CALDERA MIXTA ELECTRICA.

Caldera mixta eléctrica que comprende:

un tanque de agua (32),

teniendo el tanque (32) por lo menos un elemento de calefacción eléctrico (17) en el mismo;

un primer intercambiador de calor (31) que tiene un lado de entrada de calor y un lado de salida de calor:

un primer circuito de intercambio de calor (19) que conecta fluidamente el lado de entrada de calor del primer intercambiador de calor (31) con el tanque (32);

una primera bomba de agua (23) adaptada para hacer circular agua desde el tanque (32) a través del primer circuito de intercambio de calor (19); y

una tubería de suministro de agua caliente (46) con un extremo adaptado para conectarse a la red de abastecimiento de agua y el otro extremo conectado al lado de salida de calor del primer intercambiador de calor (31);

en la que el lado de salida de calor del primer intercambiador de calor (31) se adapta para conectar la tubería de suministro de agua caliente (46) a una salida de agua caliente (28), caracterizada porque, por lo menos una parte de la tubería de suministro de agua caliente (46) pasa por el interior del tanque (32)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06254206.

Solicitante: CURTIS, GEORGE.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: 10 SUMMERFIELD ROAD,CUMBERNAULD GLASGOW G67 4RA.

Inventor/es: CURTIS,GEORGE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 10 de Agosto de 2006.

Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24H1/22D
  • F24H1/52 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24H CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA O DE AIRE, QUE TIENEN MEDIOS PARA PRODUCIR CALOR, EN GENERAL (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor C09K 5/00; hornos de cracking térmico no catalítico C10G 9/20; dispositivos, p. ej. válvulas, para ventilación o aireación de recintos F16K 24/00; purgadores de agua de condensación o dispositivos análogos F16T; producción de vapor F22; aparatos de combustión F23; estufas domésticas u hornillas F24B, F24C; sistemas de calefacción doméstica o de otros lugares F24D; hornos, hornos de cuba, retortas F27; cambiadores de calor F28; dispositivos o elementos de calentamiento eléctrico H05B). › F24H 1/00 Calentadores de agua que tienen medios para producir calor, p. ej. caldera, calentador de agua instantáneo, calentador de agua por acumulación térmica (F24H 7/00, F24H 8/00 tienen prioridad; partes constitutivas F24H 9/00; calderas de vapor F22B; estufas u hornillas de uso doméstico con medios adicionales para calentar agua F24B 9/00, F24C 13/00). › con intercambiadores de calor para el agua sanitaria (F24H 1/50 tiene prioridad).

Clasificación PCT:

  • F24D11/00 F24 […] › F24D SISTEMAS DE CALEFACCION DOMESTICA O PARA OTROS LUGARES, p. ej. SISTEMAS DE CALEFACCION CENTRAL; SISTEMAS PARA SUMINISTRAR AGUA CALIENTE DE USO DOMESTICO; SUS ELEMENTOS O PARTES CONSTITUTIVAS (prevención de la corrosión C23F; suministro de agua en general E03; utilización del vapor o de los condensados provinientes, bien de la extracción o bien del escape de las plantas motrices a vapor para fines de calentamiento F01K 17/02; purgadores de agua de condensación F16T; estufas u hornillas para uso doméstico F24B, F24C; calentadores de agua o de aire que tienen medios para producir vapor F24H; sistemas combinados de calefacción y refrigeración F25B; aparatos o elementos cambiadores de calor F28; eliminación de incrustaciones F28G; elementos o disposiciones de calefacción eléctrica H05B). › Sistemas de calefacción central que utilizan el calor acumulado en masas de materiales (conjuntos de almacenamiento de calor F24D 15/02; masas de materiales acumuladores, véanse las subclases apropiadas).
  • F24D19/10 F24D […] › F24D 19/00 Detalles (de calentadores de aire o de agua F24H 9/00; de dispositivos cambiadores de calor o de transferencia de calor, de aplicación general F28F). › Dispositivos o montaje de dispositivos de control o de seguridad (válvulas de control F16K; siendo controlado solamente el calor F24H 9/20).
  • F24D3/08 F24D […] › F24D 3/00 Sistemas de calefacción central por agua caliente (F24D 10/00, F24D 11/00 tienen prioridad). › combinados con sistemas de suministro doméstico de agua caliente.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

Caldera mixta eléctrica.

La presente invención se refiere a una caldera mixta eléctrica concretamente, aunque no exclusivamente, para su uso en sistemas de calefacción domésticos.

Una caldera mixta eléctrica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocida a partir del documento GB 2 423 569.

Las calderas mixtas eléctricas convencionales se diseñan para calentar y suministrar agua tanto al circuito de calefacción central como a los grifos de agua caliente. A menudo, se requiere que las calderas calienten y suministren agua tanto al circuito de calefacción como a los grifos al mismo tiempo, si se solicita agua caliente mientras está funcionando la calefacción central. En tales circunstancias, las calderas mixtas convencionales pueden tener problemas para suministrar agua caliente a los grifos con una velocidad de flujo suficientemente alta.

En las calderas mixtas convencionales, se utiliza un intercambiador de calor de placas para calentar agua de la red de camino a los grifos. El intercambiador de calor recibe agua de un tanque de almacenamiento del circuito de calefacción central y transfiere parte del calor del agua de la calefacción central a la red de abastecimiento de agua a medida que pasa por el intercambiador de calor. Como existe una gran diferencia de temperatura entre el agua de la calefacción central, p. ej., 80 grados Celsius, y el agua de la red, p. ej. 5 grados Celsius, la transferencia de calor a través del intercambiador de calor no resulta tan eficaz como lo sería si la diferencia de temperatura a través del intercambiador de calor fuese menor.

Ejemplos de las calderas mixtas de la técnica anterior se describen en EP 0 675 326 y EP 0 984 226.

Es un objetivo de la presente invención obviar o mitigar una o más de estas desventajas.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una caldera mixta eléctrica que comprende:

un tanque de agua, teniendo el tanque por lo menos un elemento de calefacción eléctrico en el mismo;
un primer intercambiador de calor que tiene un lado de entrada de calor y un lado de salida de calor;
un primer circuito de intercambio de calor que conecta fluidamente el lado de entrada de calor del primer intercambiador de calor con el tanque;
una primera bomba de agua adaptada para hacer circular agua desde el tanque a través del primer circuito de intercambio de calor; y una tubería de suministro de agua caliente que tiene un extremo adaptado para conectarse a la red de abastecimiento de agua y el otro extremo conectado al lado de salida de calor del primer intercambiador de calor;

en la que el lado de salida de calor del primer intercambiador de calor se adapta para conectar la tubería de suministro de agua caliente a una salida de agua caliente, y por lo menos una parte de la tubería de suministro de agua caliente pasa por el interior del tanque.

Preferentemente, la parte de la tubería de suministro de agua caliente que pasa por el interior del tanque tiene por lo menos parcialmente forma de un serpentín.

Preferentemente, la caldera comprende adicionalmente un conmutador de flujo en la tubería de suministro de agua caliente, adaptado el conmutador de flujo para controlar el funcionamiento de la primera bomba de agua.

Preferentemente, la caldera comprende adicionalmente por lo menos un primer termostato situado adyacente al por lo menos un elemento de calefacción, adaptado el primer termostato para controlar el funcionamiento del elemento de calefacción. Lo más preferentemente, la caldera comprende una pluralidad de elementos de calefacción, y cada elemento de calefacción tiene un primer termostato dedicado adyacente al mismo.

Preferentemente, el tanque se adapta para conectarse fluidamente a ambos extremos de un circuito de calefacción central circulatorio, y la caldera comprende adicionalmente una segunda bomba de agua adaptada para hacer circular agua desde el tanque a través del circuito de calefacción central.

Preferentemente, la caldera comprende adicionalmente un segundo termostato adaptado para controlar el funcionamiento de la segunda bomba de agua. El segundo termostato se sitúa en el tanque adyacente a la tubería de suministro de agua caliente.

Preferentemente, la caldera comprende adicionalmente una tubería de desviación del agua de la red adaptada para conectar la red directamente a la salida de agua caliente, y una válvula mezcladora ajustable adaptada para conectar el lado de salida de calor del primer intercambiador de calor y la tubería de desviación con la salida de agua caliente.

Preferentemente, la tubería de desviación incluye un conducto de llenado conectado fluidamente al tanque, incluyendo el conducto de llenado una válvula de llenado adaptada para permitir selectivamente el agua de la red en el tanque.

Preferentemente, la caldera comprende adicionalmente:

un segundo intercambiador de calor con un lado de entrada de calor y un lado de salida de calor;
un segundo circuito de intercambio de calor que conecta fluidamente el lado de salida de calor del segundo intercambiador de calor con el tanque;
un tercer circuito de intercambio de calor que conecta fluidamente el lado de entrada de calor del segundo intercambiador de calor en un bucle cerrado; y
una fuente de calefacción auxiliar adaptada para calentar agua en un tercer circuito de intercambio de calor.

Preferentemente, la fuente de calefacción auxiliar es alimentada por energía solar.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de agua caliente y calefacción central que comprende una caldera mixta eléctrica de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, y un sistema de calefacción central circulatorio que tiene por lo menos un radiador en el mismo.

A continuación se describirá una forma de realización preferente de la presente invención, solamente a modo de ejemplo, con respecto al dibujo adjunto, en el que:

La Figura 1 muestra una vista esquemática de una caldera mixta eléctrica;

La Figura 2 muestra un diagrama de conexiones del circuito de control de la calefacción de la caldera de la Figura 1; y

La Figura 3 muestra un diagrama de conexiones del circuito de control del flujo utilizado con la caldera de la Figura 1.

La Figura 1 muestra una caldera mixta eléctrica de acuerdo con la presente invención. La caldera comprende un tanque cilíndrico en general 32 en el que se sitúa por lo menos un elemento de calefacción eléctrico. En la forma de realización ilustrada, se proporcionan cuatro elementos de calefacción 17, 21, 24, 25. El elemento o cada elemento de calefacción 17, 21, 24, 25 se proporciona con un termostato primero dedicado (no mostrado) adyacente al mismo y adaptado para controlar el elemento de calefacción 17, 21, 24, 25 de una manera convencional. La caldera incluye una serie de conmutadores para asegurar su funcionamiento seguro. El primero de estos conmutadores es un conmutador de baja presión 2 que monitoriza la presión dentro del tanque 32. Si la presión cae por debajo de un valor predeterminado, el conmutador 2 se abrirá para cortar la energía a los elementos de calefacción 17, 21, 24, 25. El segundo sensor es un conmutador de alta temperatura 3 que monitoriza la temperatura dentro del tanque 32. Si la temperatura del agua sube por encima de un nivel predeterminado, el conmutador 3 se abrirá, cortando nuevamente la energía a los elementos de calefacción 17, 21, 24, 25. También se proporciona una válvula de seguridad 4 para asegurar que la presión en el tanque no sube por encima de un nivel predeterminado. Estos componentes de seguridad se alojan en una primera sección de un cuadro eléctrico 5, que también aloja un circuito de control de calefacción 60 en una segunda sección. También se proporciona una segunda carcasa 22 en la caldera para alojar el circuito de control de flujo. Tanto el circuito de control de flujo como el de calefacción se describirán en mayor detalle más adelante con respecto a las Figuras 2 y 3.

Preferentemente, la caldera tiene una primera tubería de salida 7 a través de la cual el agua calentada por los elementos 17, 21, 24, 25 en el tanque 32 fluye a un circuito de calefacción central (no mostrado) que incorpora uno o más radiadores. Para controlar el flujo al circuito de calefacción central, la caldera puede proporcionarse con una bomba de calefacción central 8 y una válvula unidireccional 9 en la primera tubería de salida 7. Cuando el agua retorna...

 


Reivindicaciones:

1. Caldera mixta eléctrica que comprende:

un tanque de agua (32), teniendo el tanque (32) por lo menos un elemento de calefacción eléctrico (17) en el mismo;

un primer intercambiador de calor (31) que tiene un lado de entrada de calor y un lado de salida de calor:

un primer circuito de intercambio de calor (19) que conecta fluidamente el lado de entrada de calor del primer intercambiador de calor (31) con el tanque (32);
una primera bomba de agua (23) adaptada para hacer circular agua desde el tanque (32) a través del primer circuito de intercambio de calor (19); y
una tubería de suministro de agua caliente (46) con un extremo adaptado para conectarse a la red de abastecimiento de agua y el otro extremo conectado al lado de salida de calor del primer intercambiador de calor (31);
en la que el lado de salida de calor del primer intercambiador de calor (31) se adapta para conectar la tubería de suministro de agua caliente (46) a una salida de agua caliente (28), caracterizada porque, por lo menos una parte de la tubería de suministro de agua caliente (46) pasa por el interior del tanque (32).

2. Caldera según la reivindicación 1, en la que la parte de la tubería de suministro de agua caliente (46) que pasa por el interior del tanque (32) tiene por lo menos parcialmente forma de serpentín (20).

3. Caldera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un conmutador de flujo (26) situado en la tubería de suministro de agua caliente (46), el conmutador de flujo (26) adaptado para controlar el funcionamiento de la primera bomba de agua (23).

4. Caldera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente por lo menos un primer termostato situado adyacente al por lo menos un elemento de calefacción (17), el primer termostato adaptado para controlar el funcionamiento del elemento de calefacción (17).

5. Caldera según la reivindicación 4, en la que la caldera comprende una pluralidad de elementos de calefacción (17, 21, 24, 25), y cada elemento de calefacción (17, 21, 24, 25) tiene un termostato primero dedicado adyacente al mismo.

6. Caldera según la reivindicación 4 ó 5, en la que el tanque (32) se adapta para conectarse fluidamente a ambos extremos de un circuito de calefacción central circulatorio, y la caldera comprende adicionalmente una segunda bomba de agua (8) adaptada para hacer circular agua desde el tanque (32) a través del circuito de calefacción central.

7. Caldera según la reivindicación 6, que comprende adicionalmente un segundo termostato (16) adaptado para controlar el funcionamiento de una segunda bomba de agua (8).

8. Caldera según la reivindicación 7, en la que el segundo termostato (16) se sitúa en el tanque (32) adyacente a la tubería de suministro de agua caliente (46).

9. Caldera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una tubería de desviación del agua de la red (45) adaptada para conectar la red directamente a la salida de agua caliente (28), y una válvula mezcladora ajustable (29) adaptada para conectar el lado de salida de calor del primer intercambiador de calor (31) y la tubería de desviación (45) con la salida de agua caliente (28).

10. Caldera según la reivindicación 9, en la que la tubería de desviación (45) incluye un conducto de llenado (6) conectado fluidamente al tanque (32), incluyendo el conducto de llenado (6) una válvula de llenado (48) adaptada para permitir selectivamente el agua de la red al tanque (32).

11. Caldera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente:

un segundo intercambiador de calor con un lado de entrada de calor y un lado de salida de calor;
un segundo circuito de intercambio de calor que conecta fluidamente el lado de salida de calor del segundo intercambiador de calor con el tanque (32);
un tercer circuito de intercambio de calor que conecta fluidamente el lado de entrada de calor del segundo intercambiador de calor en un bucle cerrado; y
una fuente de calefacción auxiliar adaptada para calentar agua en un tercer circuito de intercambio de calor.

12. Caldera según la reivindicación 11, en la que la fuente de calefacción auxiliar es alimentada por energía solar.

13. Sistema de agua caliente y calefacción central que comprende una caldera mixta eléctrica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, y un sistema de calefacción central circulatorio con por lo menos un radiador en el mismo.


 

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