ES2562266B1 - Dispositivo para la acumulación de agua caliente sanitaria - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la acumulación de agua caliente sanitaria, comprendiendo un depósito inferior (1) de aprovechamiento del calor, provisto en su zona inferior de una entrada (11) de agua sanitaria; estando asociado dicho depósito inferior (1) a un circuito (5) intercambiador de calor por el que circula un líquido caloportador calentado en una fuente de energía (51) y que dispone de unos medios (52) para liberación de calor en el depósito inferior (1); caracterizado porque comprende: un depósito superior (2) de acumulación de agua caliente sanitaria (ACS), dispuesto por encima del depósito inferior (1) y que comprende en una zona superior una salida (12) de agua caliente sanitaria; encontrándose dichos depósitos superior e inferior (2, 1) comunicados entre sí por un primer conducto (3) de circulación por convección del agua a mayor temperatura desde el depósito inferior (1) hasta el depósito superior (2) y un segundo conducto (4) de circulación de agua a menor temperatura desde el depósito superior (2) hasta el depósito inferior (2).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria.
Objeto de la invencion.
El objeto de la invencion es un dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria que presenta unas particularidades constructivas orientadas a optimizar el aprovechamiento en el calentamiento de agua caliente sanitaria del calor procedente de fuentes de energfa, preferentemente de baja intensidad, tales como placas termicas solares o fuego de lena.
Estado de la tecnica.
El agua caliente sanitaria (ACS) es agua de consumo calentada en el interior de un deposito a una temperatura superior a la ambiente. Actualmente existen unos dispositivos para aprovechar energfa de baja intensidad, como la solar, en la obtencion de agua caliente sanitaria.
Un dispositivo tfpico para tal aprovechamiento consiste en un circuito intercambiador de calor por el que circula un lfquido caloportador, que absorbe calor de una fuente de energfa, como la solar o un fuego de lena, y lo cede a un deposito contenedor del agua que se utilizara como agua caliente sanitaria (ACS).
La eficacia de estos dispositivos depende de dos factores relevantes: - la temperatura que alcance el lfquido caloportador en la fuente de energfa y - la cantidad de calor que pueda ceder el lfquido caloportador al agua contenida en el deposito de ACS.
La importancia del primer factor esta normalmente atendida en forma de intercambiadores de calor que, como tales, suponen varias soluciones conocidas para conseguir la maxima eficacia, y de la duracion del intervalo temporal durante el que la energfa de baja intensidad (por ejemplo la solar) este llegando al dispositivo.
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Por lo que respecta al segundo factor relevante se sabe que la cantidad de calor que el liquido caloportador cede al agua sanitaria contenida en el deposito de aprovechamiento depende de la diferencia de temperatura de ambos lfquidos. Cuanto menor sea esa diferencia de temperatura, menor sera la cantidad de calor que cedera el liquido caloportador al agua sanitaria del deposito; de manera que en los dispositivos actuales, la eficacia disminuye a medida que se calienta el agua del deposito de aprovechamiento. Esta circunstancia resulta en una disminucion de la velocidad de calentamiento del agua en el deposito de aprovechamiento a medida que esta se vaya calentando.
Descripcion de la invencion.
Para solventar este inconveniente, se ha ideado el dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria, objeto de la presente invencion, que presenta unas particularidades constructivas orientadas a optimizar el aprovechamiento en el calentamiento de agua caliente sanitaria del calor procedente de fuentes de energfa de baja intensidad.
Para ello este dispositivo de acumulacion comprende: un deposito inferior de aprovechamiento del calor provisto en su zona inferior de una entrada de agua sanitaria; un circuito intercambiador de calor por el que circula un liquido caloportador que libera calor en deposito inferior; y un deposito superior de acumulacion de agua caliente sanitaria, dispuesto por encima del deposito inferior, y que comprende en su zona superior una salida de agua caliente sanitaria; encontrandose dichos depositos comunicados entre si por un primer conducto de circulacion por conveccion del agua a mayor temperatura del deposito inferior al deposito superior; y un segundo conducto de circulacion de agua a menor temperatura del deposito superior al deposito inferior.
El primer conducto de circulacion en sentido ascendente del agua a mayor temperatura desde deposito inferior hasta el deposito superior, dispone de una boca inferior y de una boca superior dispuestas en correspondencia con las zonas superiores de los respectivos depositos inferior y superior.
El segundo conducto, de circulacion en sentido descendente de agua a menor temperatura desde el deposito superior hasta el deposito inferior, dispone de una boca
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superior y de una boca inferior dispuestas en correspondencia con las zonas inferiores de los respectivos depositos superior e inferior.
El agua calentada por el calor cedido desde el circuito intercambiador de calor sufre el desplazamiento correspondiente por conveccion hasta la parte superior del deposito inferior, donde se encuentra la boca inferior del primer conducto, que le permitira seguir subiendo y verterse en el interior del deposito superior. La entrada de este agua caliente en el deposito superior de acumulacion desplaza laminarmente el agua que contiene menos calor hacia la parte inferior de dicho deposito superior de acumulacion, en donde encuentra la boca superior segundo conducto y, a medida que aumenta la presion del agua que entra por arriba en el deposito superior, desplaza en sentido descendente el agua con menos calor hacia el deposito inferior de intercambio.
Como el agua del deposito superior no se calentara hasta que el agua del deposito inferior este caliente, la eficacia del intercambio de calor transcurrira de forma optima, lo que incluye ademas un aprovechamiento integral de las fuente de baja energfa que, por ejemplo, en el extendido caso de las placas solares, vendra a significar que mientras el agua en el deposito inferior admita calor se estara aprovechando cada momento de radiacion solar.
Descripcion de las figuras.
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de facilitar la comprension de las caracterfsticas de la invencion, se acompana a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista esquematica de perfil de un ejemplo de realizacion del dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria segun la invencion, seccionada por un plano vertical.
- La figura 2 muestra una vista esquematica en alzado de los depositos superior e inferior y del deposito envolvente del intercambiador seccionados por un plano vertical.
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Realizacion preferida de la invencion.
Como se puede observar en la mencionada figura 1 este dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria comprende un deposito inferior (1) de aprovechamiento de calor y un deposito superior (2) de acumulacion de agua caliente sanitaria comunicados entre si por un primer conducto (3) de circulacion en sentido ascendente y por conveccion del agua a mayor temperatura desde el deposito inferior (1) hasta el deposito superior (2); y un segundo conducto (4) de circulacion del agua a menor temperatura y en sentido descendente desde el deposito superior (2) hasta el deposito inferior (1).
El deposito inferior (1) esta provisto en su zona inferior de una entrada (11) para la reposicion, a temperatura ambiente, del agua caliente sanitaria que se vaya extrayendo del deposito superior (2) a traves de una salida (12) definida en la zona superior del mismo.
El deposito inferior (1) esta asociado a un circuito (5) intercambiador de calor por el que circula un lfquido caloportador calentado en una fuente de energfa (51), en este caso una placa solar termica (51) y que dispone de unos medios (52), constituidos en este caso por un deposito envolvente, para liberacion de calor en el deposito inferior (1).
Este deposito envolvente (52) es el encargado de calentar el agua contenida en el deposito inferior (1).
El primer conducto (3) dispone de una boca inferior (31) y de una boca superior (32) dispuestas en correspondencia con las zonas superiores de los respectivos depositos (1, 2) inferior y superior.
A medida que el agua contenida en el deposito inferior (1) se va calentado, por la cesion del calor del lfquido caloportador que circula por el interior del deposito envolvente (52), el agua a mayor temperatura asciende por dicho primer conducto (3) hasta el deposito superior (2).
El segundo conducto (4) dispone de una boca superior (41) y una boca inferior (42) dispuestas en correspondencia con las zonas inferiores de los respectivos depositos (2, 1) superior e inferior.
Dado que el agua de mayor temperatura asciende por el primer conducto (3) hasta el deposito superior (2), el agua de menor temperatura contenida en dicho deposito superior (2) desciende por el segundo conducto (4) hasta la zona inferior del deposito inferior (1) 5 para su calentamiento por parte del deposito envolvente (52), garantizandose de este modo que en el deposito superior (2) se acumule el agua caliente sanitaria a mayor temperatura, que va a ser dispensada a traves de la salida (12).
Cabe mencionar que en la figura 1 se han representado los elementos basicos y
10 esenciales para la invencion, omitiendose la representacion de elementos accesorios utilizados habitualmente en los depositos acumuladores de agua calientes sanitaria, tales como termometro, purgador, manometro, ya que resultan irrelevantes para la comprension de la invencion.
15 Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invencion, asf como un ejemplo de realizacion preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamano y disposicion de los elementos descritos podran ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteracion de las caracterfsticas esenciales de la invencion que se reivindican a continuacion.
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Claims (3)
- 51015202530ES 2 562 266 A1REIVINDICACIONES1- Dispositivo para la acumulacion de agua caliente sanitaria, comprendiendo un deposito inferior (1) de aprovechamiento del calor, provisto en su zona inferior de una entrada (11) de agua sanitaria; estando asociado dicho deposito inferior (1) a un circuito (5) intercambiador de calor por el que circula un lfquido caloportador calentado en una fuente de energfa (51) y que dispone de unos medios (52) para liberacion de calor en el deposito inferior (1); caracterizado porque comprende: un deposito superior (2) de acumulacion de agua caliente sanitaria (ACS), dispuesto por encima del deposito inferior (1) y que comprende en una zona superior una salida (12) de agua caliente sanitaria; encontrandose dichos depositos superior e inferior (2, 1) comunicados entre si por un primer conducto (3) de circulacion por conveccion del agua a mayor temperatura desde el deposito inferior (1) hasta el deposito superior (2) y un segundo conducto (4) de circulacion de agua a menor temperatura desde el deposito superior (2) hasta el deposito inferior (2).2- Dispositivo, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el primer conducto(3) de circulacion en sentido ascendente del agua a mayor temperatura desde el deposito inferior hasta el deposito superior (2), dispone de una boca inferior (31) y de una boca superior (32) dispuestas en correspondencia con las zonas superiores de los respectivos depositos (1,2) inferior y superior.
- 3. Dispositivo, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el segundo conducto(4) de circulacion en sentido descendente de agua a menor temperatura desde el deposito superior hasta el deposito inferior, dispone de una boca superior (41) y de una boca inferior (42) dispuestas en correspondencia con las zonas inferiores de los respectivos depositos (2, 1) superior e inferior.
- 4. - Dispositivo, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque los medios (52) para liberacion de calor en el deposito inferior (1) estan constituidos por un deposito envolvente.
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