Procedimiento de control de un sistema de calefacción.

Procedimiento de control de un sistema de calefacción.

Procedimiento aplicado a un sistema de calefacción que comprende una caldera

(1); una pluralidad de tubos de alimentación (3) hacia unos radiadores (2) y una pluralidad de tubos de retorno (4); también cuenta con un termostato (6) y un temporizador cíclico (7) intercalado en serie entre el termostato y la caldera caracterizado porque la activación del temporizador cíclico (7) se produce únicamente tras la activación del termostato (6), produciendo una secuencia de señales de encendido y apagado de la caldera (1), donde los valores de los tiempos de encendido y apagado de los ciclos activados por el temporizador cíclico (7) están contenidos en un rango entre 45 minutos y 60 minutos con el objetivo de reducir al máximo el consumo energético para alcanzar la temperatura de referencia marcada por el termostato.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331437.

Solicitante: ACEITON CORNEJO, Miguel Ángel.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ACEITON CORNEJO,Miguel Ángel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la temperatura (disposiciones de conmutación... > G05D23/19 (caracterizado por la utilización de medios eléctricos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA... > Partes constitutivas > F24H9/20 (Disposición o montaje de dispositivos de control o de seguridad (válvulas de control F16K; dispositivos de seguridad para quemadores F23D; dispositivos para control de la combustión F23N; de sistemas que comprenden un calentador, véanse las subclases apropiadas, p. ej. de sistemas para control de la calefacción F24D 19/10; interruptores automáticos para aparatos de calefacción eléctrica H05B 1/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > SISTEMAS DE CALEFACCION DOMESTICA O PARA OTROS LUGARES,... > Detalles (de calentadores de aire o de agua F24H... > F24D19/10 (Dispositivos o montaje de dispositivos de control o de seguridad (válvulas de control F16K; siendo controlado solamente el calor F24H 9/20))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION > REGULACION O CONTROL DE LA COMBUSTION (dispositivos... > Sistemas de control de la combustión (F23N 1/00,... > F23N5/20 (con un programa de tiempo controlado eléctricamente, p. ej. por medio de relais de retardo)
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Procedimiento de control de un sistema de calefacción.

Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO DE CONTROL DE UN SISTEMA DE CALEFACCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención, tal y como el título establece, un procedimiento de control de un sistema de calefacción, es decir, hace referencia a los pasos y acciones necesarias para llevar a cabo el control de un sistema de calefacción con el máximo ahorro energético posible.

Entendemos por calefacción una forma de climatización que consiste en satisfacer el equilibrio térmico cuando existe una excesiva pérdida corporal de calor, disipada hacia el ambiente, mediante un aporte térmico que permite una temperatura ambiente confortable. Estos sistemas son destinados a climatizar, principalmente en invierno, los ambientes interiores de los edificios, casas, locales comerciales, etc.

En un sistema de calefacción se produce calor en una caldera situada en un local específico y el calor, por medio de un caloportador, que puede ser agua, se distribuye a unos elementos terminales, generalmente radiadores o suelos radiantes, que emiten el calora los ambientes que lo requieren.

La elección del agua como caloportador se debe a que es una sustancia barata, común en todas las edificaciones y, sobre todo, a su calor específico que es el mayor entre todas las sustancias conocidas, por lo que requiere un caudal menor que cualquier otra sustancia para transportar la misma cantidad de calor.

Caracteriza a la presente invención la doble combinación estructural y funcional del sistema de calefacción, combinando un termostato junto con un temporizador cíclico que deberá ser programado para tener unos tiempos de encendido y apagado previamente prefijados, con el objetivo de maximizar la utilización de la energía.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los sistemas de calefacción y de manera particular de entre los medios de control de los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica en general, los sistemas de calefacción cuentan con un termostato, o regulador de la temperatura que se desea alcanzar, de manera que cuando se enciende la calefacción y mientras la temperatura ambiente sea inferior a la temperatura de referencia marcada por el termostato el sistema de calefacción está encendido de manera continua hasta sobrepasar la temperatura de referencia marcada por el termostato, momento en el que la calefacción deja de funcionar hasta que nuevamente la temperatura ambiente desciende por debajo del nivel de referencia marcado por el termostato.

Este procedimiento de calefactar, si bien logra el objetivo de alcanzar una temperatura ambiente al menos igual a la temperatura de referencia, no es el procedimiento más efectivo desde el punto de vista de ahorro energético, ya que los medios difusores de calor, en general radiadores, cuentan con una inercia térmica considerable, por lo que incluso aún después de apagada la calefacción tras alcanzar la temperatura marcada por el termostato siguen radiando calor al medio ambiente.

Existe en el estado de la técnica algún intento de control del funcionamiento de un sistema de calefacción, basado en la combinación de un termostato, como elemento principal y primera condición necesaria para el funcionamiento del sistema de calefacción, con unos medios de control adicionales que producen un funcionamiento alternado, entre un estado de apagado y encendido, mientras la temperatura ambiente esté por debajo de la temperatura de referencia marcada por el termostato, sin especificar tiempo alguno y donde los tiempos de apagado y encendido son iguales.

Si bien esta última forma de proceder permite un ahorro energético frente a la primera forma de funcionamiento, esto es, funcionamiento de forma continua del sistema de calefacción hasta que se sobrepasa la temperatura de referencia marcada por el termostato, todavía es posible mejorar el ahorro energético de esta forma de calefactar.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un procedimiento de calefacción basado en el empleo de forma combinada de un termostato y unos medios de control cíclico, con el objetivo de optimizar el aporte energético logrado para conseguir llegar a la temperatura de referencia.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención un procedimiento de control de un sistema de calefacción que comprende una caldera en el interior de la cual hay una cámara en la que tiene lugar el calentamiento de un caloportador, preferentemente agua, una pluralidad de tubos de alimentación a través de los cuales se lleva el caloportador desde la caldera hacia unos radiadores y una pluralidad de tubos de retorno por medio de los cuales retorna el caloportador hacia la caldera; también cuenta con un termostato como medio de control y establecimiento de una temperatura de referencia y unos medios de control cíclico, basado en el empleo de forma preferente de un temporizador cíclico intercalado en serie entre el termostato y la caldera

La unidad de control cuenta con su propia alimentación, no dependiendo del termostato. La unidad de control se dispone intercalada entre el termostato y la caldera, de manera que cuando el termostato automáticamente se pone en marcha temporizador cíclico comienza una secuencia de encendido y apagado de la caldera, de acuerdo a una serie de tiempos predefinidos.

La cuestión es cuáles son los valores de los tiempos de apagado y encendido con debe programarse el temporizador cíclico con objeto de conseguir una optimización de la energía aportada hasta alcanzar la temperatura de referencia.

Tras numerosos ensayos y pruebas reales, comenzando desde unos pocos minutos del orden de tres o cuatro minutos como periodos de encendido y apagado hasta varias horas, es decir, desde secuencias de encendido y apagado de unos pocos minutos, hasta secuencias en los que el encendido y apagado duraba valores de varias horas, y comprobando posteriormente el consumo energético realizado hasta alcanzar la temperatura de referencia marcada por el termostato, se concluye que el menor consumo energético, y por lo tanto mayor eficiencia de empleo de la energía consumida se consigue cuando los periodos de encendido y apagado programados en el termostato cíclico y que condicionan el funcionamiento de la caldera, se consiguen cuando dichos periodos de encendido y apagado está comprendidos entre 45 minutos hasta una hora, sesenta minutos, pudiendo ser los periodos de encendido y apagado iguales o diferentes, debiendo estar en el rango de 45 minutos a una hora.

Gracias a este procedimiento de funcionamiento descrito en el sistema especificado se

consigue un ahorro energético muy importante, del orden de un 40%, frente a los sistemas que únicamente funcionan con una activación de un controlador cíclico de apagado y encendido, sin especificar tiempo alguno.

Si bien se consigue un ahorro energético, por el contrario el tiempo para alcanzar la temperatura de referencia marcada por el termostato se alarga, siendo un proceso que discurre de manera más asintótica posible a la temperatura de referencia.

Estos valores obtenidos de forma práctica han sido corroborados con modelos matemáticos diseñados específicamente que tienen en cuentan la inercia térmica del sistema de calefacción y el aislamiento de de diferentes cerramientos de viviendas.

Se debe entender que los valores de los rangos de tiempo entre los que se consigue un ahorro energético máximo en el proceso de alcanzar la temperatura de referencia marcada por el termostato son indicativos, pudiendo quedar fuera de dicho rango en algunas ocasiones, y se ha elegido dicho rango porque es el rango en el que de forma mayoritaria, la mayoría de las situaciones posibles se encuentran comprendidas.

EXPLICACION...

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento de control de un sistema de calefacción, donde el sistema de calefacción comprende una caldera (1) en el interior de la cual hay una cámara en la que tiene lugar el

calentamiento de un caloportador, preferentemente agua, una pluralidad de tubos de alimentación (3) a través de los cuales se lleva el caloportador desde la caldera hacia unos radiadores (2) y una pluralidad de tubos de retorno (4) por medio de los cuales retorna el caloportador hacia la caldera (1); también cuenta con un termostato (6) como medio de control y establecimiento de una temperatura de referencia y unos medios de control cíclico, 10 basado en el empleo de forma preferente de un temporizador cíclico (7) intercalado en serie entre el termostato y la caldera caracterizado porque:

- la activación del temporizador cíclico (7) se produce únicamente tras la activación del termostato (6), produciendo una secuencia de señales de encendido y apagado de la caldera (1), donde los valores de los tiempos de encendido y apagado de los ciclos 15 activados por el temporizador cíclico (7) están contenidos en un rango entre 45

minutos y 60 minutos con el objetivo de reducir al máximo el consumo energético para alcanzar la temperatura de referencia marcada por el termostato.

2.- Procedimiento de control de un sistema de calefacción según la reivindicación 1 20 caracterizado porque los valores de los tiempos de encendido y apago de la caldera son

iguales y comprendidos en el rango entre 45 minutos a una hora.