Sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido,

comprendiendo una unidad (1) de ventilación mecánica controlada, desde la que a través de conducciones (3) se extrae el aire de distintos recintos de una vivienda unifamiliar, en cuya unidad (1) de ventilación mecánica controlada van incorporados medios (5) que en función de la presión de entrada a la unidad (1) detectan las variaciones de presión en los conductos (3),y una caja (7) lógica de control que integra en memoria una curva de referencia caudal/presión, definiendo por encima de dicha curva una franja preestablecida, dentro de la cual se establece la zona de trabajo del ventilador (2) que forma parte de la unidad (1) de ventilación mecánica controlada

Sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido.

Sector de la técnica

La presente invención esta relacionada con los sistemas de ventilación controlados mediante regulación electrónica, proponiendo para ello un sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido, estando concebido este sistema para su aplicación fundamental en viviendas unifamiliares.

Estado de la técnica

En las viviendas unifamiliares o dependencias en donde conviven varias personas, el aire puede estar viciado, debido a la propia agrupación de personas, a olores desagradables provocados por el tabaco, a condiciones de humedad en los baños, a olores y vapores derivados de la cocción de alimentos, etc.

Por todo ello, es fundamental realizar una renovación del aire, para poder mantener unas condiciones de salubridad del ambiente interior adecuadas. Para ello se debe proceder a realizar una ventilación higiénica, mediante por ejemplo una ventilación mecánica controlada, en donde los intercambios de aire correspondan con las necesidades del recinto.

Para ello se vienen utilizando unos dispositivos denominados "Unidades de Ventilación Mecánica Controlada (VMC)" que, en esencia, se constituyen por una caja, en cuyo interior se aloja un ventilador, presentando dicha caja una entrada de mayor diámetro, para una conducción que se dirige hacia la cocina y varias entradas para conducciones que van hacia los baños y zonas húmedas de la vivienda; de manera que, a través de estas conducciones se extrae el aire de tales recintos que es después conducido al exterior de la vivienda, a través de la correspondiente tobera de salida de la unidad.

Un aspecto importante a tener en cuenta durante la renovación del aire es el consumo de esta unidad de ventilación, y puesto que estas unidades deben funcionar durante las 24 horas del día, se hace imprescindible rebajar, al máximo posible, el nivel de consumo eléctrico de alimentación de la unidad de ventilación.

Las unidades de ventilación convencionales vienen definidas por su curva característica, en la que el eje de ordenadas se corresponde con los valores de presión, y el eje de abscisas con los valores de caudal, de modo que dichas unidades de ventilación convencionales presentan unas características de ventilación en las que la presión disponible aumenta cuando el caudal disminuye.

En el origen de estas unidades se disponía en las bocas de los diferentes recintos una trampilla en funciones de estrangulador que regulaba el caudal de paso por dicha boca, en función de las necesidades del recinto. Por ejemplo si el recinto era un baño, al poner en marcha la ducha, la boca se abría al máximo para dejar pasar el máximo caudal posible y extraer así los vapores de la ducha. En el caso de que las bocas estuvieran obturando en mayor medida el caudal de paso, el ventilador seguía trabajando a una presión superior a la requerida y ello conllevaba un consumo excesivo e inútil.

Son conocidas soluciones que presentan una curva caudal/presión con "presión constante" o "caudal constante", como la descrita en la Patente de Estados Unidos US3.415.178. En esta Patente se describe la existencia de un sistema de control basado en el control de la velocidad del motor del ventilador y un sensor de presión localizado en la conducción de entrada; de manera que un cambio de la presión en esta conducción, causado por ejemplo por la apertura o cierre de unas trampillas, es detectado por el sensor de presión que convierte el cambio de presión en un cambio de la resistencia eléctrica que controla la velocidad del motor del ventilador; de forma que un cambio en la presión dentro de una de las conducciones de entrada, causada por ejemplo por la apertura o cierre de las trampillas, se traduce automáticamente en un cambio de la velocidad del motor del ventilador; de manera que se mantenga una presión constante en el flujo de aire desde las habitaciones; es decir que se trata de una solución de "presión constante".

Una solución de este tipo seria también la descrita en la Patente de Estados Unidos US5.019.757.La también Patente de Estados Unidos número US6.4 62.4 94, da por conocidas soluciones para el control del motor de un ventilador para obtener una "presión constante" o un flujo de "volumen constante" y reivindica una solución según la cual, la señal correspondiente a un valor actual de la velocidad del motor del ventilador es medida y comparada con el valor de una señal de control correspondiente a una velocidad requerida y la velocidad actual es ajustada por unos medios de control constituidos por un microcontrolador, al que se hacen llegar una serie de diferentes valores.

La Patente francesa FR 2.884.904 describe un método de regulación de la presión de un ventilador extractor de aire, para el uso en sistemas de ventilación de viviendas colectivas, no unifamiliares, en donde se recoge una solución de "presión variable" y "caudal variable", en la que la presión aumenta mientras lo hace el caudal, hasta un punto máximo, en el cual, la presión decrece con el caudal.

Esta solución hace referencia a un ventilador que lleva asociado un microcontrolador, el cual recoge información sobre el motor del ventilador en relación a la tensión e intensidad de alimentación del mismo.

El microcontrolador, integra en su memoria una curva de caudal/presión establecida a partir de unos parámetros previos relacionados con la red en donde va a actuar el ventilador. De modo que el microcontrolador comprende un programa que permite, a partir de un caudal que atraviesa el ventilador, determinar una presión utilizando la curva memorizada en dicho microcontrolador. De tal forma que, controlando la velocidad del motor del ventilador, se alcanza dicha presión requerida.

Esta realización sin embargo, presenta el inconveniente de necesitar calcular una curva de pérdidas de carga para cada instalación concreta y para cada uno de los ramales en su caudal mínimo y máximo, por lo cual, para minimizar el consumo del sistema de ventilación, se hace necesario realizar un estudio, lo que inherentemente lleva asociado un tiempo de preparación y un coste de ingeniería.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador, que responde a las necesidades de renovación de aire de una vivienda unifamiliar, de modo que el consumo del sistema de ventilación se ajusta a las necesidades de caudal de la instalación.

El sistema objeto de la invención está constituido por una unidad de ventilación mecánica controlada que dispone de un ventilador, una caja lógica de control y unos medios medidores de la presión a la entrada de dicha unidad, los cuales detectan cualquier variación en la presión de unas conducciones, que comunican la unidad de ventilación mecánica controlada con las zonas de extracción de aire (como baños, cocina, etc.).

La caja lógica de control, en su memoria interna, integra una curva de referencia de caudal/presión en relación a la unidad de ventilación mecánica controlada, delimitándose por encima de dicha curva, una franja preestablecida, dentro de la cual se establece la zona de trabajo del ventilador.

Dicha curva de referencia de caudal/presión, es una curva que define los caudales y presiones mínimos y máximos en función de los requerimientos de renovación de aire de acuerdo con las reglamentaciones de ventilación del mercado.

Las conducciones comprenden en sus extremos unas bocas provistas de unos medios de detección convencionales, como pueden ser detectores de humedad, de CO₂, contadores de personas, o cualquier solución análoga, de modo que en función de las necesidades de extracción de aire detectadas por dichos medios, se procede a la mayor o menor apertura de las bocas, lo cual provoca a su vez una variación en la presión de las conducciones. Esta variación es detectada por los medios medidores de presión de la unidad de ventilación mecánica controlada.

La caja lógica de control recibe así información continua de las revoluciones del motor del ventilador, y de la presión existente en la entrada al ventilador de la unidad de ventilación mecánica controlada, de modo que en cuanto se detecta una variación en la presión de las conducciones, la caja lógica envía una señal al motor del ventilador con la nueva presión, para que este adapte su...

1. Sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido, del tipo de ventiladores (2) de los que forman parte de una unidad (1) de ventilación mecánica controlada que, a través de unas conducciones (3) provistas de unas bocas (4) de apertura y cierre regulable, extrae el aire de los correspondientes recintos de una vivienda unifamiliar, caracterizado porque dicha unidad (1) de ventilación mecánica controlada comporta, en si misma, unos medios (5) que controlan la presión a la entrada del ventilador (2), detectando variaciones de la presión en las conducciones (3), y una caja (7) lógica de control en cuya memoria interna se integra una curva de referencia de caudal/presión, en relación con la unidad (1) de ventilación mecánica controlada, definiéndose, por encima de dicha curva (8), una franja (9) preestablecida, dentro de la cual, el correspondiente software, establece la zona de trabajo del ventilador (2),mediante la aportación a la caja (7) lógica de control del dato del número de revoluciones por minuto del ventilador (2) y de la presión a la entrada del ventilador (2), detectada por los medios (5).

2. Sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque las bocas (4) están provistas de unos medios (6) de detección, que comandan la apertura o cierre de las bocas (4) en función del caudal de aire necesario a extraer de los recintos, lo que conlleva una variación en la presión a la entrada del ventilador (2), variación esta que es detectada por los medios (5) de control de la presión situados dentro de la propia unidad (1) de ventilación mecánica controlada, junto a la boca de entrada del ventilador (2).

3. Sistema de ajuste automático de la presión de un ventilador en función del caudal requerido, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el software de la caja (7) lógica de control comprende un diagrama de bloques compuesto por un algoritmo (11), el cual suministra el valor deseado de la velocidad del motor (14) del ventilador (2), en función de la señal de presión real del sistema suministrada por un sensor (10) y de la velocidad real del motor (14) del ventilador (2) suministrada por un transductor (15), y un módulo (12) encargado de corregir el error, entre el valor deseado y el valor real de la velocidad del motor (14) del ventilador (2), suministrándole a dicho motor (14), mediante el buffer (13), la nueva velocidad de giro para ajustarse a las condiciones de presión de la instalación, manteniéndose estas condiciones mientras la presión requerida por el sistema este comprendida dentro de la franja (9) de trabajo del ventilador (2).