SISTEMA, PROCEDIMIENTO Y MAQUINARIA DE ENFRIAMIENTO Y/O REFRESCAMIENTO DE AIRE EN UN RECINTO - CON UN INTERCAMBIADOR (RADIADOR DE FRÍO).
Sistema con reinterpretación mejora y uso de elementos, esquema y maquinaria para refrigeración aire por convección en recinto habitable.
Equipo térmico (1) para producir agua fría (u otro elemento/fluido portador de temperatura) conducida hacia uno (8) o varios (11) intercambiadores/radiadores de frío.
El intercambiador/radiador de frío (8) se utiliza para refrigerar el aire de la estancia por convección (20). Retorno del aire caliente (23) de la estancia, a través de falso techo, "plenum" o conductos (22).
El intercambiador/radiador de frío es una batería de intercambio de temperatura con aletas (13) y serpentines (14) en varias filas y columnas (15) y bandeja de recogida de condensaciones (16). Las aletas que cubren el serpentín provocan un mayor rendimiento, aumentando la superficie de intercambio. Estos componentes quedan envueltos en un armazón, con elementos de anclaje a serpentines, aletas y elementos sustentantes. Control del sistema con termostato (10) y centralita de control automatizado (5).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200901917.
Solicitante: LLOBAT GUARINO, Emilio.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: LLOBAT GUARINO,Emilio, MARÍN GARCÍA,José Luis, JIMÉNEZ FERNÁNDEZ,José Ramón, MARTÍN GALLEGO,Miguel Ángel.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24D3/14 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION. › F24D SISTEMAS DE CALEFACCION DOMESTICOS, p. ej. SISTEMAS DE CALEFACCION CENTRAL; SISTEMAS PARA SUMINISTRAR AGUA CALIENTE DE USO DOMESTICO; SUS ELEMENTOS O PARTES CONSTITUTIVAS (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). › F24D 3/00 Sistemas de calefacción central por agua caliente (sistemas de calefacción urbana F24D 10/00; sistemas de calefacción central que utilizan el calor acumulado en las masas de materiales F24D 11/00). › incorporados en el techo, muro o suelo.
Fragmento de la descripción:
SISTEMA, PROCEDIMIENTO Y MAQUINARIA DE ENFRIAMIENTO Y/0 REFRESCAMIENTO DE AIRE EN UN RECINTO -CON UN INTERCAMBIADOR (RADIADOR DE FRIO) .
Sector de la Técnica.
La presente patente va referida a un procedimiento nuevo de enfriamiento del aire de un recinto. Es posible su reproducción y reiteración con fines industriales. Se pretende la patente del procedimiento, así como la maquinaria utilizada para ello.
Estado de la Técnica.
En el campo de la climatización o enfriamiento de aire en recintos habitables están extendidos los modelos de bomba de calor (transmisión por impulsión de aire) y suelos o techos radiantes (transmisión por convección) .
En el uso de bombas de calor, la impulsión de aire resulta muchas veces molesta y problemática para la salud: en el caso que nos interesa, el frío, el aire provoca corrientes que derivan en resfriados o dolores de garganta, entre otros.
Los suelos y techos radiantes, como competidores del sistema propuesto de transmisión por convección, en régimen de refrigeración, no pueden conducir agua en el interior de sus tuberías a temperaturas inferiores a 17°C-19°C, aproximadamente, ya que por debajo de dicha temperatura se producirían condensaciones (dependiendo de la zona climática y temporada) . Actualmente, compensan el no poder rebajar este límite deshumidificando el ambiente. Además, el refrescamiento por convección desde el suelo (radiante) contradice las leyes naturales de la termodinámica pues el frío tiende a descender, al contrario que el calor, que tiende a ascender. En los sistemas de techo refrescante existen paneles de falsos techos llenos de pequeñas tuberías que hay que ir ensamblando y que limitan la situación de luminarias y demás elementos que se empotren o cuelguen al techo, siendo, además, de coste importante. Pero, finalmente, dichos sistemas no solucionan el problema de las condensaciones que se pudieran crear.
Para ser efectivo el enfriamiento por convección, en función del recinto y las cargas térmicas, habría que enfriar el agua en los conductos hasta los 7°C-110C, sin necesidad de deshumidificar el ambiente, recogiendo y evacuando las condensaciones de agua. El sistema que se propone a patentar permite trabajar con estas temperaturas e inferiores y soluciona la recogida de condensaciones de agua que puedan producirse. Asimismo, se proponen unos emisores de frío tipo radiador, con determinadas características, no existentes ni comercializados en la actualidad.
Objeto de la invención s Se aplican Leyes de Termodinámica para crear un sistema mediante equipos y elementos, con tecnología existente en el mercado, que son modificados y utilizados para producir refrigeración de aire de un recinto. El novedoso sistema también prevé el retorno del aire y la recogida y desagüe de condensaciones. 10 Así pues, el objeto de la patente es el sistema (procedimiento) . con la reinterpretación y mejora de elementos. esquema y maquinaria necesaria propuestas para la refrigeración de aire por convección en un recinto, susceptible de ser habitable. Se consigue un sistema de enfriamiento sin la 15 impulsión del aire, muchas veces molesta y problemática para la salud. Es un sistema válido para viviendas, oficinas, etc ..... , por su salubridad, muy recomendable para hospitales, centros de tercera edad y demás. La combinación de este sistema con los existentes en el mercado para emisión de calor, tales como suelos radiantes, radiadores de calor y/o similares pueden 20 evitar la climatización por impulsión de aire y solucionar la recogida de condensaciones de agua. Descripción y principio de funcionamiento. 25 El principio básico es el empleo de un equipo térmico (central de producción de agua fría tipo bomba de calor, refrigeradora u otro elemento productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido portador de temperatura que no sea agua) , cuya tecnología, permita obtener 30 agua fría y agua caliente para diferentes usos (ACS, calefacción o refrigeración) . El agua fría (u otro elemento/fluido) obtenida del intercambio aire-agua se hace pasar por el equipo objeto de la presente patente para el acondicionamiento del aire del recinto en régimen de refrigeración (ver figura 1) . Las tuberías (con posible aislamiento, para evitar pérdidas) conducen el 35 agua fría (u otro elemento/fluido) al equipo a patentar. El equipo es una batería/intercambiador de calor que se utiliza para refrigerar el aire de la estancia por convección. Es muy importante el retorno del aire de mayor temperatura que hay en la estancia, que se produce, por 40 ejemplo, a través de un falso techo, en "plenum", o bien, mediante conductos. Este retorno se realiza debido a la diferencia de temperaturas entre el aire frío y el aire del ambiente. El aire del ambiente al ser más ligero que el frío tiende a ascender, por lo que se realiza un retorno natural al equipo. Se observa un ejemplo de dicho retorno en la figura 3. 45 El frío se transmite por convección en caso de fluidos: gases o líquidos, cuando absorben el frío en una porción y ésta se desplaza mezclándose con una más caliente cediéndole, así, frío. Este movimiento de convección es provocado por diferencias de densidad a causa de las diferencias de so temperatura, logrando así un movimiento de convección natural.La emisión o disipación de frío dependerá de la diferencia de temperaturas entre su superficie y el ambiente que lo rodea y de la cantidad de superficie en contacto con ese ambiente. A mayor superficie de intercambio y mayor diferencia de temperatura, mayor es el intercambio.
Por tanto, el agua enfriada (u otro elemento, fluido/gas refrigerante) que recorra el serpentín del equipo (colocado en varias capas) producirá el enfriamiento del aire retornado. Existen unas aletas (en malla) que cubren el serpentín y provocan, al enfriar desde el propio serpentín, un mayor rendimiento, aumentando la superficie de intercambio. La malla que conforma estas aletas podrá tener distintas separaciones entre sí, para regular la cantidad de aire que pase a través de las mismas. Las condensaciones se recogerán y desaguarán a la red, mediante una bandeja de recogida en la parte inferior del equipo. Esta bandeja será en aluminio y/o plástico, en dos capas, con aislamiento entre ambas capas resistente a la difusión del vapor de agua y condensaciones, con la intención que no se trasladen las recogidas en la bandeja a través de sí misma. Valga como ejemplo de dicho aislamiento, la espuma elastomérica a base de caucho sintético flexible, de estructura celular cerrada y con un elevado factor de resistencia a la difusión de vapor de agua.
El equipo será continuo o modulado, pudiendo interconectar varios módulos para facilitar la fabricación y montaje de los mismos. La cantidad y dimensiones de estos será variable según el cálculo de rendimientos necesario para cada estancia en función de los parámetros y características de la misma. La conexión de los desagües será con un tubo, en la zona inferior, que conecte con pieza en T invertida, o con similar función, todos los desagües dirigiendo el agua hacia un punto, con una tapa que oculte y embellezca los mismos, o bien, provocando que la parte inferior del armazón, donde se sitúa la bandeja de recogida de condensaciones, sea móvil en altura para crear una pendiente continua de los diferentes aparatos interconectados. Éstos también pueden ser instalados con una ligera pendiente que colabore al desagüe. El desagüe se conectará a la red de saneamiento, bien de manera vista u oculta. Antes de realizar dicha conexión se ejecutará un sifón para evitar el retorno de olores desde la red. Al interconectar varios aparatos, se taponará el desagüe de las bandejas de recogida de condensaciones que no se utilice.
El equipo de acondicionamiento de aire objeto de la presente patente puede ir colocado en un retranqueo del falso techo en su encuentro con paramentos verticales (ver figura 3, ejemplo en un posible "cortinero") , o bien ser un equipo de superficie quedando "visto" en el paramento vertical o empotrado en el propio paramento y/o techo. En el caso de quedar "visto" el armazón, tendrá características estéticas para tal fin.
Para el control del sistema se instalará un termostato y una centralita de control...
Reivindicaciones:
1. Sistema de enfriamiento, por convección, de un recinto a través de una maquinaria y un sistema constructivo posible caracterizado porque comprende los siguientes elementos: Un equipo de enfriamiento térmico, tipo bomba de calor (1) u otro elemento productor de agua fría-caliente o con funcionamiento mediante un fluido portador de temperatura que no sea agua, cuya tecnología, aire-agua, permite obtener agua fría y agua caliente para diferentes usos.
- Tuberías de impulsión (2) , con posible aislamiento, Bomba de circulación (3) de agua fría (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) hacia el equipo a patentar. lntercambiador/radiador (8) , en la reivindicación 2, con llaves de corte
(7) e interconexión posible con otros equipos (11) . El intercambiador dispondrá de desagüe con sifón (9) .
- Válvula de tres vías (6) , en el circuito de retorno del agua (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) que, en caso de tener temperatura suficiente, el agua retornada recirculará al circuito de impulsión (2) o bien, si la temperatura es insuficiente, hacia la central de producción de aire fría (1 ) .
- Centralita de control (5) que regula automáticamente el sistema en función de la temperatura del agua (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) y de las necesidades térmicas de la dependencia a enfriar, controladas éstas por un termostato (1 O) . Retorno del aire (23) de mayor temperatura que hay en la estancia al intercambiadorlradiador (8) , se produce a través de un falso techo en "plenum" o mediante conductos.
2. Sistema, según reivindicación 1, caracterizado porque el intercambiadorlradiador (8) de frío está, a su vez, formado por los siguientes elementos como componentes:
- Conductos de entrada y salida del agua (12) en cada uno de sus laterales o extremos: un lateral con un conducto que llega desde la Central de Producción de agua fría (u otro elemento portador de temperatura que sustituya al agua) , que será la entrada de agua y otro para la salida (retorno de agua hacia el equipo térmico) ; en el otro lateral la entrada y la salida de agua para conectar con otro intercambiador (11) . Envolvente-armazón (19) con sistema de anclajes a las aletas y a los elementos sustentantes (paramento horizontal y/o vertical) del equipo en la estancia a enfriar. Batería de intercambio de calor con aletas (13) y serpentines (14) en varias filas y columnas (15) , del tipo compacto agua-aire (podría ser también aire-aire, en caso de utilizar gas en lugar de agua) que cede el frío proveniente de las tuberías al recinto a acondicionar (transmisión por convección) . Las aletas (13) serán de aluminio, cobre, cobre
so estañado, revestimiento doble prepintados o en acero inoxidable AISI 304, para la obtención de una alta eficacia y rendimiento.
El serpentín se distribuirá en un número variable "n" de filas y columnas
(15) y, aumentando la longitud de las tuberías en función del cálculo y necesidades térmicas del recinto a enfriar (con la colocación de varios módulos) . Bandeja de recogida de condensados (16) , con pendiente y desagüe de los mismos. Tendrá una entrada en un extremo para conectar con otro equipo de enfriamiento (se inutilizará en caso de no existir dicha conexión) y una salida en el otro extremo con desagüe en sifón (9) para conectar a la red de saneamiento. Para evitar que las condensaciones
(17) atraviesen la bandeja de recogida, ésta dispondrá de un aislamiento frente a la condensación (18) a modo "sándwich".
- Termostato y sistema de control automático, conectable a un sistema de control domótico.
3. Sistema, según reivindicación 2 caracterizado porque el intercambiador/radiador (8) es modulable y ampliable en sí mismo, con número "n" de filas y columnas (15) de las tuberías que lo componen e interconectable (11) con varias unidades de estos intercambiadores/radiadores.
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