Calentador de agua plano con depósitos de acumulación de capacidad reducida.

Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc,

TM) de un calentador de agua plano (1)provisto de dos o más depósitos de acumulación (2.M, 2.V) que se comunican entre sí,

- en el que un depósito aguas arriba (2.M) recibe agua fría procedente de la instalación de abastecimientode agua y la distribuye hacia uno o más depósitos aguas abajo (2.V)

- y en el que los termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) garantizan que dichas temperaturas de calentamiento(Timp, Tacc, TM) se mantengan accionando / desactivando los elementos caloríficos (5)caracterizado porque

el volumen máximo (VU) de agua a la temperatura de utilización (Tu) que se puede obtener en unaextracción simple de dicho calentador de agua plano (1) se garantiza manteniendo el agua en el/losdepósito(s) aguas abajo (2.V) a una temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) y, en el depósitoaguas arriba (2.M), a una temperatura superior (TM) que es

- igual a dicha temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) aumentada en una sobretemperaturadeterminada (ΔTacc)

- y compatible con las normas de seguridad

Calentador de agua plano con depósitos de acumulación de capacidad reducida.

El objetivo de la presente invención es un calentador de agua de acumulación conocido como plano.

En la presente descripción, los términos siguientes tienen los significados siguientes.

-por "calentador de agua de acumulación estándar" o simplemente "calentador de agua estándar" se 10 entiende un calentador de agua de acumulación que presenta un solo depósito cilíndrico;

-por "temperatura de acumulación predeterminada Tacc" o simplemente "temperatura de acumulación Tacc" se entiende la temperatura máxima de acumulación en la que los medios de ajuste termostático permiten mantener el agua acumulada en el calentador de agua; la temperatura de acumulación Tacc es un parámetro típico de cada modelo de calentador de agua, en general comprendido entre 60 y 75 °C e inferior

en por lo menos entre 10 y 15 °C a la temperatura de acumulación compatible con las normas de seguridad; -por "temperatura de ajuste Timp" se entiende la temperatura del agua opcional que el usuario puede determinar y que como máximo puede ser igual a la temperatura de acumulación Tacc;

-por "temperatura de uso Tu" se entiende la temperatura a la que se considera el agua caliente tal como se utiliza en los servicios públicos (generalmente Tu = 40 °C) ; en los servicios públicos se alcanza dicha 20 temperatura mezclando el agua procedente del calentador de agua con la agua fría procedente de la

instalación de abastecimiento de agua a una temperatura Th (generalmente Th = 15 °C) ; -por "capacidad Vc" se entiende que el volumen total de agua contenida en los depósitos que presenta un calentador de agua; -por "volumen de agua útil Vu" se entiende el volumen máximo de agua a la temperatura de uso Tu que se 25 puede obtener en una única extracción de un calentador de agua mantenido a la temperatura máxima permitida por el fabricante; -son "equivalentes" dos calentadores de agua de acumulación que se caracterizan por presentar el mismo volumen de agua útil Vu; -por "calentador de agua de acumulación plano" o, más brevemente, "calentador de agua plano", se entiende un calentador de agua de acumulación que presenta una de las tres dimensiones, en particular, la distancia entre la cara frontal y la cara posterior, que es el espesor, significativamente inferior en comparación con la correspondiente de un calentador de agua estándar equivalente.

Aunque tiene la misma capacidad Vc, un calentador de agua plano presenta una superficie de dispersión exterior 35 más grande y un coste superior que un calentador de agua estándar, dicho equipo es más apreciado ya que tiene un aspecto más agradable y es menos engorroso en la sala se la que se instala.

El espesor considerablemente inferior de los calentadores de agua planos en comparación con el de un calentador de agua estándar equivalente se debe a la utilización de un depósito plano y/o a la utilización de dos o más 40 depósitos con un espesor reducido en comparación con el diámetro del depósito simple del calentador de agua estándar.

Cuando se disponen dos o más depósitos, el que se encuentra "aguas arriba" recibe el agua fría a calentar y el que se encuentra "aguas abajo" envía caliente hacia los servicios públicos. 45 Para un ejemplo de calentador de agua plano con dos depósitos, véase el documento US n.º 2004/0079749.

De ahora en adelante, el término "calentador de agua plano" indicará calentadores de agua planos que utilizan dos o más depósitos, preferentemente pero no necesariamente cilíndricos, ya que la presente invención se refiere a los 50 mismos, excluyendo aquellos que utilizan un solo depósito plano. En lo que se refiere al sistema de calefacción, puede ser indistintamente eléctrico o utilizar combustible.

Una ventaja de dicho tipo de calentadores de agua planos es que resulta muy fácil calentar únicamente una parte del agua acumulada, cuando ello es suficiente para los consumos previstos, calentando únicamente el agua 55 contenida en el depósito (o depósitos) que se encuentra aguas abajo.

El fenómeno denominado "mezcla" es muy conocido en los calentadores de agua de acumulación, que sustancialmente se puede resumir en que el agua fría que entra en el depósito, en cada extracción de agua caliente se mezcla con el agua caliente acumulada, con lo que una parte que ya superaba la temperatura mínima requerida 60 (igual a la temperatura de uso Tu) desciende por debajo de la misma, reduciendo de este modo el volumen de agua útil Vu en comparación con la teóricamente posible para ese volumen del depósito. Sustancialmente, con el mismo volumen de agua caliente pretendido para una reserva, cuanto más fuerte sea el fenómeno de la "mezcla", mayor será el volumen del depósito de acumulación y debe compararse con el teóricamente necesario.

Dos calentadores de agua de acumulación que presentan la misma capacidad Vc y en los que se mantiene el agua en el mismo depósito Tacc (es decir, con el mismo contenido entálpico) pueden no ser equivalentes, según el significado proporcionado en la presente memoria a dicho término, ya que en uno el fenómeno de la mezcla puede ser más fuerte que en el otro. Es decir, con la misma energía térmica almacenada, el volumen de agua útil Vu puede ser muy distinto.

Los documentos IT n.º 1345007 e IT n.º 1345037 proponen unos medios de precalentamiento, utilizando la energía térmica ya almacenada en el calentador de agua, del agua fría procedente de la instalación de abastecimiento de agua antes de que se mezcle con el agua del depósito. Utilizando las descripciones de dichos documentos, disminuyen los efectos negativos de la mezcla ya que la cantidad se reduce para el agua que, tras alcanzar una temperatura superior o igual a la de uso Tu, vuelve a ser inutilizable ya que se ha enfriado por debajo de dicho nivel debido al efecto de la mezcla con el agua más fría entrante. Los medios indicados en dichos dos documentos son efectivos, sin embargo, requieren intercambiadores térmicos adicionales cuyo coste no siempre se justifica. Volviendo a los calentadores de agua planos tal como se han definido anteriormente, los efectos de la mezcla son más reducidos que en un calentador de agua estándar con el mismo volumen de acumulación, ya que con el mismo caudal de agua fría entrante, el fenómeno es cada vez menos fuerte ya que se reduce la sección del conducto del depósito, es decir, la sección sustancialmente ortogonal hacia la dirección del flujo de agua. De hecho, la masa de agua fría que entra en el depósito aguas arriba, puesto que se reduce la sección del conducto del mismo, se comporta cada vez más como una especie de pistón, impulsando la masa suprayacente de agua caliente sin provocar particularmente que se mezclen las dos masas.

Como consecuencia de ello, un calentador de agua plano presenta una capacidad Vc inferior a la de un calentador de agua estándar equivalente; dicha disminución depende sustancialmente, con la misma temperatura de acumulación Tacc, de la sección del conducto del depósito aguas arriba.

El objetivo de la presente invención es proporcionar métodos y medios para reducir aún más el volumen de agua contenido en un calentador de agua plano en comparación con el del calentador de agua estándar equivalente.

Dicho objetivo se alcanza, según la presente invención, mediante un calentador de agua plano según las reivindicaciones adjuntas en la presente memoria.

Las características de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente de una forma de realización preferida de la misma, según las reivindicaciones e ilustrada, a título de ejemplo no limitativo, en la figura 1 adjunta, que comprende una vista en corte de los depósitos de un calentador de agua plano según la presente invención.

Haciendo referencia a la figura 1, la referencia numérica 1 indica globalmente las piezas esenciales del calentador de agua plano según la versión preferida.

Dentro del chasis y del aislamiento térmico (no representado en la figura) se asientan dos depósitos de acumulación 2.M y 2.V conectados en serie; el depósito aguas arriba 2.M recibe el agua fría a calentar y el depósito aguas abajo 2.V distribuye el agua caliente hacia los servicios públicos. La versión preferida de la presente invención, se representa en la figura 1, a la que la descripción siguiente hace referencia, presenta dichos depósitos de acumulación 2.M y 2.V con las mismas dimensiones, cilíndricos con un diámetro sustancialmente igual a la mitad de la del depósito de un calentador de agua estándar equivalente y conectados en serie entre sí.

En ambos depósitos... [Seguir leyendo]

1. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) provisto de dos o más depósitos de acumulación (2.M, 2.V) que se comunican entre sí,

- en el que un depósito aguas arriba (2.M) recibe agua fría procedente de la instalación de abastecimiento de agua y la distribuye hacia uno o más depósitos aguas abajo (2.V) -y en el que los termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) garantizan que dichas temperaturas de calentamiento (Timp, Tacc, TM) se mantengan accionando / desactivando los elementos caloríficos (5)

caracterizado porque el volumen máximo (VU) de agua a la temperatura de utilización (Tu) que se puede obtener en una extracción simple de dicho calentador de agua plano (1) se garantiza manteniendo el agua en el/los depósito (s) aguas abajo (2.V) a una temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) y, en el depósito aguas arriba (2.M) , a una temperatura superior (TM) que es -igual a dicha temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) aumentada en una sobretemperatura determinada (!Tacc) -y compatible con las normas de seguridad.

2. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) 20 según la reivindicación 1,

caracterizado porque se proporciona al usuario la posibilidad de ajustar la temperatura

-en dicho (s) depósito (s) aguas abajo (2.V) hasta como máximo dicha temperatura de acumulación 25 predeterminada (Tacc) -y en el depósito aguas arriba (2.M) hasta dicha temperatura superior (TM) .

3. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) según la reivindicación 1,

caracterizado porque se proporciona al usuario la posibilidad de ajustar la temperatura de dicho (s) depósito (s) aguas abajo (2.V) hasta como máximo dicha temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) , mientras que en el depósito aguas arriba (2.M) la temperatura se ajusta automáticamente a dicha temperatura superior (TM) .

4. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) según la reivindicación 1,

caracterizado porque

-se proporciona al usuario la posibilidad de seleccionar la cantidad de agua caliente pretendida a la

temperatura de utilización (Tu) , -las temperaturas de calefacción mínimas requeridas para garantizar dicha cantidad de agua caliente se seleccionan automáticamente tanto para dicho depósito aguas arriba (2.M) como para dichos depósitos aguas abajo (2.V) -y únicamente cuando dicha cantidad de agua requerida es tan elevada que es necesario eliminar los 45 efectos de mezcla, la temperatura de acumulación del depósito aguas arriba (2.M) se fija dicha temperatura superior (TM) .

5. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque dicha temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) está comprendida entre 60 y 75 °C.

6. Método para gestionar la temperatura de calentamiento (Timp, Tacc, TM) de un calentador de agua plano (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque dicha sobretemperatura (!Tacc) está comprendida entre 8 y 12 °C.

7. Calentador de agua plano (1) provisto de dos o más depósitos de acumulación (2.M, 2.V) que se comunican entre sí,

-en el que un depósito aguas arriba (2.M) recibe agua fría procedente de la instalación de abastecimiento de agua y la distribuye hacia uno o más depósitos aguas abajo (2.V)

-y en el que los termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) garantizan que dos o más depósitos de acumulación (2.M, 2.V) se mantengan a unas temperaturas de calentamiento (Timp, Tacc, TM) configurables por el usuario y/o predeterminadas,

caracterizado porque dichos termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) permiten mantener el agua -en el/los depósito (s) aguas abajo (2.V) a una temperatura no superior a una temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) , -y en el depósito aguas arriba (2.M) a una temperatura superior (TM) que es -igual a dicha temperatura de acumulación predeterminada (Tacc) aumentada en una sobretemperatura determinada (!Tacc) -y compatible con las normas de seguridad.

8. Calentador de agua plano (1) según la reivindicación anterior,

caracterizado porque dichos termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) los puede ajustar individualmente el usuario.

9. Calentador de agua plano (1) según la reivindicación anterior, caracterizado porque

dichos termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) comprenden un único termorregulador (TR) que presenta capacidad de procesamiento de datos

-en el que el usuario puede ajustar únicamente la temperatura (Timp) seleccionada para los uno o más depósitos aguas abajo (2.V) ,

-mientras que en el propio termorregulador (TR) se asigna automáticamente una temperatura superior (TM) a la del depósito de aguas arriba (2.M) , igual a dicha temperatura seleccionada (Timp) aumentada en dicha sobretemperatura (!Tacc) .

10. Calentador de agua plano (1) según la reivindicación 7,

caracterizado porque dichos termorreguladores (TR.M, TR.V; TR) comprenden un único termorregulador (TR) que presenta capacidad de procesamiento de datos

-en el que el usuario puede seleccionar la cantidad de agua pretendida a la temperatura de utilización (Tu) ,

-mientras el propio termorregulador (TR) presenta unos medios de cálculo aptos para determinar y ajustar en todos los depósitos aguas abajo y aguas arriba (2.V, 2.M) , las temperaturas mínimas de calentamiento (Timp, TM) necesarias para garantizar la cantidad pretendida de agua -y cuando la cantidad requerida de agua es tan grande que es necesario eliminar los efectos de la mezcla, la temperatura de acumulación (TM) del depósito aguas arriba (2.M) se fija igual a la temperatura de los depósitos restantes (2.V) aumentada en dicha sobretemperatura (!Tacc) .