Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier.

Sistema de aire acondicionado o climatización para uso domestico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier.

La presente invención

, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental basado en el Efecto Peltier, que utiliza para la generación de frío y calor unos módulos termoeléctricos que al serles aplicada una tensión eléctrica transfieren la temperatura de una de sus caras a la otra, obteniendo una diferencia de temperatura constante entre ambos lados de dichos módulos. De modo que si se refrigera una de sus caras la otra se enfría en la misma proporción y si se aumenta la temperatura de una de sus caras la otra se calienta en la misma proporción. Dichos módulos son conocidos comúnmente como células Peltier. Es fundamental por las características intrínsecas de estas células, utilizar para el enfriamiento o calentamiento de dichas células el aire climatizado del interior del espacio a climatizar.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201300215.

Solicitante: MERINO GUARDIOLA, Germán.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MERINO GUARDIOLA,Germán.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas que utilizan... > F25B21/02 (utilizando el efecto Peltier; utilizando el efecto Nerns-Ettinghausen (elementos termoeléctricos H01L 35/00, H01L 37/00))
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Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier.

Descripción:

Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental basado en el Efecto Peltier, que utiliza para la generación de frío y calor unos módulos termoeléctricos que al serles aplicada una tensión eléctrica transfieren la temperatura de una de sus caras a la otra, obteniendo una diferencia de temperatura constante entre ambos lados de dichos módulos. De modo que si se refrigera una de sus caras la otra se enfría en la misma proporción y si se aumenta la temperatura de una de sus caras la otra se calienta en la misma proporción. Dichos módulos son conocidos comúnmente como células Peltier. Es fundamental por las características intrínsecas de estas células, utilizar para el enfriamiento o calentamiento de dichas células el aire climatizado del interior del espacio a climatizar

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Este sistema de climatización, totalmente distinto de los sistemas tradicionales de climatización, proporciona numerosas ventajas con respecto a dichos sistemas. Las más importantes son las siguientes:

1. Eliminar totalmente la necesidad de utilizar compresores, condensadores y evaporadores, con la consiguiente eliminación de las tradicionales "unidades exteriores" que ocupan un espacio y son estéticamente indeseables.

2. Eliminar totalmente la utilización de cualquier tipo de gas, siendo totalmente respetuoso con el medioambiente.

3. Eliminar totalmente la necesidad de utilizar desagües, bombas, depósitos o garrafas para recoger el agua procedente de la condensación provocada por el enfriamiento del aire.

4. Obtener una renovación constante del aire del espacio a climatizar sin pérdida de temperatura, lo cual permite una reducción del consumo y un importante ahorro energético.

5. Disminuir notablemente el tiempo necesario para enfriar o calentar el espacio a climatizar.

6. Poder funcionar eficientemente independientemente de la temperatura ambiente exterior, cosa que no ocurre con los aires acondicionados convencionales, los cuales ven reducida su eficiencia con temperaturas ambiente extremas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION

Esta invención se compone de unos elementos termoeléctricos (células Peltier) que son en sí los generadores de frío y calor, de unos disipadores de un material conductor térmico (cobre, aluminio) para extraer la temperatura de las células Peltier, y de unos ventiladores que generan una corriente de aire. Esta al entrar en contacto con los disipadores produce un intercambio de temperatura calentando o enfriando el aire, según sea el caso.

El conjunto generador de frío/calor es una cámara dividida en dos partes por una pared hecha de células Peltier y láminas de cobre sobre las cuales están dispuestos unos disipadores (cobre/aluminio) por ambas caras de dicha pared, creando así dos cámaras unidas pero independientes que generan calor la una y frío la otra. Por estas cámaras se hace circular aire con ventiladores independientes. Este aire es tomado del interior del recinto a climatizar, pero mientras el aire que circula por la cámara interior es devuelto al recinto, el aire que circula por la cámara exterior es expulsado al exterior del recinto. El motivo de tomar el aire del interior del recinto y expulsarlo al exterior después de pasarlo por la cámara exterior es reducir o aumentar la temperatura de la cámara exterior (según se quiera frío o calor en el interior) , pues por su propia naturaleza las células Peltier proporcionan un salto térmico entre sus dos caras. Así pues, mientras más calor podamos disipar de la cámara exterior, más fría estará la cámara interior (en modo enfriamiento) y mientras más frío podamos disipar de la cámara exterior, más caliente estará la cámara interior (modo calor) . Distinguimos entre modo frío y modo calor porque las células Peltier funcionan en ambos sentidos. Si cambiamos la polaridad, la cara que antes enfriaba ahora calienta y viceversa.

La filosofía de esta invención se basa pues, en la utilización de células Peltier por un lado, y en la utilización del aire del interior del recinto a climatizar para modificar la temperatura de las caras de las células Peltier que están en la cámara exterior. Pues en modo frío, el aire utilizado para disipar el calor de la cámara exterior, al ser del interior, está a menor temperatura que la temperatura ambiente enfriando más la cámara exterior lo que provoca una menor temperatura en la cámara interior. Así mismo, cuanto más fría es la temperatura en el interior del recinto, por lo anteriormente expuesto, más frío obtenemos en la cámara fría y más rápidamente podemos enfriar la estancia y menos energía necesitamos.

Este proceso funciona exactamente igual en modo calor con solo cambiar la polaridad de las células Peltier.

El agua producida por la condensación al enfriar el aire es conducida a la parte trasera del aparato donde es evaporada con aporte de calor y es desalojada al exterior junto con el aire de rechazo.

El Aparato tiene un aporte de aire del exterior, ya sea mediante ventiladores o efecto venturi, que entra directamente en la cámara generadora de temperatura interior, cerrando el ciclo de renovación del aire.

La temperatura del aire recirculado en la estancia se regula dando o quitando potencia a las células Peltier, mientras que la temperatura de la habitación se controla con las revoluciones del ventilador de recirculación de aire.


 


Reivindicaciones:

1. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier, caracterizado por que utiliza células Peltier para la generación de frío y calor.

2. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por utilizar para refrigerar la parte caliente de las células Peltier (modo frío) o calentar la parte fría de las células Peltier (modo calor) , por el aire del interior del espacio a climatizar y su posterior expulsión al exterior.

3. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por renovar continuamente el aire del espacio a climatizar sin pérdida de temperatura, ya sea frío o calor.

4. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por eliminar el agua de la condensación, producida al enfriar el aire, por evaporación y evacuación a través de la salida de aire al exterior, eliminando así la necesidad de ningún sistema de desagüe.

5. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por constar de una única unidad interior (split) con conexión al exterior para entrada y salida de aire.

6. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por utilizar dos o más ventiladores para recircular el aire de climatización, generación de frío o calor, y renovación de aire.

7. Sistema de aire acondicionado o climatización para uso doméstico, comercial, industrial o medioambiental por células Peltier según la reivindicación 1ª, caracterizado además por utilizar opcionalmente un sistema de recirculación de aire frío o caliente (según sea el caso) directamente de la salida de aire interior a la cámara que expulsa el aire al exterior para incrementar el rendimiento térmico del aparato.