Acumulador estratificado.

Acumulador estratificado (4) con una conexión de agua fría (21) situada en la parte inferior del acumulador estratificado (4),

una entrada de agua caliente (22) en la parte superior del acumulador estratificado (4) así como una bomba (9) y un intercambiador de calor (13) entre la conexión de agua fría (21) y la entrada de agua caliente (22), equipado por lo menos con un sensor de temperatura (17, 18) situado en por lo menos un tubo buzo (15), caracterizado porque el nivel de altura del por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) se puede ajustar en el acumulador estratificado (4), y la distancia del por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) al extremo superior o al extremo inferior del tubo buzo (15) se puede ajustar mediante por lo menos un distanciador ajustable y/o intercambiable.

Acumulador estratificado La invención se refiere a un acumulador estratificado que contiene por lo menos un sensor de temperatura, así como a un procedimiento para el funcionamiento de este acumulador estratificado.

Los acumuladores estratificados se caracterizan porque en ellos tiene lugar una estratificación de temperaturas. De la zona inferior se extrae agua fría, que se calienta y que se vuelve a introducir en la zona superior del acumulador. De este modo se consigue que el acumulador esté lleno de agua caliente desde arriba hacia abajo. En los acumuladores estratificados se encuentra por lo general un tubo buzo a través del cual se introducen uno o varios sensores de temperatura. Si la temperatura medida en uno de los sensores de temperatura desciende por debajo de un valor umbral especificado, esto es señal de que es necesario recargar el acumulador. Una fuente de calor calienta el agua que se encuentra en el acumulador hasta que la temperatura en uno de los sensores de temperatura rebase un valor de temperatura predeterminado. En los edificios de viviendas se trata de mantener en reserva siempre un cierto volumen de agua caliente que se encuentra en un nivel de temperatura predeterminado. Este es el llamado volumen de temperatura de confort. Un acumulador de agua caliente suele estar dimensionado por lo general con un tamaño mayor que este volumen de temperatura confort. Esto tiene la ventaja de que durante el funcionamiento de los aparatos calentadores de células de combustible el volumen de agua restante se puede ir calentando constantemente con una carga pequeña. Los inconvenientes de los sistemas de acumuladores estratificados conocidos hasta la fecha según el estado de la técnica son que el volumen de temperatura de confort está predeterminado por la forma de construcción y que por lo tanto no existe una adaptación individual a las necesidades domésticas concretas.

El documento DE 297 17 741 U1 da a conocer un acumulador con un tubo buzo horizontal en el cual se encuentran dos sensores de temperatura.

El documento DE 1753294 A da a conocer un acumulador con un sensor de temperatura situado en una abrazadera de sujeción que se suelta y fija por medio de tornillos. Por lo tanto para efectuar el ajuste en altura es necesario desmontar los insertos para poder reajustar en altura la abrazadera de sujeción.

El documento genérico DE 196 45 138 A1 muestra dos sensores de temperatura en un tubo buzo vertical, estando ambos sensores de temperatura introducidos cada uno hasta el tope.

El documento DE 17 79 233 A1 muestra un sensor de temperatura que se puede ajustar a diferentes niveles de altura desplazándolo para ello por el interior de un manguito. El manguito tiene que estar realizado de modo estanco para evitar salidas de líquido.

La invención tiene por lo tanto como objetivo hacer posible el ajuste individual del volumen de temperatura de confort en función de con la demanda. De acuerdo con la invención se logra esto mediante un acumulador estratificado según la reivindicación 1. El nivel de altura del sensor de temperatura o de los sensores de temperatura se puede ajustar. Con un área de sección predeterminada del acumulador de agua caliente se obtiene por lo tanto el volumen multiplicando la superficie en planta del acumulador por la correspondiente distancia del sensor de temperatura al borde superior del acumulador. Se tiene la ventaja de que existen unas ayudas definidas para realizar el ajuste.

Mediante las características de la reivindicación 2 se describen variantes de estas ayudas para el ajuste. De modo equivalente a esto se muestran otras posibilidades para ajustar las ayudas para el ajuste según las características de la reivindicación 3.

De acuerdo con las características de la reivindicación dependiente 4 se obtiene la ventaja de que existe otra posibilidad de aportación de calor al acumulador de agua caliente. Esto es interesante principalmente para las fuentes de calor de baja potencia térmica, ya que estas pueden ceder calor de modo especialmente ventajoso a la zona fría.

De acuerdo con las características de la reivindicación 5 se obtiene la ventaja de que para este fin existe una fuente de calor especialmente conveniente. De acuerdo con las características de la reivindicación 6 resulta otra fuente de calor ventajosa.

De acuerdo con las características de la reivindicación 7 se designan fuentes de calor que son adecuadas para cargar el acumulador estratificado, incluso con gran potencia.

De acuerdo con las características de la reivindicación de proceso 8 se describe un procedimiento ventajoso para el funcionamiento de un acumulador estratificado que contenga por lo menos un sensor de temperatura. En este caso, en cuanto la temperatura en un primer sensor de temperatura desciende por debajo de un valor predeterminado, se calienta el acumulador estratificado con una intensa cesión de calor hasta que la temperatura en ese mismo sensor de temperatura o en otro segundo, rebasa otro valor predeterminado. De este modo se logra un calentamiento rápido de un volumen de temperatura de confort.

De acuerdo con las características de la reivindicación dependiente 9, y una vez que la temperatura en el sensor de temperatura citado en último lugar haya rebasado un valor predeterminado, se va calentando el acumulador estratificado ya solo lentamente por medio de una célula de combustible. Esto tiene la ventaja de que no es necesario desconectar una célula de combustible sino que se mantiene en funcionamiento con una potencia menor, lo cual garantiza unos tiempos de funcionamiento largos y por lo tanto reduce al mínimo el desgaste.

De acuerdo con las características de la reivindicación 10, la reducida aportación de calor se aporta a través de un intercambiador de calor situado en la parte inferior del acumulador estratificado. Por lo tanto la fuente de calor solo tiene que alcanzar un nivel de temperatura relativamente bajo.

De acuerdo con las características de la reivindicación de procedimiento 11 se puede ajustar el volumen de temperatura de confort mediante la regulación en altura del segundo sensor de temperatura.

La invención se describe a continuación con detalle sirviéndose de la figura.

La figura muestra un acumulador estratificado 4 conforme a la invención con un tubo buzo 15 en cuyo interior se encuentran a diferente nivel de altura dos sensores de temperatura 17, 18. El acumulador estratificado 4 dispone de una conexión de agua fría 21 a través de la cual puede afluir por una parte agua fresca fría y por otra parte se puede sacar del acumulador agua fría para calentarla y volver a conducirla a continuación nuevamente al acumulador a través de una entrada de agua caliente 22 situada en la parte superior. A través de la entrada de agua caliente 22 también se puede sacar agua caliente para un punto de consumo 23. Entre la entrada de agua fría 21 y la entrada de agua caliente 22 se encuentra una bomba 9 y un intercambiador de calor 13. En el acumulador estratificado 4 se encuentra además un intercambiador de calor 14 que está unido a un equipo calentador de célula de combustible. El equipo calentador de célula de combustible 1 está unido también con un desviador hidráulico 3. Con este desviador hidráulico 3 también está unido un equipo calentador adicional. Por el lado secundario del desviador hidráulico 3 se encuentra un circuito con una bomba 6 y un sistema de calefacción 5. En paralelo con esto hay un circuito con una bomba 8 y con el intercambiador de calor 13 antes descrito. Una válvula de conmutación 11 situada en el retorno del equipo calentador de células de combustible permite conmutar del circuito que pasa a través del desviador hidráulico 3, al circuito que transcurre a través del intercambiador de calor 14. En el retorno del equipo calentador de célula de combustible se encuentra un sensor de temperatura 20 en el trayecto de ida del circuito calentador, y detrás del desviador hidráulico 3 se encuentra un sensor de temperatura 19, y entre el intercambiador de calor 13 y la entrada de agua caliente 22 del acumulador estratificado 4 se encuentra un sensor de temperatura 16.

Si la temperatura presente en el sensor de temperatura 17 desciende por debajo de un valor umbral predeterminado, se pone en funcionamiento la célula de combustible con intensa cesión de calor. El calor se conduce a través del desviador hidráulico 3 y del intercambiador de calor 13 a la parte superior del acumulador estratificado 4, a través de la entrad de agua caliente 22, con lo cual... [Seguir leyendo]

1. Acumulador estratificado (4) con una conexión de agua fría (21) situada en la parte inferior del acumulador estratificado (4) , una entrada de agua caliente (22) en la parte superior del acumulador estratificado (4) así como una bomba (9) y un intercambiador de calor (13) entre la conexión de agua fría (21) y la entrada de agua caliente (22) , equipado por lo menos con un sensor de temperatura (17, 18) situado en por lo menos un tubo buzo (15) , caracterizado porque el nivel de altura del por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) se puede ajustar en el acumulador estratificado (4) , y la distancia del por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) al extremo superior o al extremo inferior del tubo buzo (15) se puede ajustar mediante por lo menos un distanciador ajustable y/o intercambiable.

2. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según la reivindicación 1, caracterizado porque el por lo menos un distanciador es ajustable de modo lineal o a intervalos.

3. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia del por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) al extremo superior o al extremo inferior del tubo buzo (15) está predeterminada fija mediante el por lo menos un distanciador no ajustable.

4. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la parte inferior del acumulador estratificado (4) está situado otro intercambiador de calor (14) .

5. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según la reivindicación 4, caracterizado porque el intercambiador de calor (14) está unido con el circuito de calor de una célula de combustible (1) .

6. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según la reivindicación 4, caracterizado porque el intercambiador de calor (14) está unido al circuito de calor de un colector solar.

7. Acumulador estratificado (4) con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el acumulador estratificado (4) se calienta por medio de un equipo calentador (2) , por una célula de combustible (1) y/o por un colector solar.

8. Procedimiento para el funcionamiento del acumulador estratificado (4) según una de las reivindicaciones 1 a 7, con por lo menos un sensor de temperatura (17, 18) de altura regulable situado en por lo menos un tubo buzo (15) , y con una célula de combustible (1) cuyo suministro de calor es variable, caracterizado porque en cuanto la temperatura desciende por debajo de un valor umbral predeterminado en un primer sensor de temperatura (17) , el acumulador estratificado (4) se calienta por la célula de combustible (1) con alta producción de calor, hasta que la temperatura en ese mismo sensor de temperatura (17) o en un segundo sensor de temperatura (18) haya superado otro valor umbral superior predeterminado.

9. Procedimiento para el funcionamiento de un acumulador estratificado (4) con una célula de combustible (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque una vez que la temperatura en el sensor de temperatura (17, 18) , que es competente para la medición del valor umbral superior, haya rebasado un valor umbral superior predeterminado, se calienta el acumulador estratificado (4) por la célula de combustible (1) de baja producción de calor.

10. Procedimiento para el funcionamiento de un acumulador estratificado (4) con una célula de combustible (1) según la reivindicación 9, caracterizado porque el acumulador estratificado (4) es calentado por la célula de combustible (1) de baja producción de calor a través de un intercambiador de calor (14) situado en la parte inferior del acumulador estratificado (4) .

11. Procedimiento para el funcionamiento de un acumulador estratificado (4) con una célula de combustible (1) según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el volumen de temperatura de confort se puede ajustar mediante el ajuste en altura del sensor de temperatura (17, 18) que es competente para medir el valor umbral superior.