al grupo termodinámico (8).