Procedimiento y sistema de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local.

Procedimiento de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local (1) que comprende varias salas dehabitación (2,

3, 4) y varias salas técnicas (5, 6), en el que:

- se lleva aire nuevo de ventilación (12) y aire reciclado (16) a una cámara (11) interior definida por un cajón(10) situado en el local (1);

- se trata térmicamente el aire contenido en dicha cámara (11) interior en función de la temperatura deconsigna en al menos una sala de habitación (2, 3, 4);

- se insufla el aire contenido en dicha cámara (11) interior en cada una de las salas de habitación (2, 3, 4) quedeben ser alimentadas;

- se evacua el aire viciado (22) a partir de las salas técnicas (5, 6);

- para cada sala de habitación (2, 3, 4) que debe ser alimentada, se trata térmicamente el aire nuevo deventilación (12) destinado a ser insuflado en una sala de habitación dada en función de la temperatura deconsigna de dicha sala de habitación, e independientemente del tratamiento térmico del aire destinado a serinsuflado en otra sala de habitación;

caracterizado porque:

- sólo si es necesario para alcanzar la temperatura de consigna en al menos una sala de habitación (2, 3, 4),se lleva aire reciclado (16) a dicha cámara (11) interior, que se mezcla con el aire nuevo de ventilación (12) yrecibe el mismo tratamiento térmico.

Procedimiento y sistema de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local.

La invención se aplica a cualquier local, ya sea habitable (individual o colectivo) o terciario. Un local de este tipo comprende normalmente varias salas de habitación (por ejemplo comedor, salón y dormitorios en el caso de una vivienda) y varias salas técnicas (cocina, cuarto de baño, aseos) .

Teniendo en cuenta la evolución actual de los edificios, las necesidades de calefacción tienden a disminuir en gran medida. En efecto, los avances en los diferentes materiales (aislamiento, acristalamiento, puente térmico...) han permitido reducir de manera importante las pérdidas térmicas de los edificios. A partir de ahora, la calefacción aeráulica (que consiste en utilizar el vector aire para cubrir el conjunto de las pérdidas) se convierte en una alternativa interesante para garantizar el conjunto de la calefacción de una vivienda. Por otro lado, una de las ventajas del vector aire es que puede utilizarse para refrescamiento en periodo estival.

El aire distribuido en el local comprende aire nuevo, procedente del exterior y destinado a la ventilación, y aire reciclado, procedente del interior del local. La distribución del aire se realiza a través de un conjunto centralizado ventilador - batería que se denomina habitualmente “sistema de conductos”. El aire reciclado se recupera generalmente en las circulaciones del local para calentarse o enfriarse a continuación antes de insuflarse en las salas de habitación. La producción de calor a nivel de la batería puede ser o bien de tipo eléctrico (resistencia calefactora) , o bien del tipo de agua caliente (a partir de una caldera u otro) , o bien del tipo termodinámico (descompresión directa) .

La presencia de un ventilador de reciclaje del aire es casi obligatoria para garantizar una calefacción o un refrescamiento satisfactorio del local. En efecto, el tratamiento térmico (calentamiento o enfriamiento) únicamente del aire nuevo no permite generalmente, permaneciendo a niveles de temperaturas de soplado convenientes, cubrir el conjunto de las necesidades.

En los locales calentados y/o refrescados mediante sistemas de calefacción aeráulica debe prestarse atención particular a la gestión del aire nuevo de ventilación. En efecto, el aporte de aire nuevo necesario para garantizar una buena calidad del aire es con frecuencia un problema que debe gestionarse, ya que las necesidades de aire nuevo y las necesidades de calefacción o refrescamiento son generalmente contradictorias.

A continuación se presentan varios sistemas habituales que permiten conciliar la necesidad de aire nuevo y la necesidad de calefacción o refrescamiento.

El sistema más clásico consiste en tratar la ventilación y la calefacción mediante dos sistemas independientes. La ventilación, tratada con un sistema clásico y desvinculado del funcionamiento del sistema de calefacción, se garantiza mediante un sistema de tipo VMC (ventilación mecánica controlada) de flujo simple (entradas de aire y grupo de extracción) . No obstante, para las los unidades interiores de tratamiento térmico del aire, la asociación con una ventilación de flujo simple puede generar perturbaciones aeráulicas con las entradas de aire. En efecto, durante la puesta en marcha del “sistema de conductos”, se introduce una cantidad de aire reciclado importante en una sala. Debido a la pérdida de carga del tránsito de aire hacia la circulación, la presión en la sala aumenta y las entradas de aire pueden convertirse en salidas de aire lo que aumenta las pérdidas térmicas para el aire y disminuye la calidad del aire. Por tanto, esta solución es inadecuada para el plano técnico.

Para evitar este problema, puede utilizarse un sistema de ventilación de tipo VMC de doble flujo. Con un sistema de este tipo, no hay entrada de aire directa desde el exterior. En efecto, la insuflación se realiza mediante conductos independientes y bocas de soplado en las salas de habitación, realizándose la extracción en las salas técnicas. Sin embargo, en la medida en que las unidades de conductos también utilizan una red de insuflación para transportar el aire de calefacción o de refrescamiento, la cohabitación con un sistema de ventilación de doble flujo plantea graves problemas de instalación.

Otro sistema que pretende resolver el problema de instalación anteriormente mencionado consiste en intentar tratar la ventilación higiénica (llegada de aire nuevo procedente del exterior) en la misma red. Se evita así el problema de volumen ocupado asociado con una red doble de soplado y con la presencia de dos terminales de soplado por sala. Determinadas instalaciones de acondicionamiento de aire con unidades de tipo de conductos se realizan con una llegada de aire nuevo aguas arriba de la máquina. Si el control de la temperatura de cada sala se realiza mediante variación del caudal de aire soplado (registro motorizado, por ejemplo) , entonces es imposible garantizar los caudales de aire nuevo de ventilación por sala: por tanto la ventilación no es reglamentaria. Dado que las necesidades de ventilación y de calefacción no son simultáneas, se encuentran en ciertos casos o bien una ventilación insuficiente o bien sobrecalentamientos. Por otro lado, una dificultad complementaria es la gestión de la temperatura sala por sala. El aire se calienta mediante una única batería para todos los puntos de distribución, lo que complica aún más la regulación de la temperatura.

Para las unidades interiores de tipo de conductos existe un medio de llegar a tratar el aire nuevo al tiempo que se utiliza la misma red de insuflación. Este sistema se describe en el documento WO 1999/057491. El principio es difundir a granel en un plénum (falso techo) una mezcla de aire reciclado y de aire nuevo de ventilación, tratándose el conjunto térmicamente mediante la unidad de conductos. De este modo se realiza un suministro centralizado de aire a una misma temperatura, insuflándose a continuación este aire en las diferentes salas de habitación por medio de bocas conectadas al plénum. La temperatura se regula en cada una de esas salas mediante el grado de apertura variable de la boca correspondiente.

Ahora bien, la demanda térmica de cada sala de habitación depende de la temperatura exterior, mientras que la necesidad de ventilación con aire nuevo de cada sala es fija. Según la apertura de cada una de las bocas, la cantidad de aire nuevo insuflada es por tanto fluctuante. En particular, si la necesidad de calefacción es baja, se 15 insufla una cantidad de aire nuevo demasiado baja, y no se satisface la necesidad de ventilación. Para paliar este problema, el documento WO 99/57491 prevé contabilizar el aporte de aire nuevo a lo largo de un periodo dado y después ajustar la diferencia mediante una ventilación adicional temporal y localizada en las salas con déficit. Esto representa un conjunto complejo de gestión electrónica asociada con la interdependencia de la producción de energía y de la ventilación en este caso. Además, el sistema propuesto por este documento requiere una ventilación adicional energívora para llegar a los caudales reglamentarios.

Por otro lado, a partir del documento FR 2 839 143 se conoce un sistema en el que está previsto un elemento de llegada de aire nuevo de ventilación y de distribución aguas abajo de la unidad de calentamiento del aire reciclado y que se conecta al soplado de la unidad de conductos. Este elemento permite por un lado controlar las necesidades térmicas sala por sala, y por otro lado garantizar de manera permanente y regulada el caudal de aire nuevo sala por sala. El dispositivo permite por tanto mantener la independencia entre la producción de energía y la ventilación, pero a través de un mismo conducto lo que se busca para ganancias en cuanto a volumen ocupado y facilidades de colocación. Además, el documento JP-A-03164647 describe un método y un sistema correspondiente al preámbulo respectivo de las reivindicaciones 1 y 5.

No obstante, este sistema requiere la puesta en marcha del ventilador de reciclaje en cuanto hay necesidades de calefacción. Esto es cierto para los sistemas anteriormente mencionados. Esto genera un consumo eléctrico importante y puede crear problemas acústicos.

La invención pretende solucionar los inconvenientes mencionados anteriormente, permitiendo garantizar de manera acoplada:

- la calefacción y/o el refrescamiento de un local por medio del vector aire, permitiendo una regulación térmica

sala por sala; 40

-una gestión adecuada de los caudales... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local (1) que comprende varias salas de habitación (2, 3, 4) y varias salas técnicas (5, 6) , en el que: 5

- se lleva aire nuevo de ventilación (12) y aire reciclado (16) a una cámara (11) interior definida por un cajón

(10) situado en el local (1) ;

- se trata térmicamente el aire contenido en dicha cámara (11) interior en función de la temperatura de consigna en al menos una sala de habitación (2, 3, 4) ;

- se insufla el aire contenido en dicha cámara (11) interior en cada una de las salas de habitación (2, 3, 4) que deben ser alimentadas;

- se evacua el aire viciado (22) a partir de las salas técnicas (5, 6) ;

- para cada sala de habitación (2, 3, 4) que debe ser alimentada, se trata térmicamente el aire nuevo de ventilación (12) destinado a ser insuflado en una sala de habitación dada en función de la temperatura de consigna de dicha sala de habitación, e independientemente del tratamiento térmico del aire destinado a ser insuflado en otra sala de habitación;

caracterizado porque:

- sólo si es necesario para alcanzar la temperatura de consigna en al menos una sala de habitación (2, 3, 4) ,

se lleva aire reciclado (16) a dicha cámara (11) interior, que se mezcla con el aire nuevo de ventilación (12) y recibe el mismo tratamiento térmico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el caudal de aire nuevo de ventilación (12) llevado a una sala de habitación (2, 3, 4) es sensiblemente constante e independiente de la temperatura de consigna en dicha sala.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el caudal de aire nuevo de ventilación (12) llevado a una sala de habitación (2, 3, 4) está mandado al menos por un parámetro medido en el local (1) y correspondiente a la necesidad de ventilación del mismo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se lleva aire reciclado (16) a la cámara (11) interior cuando, tras haber insuflado aire nuevo de ventilación (12) tratado térmicamente en al menos una sala de habitación (2, 3, 4) durante un periodo predeterminado, la temperatura en dicha sala de habitación (2, 3, 4) sigue siendo sensiblemente diferente de la temperatura de consigna.

5. Sistema de calefacción/refrescamiento y ventilación de un local (1) que comprende varias salas de habitación (2, 3, 4) y varias salas técnicas (5, 6) , comprendiendo el sistema un dispositivo de calefacción/refrescamiento y ventilación que comprende un cajón (10) que define una cámara (11) interior, comprendiendo el cajón (10) :

- al menos un orificio de entrada (14) de aire nuevo de ventilación (12) y un orificio de entrada (15) de aire reciclado (16) que desembocan en dicha cámara (11) interior;

- unos orificios de insuflación (19) del aire contenido en la cámara (11) interior, destinados a conectarse cada uno a una sala de habitación (2, 3, 4) que debe ser alimentada;

- una pluralidad de unidades (25) de tratamiento térmico del aire asociadas cada una con un orificio de insuflación (19) del aire y destinadas a ser controladas independientemente unas de otras en función de la temperatura de consigna de la sala de habitación (2, 3, 4) correspondiente;

comprendiendo el dispositivo de calefacción/refrescamiento y ventilación además un ventilador (18) dispuesto para permitir la entrada de aire reciclado (16) en la cámara (11) interior por el orificio de entrada (15) de aire reciclado (16) ,

estando el sistema caracterizado porque comprende una unidad central de mando apta para controlar la puesta en marcha y la velocidad de rotación del ventilador (18) de reciclaje, en función de la diferencia entre la temperatura real y la temperatura de consigna en al menos una sala de habitación (2, 3, 4) , si la temperatura de consigna no puede alcanzarse sólo mediante el tratamiento térmico del aire nuevo de ventilación (12) .

6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque cada orificio de insuflación (19) presenta una sección adaptada al caudal de aire deseado en la sala de habitación (2, 3, 4) correspondiente.

7. Sistema según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque comprende una válvula antirretorno dispuesta para impedir la salida del aire contenido en la cámara (11) interior por el orificio de entrada (15) de aire reciclado (16) .

8. Sistema según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque comprende además un módulo (9) de ventilación que comprende una entrada de aire nuevo de ventilación (12) desde el exterior del local (1) , una salida de aire nuevo de ventilación conectada al orificio de entrada (13) de aire nuevo de ventilación (12) del dispositivo, una entrada de aire viciado conectada a cada una de las salas técnicas (5, 6) de las que debe extraerse el aire y una salida de aire viciado hacia el exterior del local (1) .

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque el módulo (9) de ventilación es un módulo de VMC de doble flujo.

10. Sistema según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque comprende además unos medios de mezclado del 15 aire en al menos una sala de habitación (2, 3, 4) .