Procedimiento para equilibrado de emisores de una instalación de calefacción.

Procedimiento para equilibrado una instalación de calefacción/refrigeración con circulación de agua que comprende, al menos, una serie de conjuntos

(R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En), estando dispuesto cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) en derivación entre una tubería de alimentación aguas arriba (1) y una tubería de retorno aguas abajo (3), siendo cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En), regulable individualmente mediante, al menos, una de válvula de equilibrado de primer nivel (RO1, RO2, ROn), caracterizado porque comprende las etapas consistentes en:

- medir la temperatura (TA) de la tubería de alimentación (1) aguas arriba de la serie, y determinar la diferencia la temperatura, o el diferencial de referencia (dtref) entre esta temperatura (TA) y una temperatura (TB) ya sea a la temperatura de la tubería de retorno (3) aguas arriba de la serie ya sea una temperatura igual a la temperatura deseada para esta tubería,

- medir sucesivamente la temperatura (tsn) de salida de cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) de la serie,

- determinar sucesivamente para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En), la diferencia entre la temperatura (TA) aguas arriba del primer conjunto de emisores (R1) y la temperatura de salida (tsn) de cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En), o diferencial específico,

- establecer para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) un coeficiente corrector de medición (A) igual a la diferencia existente entre el valor del diferencial de referencia (dtref) y un valor constituido por el producto de un coeficiente de ajuste (k) por la diferencia existente entre el susodicho valor del diferencial de referencia (dtref) y el susodicho valor del difrencial específico,

- establecer para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) un coeficiente de caudal relativo (Q%n) igual a la relación del difrencial de referencia (dtref) respecto del coeficiente corrector de medida (A).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2005/001295.

Solicitante: MAPSEC.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 80 rue de Paris 93100 Montreuil FRANCIA.

Inventor/es: DELPECH,PATRICK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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))

PDF original: ES-2529450_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para equilibrado de emisores de una instalación de calefacción.

La presente invención se refiere a un procedimiento para equilibrado de una instalación de calefacción/refrigeración de locales de tipo con circulación de agua bitubo.

Se sabe que el equilibrado de una instalación de calefacción central con circulación de agua caliente, 5 consiste en asegurar un reparto del caudal de bombas de circulación de agua que esté en correspondencia con la potencia los radiadores irrigados. En este tipo de instalación se sabe que los radiadores están dispuestos en derivación entre una línea de entrada de agua caliente y una línea de retorno. Por regla general, cada radiador está provisto de una válvula de equilibrado, cuya posición permite controlar el caudal de agua caliente que le atraviesa y, en consecuencia, la cantidad de calor liberada por el mismo. Este tipo de válvula se denomina válvula de equilibrado 10 de primer nivel, ya que permite la regulación del caudal más cerca de uno o más radiadores. Se sabe que cuando la instalación es grande, se preveen válvulas de segundo nivel que permiten la regulación del caudal de un conjunto de radiadores equilibrados mutuamente mediante las válvulas de primer nivel. Se sabe que cuando la instalación es muy grande, se preveen válvulas de tercer nivel que permiten la regulación del caudal de varios conjuntos de radiadores equilibrados mutuamente por las válvulas de segundo nivel. 15

Una de las dificultades encontradas durante el equilibrado este tipo de instalación es una mala realización provinente de un mal reparto de caudales entre los diferentes radiadores o conjuntos de radiadores que genera diferencias de calentamiento, diferencias que se aumentan además cuando la temperatura exterior disminuye. Una situación tal es extremadamente común, especialmente en instalaciones antiguas, y se traduce en falta de confort para el usuario y un sobreconsumo significativo que puede alcanzar del 10 al 20%. 20

La búsqueda de un buen equilibrio de una instalación se ve dificultada por el hecho de que, al efectuar una corrección del caudal en uno de los radiadores de una instalación, se modifica a la vez el caudal de otros radiadores de esta misma instalación.

Para evitar este inconveniente se ha propuesto, en el estado previo de la técnica, calcular previamente la posición de regulación del conjunto de válvulas de la instalación. Una operación tal, delicada debido a su 25 complejidad, impone además al diseñador, disponer del conjunto de planos exactos de la instalación que, en el caso de instalaciones antiguas, obligan a menudo al usuario a rehacer un trazado completo de la distribución.

También se ha propuesto realizar un equilibrado tal, midiendo, en válvulas especiales, el caudal de agua caliente que atraviesa cada válvula y corrigiendo el caudal de la misma de manera apropiada. Esta medición de caudal es habitualmente realizada mediante la medición de la pérdida de carga que existe en la válvula de 30 regulación. Aplicando a continuación diversos métodos, se converge hacia un equilibrio y ello más o menos fácilmente, en función de la instalación. Los principales inconvenientes de esta técnica de equilibrado son que, por una parte, se necesita una instalación que disponga válvulas especiales que permitan efectuar una medición tal y que, por otra parte, es preciso conocer los caudales a regular lo que, en el caso de intalaciones antiguas, impone a menudo rehacer un trazado completo de la distribución. 35

Igualmente se propuesto en el documento FR-A-2795491 y en el caso de la regulación de válvulas de primer nivel asociadas a radiadores, es decir, emisores cuya resistencia hidráulica es insignificante en comparación con la de las válvulas, medir las temperaturas de tuberías de alimentación y de retorno a nivel del radiador situado más aguas arriba de la serie, y determinar la diferencia de temperatura existente entre estos dos valores, en lo sucesivo denominada "diferencial de referencia", determinar para cada radiador de la serie, la diferencia entre la temperatura 40 de entrada del radiador más aguas arriba y la temperatura de salida del radiador considerado, demoninada en adelante "diferencial específico", establecer, para cada radiador de la serie, un coeficiente corrector de medida igual a la diferencia existente entre el valor del diferencial de referencia y un valor constituido por la diferencia existente entre el susodicho valor del diferencial de referencia y el susodicho valor del diferencial específico, multiplicado por un coeficiente de ajuste, establecido de manera empírica en un valor próximo a 2. 45

Según este procedimiento, se ha establecido, para cada radiador, un coeficiente de caudal relativo igual a la relación entre el diferencial de referencia y el coeficiente corrector de medición. De esta manera, el caudal de alimentación de un radiador determinado se corrige, multiplicando su caudal por el valor inverso del coeficiente de caudal relativo. Para realizar esta operación, se dispone de curvas que expresan la variación de caudal relativo q%Rn de una válvula de marca y tipo dado en función del número de vueltas N de su órgano de regulación y esto para una 50 diferencia de presión constante.

Estas curvas de caudal relativo q%Rn de una válvula de marca y tipo dado, en función del número de vueltas N de su órgano de regulación y esto para una diferencia de presión constante se pone a disposición por el fabricante o en caso contrario se miden en un banco hidráulico. Determinada de esta manera esta variación de caudal relativo q%Rn que es la propia de una válvula de marca y tipo dado, instalada sola sin alguna otra resistencia hidráulica en 55 serie. Se entiende que, cuando la válvula está en serie con alguna otra resistencia hidráulica, esta variación de caudal relativo q%Rn propia de la válvula ya no es aprovechable y tanto más cuanto esta resistencia hidráulica es grande en comparación con la de la válvula.

Esta es la razón por la que un procedimiento de regulación tal, está limitado al equilibrado de válvulas de primer nivel, dispuestas serie con emisores de muy baja resistencia hidráulica tales como radiadores o determinados convectores. Esto limita considerablemente la utilización porque estas válvulas de primer nivel son raramente accesibles en los edificios habitados.

El propósito de la presente invención es proponer un método de equilibrado que sea aplicable a las válvulas 5 de primer, de segundo y de tercer nivel en serie con emisores, cuya resistencia hidráulica puede ser grande e imposible de determinar. Tal es es, por ejemplo, el caso de elementos no desmontables, difíciles o imposibles de medir o calcular debido a la frecuente ausencia de planos de distribución y del ensuciamiento interior de redes con el tiempo, resistencias hidráilicas tales como las de columnas o de líneas de alimentación de emisorores, de baterías de calefacción o de refrigeración, de bucles de circuitos sanitarios, etc ...) . 10

Este procedimiento debe además evitar al usuario la penalización de utilizar válvulas especiales de medición de caudales, o la ejecución de trazados y cálculos complejos.

La presente invención tiene también por objeto un procedimiento de equilibrado de una instalación de calefacción/refrigeración según la reivindicación 1. El documento EP 0795724 A1 divulga el preámbulo de esta reivindicación. 15

Se sabe que, correctamente dimensionada, una válvula de regulación de caudal debe disponer, para gran apertura, de una autoridad de, al menos, 0, 5 de media y comprendida, en límites usuales, entre 0, 33 y 0, 66 (autoridad definida por la relación de la resistencia hidráulica de la válvula en gran apertura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para equilibrado una instalación de calefacción/refrigeración con circulación de agua que comprende, al menos, una serie de conjuntos (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) , estando dispuesto cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) en derivación entre una tubería de alimentación aguas arriba (1) y una tubería de retorno aguas abajo (3) , siendo cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) , regulable individualmente mediante, al menos, una de válvula de equilibrado de primer nivel (RO1, RO2, ROn) , caracterizado porque 5 comprende las etapas consistentes en:

- medir la temperatura (TA) de la tubería de alimentación (1) aguas arriba de la serie, y determinar la diferencia la temperatura, o el diferencial de referencia (dtref) entre esta temperatura (TA) y una temperatura (TB) ya sea a la temperatura de la tubería de retorno (3) aguas arriba de la serie ya sea una temperatura igual a la temperatura deseada para esta tubería, 10

- medir sucesivamente la temperatura (tsn) de salida de cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) de la serie, - determinar sucesivamente para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) , la diferencia entre la temperatura (TA) aguas arriba del primer conjunto de emisores (R1) y la temperatura de salida (tsn) de cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) , o diferencial específico, 15

- establecer para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) un coeficiente corrector de medición (A) igual a la diferencia existente entre el valor del diferencial de referencia (dtref) y un valor constituido por el producto de un coeficiente de ajuste (k) por la diferencia existente entre el susodicho valor del diferencial de referencia (dtref) y el susodicho valor del difrencial específico,

- establecer para cada conjunto (R1, R2, Rn) de emisores (E1, E2, En) un coeficiente de caudal relativo (Q%n) igual a 20 la relación del difrencial de referencia (dtref) respecto del coeficiente corrector de medida (A) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el coeficiente de ajuste (k) se encuentra próximo de 1, 5 durante un primer ciclo de ajuste y próximo a 1, 1 para los ciclos de ajuste eventuales siguientes.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque se corrige el caudal suministrado a un conjunto emisores determinado, multiplicando su caudal por el valor inverso del coeficiente de 25 caudal relativo.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque se asegura el posicionamiento del órgano de regulación de la válvula (ROn) a regular, con referencia a la respuesta hidráulica de esta válvula bajo presión constante, corregida por la resistancia hidráulica en serie según la formula:

donde qvN: es el caudal en m3/h de la válvula, qv1N: es el caudal en m3/h de la válvula tal como se indica por el fabricante o tal como se mide en un banco hidráulico, âp : es la presión de determinacion de qv1N en bares, 35

k1: es el coeficiente de ajuste de autoridad,

KvS: es el caudal en m3/h a 105 Pa de válvulas de equilibrado más representativas del mercado en posición de gran apertura.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque, cuando se comprueba que una válvula ha sido demasiado cerrada o demasiado abierta durante un primera regulación, se corrige el coeficiente de ajuste de 40 autoridad k1 asociado a la misma, aumentándolo con un límite superior de valor de 2.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque cuando se comprueba que una válvula ha sido insuficientemente abierta o insuficientemente cerrada durante una primera regulación, se corrige el coeficiente de autoridad k1 asociado a la misma, dismunuyéndolo con un límite inferior de valor 0, 5.