ES2297294T3 - Sistema de calefaccion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de calefacción que comprende un radiador (14), en particular un radiador (14) que puede ser atravesado por un flujo de un medio calefactor, con un elemento calentador de superficie (6) de funcionamiento eléctrico, caracterizado porque el elemento calentador de superficie (6) de funcionamiento eléctrico está realizado en forma de una lámina con un recubrimiento eléctricamente conductor, que presenta medios para su disposición en el radiador (14), estando el elemento calentador de superficie (6) dispuesto en el radiador (14) para transmitir el calor.
Description
Sistema de calefacción.
La invención se refiere a un sistema de
calefacción que comprende un radiador, en particular un radiador que
puede ser atravesado por un flujo de un medio calefactor.
Por el estado de la técnica se conocen de por sí
radiadores en numerosas formas de realización. Generalmente
consiste en un cuerpo base formado preferentemente de metal, que
para la transmisión de calor está en comunicación con un sistema de
tuberías que puede ser atravesada por un flujo de un medio
calefactor. Si un radiador así realizado se alimenta con un medio
calefactor calentado, por ejemplo agua, entonces se calienta el
cuerpo base que a su vez cede a la atmósfera que rodea el radiador
la potencia calorífica que le ha sido transmitida. Para regular la
potencia calorífica suele estar previsto generalmente un sistema de
válvula que regula el caudal de medio calefactor, y que puede ser
ajustado según necesidad por el usuario. En función de la potencia
calorífica deseada, es decir de la cantidad de calor que se desea
que emita el radiador, se puede controlar el caudal de medio
calefactor a través del radiador por medio del conjunto de válvula.
Por lo general existe una relación proporcional entre la posición
de la válvula por una parte y la potencia calorífica por otra.
El inconveniente en los radiadores ya conocidos
es sin embargo que la potencia calorífica ajustada por el usuario
según sus necesidades por medio del sistema de válvula no es
suministrada inmediatamente por el radiador sino con un tiempo de
retardo. Este tiempo de retardo se justifica por el trayecto que el
medio calefactor ha de recorrer forzosamente entre el radiador por
una parte y el dispositivo de calentamiento del medio calefactor
por otra. Y es que cuando el consumidor efectúa según necesidad un
ajuste de la válvula con el fin de aumentar la potencia calorífica
del radiador, entonces de acuerdo con la potencia calorífica
solicitada, es preciso hacer pasar el medio calefactor que calienta
el radiador a través del sistema de conducciones internas del
radiador. Para ello se precisa un cierto intervalo de tiempo, de
modo que la potencia calorífica deseada por el consumidor solamente
está disponible con un tiempo de retardo cuando el radiador ha sido
atravesado por el flujo del medio calentador y se ha calentado de
acuerdo con el ajuste de la válvula. Además de esto, actúa como
retardo el tiempo de flujo necesario para el recorrido del medio
calefactor desde el sistema de calentamiento hasta el radiador que
se trata de calentar, lo cual resulta un inconveniente,
especialmente en el caso de un sistema de flujo ramificado. Así por
ejemplo en casas unifamiliares o multifamiliares está previsto que
la instalación de calentamiento, una caldera que funciona con gas o
fuel, esté instalada en el sótano de la casa respectiva. Para
calentar un radiador previsto en la segunda planta de la casa es
preciso conducir el medio calefactor calentado por la calefacción
situada en el sótano a través del sistema de tuberías internas de
la casa hasta el radiador que se trata de calentar en la segunda
planta. Este trayecto que ha de recorrer el medio calefactor puede
dar lugar, según la configuración del sistema de tuberías, a un
tiempo de retardo considerable entre el ajuste de la calefacción
por parte del usuario por una parte y el calentamiento efectivo del
radiador por otra. Este calentamiento del radiador diferido en el
tiempo, condicionado por el tiempo de flujo necesario del medio
calefactor, lo considera el usuario como inconveniente, y esto
especialmente cuando desee calentar un recinto o una parte del
mismo en un tiempo relativamente corto.
El documento EP 1 245 906 A da a conocer una
calefacción de edificio constituida por dos sistemas de calefacción
parciales. El primer sistema de calefacción parcial presenta un
radiador atravesado por el flujo de un medio transportador del
calor, siendo el segundo sistema un recubrimiento activable
eléctricamente que está aplicado como superficie de radiación sobre
el radiador. El funcionamiento del segundo sistema de calefacción
parcial consiste en la radiación de ondas electromagnéticas en una
gama de frecuencia de las oscilaciones moleculares propias de los
medios a calentar.
El objetivo de la invención es por lo tanto
facilitar un sistema de calefacción que le ofrezca al usuario la
posibilidad de reducir los costes de calefacción y conseguir al
mismo tiempo un rápido calentamiento de los recintos, utilizando
radiadores convencionales.
Como solución para este objetivo se propone un
sistema de calefacción genérico que presenta un elemento de
calefacción de superficie de funcionamiento eléctrico en forma de
una lámina con un recubrimiento eléctricamente conductor que
presenta medios para su disposición en el radiador, estando situado
en el radiador el elemento calentador de superficie transmitiendo
calor.
De acuerdo con la invención está previsto
combinar un elemento de calefacción de superficie, que funcione
eléctricamente, con un radiador de por sí conocido por el estado de
la técnica. Juntos, el elemento calentador de superficie y el
radiador constituyen el sistema de calefacción conforme a la
invención.
El elemento calentador de superficie puede
funcionar con independencia del radiador y sirve como componente
calefactor complementario al radiador, que puede ser conectado o
desconectado por el usuario de acuerdo con sus necesidades. Pero a
diferencia del radiador, el elemento calentador de superficie no es
atravesado por ningún medio calentador sino que en su lugar es de
funcionamiento eléctrico.
El elemento calentador de superficie, como
componente del sistema de calefacción conforme a la invención
dispuesto en el radiador no impide el funcionamiento del radiador.
Éste puede ser utilizado plenamente en sus funciones por el
usuario, para lo cual la disposición adicional del elemento
calentador de superficie ofrece la ventaja de poder conseguir un
calentamiento rápido del recinto que se desea calentar o de una
parte del mismo, con lo cual se supera con ventaja el inconveniente
antes descrito de la utilización diferida de un radiador. Con el
sistema de calefacción objeto de la invención se le ofrece al
usuario la posibilidad de utilizar el elemento calentador de
superficie adicional o alternativamente al radiador para el
calentamiento del recinto. A diferencia del radiador, el elemento
calentador de superficie es de funcionamiento eléctrico y en el
momento en que se conecta ya suministra una potencia térmica
perceptible por el usuario, sin ningún tiempo de retardo. De este
modo se puede salvar el tiempo que se necesita para el calentamiento
del radiador. Como consecuencia se suministra de este modo la
potencia calorífica ajustada por el usuario de acuerdo con sus
necesidades en tiempo próximo al ajuste de la calefacción efectuado
por el usuario.
El elemento calentador de superficie está
dispuesto preferentemente transmitiendo calor al radiador. De este
modo el radiador puede servir de forma ventajosa como unidad de
radiación para el elemento calentador de superficie. Además se
consigue de este modo un precalentamiento del radiador, de modo que
durante el funcionamiento del radiador, el medio calefactor que
fluye al interior de aquél se puede aprovechar casi sin pérdidas
para el calentamiento del recinto, al menos en lo que se refiere al
calentamiento del material del radiador.
El elemento calentador de superficie y el
radiador se pueden utilizar simultáneamente para el calentamiento
del recinto. Si después de salvar el tiempo de retardo antes
descrito, el radiador suministra plenamente la potencia calorífica
ajustada por el usuario conforme a sus necesidades, entonces ya no
se necesita el refuerzo de calefacción por medio del elemento
calentador de superficie, por lo que éste se puede desconectar con
el fin de ahorrar energía. Esto tiene lugar preferentemente de
forma automática, de modo que el usuario no tiene que proceder a la
desconexión manual del elemento calentador de superficie. La
desconexión automática del elemento calentador de superficie puede
efectuarse preferentemente controlada por tiempo o por temperatura.
Para este fin, el elemento calentador de superficie está dotado de
un sistema electrónico de conmutación, preferentemente programable,
que se puede ajustar por el usuario de acuerdo con sus deseos.
El elemento calentador de superficie y el
radiador también pueden funcionar independientes entre sí. De este
modo el usuario puede elegir si desea que funcione exclusivamente el
elemento calentador de superficie o el radiador o el elemento
calentador de superficie en combinación con el radiador.
Preferentemente se emplean para el calentamiento del recinto
simultáneamente el elemento calentador de superficie y el radiador,
en cuyo caso el elemento calentador de superficie suministra una
potencia calorífica inmediata, salvando así el régimen diferido de
calentamiento del radiador. Cuando por último el radiador suministra
la potencia calorífica deseada por el usuario, el elemento
calentador de superficie se desconecta automáticamente en la forma
antes descrita y el calentamiento deseado del recinto tiene lugar
exclusivamente por medio del radiador.
De acuerdo con otra característica de la
invención se puede regular también la potencia calorífica del
elemento calentador de superficie. Para este fin, el elemento
calentador de superficie dispone del correspondiente dispositivo de
regulación mediante el cual se puede regular la alimentación de
corriente al elemento calentador de superficie. Para simplificar el
manejo está previsto que el dispositivo de ajuste para el elemento
calentador de superficie se realice por medio de un botón de mando
que se pueda fijar de acuerdo con una escala de temperatura. De
este modo el usuario puede ajustar de modo controlado la temperatura
que desee.
El elemento calentador de superficie se dispone
preferentemente en la cara posterior del radiador. De acuerdo con
una realización alternativa el sistema de calefacción objeto de la
invención, el elemento calentador de superficie también se puede
disponer en exacta coincidencia con el radiador. Naturalmente existe
también la posibilidad de disponer el elemento calentador de
superficie en la cara anterior del
radiador.
radiador.
El elemento calentador de superficie está
formado preferentemente por una lámina con un recubrimiento
eléctricamente conductor, por ejemplo una lámina dotada de
resistencias calentadoras. La lámina está realizada preferentemente
transparente, de modo que después de aplicarla sobre el radiador
queda casi invisible. Como material para la lámina son adecuadas
las láminas de material plástico resistente al calor tal como por
ejemplo láminas de poliéster, que estén dotadas de un recubrimiento
conductor. Para la formación de las distintas pistas conductoras se
puede utilizar para ello una lámina debidamente mordentada. El
elemento calentador de superficie está realizado preferentemente de
modo que se logre una variación de temperatura de 20 Kelvin en un
plazo de 5 minutos.
De acuerdo con otra característica de la
invención el elemento calentador de superficie tiene una cara
posterior autoadherente. Esto permite una colocación especialmente
sencilla del elemento calentador de superficie en el radiador,
pudiendo realizarse esta disposición también como equipamiento
posterior.
Con el fin de proteger el elemento calentador de
superficie contra eventuales daños se ha previsto, de acuerdo con
otra característica de la invención, que el elemento calentador de
superficie esté dotado por la cara anterior de un recubrimiento
protector. El recubrimiento protector puede estar realizado como
lámina resistente o como elemento de recubrimiento metálico o de
plástico.
Al disponer el elemento calentador de superficie
en exacta coincidencia con el radiador también se pueden aplicar
las resistencias eléctricas instaladas en exacta coincidencia con y
el correspondiente llenado con un fluido.
La invención se refiere también a un elemento
calentador de superficie para disponerlo sobre un radiador que
pueda ser atravesado por un flujo de un medio calefactor, que
presente las características ya descritas anteriormente. El
elemento calentador de superficie está realizado preferentemente
como lámina con un recubrimiento eléctricamente conductor, cuya
cara posterior sea autoadherente. El elemento calentador de
superficie así configurado puede disponerse en la cara anterior del
radiador para transmitir el calor. La instalación de un elemento
calentador de superficie así realizado resulta de modo ventajoso
especialmente sencilla ya que simplemente es preciso retirar la
lámina de protección que recubre la cara posterior autoadherente y
pegar a continuación el elemento calentador de superficie por la
cara anterior sobre el radiador.
De acuerdo con una ventaja especial de la
invención, los dispositivos de regulación del elemento calentador
de superficie y del radiador pueden estar combinados formando un
dispositivo regulador combinado. Cuando el usuario maneja este
dispositivo regulador combinado se conectan simultáneamente el
radiador y el elemento calentador de superficie. Gracias al
funcionamiento eléctrico, el elemento calentador de superficie
suministra sin demora la potencia calorífica ajustada por el
usuario de acuerdo con sus deseos. En cuanto el radiador haya
alcanzado la potencia calorífica especificada por el usuario se
desconecta automáticamente el elemento calentador de
superficie.
La invención se refiere además al empleo de un
elemento calentador de superficie como componente de un radiador
que puede ser atravesado por un fluido calefactor, no viéndose
obstaculizado el radiador en su funcionamiento debido a este empleo
del elemento calentador de superficie. El elemento calentador de
superficie puede funcionar para su utilización ventajosamente con
independencia del radiador. En cuanto el radiador suministre la
potencia calorífica especificada según deseo por medio del ajuste
se desconecta el elemento calentador de superficie, preferentemente
de forma automática.
Otras ventajas y características de la invención
se deducen de la descripción mediante las Figuras siguientes. Éstas
muestran:
Figura 1: en un dibujo en despiece ordenado
esquemático el empleo de un elemento calentador de superficie como
componente de un radiador;
Figura 2: en una vista tridimensional, el
conjunto de calefacción conforme a la Figura 1;
Figura 3: en una vista tridimensional, el
conjunto de calefacción según la Figura 1 conforme a una segunda
forma de realización, y
Figura 4: el empleo del elemento calentador de
superficie según una segunda forma de realización.
La Figura 1 muestra en una representación en
despiece ordenado esquemático el empleo conforme a la invención de
un elemento calentador de superficie como componente de un radiador,
designándose al conjunto del sistema calefactor por 13. El radiador
propiamente dicho 14 está formado por un elemento perfilado 1, que
es preferentemente de aluminio. Este elemento perfilado 1 sirve
para el alojamiento de un sistema de tubos consistente en los tubos
2, que para el calentamiento del radiador 14 están atravesados por
el flujo de un medio calefactor, por ejemplo agua. Los distintos
tubos 2 están unidos entre sí por los extremos por medio de
conectores 3. Además están previstos en el extremo del radiador 14,
que en la Figura queda en la parte inferior, unas tuberías de
conexión 4, que forman las conducciones de salida y entrada para la
conexión a un sistema de alimentación de medio calefactor que no
está representado con mayor detalle en las Figuras. Para obtener una
impresión ópticamente atractiva están previstas unas cubiertas de
remate 5 que están dispuestas respectivamente en los lados extremos
del radiador 14 y que impiden la visión directa sobre el sistema de
tuberías formado en el interior del radiador 14. De este modo se
obtiene en conjunto una impresión compacta.
Por la cara posterior del elemento perfilado 1
está situado un elemento calentador de superficie 6 en forma de una
lámina calefactora. Ésta puede funcionar eléctricamente y está en
comunicación con el cuerpo perfilado 1 transmitiendo el calor. La
lámina calefactora está formada por una lámina con un recubrimiento
eléctricamente conductor, que puede estar formada por ejemplo de
poliéster. Igualmente está previsto un sistema electrónico de
conmutación 8, preferentemente programable, que está situado
preferentemente en el extremo inferior del elemento calentador de
superficie 6, haciendo referencia al plano del dibujo. El sistema
electrónico de conmutación sirve preferiblemente no sólo para la
regulación térmica del elemento calentador de superficie 6 sino
también del radiador 14, por lo cual está previsto que el elemento
calentador de superficie 6 sirva para el calentamiento rápido, y se
desconecte automáticamente cuando el radiador 14 suministre la
cantidad de calor solicitada por el usuario para el calentamiento
del
recinto.
recinto.
Para proteger el elemento calentador de
superficie 6 contra influencias del exterior lleva un recubrimiento
de protección 7 que está situado por la cara del elemento calentador
de superficie 6 alejada del elemento perfilado 1. Para ello el
recubrimiento de protección puede estar formado preferentemente por
un material conductor del calor, y puede servir como acumulador de
calor que se caliente por el elemento calentador de superficie.
Para la disposición preferentemente
intercambiable del elemento calentador de superficie 6 y del
recubrimiento de protección 7 en el elemento perfilado 1, están
previstos unos elementos de sujeción 11, que en el estado
completamente montado del conjunto calefactor 13 disponen los
distintos componentes del conjunto calefactor 13 fijándolos en el
elemento perfilado 1, tal como se puede deducir especialmente de la
Figura 2.
Por la cara posterior del elemento perfilado 1
de forma abombada está dispuesto además un elemento fluorescente 10
en forma de un tubo así como un recubrimiento de la carcasa 9. Estos
componentes del conjunto calefactor 13 sirven especialmente para
atractivo óptico y pueden estar realizados y dispuestos según el
aspecto visual deseado.
La utilización conforme a la invención del
elemento calentador de superficie 6 realizado en forma de lámina
permite de forma ventajosa obtener rápidamente una potencia
calorífica ajustada por el consumidor conforme a sus deseos. A este
respecto, tanto el elemento perfilado 1 como según las
circunstancias también el recubrimiento de protección 7 sirven como
acumuladores de energía que reciben la energía térmica producida por
el elemento calentador de superficie 6 y lo ceden al recinto que se
trata de calentar, principalmente como calor por convección.
La Figura 3 muestra una forma de realización
alternativa del conjunto calefactor 13 conforme a la invención. De
acuerdo con esta forma de realización están previstos unos tubos
calefactores adicionales 12 atravesados por el flujo de medio
calentador, que están situados fuera del elemento perfilado 1 y que
según el diseño pueden presentar por ejemplo la forma representada
en la Figura 3. En la forma de realización de los tubos
calentadores 12 representada en la Figura 3 éstos sirven
especialmente como portatoallas, con lo cual se le ofrece al
usuario la posibilidad de precalentar las toallas conforme a sus
necesidades, lo cual resulta especialmente ventajoso cuando el
conjunto calentador 13 se utiliza en un cuarto de
baño.
baño.
Tal como se puede deducir de las Figuras 1 a 3,
el conjunto calefactor 13 objeto de la invención está concebido
como conjunto autónomo que se puede posicionar de forma ventajosa
libremente en el recinto con independencia de eventuales
circunstancias constructivas. De este modo se posibilita la
colocación del conjunto calefactor 13 según los deseos del
usuario.
La Figura 4 muestra en una forma de realización
alternativa el sistema calentador conforme a la invención o la
utilización del elemento calentador de superficie 6 como componente
de un radiador 4. Como ya se explicó mediante la Figura 1, la
totalidad del conjunto calefactor está designada por 13, mientras
que el radiador propiamente dicho lleva la referencia 14.
El radiador 14 conforme al ejemplo de
realización según la Figura 4 está formado por un elemento de
superficie y un sistema tubular que en la Figura 4 queda oculto por
el elemento de superficie. En la dirección vertical 15 están
dispuestas en los extremos del elemento de superficie sendas
caperuzas de remate 5, que cubren el sistema tubular por los
extremos del elemento de superficie 2. Para la alimentación del
sistema tubular con un medio calefactor, como por ejemplo agua, el
sistema tubular va conectado a una entrada 16 y a una salida 17.
Entre la entrada 16 o la salida 17 por una parte y el sistema
tubular por otra está situado un regulador de caudal 18 que le
permite al usuario ajustar la potencia calorífica deseada del
radiador 14, preferentemente a una temperatura exacta. Para el
manejo del regulador de caudal 18 está previsto un elemento de mando
19 en forma de un botón giratorio.
En el ejemplo de realización representado según
la Figura 4 la tubería de acometida 16, la tubería de salida 17, el
regulador de caudal 18 y el elemento de mando 19 están situados en
la parte inferior 20 del radiador 14 dispuesto verticalmente. Se
sobreentiende que estos elementos antes citados también pueden estar
situados en otra parte del radiador 14.
El elemento de superficie del radiador 14
mostrado en la Figura 4 presenta en dirección a lo ancho 21 un
contorno ondulado. La superficie posterior del radiador 17 está
dotada de un elemento calentador de superficie 6, que está
realizado como lámina dotada de resistencias de calentamiento. Los
contornos del elemento calentador de superficie 6 están indicados
en la Figura 4 mediante una línea de trazos.
Se sobreentiende que el ejemplo antes descrito
sirve únicamente como aclaración y no tiene efecto limitador. En
particular el elemento calentador de superficie realizado como
lámina se puede utilizar también en combinación con otros diseños
de radiador, y se puede emplear por ejemplo en forma de una
resistencia de suelo o de techo.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulElemento perfilado
2
\tabulTubo
3
\tabulConector
4
\tabulTubería de conexión
5
\tabulCaperuza de remate
6
\tabulElemento calentador de superficie
7
\tabulRecubrimiento de protección
8
\tabulSistema electrónico de conmutación
9
\tabulRecubrimiento de la carcasa
10
\tabulElemento fluorescente
11
\tabulElemento de sujeción
12
\tabulTubo calefactor
13
\tabulConjunto calefactor
14
\tabulRadiador
15
\tabulDirección vertical
16
\tabulEntrada
17
\tabulSalida
18
\tabulRegulador de caudal
19
\tabulElemento de mando
20
\tabulZona
21
\tabulDirección a lo ancho
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (11)
1. Sistema de calefacción que comprende un
radiador (14), en particular un radiador (14) que puede ser
atravesado por un flujo de un medio calefactor, con un elemento
calentador de superficie (6) de funcionamiento eléctrico,
caracterizado porque el elemento calentador de superficie (6)
de funcionamiento eléctrico está realizado en forma de una lámina
con un recubrimiento eléctricamente conductor, que presenta medios
para su disposición en el radiador (14), estando el elemento
calentador de superficie (6) dispuesto en el radiador (14) para
transmitir el calor.
2. Sistema de calefacción según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento
calentador de superficie (6) está dispuesto en la cara posterior
del radiador (14).
3. Sistema de calefacción según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el elemento
calentador de superficie (6) está dispuesto en exacta coincidencia
con el radiador (14).
4. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento calentador de superficie (6) está realizado en forma de
banda.
5. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento calentador de superficie (6) es una lámina dotada de
resistencias calentadoras.
6. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la lámina
presenta un dorso autoadherente.
7. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la lámina
está dotada por la cara anterior de un recubrimiento de protección
(7).
8. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se puede
regular la potencia calorífica del elemento calentador de
superficie (6).
9. Sistema de calefacción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento calentador de superficie (6) lleva un sistema electrónico
de conmutación (8), preferentemente programable.
10. Sistema de calefacción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento calentador de superficie (6) y el radiador (14) pueden
funcionar independientes entre sí.
11. Sistema de calefacción una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento calentador de superficie (6) se puede desconectar
automáticamente cuando el radiador (14) suministre la potencia
calorífica especificada por medio de la regulación según deseo.
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