ES2326573B1 - Sistema de climatizacion de edificios. - Google Patents
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Abstract
Sistema de climatización de edificios.
El sistema se basa en el hecho de que a
determinada profundidad del suelo existe una temperatura
sensiblemente constante, que oscila entre 9 y 11ºC a lo largo del
año a un metro de profundidad. A esta profundidad se establece un
colector (3) conectado a un circuito cerrado con un transmisor (6)
que a su vez forra las paredes y el techo del habitáculo (9) a
climatizar, circulando por este circuito un líquido
calo-portador, preferentemente agua, con el
concurso de una bomba (8), de manera que dicho líquido cede calor
al suelo en el colector, adaptándose a la temperatura del terreno,
y absorbe calor a nivel del transmisor (6) en el seno del habitáculo
(9), consiguiéndose de esta manera temperaturas comprendidas entre
15 y 25ºC ante altas temperaturas exteriores, que sobrepasen
sustancialmente los 40ºC y/o la existencia en el seno del
habitáculo (9) de equipos que generen gran cantidad de calor y que
deban ser refrigerados. El sistema supone un ahorro energético
frente a los sistemas de refrigeración convencionales que en el
caso específico de casetas para repetidores de telefonía móvil
supera el 90%.
Description
Sistema de climatización de edificios.
La presente invención se refiere a un sistema de
climatización de edificios, que resulta especialmente idóneo para
casetas de las utilizadas en el alojamiento de repetidores
telefónicos, cuyos equipos deben mantenerse convenientemente
refrigerados, pero que es igualmente utilizable en viviendas de
campo y en general en cualquier edificación que necesite regular su
temperatura interior.
El objeto de la invención es efectuar dicha
climatización aprovechando la temperatura del subsuelo y,
consecuentemente, sin prácticamente consumo energético.
En el ámbito preferente de aplicación práctica
de la invención, el de las casetas para repetidores telefónicos,
los equipos electrónicos generan gran cantidad de calor, que no
puede ser disipado al exterior mediante el simple establecimiento
de rejillas de sus paredes, ya que debe mantenerse a una
temperatura comprendida entre 15º y 25ºC, lo que requiere la
utilización de equipos de refrigeración, concretamente a base de
circuitos frigoríficos, que suponen un consumo de energía muy
notable.
Circunstancias similares se dan en edificaciones
destinadas a viviendas, como las citadas viviendas de campo, en
lugares en los que la temperatura alcanza valores muy notables
durante el verano, edificaciones en las que se utilizan los mismos
sistemas de refrigeración anteriormente citados, u otros similares,
todos ellos con el denominador común de un consumo de energía muy
considerable, lo que repercute negativamente tanto a nivel
económico para el usuario como a nivel de contaminación
medioambiental cuando dicha energía se obtiene a partir de carbón,
derivados del petróleo, etc.
El sistema de climatización que la invención
propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta en los diferentes aspectos comentados.
Para ello y de forma más concreta dicho sistema
se basa, como ya se ha apuntado con anterioridad, en la temperatura
del subsuelo, ya que por ejemplo en España y tanto durante el
invierno como durante el verano, a una profundidad de un metro
existe una temperatura que se mantiene constante entre 9º y
11ºC.
El sistema consiste en transportar dicha
temperatura al interior de la edificación, en orden a conseguir la
refrigeración de esta última.
Para ello el sistema consiste en al utilización
de un colector, destinado a enterrarse en el subsuelo a una
profundidad adecuada a la temperatura deseada, como por ejemplo a
la profundidad de un metro anteriormente citada, colector
materializado en una serie de tubos, preferentemente de plástico,
conectados en uno o varios circuitos y a través de los que se hace
circular un líquido calo-portador, si bien puede
utilizarse cualquier otro tipo de tubería de las empleadas en
instalaciones de calefacción por suelo radiante.
El colector se cubre con tierra que sea buena
conductora del calor, para poder absorber, con el mayor rendimiento
posible, la temperatura existente a dicho nivel del subsuelo.
El citado colector se complementa con un
transmisor, estructurado a base de tuberías del mismo tipo que las
empleadas en el colector, y que se instalan en el interior del
edifico, preferentemente forrando las paredes laterales y/o el
techo del mismo. Este transmisor puede tener también uno o varios
circuitos, al igual que el colector.
Colector y transmisor están conectados entre sí
formando un circuito cerrado por el que circula el líquido
calo-portador, que generalmente será agua, circuito
provisto de purgadores para extraer posibles burbujas de aire.
La estructura descrita se complementa con una
bomba de circulación que trasiega el agua entre el colector y el
transmisor, bomba controlada por sensores de temperatura y por un
sistema electrónico de control que determina el funcionamiento de
la misma cuando la temperatura ambiental suba por encima de un
valor preestablecido.
De acuerdo con esas estructuraciones el agua
contenida en el colector cede calor al suelo, adquiriendo la
temperatura de este último, y cuando el agua está a temperatura del
suelo alcanza el transmisor, absorbe a su vez el calor del
habitáculo, disminuyendo drásticamente la temperatura del mismo.
Regulando el caudal de agua trasegada entre el colector y el
transmisor se controla a su vez la temperatura en el interior del
habitáculo, que puede mantenerse dentro de límites como los
anteriormente citados de 15º a 25ºC.
\newpage
Como se deduce de lo anteriormente expuesto el
único consumo energético es el correspondiente a la bomba de
circulación del agua, consumo energético mínimo, que no llega ni
siquiera al 10% del consumo energético de los sistemas
convencionales de climatización a que se ha hecho mención con
anterioridad.
Solo resta señalar por último que, en aquellas
aplicaciones prácticas en las que se necesite frío en verano y
calor en invierno, como complemento a la estructura descrita se
utilizará una bomba de calor, que evidentemente sólo funcione en el
invierno para elevar la temperatura del subsuelo, normalmente muy
superior a la temperatura exterior al edificio.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una vista parcial y
en perspectiva, indistintamente el colector o el transmisor que
participan en el sistema de climatización de edificios objeto de la
presente invención.
La figura 2.- Muestra, según una representación
esquemática en alzado lateral y en sección, una caseta dotada de
dicho sistema de climatización.
A la vista de las figuras reseñadas, donde se ha
referenciado con (1) el suelo y con (2) la caseta implantada sobre
el mismo, puede observarse como el sistema de climatización que la
invención propone parte de la utilización de un colector (3),
destinado a quedar enterrado en el suelo (1), a una profundidad
adecuada como para que exista una temperatura sensiblemente
constante a lo largo del año y relativamente baja, comprendida
entre los 9 y 11ºC anteriormente citados para una profundidad del
orden de 1 metro, teniendo dicho colector (3) la función de captar
este nivel térmico en su zona de implantación.
Tal como se observa en la figura 1 el colector
(3) se materializa en una especie de manta a base de dos láminas
superpuestas y fijadas entre sí mediante líneas de termo soldadura
(4), determinantes de un tubo, que en la figura 2 se corresponde
con la propia referencia (3), con una trayectoria sensiblemente
espiral, como en el caso de la figura 1, sinuosa o de cualquier
otro tipo, estableciéndose en cualquier caso en el seno del colector
(3) un recorrido considerablemente largo para un fluido
calo-portador, como por ejemplo agua, que asegure
que a su salida del colector (3) dicho líquido haya adoptado la
temperatura del subsuelo, cediendo a este último el calor de que
era portador.
El colector (3) se complementa con un transmisor
(6), de similares características, destinado a cubrir las paredes y
techo del habitáculo (2), tal como se ha representado
esquemáticamente en la figura 2, y que en función de la utilidad
práctica del edificio podrá estar simplemente adaptado a dichas
paredes y techo, resultando visible, o empotrado en las mismas, tal
como se ha representado en la figura 2, cuando se requiera de una
estética interior.
El colector (3) y el transmisor (6) están
conectados entre sí formando un circuito cerrado mediante una
pareja de conducciones (7-7') en una de las cuales
se intercala una bomba (8) para circulación de líquido calo-
portador a través del citado circuito cerrado.
Sensores de temperatura situados en el
habitáculo (9) suministran información a un circuito de control que
puede estar situado en el mismo alojamiento que la bomba (8),
circuito de control que, de acuerdo con unos parámetros
preestablecidos, establece los tiempos de funcionamiento de la
bomba (8) para mantener en el habitáculo (9) la temperatura
seleccionada, con independencia de cual sea la temperatura
exterior.
El sistema permite, ante fuertes temperaturas
exteriores que pueden sobrepasar los 40ºC, mantener en el interior
del habitáculo (9) una temperatura comprendida entre 15 y 25ºC.
Tal como anteriormente se ha dicho y como es
evidente, el consumo energético de la bomba (8) es
extraordinariamente más bajo que el consumo de los equipos
frigoríficos convencionales utilizados hasta la fecha.
Específicamente en su aplicación a casetas para repetidores de
telefonía móvil, donde al calor ambiental exterior hay que añadir
la fuerte disipación de calor en el seno del propio habitáculo (9)
por los correspondientes equipos, el sistema de la invención
permite obtener la citada temperatura comprendida entre 15 y 25ºC
con un ahorro energético superior al 90%.
Claims (5)
1. Sistema de climatización de edificios, que
siendo de especial aplicación en casetas para repetidores de
telefonía móvil, viviendas de campo y en general cualquier
edificación que necesite regular su temperatura interior, se
caracteriza porque está constituido mediante la combinación
funcional de un colector (3) destinado a implantarse en el subsuelo
(1), a un nivel de profundidad adecuado a la temperatura de
captación prevista para el colector, y un transmisor (6) que cubre
las paredes y/o techo del habitáculo (9) a acondicionar
térmicamente, estando colector (3) y transmisor (6) conectados
entre sí mediante conducciones (7-7') formando un
circuito cerrado, a través del que circula, con la colaboración de
una bomba (8), un líquido calo-portador,
preferentemente agua, de manera que dicho líquido adopta la
temperatura del subsuelo a su salida del colector (3) y absorbe el
calor existente en el habitáculo (9) a través del transmisor
(6).
2. Sistema de climatización de edificios, según
reivindicación la, caracterizado porque tanto el colector
(3) como el transmisor (6) están constituidos a partir de tubos,
preferentemente de plástico, conectados en uno o varios circuitos
con largo recorrido, quedando el colector (3) enterrado en el suelo
y cubierto con tierra con características de buena conducción
térmica.
3. Sistema de climatización de edificios, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para
obtener en el habitáculo (9) una temperatura comprendida entre 15 y
25ºC, el colector (3) se sitúa a una profundidad del orden de 1
metro con respecto al nivel del suelo.
4. Sistema de climatización de edificios, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
habitáculo (9) se establecen sensores de temperatura que
suministran información a un circuito electrónico de control que
gobierna la bomba (8), determinando los periodos de funcionamiento
de la misma en función del límite máximo de temperatura previsto en
el habitáculo (9).
5. Sistema de climatización de edificios, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en
habitáculos (9) en los que sea necesario elevar la temperatura en
periodo invernal, el circuito incorpora una bomba de calor que
funciona durante dicho periodo invernal para elevar la temperatura
del subsuelo.
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2006
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