Estructuras modulares (2), procedimientos de instalación y suelos radiantes con ventilación,

que permiten mejorar las características de transferencia de calor entre la superficie tratada y el aire del local a acondicionar. De este modo, se reivindican estructuras modulares (2) construidas o moldeadas de forma que su cara inferior, una vez soportada sobre el forjado (1) o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuesta sobre dicho forjado, conformen conductos de circulación horizontales (3) y, alternativamente, verticales (4); además, dichas estructuras modulares (2) pueden presentar o incluir una capa de material aislante térmico (6) en su cara superior, bien apta para la instalación sobre ella de estructuras para la fijación y soporte de elementos calefactores, bien construida o moldeada de forma que permita la fijación y soporte directo de dichos elementos. Adicionalmente, se reivindican procedimientos de instalación de dichas estructuras modulares, y suelos radiantes con ventilación que comprenden dichas estructuras modulares.

Estructuras modulares, procedimientos de instalación y suelos radiantes con ventilación.

Campo de la invención

La presente invención pertenece al campo técnico de los sistemas de climatización, concretamente a los que utilizan el suelo como unidad terminal para combatir la carga térmica sensible de un local. Es objeto de la presente solicitud de patente una estructura modular con diferentes conformaciones que permite la instalación de suelo radiante con ventilación, mejorando las características de transferencia de calor entre la superficie tratada y el aire del local; los procedimientos de instalación de dichas estructuras modulares, y los suelos radiantes con ventilación que comprenden dichas estructuras modulares.

Antecedentes de la invención

Para proporcionar a los edificios condiciones térmicas y de humedad adecuadas se utilizan una gran variedad de sistemas de climatización. Debe combatirse la carga sensible, que tiende a modificar la temperatura seca. Por ejemplo, la radiación solar que entra en el local provoca carga sensible. También debe combatirse la carga latente, es decir la que tiende a modificar la humedad de la zona. Por ejemplo, el vapor de agua aportado por la respiración de personas. Además es obligatorio garantizar la calidad de aire interior, normalmente mediante la aportación de aire nuevo al menos filtrado.

Entre los sistemas de climatización se encuentran los que utilizan como unidad terminal suelos radiantes. Se trata de colocar bajo el acabado superficial del suelo y una capa de mortero de nivelación, bien una red de tuberías por donde circula agua, bien una red de cables eléctricos calefactores.

Cuando un local requiere calefacción, y para el caso de suelos radiantes que utilizan agua, el agua entra en la tubería por ejemplo a 35ºC y sale a 30ºC. Estos sistemas están muy extendidos y son bien conocidos por sus ventajas. En el caso de requerir refrigeración las tuberías reciben agua por ejemplo a 15ºC y la retornan a 20ºC.

La utilización de suelos radiantes para refrigeración presenta dos problemas fundamentales. El primero es que la temperatura del suelo no pueda bajar de la temperatura de rocío del aire del local, ya que se produciría condensación con peligro de caídas, generación de moho, etc. El segundo problema se deriva de que al enfriarse el aire en contacto con el suelo, aumenta su densidad y tiende a quedar en la zona inferior sin alcanzar a los ocupantes y provocando tasas de transferencia de calor por convección entre el suelo y el aire muy bajas. Los dos efectos combinados limitan la potencia que un suelo frío combate a unos 50 W/m2.

Finalmente hay que destacar que cuando se utilizan suelos como unidad terminal, tanto en refrigeración como en calefacción, se requiere obligatoriamente instalar un sistema de aportación de aire nuevo para garantizar la calidad de aire a que obliga la reglamentación en todos los países. Es decir, el suelo no puede utilizarse como sistema de climatización si no se acompaña de un sistema de ventilación. Esto exige a su vez unidades terminales para aire (difusores, toberas, rejillas, etc) que son independientes del sistema de suelo. Para ello se dispone de una red de conductos y ventiladores que vehicula el aire hasta el local.

Concluyendo, cuando se utilizan suelos radiantes, existen problemas de limitación de la carga a combatir (en el caso de refrigeración) , y de obligación de utilización de sistemas adicionales para la impulsión de aire. Es, por tanto, deseable una solución constructiva que permita resolver estos dos problemas.

La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante estructuras modulares que permiten la incorporación a suelos radiantes de conductos por donde circula el aire de ventilación. Entre dichos conductos se incluyen, cuando procede, pasos de aire verticales hasta los difusores de suelo, que impulsan el aire de ventilación (filtrado y tratado) sobre la superficie del mismo.

Descripción de la invención

Los suelos radiantes convencionales están constituidos por una plancha de material aislante que sirve de soporte bien a los tubos por donde circula el agua, bien a cables eléctricos calefactores. Esta plancha se coloca sobre el forjado y, una vez dispuestos los tubos o los cables, se cubre con una capa de mortero de nivelación y el acabado superficial del suelo (mármol, gres, etc) . Los conductos que se proponen en la presente invención se practican horizontalmente en esta plancha, creándose secciones de paso para que circule el aire de ventilación a baja velocidad.

De este modo, un primer aspecto de la invención se refiere a estructuras modulares construidas o moldeadas de forma que su cara inferior, una vez soportada sobre el forjado o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuesta sobre dicho forjado, conforma al menos un conducto de circulación paralelo a su eje horizontal por el que es impulsado el aire de ventilación.

Los conductos horizontales de cada estructura modular encajan unos con otros creando pasos de aire hasta los elementos de difusión que están conectados por un paso de aire vertical con los conductos horizontales. Un segundo aspecto de la invención se refiere, conforme a lo anterior, a estructuras modulares que comprenden, además, al menos un conducto de circulación paralelo a su eje vertical comunicado, por el que es impulsado el aire de ventilación a través de la cara superior de la estructura modular, y que se comunica con el conducto de circulación paralelo a su eje horizontal.

Una vez colocadas las estructuras modulares sobre el forjado o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuesta sobre dicho forjado, se instalan, sobre las mismas, los elementos calefactores (tubos de agua o cables calefactores) .

Un tercer objeto de la presente invención se refiere a estructuras modulares (conforme a los objetos primero y segundo de la invención) que presentan o incluyen una capa de material aislante térmico en su cara superior, apta para la instalación sobre ella de guías, raíles, mallas o cualquier otra estructura para la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores. Alternativamente, un cuarto objeto de la presente invención se refiere a estructuras modulares (conforme a los objetos primero y segundo de la invención) que presentan o incluyen una capa de material aislante térmico en su cara superior construida o moldeada de forma que permite directamente la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores, por ejemplo mediante tetones.

La presente invención reivindica, además, tanto procedimientos de instalación de suelo radiante que utilizan estructuras modulares conforme a (i) los objetos primero y segundo de la invención, (ii) al tercer objeto de la invención, o (iii) al cuarto objeto de la invención; como suelos radiantes que comprendan estructuras modulares conforme a (i) los objetos primero y segundo de la invención, (ii) al tercer objeto de la invención, o (iii) al cuarto objeto de la invención.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describen los dibujos anexos a esta descripción y que representan diferentes modos de realización de las estructuras modulares objeto de la presente invención:

Figura 1. Representación gráfica de una estructura modular conforme al primer objeto de la invención.

Figura 2. Representación gráfica de una estructura modular conforme al segundo objeto de la invención.

Figura 3A. Representación gráfica de una estructura modular conforme al tercer objeto de la invención.

Figura 3B. Representación gráfica de otra realización preferida de una estructura modular conforme al tercer objeto de la invención.

Figura 4A. Representación gráfica de una estructura modular conforme al cuarto objeto de la invención.

Figura 4B. Representación gráfica de otra realización preferida de una estructura modular conforme al cuarto objeto de la invención.

Descripción detallada de modos de realización preferidos A continuación, y sin carácter limitativo, se describen los siguientes modos de realización preferidos:

Estructuras modulares Conforme al primer objeto de la invención (figura 1) , la estructura modular (2) se coloca directamente sobre el forjado de hormigón (1) y presenta dos conductos horizontales (3) perpendiculares entre sí. Los conductos de circulación horizontales (3) constituyen...

1. Estructura modular para suelo radiante caracterizada por estar construida o moldeada de forma que su cara inferior, una vez soportada sobre el forjado (1) o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuesta sobre dicho forjado, conforma al menos un conducto de circulación (3) paralelo a su eje horizontal por el que es impulsado el aire de ventilación.

2. Estructura modular para suelo radiante según la reivindicación anterior caracterizada porque comprende, además, al menos un conducto de circulación (4) paralelo a su eje vertical, por el que es impulsado el aire de ventilación a través de la cara superior de la estructura modular (2) , y que se comunica con el conducto de circulación (3) paralelo a su eje horizontal.

3. Estructura modular para suelo radiante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada por presentar o incluir una capa de material aislante térmico (5) en su cara superior apta para la instalación sobre ella de guías, raíles, mallas o cualquier otra estructura para la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores.

4. Estructura modular para suelo radiante según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizada por presentar o incluir una capa de material aislante térmico (6) en su cara superior construida o moldeada de forma que permite directamente la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores, por ejemplo mediante tetones.

5. Procedimiento de instalación de suelo radiante caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

1) Colocación sobre el forjado o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuesta sobre dicho forjado, de estructuras modulares conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

2) Colocación de las tuberías o cables calefactores;

3) Realización de las conexiones oportunas para el correcto funcionamiento de las tuberías o cables calefactores;

4) Cubrimiento con mortero o material constructivo equivalente; y 5) Colocación del pavimento.

6. Procedimiento de instalación de suelo radiante según la reivindicación anterior caracterizado por que las estructuras modulares colocadas en la etapa (1) son tanto estructuras modulares conforme a la reivindicación 1 como estructuras modulares conforme a la reivindicación 2, y por comprender, además, las siguientes etapas a realizar después de la etapa (1) y antes de la etapa (2) :

• Colocación de una lámina de material aislante térmico sobre las estructuras modulares; y

• Colocación, sobre dicha lámina de material aislante, de guías, raíles, mallas o cualquier otra estructura para la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores.

7. Procedimiento de instalación de suelo radiante según la reivindicación 5 caracterizado por que las estructuras modulares colocadas en la etapa (1) son conforme a la reivindicación 3, combinando aquellas que carecen de conducto de aireación paralelo a su eje vertical con otras que presentan dicho conducto, y por comprender, además, las siguiente etapa a realizar después de la etapa (1) y antes de la etapa (2) :

• Colocación, sobre las estructuras modulares de guías, raíles, mallas o cualquier otra estructura para la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores

8. Procedimiento de instalación de suelo radiante según la reivindicación 5 caracterizado por que las estructuras modulares colocadas en la etapa (1) son conforme a la reivindicación 4, combinando aquellas que carecen de conducto de aireación paralelo a su eje vertical con otras que presentan dicho conducto.

9. Suelo radiante caracterizado por que comprende:

1) Estructuras modulares para suelo radiante construidas o moldeadas de forma que su cara inferior, una vez soportadas sobre el forjado (1) o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuestas sobre dicho forjado, conforman al menos un conducto de circulación (3) en cada estructura modular, paralelo a su eje horizontal, por el que es impulsado el aire de ventilación; y 2) Estructuras modulares para suelo radiante construidas o moldeadas de forma que su cara inferior, una vez soportadas sobre el forjado (1) o cualquier estructura o capa, aislante o constructiva, dispuestas sobre dicho forjado, conforman

1. al menos un conducto de circulación (3) en cada estructura modular, paralelo a su eje horizontal, por el que es impulsado el aire de ventilación; y

2. al menos un conducto de circulación (4) en cada estructura modular, paralelo a su eje vertical, por el

que es impulsado el aire de ventilación a través de la cara superior de la estructura modular (2) , y estando dicho conducto de circulación (4) comunicado con el conducto de circulación (3) .

10. Suelo radiante según la reivindicación anterior caracterizado por que las estructuras modulares, conformen o no al menos un conducto de circulación (4) en cada estructura modular, presentan o incluyen, en su capa superior, una capa de material aislante térmico (5) en su cara superior apta para la instalación sobre ella de guías, raíles, mallas o cualquier otra estructura para la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores.

11. Suelo radiante según la reivindicación 9 caracterizado por que las estructuras modulares, conformen o no al menos un conducto de circulación (4) en cada estructura modular, presentan o incluyen, en su capa superior, una capa de material aislante térmico (6) construida o moldeada de forma que permite directamente la fijación y soporte de tuberías o cables calefactores, por ejemplo mediante tetones.