EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGRACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA.

1. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria constituido por al menos compresor (1),

elemento de expansión (11), un calderín (5), un filtro deshidratador (10), un intercambiador de calor (12) así como los elementos auxiliares necesarios para su correcto funcionamiento, y caracterizado por disponer de un elemento de transmisión de calor no forzado externo formado por uno o varios captadores termodinámicos (9) pintados en color claro en cuyo interior se hace circular un gas refrigerante que se evapora o condensa según caso.

2. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según la reivindicación anterior y caracterizado porque en el interior el/los captador/es termodinámicos (9) se hace circular agua con fluido anticongelante.

3. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque dispone de un segundo intercambiador de calor entre el fluido refrigerante y el agua más anticongelante que retorna de los captadores.

4. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado por disponer de un condensador adicional, para la producción de agua caliente sanitaria.

5. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el condensador está formado por un serpentín (3) que rodea a un depósito (4) donde se almacena el agua caliente sanitaria.

6. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el depósito (4) destinado al almacenamiento de agua caliente sanitaria dispone de un elemento de calentamiento adicional como una resistencia eléctrica.

7. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el/los captador/es termodinámicos (9) que conforman el evaporador o el condensador según caso, están pintados con pintura termocrómica.

8. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el/los captador/es termodinámicos (9), llevan instalados cualquier sistema de refrigeración de los mismos.

9. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según la reivindicación anterior y caracterizado porque el sistema de refrigeración de los captadores termodinámicos (9), está compuesto por un tubo de riego (24) con orificios (25) situado en la parte superior de los citados captadores termodinámicos (9), donde circula agua, una canaleta (26) donde se recoge esta agua de riego, un depósito acumulador de agua de riego (30) y una bomba de impulsión(32).

10. Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque los captadores termodinámicos (9) poseen los bordes plegados (27) hacia la cara del circuito de gas.

Equipo termodinámico para refrigeración, calefacción y producción de agua caliente sanitaria.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con los sistemas de bombas de calor, concretamente con las bombas de calor usadas para la obtención de agua fría para refrigeración, así como agua caliente sanitaria.

Antecedentes de la invención

Son sobradamente conocidos en el estado actual de la técnica, los equipos de generación de energía térmica mediante bombas de calor, que consisten en un ciclo de compresión en el que el condensador es un intercambiador de calor en contacto con el fluido a calentar, siendo el evaporador generalmente un intercambiador de convección forzada por aire. Estos sistemas además han sido mejorados mediante la sustitución del evaporador de convección forzada por el uso de colectores de evaporación directa (también conocidos como captadores termodinámicos) , que tienen la ventaja de aprovechar tanto la radiación solar como la energía ambiental para la evaporación del fluido refrigerante.

Por otra parte, también son conocidos los sistemas de producción de agua fría, en los que el condensador es un intercambiador de calor forzado por aire, y el evaporador es un intercambiador de calor en contacto con el fluido a enfriar.

Además, también se tiene constancia de los equipos reversibles que usan el mismo circuito para producir frío y calor, invirtiendo el flujo de la máquina. Estos equipos permiten la obtención de sólo frío o sólo calor, pero no cubren ambas necesidades de forma simultánea, además presentan el inconveniente de la instalación de sistemas de desercarche.

Sin embargo, por parte del inventor no se tiene conocimiento alguno de un dispositivo como el que se presenta en esta solicitud ideado para producir agua fría para su uso en la refrigeración y agua caliente para cubrir las necesidades de agua caliente sanitaria y/o calefacción, que combine la tecnología de captadores termodinámicos, que presentan la particularidad de estar pintados en colores claros para evitar el exceso de energía procedente de la radiación solar.

De este modo se obtiene la ventaja de disponer de un dispositivo completo que cubre las necesidades de frío o calor según demanda, e incluso permite la obtención simultánea de agua fría y caliente por medio de un segundo condensador, obteniendo el agua caliente de modo completamente eficiente con aprovechamiento de la energía sobrante, y que gracias a la utilización de los captadores termodinámicos se logra aumentar la captación de energía ambiental, debido a que se expone al medio una mayor superficie de transmisión de calor. Además este dispositivo presenta la ventaja de que se puede hacer pasar una mezcla formada por agua y un fluido anticongelante por el interior de los citados captadores, para realizar un intercambio de calor indirecto con otro intercambiador.

Descripción de la invención

Concretamente, el objeto de la invención es un equipo para la producción de agua fría o caliente (o ambas) mediante un ciclo de compresión termodinámico consistente principalmente en un compresor, una válvula de expansión, formado por un intercambiador de calor que actuará como evaporador en el caso de que la demanda sea de agua fría, o de condensador cuando sea de agua caliente, y por uno o varios captadores termodinámicos que realizarán la función de condensador cuando la demanda sea de agua fría, o de evaporador del circuito en el caso de que la demanda sea de agua caliente; además de todos los elementos necesarios para su correcto funcionamiento. Además existe la posibilidad de hacer pasar agua más fluido anticongelante por el interior de los citados captadores, de modo que la evaporación o condensación del fluido refrigerante se realiza de manera indirecta en un intercambiador secundario, donde se realiza el intercambio energético del agua con el fluido refrigerante del circuito de bomba de calor.

El equipo permite suplir la demanda de agua fría para la refrigeración o agua caliente y consta de un circuito de compresión que según la demanda de calor, frío o ambos, se encargará de transportar la energía desde un punto a otro del circuito.

De modo que cuando se demande frío, el fluido que sale del compresor se hace llegar hasta el condensador, que en este caso se trata de uno o varios captadores termodinámicos, cuya particularidad reside en que están pintados en colores claros para reflejar la radiación solar incidente. El fluido refrigerante, al ponerse en contacto mediante el captador termodinámico (que ofrece una gran superficie de transmisión de calor) con el aire exterior a menor temperatura, condensa y pasa a estado líquido. Se hace circular por una válvula de expansión y se dirige hacia el evaporador, que en este caso se trata de un intercambiador de calor. En el intercambiador, se pone en contacto el agua de retorno del sistema de refrigeración con el fluido refrigerante, de modo que el agua cede el calor al fluido, que pasa a estado gaseoso, y debido a la retirada de calor del agua, ésta se enfría.

Para favorecer la condensación del fluido refrigerante en los captadores termodinámicos, se puede instalar un sistema de refrigeración en los mismos, que puede tratarse de un tubo situado en la parte superior de los captadores con orificios dispuestos para regarlos con agua. Esta agua puede ser luego recogida y bombeada de nuevo para su aprovechamiento. Así, en periodos de altas temperaturas, este sistema refrigera el captador con agua, favoreciendo la condensación del fluido del interior y el aumento de rendimiento.

En caso de que la demanda sea de calor, la máquina funciona como una bomba de calor. El gas es aspirado por el compresor y se impulsa a alta presión y temperatura hasta el intercambiador de calor que ejerce de condensador. Al entrar en contacto con el agua a calentar, el refrigerante cambia de estado a fase líquida, cediendo su calor latente a la misma. El fluido se hace pasar por una válvula de expansión y se conduce al evaporador que está formado en este caso por uno o varios captadores termodinámicos, donde el fluido pasa a estado gaseoso, cerrando el ciclo.

Esta invención ofrece la posibilidad de suplir la demanda de agua fría y simultáneamente suministrar agua caliente, funcionando de forma muy eficiente. En este modo de funcionamiento, existe un condensador adicional formado por un intercambiador de calor. De esta forma, la corriente de salida del compresor se bifurca en dos, una de las cuales se dirige hacia el condensador que está formado por uno o varios captadores termodinámicos, y la otra hacia el condensador formado por un por un intercambiador de calor en contacto con el fluido a destinado a ser calentado, consiguiendo un máximo aprovechamiento energético del fluido refrigerante. Después de condensar ambas corrientes se conducen al calderín, filtro, válvula de expansión y al evaporador formado por el intercambiador de calor, que roba la energía al agua destinada a ser enfriada, y de nuevo se dirige al compresor para cerrar el ciclo.

Además el equipo permite el intercambio indirecto a través de los captadores termodinámicos, haciendo circular agua y anticongelante por el interior de los mismos, de modo que esta mezcla es la encargada de captar o ceder la energía mediante su intercambio con el aire ambiente a través de la superficie de transmisión que ofrecen los citados captadores termodinámicos. La mezcla de agua y anticongelante en su retorno de los captadores se hace pasar por un intercambiador de calor, en el cual el agua cede o capta la energía para conseguir la evaporación o condensación, respectivamente, del fluido refrigerante que circula por el otro lado del intercambiador. El funcionamiento del circuito de bomba de calor sería similar al descrito en los párrafos anteriores según demanda de frío o calor.

El dispositivo incluirá además del compresor y los elementos de expansión, todos los elementos auxiliares, eléctricos, de regulación y de control, necesarios para su correcto funcionamiento.

El sistema de control de la unidad regulará el funcionamiento según las necesidades, de modo que invertirá la función de evaporador u condensador de un elemento u otro según demanda.

Entendemos por lo tanto, que el equipo aquí presente consiste en una mejora de los equipos de bomba de calor y refrigeradores existentes, al utilizar los captadores termodinámicos que proporcionan una superficie de captación muy elevada, y que al estar pintados en colores claros eliminan la incidencia de radiación solar, que podría ser perjudicial para su función como condensador del circuito de bomba de calor. Además elimina el gasto energético que supone un...

1. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA constituido por al menos compresor (1) , elemento de expansión (11) un calderín (5) , un filtro deshidratador (10) , un intercambiador de calor (12) así como los elementos auxiliares necesarios para su correcto funcionamiento, y caracterizado por disponer de un elemento de transmisión de calor no forzado externo formado por uno o varios captadores termodinámicos (9) pintados en color claro en cuyo interior se hace circular un gas refrigerante que se evapora o condensa según caso.

2. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según la reivindicación anterior y caracterizado porque en el interior el/los captador/es termodinámicos (9) se hace circular agua con fluido anticongelante.

3. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque dispone de un segundo intercambiador de calor entre el fluido refrigerante y el agua más anticongelante que retorna de los captadores.

4. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado por disponer de un condensador adicional, para la producción de agua caliente sanitaria.

5. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el condensador está formado por un serpentín (3) que rodea a un depósito (4) donde se almacena el agua caliente sanitaria.

6. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el depósito (4) destinado al almacenamiento de agua caliente sanitaria dispone de un elemento de calentamiento adicional como una resistencia eléctrica.

7. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el/los captador/es termodinámicos (9) que conforman el evaporador o el condensador según caso, están pintados con pintura termocrómica.

8. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque el/los captador/es termodinámicos (9) , llevan instalados cualquier sistema de refrigeración de los mismos.

9. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según la reivindicación anterior y caracterizado porque el sistema de refrigeración de los captadores termodinámicos (9) , está compuesto por un tubo de riego (24) con orificios (25) situado en la parte superior de los citados captadores termodinámicos (9) , donde circula agua, una canaleta (26) donde se recoge esta agua de riego, un depósito acumulador de agua de riego (30) y una bomba de impulsión (32) .

10. EQUIPO TERMODINÁMICO PARA REFRIGERACIÓN, CALEFACCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA, según las reivindicaciones anteriores y caracterizado porque los captadores termodinámicos (9) poseen los bordes plegados (27) hacia la cara del circuito de gas.