AUTÓMATA DE REGULACIÓN Y/O RENOVACIÓN DE AIRE.

Autómata (A) destinado a asegurar a la vez las funciones de regulación térmica y de renovación de aire de un local (L),

que puede adaptarse a una central de tratamiento de aire que asegura una u otra de las dos funciones y que comporta: un registro de admisión de aire nuevo (1), un registro de extracción de aire evacuado (2), un registro de mezcla (3) para efectuar una mezcla del aire nuevo con aire recirculado proveniente del aire evacuado, un ventilador de insuflado de la mezcla (4), un ventilador de extracción del aire evacuado (5) y una unidad de control térmico (8) para aportar calorías (6a) o frigorías (6b) a dicha mezcla antes de insuflado en el local, estando estos elementos gobernados por una regulación (7) de dicha central en función de criterios de confort térmico medidos por las temperaturas del aire nuevo (A.N.), del aire evacuado (A.Ev.) y del aire que sale de la unidad de control térmico (A.P.), siendo dicho autómata (A) sensible a parámetros de calidad del aire elegidos entre medidas de la cantidad de CO2, o medidas de humedad, o las dos, efectuadas en el aire evacuado; el autómata comporta un variador (B4, B5) para cada ventilador de insuflado (4) y de extracción (5), y el autómata (A) sólo maneja al principio el mando (3) de mezcla de aire nuevo/aire recirculado en el aire impulsado, y después el mando de los dos variadores (B4, B5) de ventilación que actúan en los ventiladores (4, 5), según el confort térmico y la calidad del aire esperados.

Autómata de regulación y/o renovación de aire.

La presente invención se refiere a un autómata destinado a asegurar a la vez las funciones de regulación térmica y de renovación de aire de un local, que puede adaptarse a una central de tratamiento de aire que asegura una y/u otra de dichas funciones.

En particular, la invención se refiere a dicho autómata conectado al menos en un registro de admisión de aire nuevo, un registro de extracción de aire evacuado, un registro de mezcla para efectuar una mezcla de aire nuevo con aire recirculado proveniente de aire evacuado, un ventilador de insuflado de la mezcla, un ventilador de extracción del aire evacuado y una unidad de control térmico para aportar calorías o frigorías a dicha mezcla antes de insuflado en el local, estando gobernados estos elementos por una regulación de dicha central en función de criterios de confort térmico medidos por la temperatura del aire nuevo, la temperatura del aire evacuado y la temperatura del aire que sale de la unidad de control térmico.

La invención se refiere asimismo al equipo de una central de tratamiento de aire que asegura una y/u otra de las funciones de regulación térmica y de renovación de aire de un local y que comprende un autómata según la invención.

En la bibliografía científica se describen numerosos sistemas que permiten asegurar una regulación del caudal de aire ventilado en función de la presencia medida en la sala del edificio atendido.

Las variaciones tecnológicas se diferencian por el sistema de detección o de recuento de asistencia (medida óptica, detección de presencia de infrarrojo, medida de dióxido de carbono, etc.) o en el sistema de regulación de caudal (cierre de registros de aire, variador de tensión en los ventiladores, variadores de frecuencia, etc.) .

Algunos sistemas son objeto de patentes y divulgan sistemas integrados que comprenden todos los elementos de la función de ventilación. Se proponen en forma de campanas de ventilación que integran funciones de medida de calidad del aire y de regulación de la ventilación.

Las técnicas de ventilación modulada o de ventilación regulada según la necesidad se han desarrollado desde la década de 1980, principalmente en los países del norte de Europa y en los Estados Unidos de América.

Estas técnicas consisten en someter el régimen de ventilación de los edificios a las necesidades reales y medidas de estos edificios. Mediante estas técnicas, se inyecta y se extrae menos aire nuevo en el edificio. Se ahorra así la energía de transporte de este aire, en concreto, la energía eléctrica usada por los ventiladores de extracción o de insuflado. Se ahorra también la energía del tratamiento del aire interior, en concreto, su calefacción, su refrigeración, su humidificación, etc.

Estos ahorros se realizan sin deteriorar la calidad del aire interior del edificio ya que la tasa de ventilación se adapta con precisión a la necesidad real del edificio. Se mide, por ejemplo, la tasa de dióxido de carbono contenido en la sala para someter el régimen de los ventiladores.

Estos sistemas son rentables cuando se instalan en grandes unidades de tratamientos de aire que agitan un volumen de aire cuyo ahorro de tratamiento hace rentable el equipo. El umbral de rentabilidad se sitúa en general para Centrales de Tratamiento de Aire (CTA) cuyo caudal de alimentación en aire nuevo es superior a 2.500 m3/h.

En el caso de estas grandes CTA, la gestión del volumen de aire inyectado es compleja, ya que el aire se usa como un fluido térmico que debe asegurar el calentamiento o la refrigeración del aire. No puede manejarse la cantidad de aire aportado en el edificio en función sólo de la contaminación de este aire. Deben tenerse en consideración otros factores, necesarios para el mantenimiento de las condiciones climáticas esperadas del local.

La experiencia demuestra que un sistema que sólo tiene en cuenta la calidad del aire para regular la cantidad de aire nuevo suministrado por una CTA no es operativo para regular el confort climático de la sala si esta CTA suministra el aire usado como fluido térmico.

Sin embargo, ningún sistema de Ventilación Regulada según las Necesidades integra en estos dispositivos funciones de regulación propias de la gestión climática del local.

Además, no se ha propuesto ningún sistema para su incorporación en centrales de tratamiento de aire reguladas por un autómata propio o por una gestión centralizada del edificio, siendo este sistema compatible con la regulación existente.

El documento WO-00/43.715 describe un sistema de acondicionamiento de aire que tiene en cuenta la calidad del aire, en el espacio acondicionado, con ayuda de un captador sensible al dióxido de carbono.

La invención pretende paliar los inconvenientes señalados anteriormente proponiendo un sistema capaz de manejar CTA que aseguran la alimentación de aire de locales de contaminación no específica, es decir, locales cuya contaminación sólo se atribuye a la presencia de ocupantes humanos o animales. La invención pretende también ahorrar la energía eléctrica consumida para asegurar un acondicionamiento satisfactorio, con una buena calidad del aire acondicionado.

Según la invención, un autómata destinado a asegurar a la vez las funciones de regulación térmica y de renovación de aire de un local, que puede adaptarse a una central de tratamiento de aire que asegura una u otra o las dos funciones y que comporta:

- un registro de admisión de aire nuevo,

- un registro de extracción de aire evacuado,

- un registro de mezcla para efectuar una mezcla del aire nuevo con el aire recirculado proveniente del aire evacuado,

- un ventilador de insuflado de la mezcla,

- un ventilador de extracción del aire evacuado, y

- una unidad de control térmico para aportar calorías o frigorías a dicha mezcla antes de insuflado en el local,

estando gobernados estos elementos por una regulación de dicha central en función de criterios de confort térmico medidos por las temperaturas del aire nuevo, del aire evacuado y del aire que sale de la unidad de control térmico,

siendo dicho autómata sensible a parámetros de calidad del aire elegidos entre medidas de la cantidad de CO2, o medidas de humedad, o las dos, efectuadas en el aire evacuado,

caracterizado porque comporta un variador para cada ventilador de insuflado y de extracción, y porque el autómata sólo maneja al principio el mando de la mezcla de aire nuevo/aire recirculado en el aire impulsado, y después el mando de los dos variadores de ventilación que actúan en los ventiladores, según el confort térmico y la calidad del aire esperados.

Preferentemente, el autómata según la invención gobierna, en función de estos parámetros de calidad, la apertura:

- del registro de admisión de aire nuevo, y

- del registro de extracción del aire evacuado.

Más en particular, el autómata según la invención comprende asimismo medios de humidificación de la mezcla de aire nuevo y de aire recirculado.

Más en particular todavía, el autómata según la invención:

- regula primero la calidad del aire de dicho local aumentando la apertura de los registros de admisión a velocidad de ventilación mínima hasta que no pueda obtenerse el ajuste de regulación, y después

- aumenta progresivamente la velocidad de insuflado de los ventiladores, y después

- verifica el ajuste de temperatura,

- regula la admisión y la velocidad de insuflado según el ajuste de la calidad del aire o la temperatura que demanda el mayor aporte de aire nuevo.

En una forma de realización preferente, el autómata según la invención comporta asimismo un modo de refrigeración o de calefacción natural que permite evitar el aporte energético de frigorías o de calorías por el cual, antes de toda puesta en marcha, se verifica la temperatura exterior y se abre progresivamente el caudal de aire fresco en función de la diferencia entre la temperatura interior y la temperatura exterior.

En otra forma de...

1. Autómata de regulación y/o renovación de aire destinado para ser instalado en una central de tratamiento de aire que asegura las funciones de regulación térmica y/o de renovación de aire de un local (L) , siendo dicha central de las que comporta

- un registro de admisión de aire nuevo (1) , -un registro de extracción de aire evacuado (2) , -un registro de mezcla (3) para efectuar una mezcla del aire nuevo con aire recirculado proveniente del aire

evacuado, -un ventilador de insuflado de la mezcla (4) , -un ventilador de extracción de aire evacuado (5) , y -una unidad de control térmico (6) para aportar calorías (6a) o frigorías (6b) a dicha mezcla antes de

insuflado en el local, -una regulación (7) de dicha central que gobierna estos elementos en función de criterios de confort térmico medidos por las temperaturas del aire nuevo (A.N.) , del aire evacuado (A. Ev.) y del aire que sale de la unidad de control térmico (A.P.) ;

estando dicho autómata (A) destinado para ser conectado al menos -en dicho registro de admisión de aire nuevo (1) , -en dicho registro de extracción de aire evacuado (2) , -en dicho registro de mezcla (3) , -en dicho ventilador de insuflado de la mezcla (4) , -en dicho ventilador de extracción de aire evacuado (5) , y -en dicha una unidad de control térmico (6) ;

y estando dicho autómata (A) capacitado para detectar parámetros de calidad del aire elegidos entre medidas de la cantidad de CO2, o medidas de humedad o las dos, efectuadas en el aire evacuado, caracterizado porque comporta

- una sonda de calidad del aire, en concreto una sonda de concentración de dióxido de carbono en el aire ambiente,

- sondas de temperatura o indicaciones de medidas de temperatura, en concreto, temperatura del aire ambiente, temperatura del aire impulsado, temperatura del aire exterior, temperatura del aire extraído, y, en su caso,

- sondas de humedad o indicaciones de medidas de humedad ambiente y exterior, -entradas lógicas que dan informaciones sobre funcionamiento de dicha central y las condiciones climáticas

o ambientales del lugar geográfico de implantación de dicha central,

- un sistema de regulación de proporción de aire nuevo en el aire impulsado, en concreto un motor destinado para alimentar dicho registro de mezcla (3) , y

- variadores electrónicos de frecuencia o cualquier otro sistema de regulación de caudales de aire asegurados por los ventiladores, al menos, un variador (B4) destinado para ser conectado en dicho ventilador de insuflado (4) y un variador (B5) destinado para ser conectado en dicho ventilador de extracción (5) ,

de forma que el autómata maneja, al principio, el mando del sistema de regulación de proporción de aire nuevo en el aire impulsado y, después, el mando de los variadores (B4, B5) , según el confort técnico y calidad del aire esperados.

2. Autómata de regulación y/o renovación de aire según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios para comandar la apertura:

- del registro de admisión de aire nuevo (1) , y -del registro de extracción de aire evacuado (2) .

3. Autómata de regulación y/o renovación de aire según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende asimismo medios de humidificación de la mezcla de aire nuevo y de aire recirculado.

4. Autómata de regulación y/o renovación de aire según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se integra en un armario eléctrico autónomo.