Acumulador de agua caliente.

Acumulador de agua caliente (100) con un volumen de agua (12) dispuesto en un depósito (10),

en el que el depósito (10) presenta un extremo geodésico superior (16) y un extremo inferior (14) opuesto, en el que para la determinación de un contenido de energía del volumen de agua (12) un emisor acústico (32) y un receptor acústico (34) están dispuestos en el volumen de agua (12), para determinar un tiempo de propagación de la señal en el volumen de agua (12) y porque está prevista una unidad de evaluación (40), que deriva a partir del tiempo de propagación de la señal el contenido de energía disponible, caracterizado porque está prevista una representación (42), que señaliza el contenido de energía disponible en función del tiempo actual de propagación del sonido y en el que un aislamiento térmico del depósito (10) está configurado para la amortiguación de la señal acústica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/063515.

Solicitante: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: CARL-WERY-STRASSE 34 81739 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: BURGHARDT,STEFAN, ENGLISCH,CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24H9/20 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24H CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA O DE AIRE, QUE TIENEN MEDIOS PARA PRODUCIR CALOR, EN GENERAL (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor C09K 5/00; hornos de cracking térmico no catalítico C10G 9/20; dispositivos, p. ej. válvulas, para ventilación o aireación de recintos F16K 24/00; purgadores de agua de condensación o dispositivos análogos F16T; producción de vapor F22; aparatos de combustión F23; estufas domésticas u hornillas F24B, F24C; sistemas de calefacción doméstica o de otros lugares F24D; hornos, hornos de cuba, retortas F27; cambiadores de calor F28; dispositivos o elementos de calentamiento eléctrico H05B). › F24H 9/00 Partes constitutivas. › Disposición o montaje de dispositivos de control o de seguridad (válvulas de control F16K; dispositivos de seguridad para quemadores F23D; dispositivos para control de la combustión F23N; de sistemas que comprenden un calentador, véanse las subclases apropiadas, p. ej. de sistemas para control de la calefacción F24D 19/10; interruptores automáticos para aparatos de calefacción eléctrica H05B 1/02).
  • G01F23/296 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01F MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO O NIVEL DE LIQUIDOS; DOSIFICACION VOLUMETRICA.G01F 23/00 Indicación o medida del nivel de líquidos o materiales sólidos fluyentes, p. ej. indicación en términos de volumen, indicación por medio de una señal de alarma. › Ondas acústicas.

PDF original: ES-2526515_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acumulador de agua caliente La invención se refiere a un acumulador de agua caliente y a un procedimiento para el funcionamiento de un acumulador de agua caliente de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones independientes.

La mayoría de las veces es difícil para usuarios de acumuladores de agua caliente estimar el contenido de calor del acumulador. Esto es especialmente difícil cuando previamente ya se ha tomado una cantidad parcial de agua caliente. El tiempo de recalentamiento es relativamente largo y el usuario quiere saber, por ejemplo, si es posible todavía una ducha o un llenado de la bañera.

Se conoce realizar la determinación del contenido de energía del acumulador de agua caliente por medio de sensores de temperatura. La exactitud de la representación depende en este caso del número de los sensores. En el caso de utilización de pocos sensores, la determinación es correspondientemente inexacta. Cuanto más sensores se utilizan tanto más exactamente se puede determinar la transición caliente/fría en el acumulador de agua caliente y tanto más exactamente se puede realizar la representación del contenido de calor disponible o bien de la cantidad de agua caliente restante. Sin embargo, esto incrementa el gasto de electrónica de evaluación y de cableado así como los costes para componentes adicionales.

Así, por ejemplo, se conoce a partir del documento DE 195 43 761 A1 utilizar sensores de temperatura integrales, que posibilitan una alta exactitud.

Se conoce a partir del documento US 2.757.869 reconocer una temperatura deseada en el acumulador de agua caliente, en el que un convertidor convierte las vibraciones provocadas a través de calentamiento del agua cerca del punto de ebullición en una corriente alterna, con la que se alimenta una válvula electromagnética. La válvula controla la alimentación de combustible hacia el acumulador de agua caliente. Si la temperatura se eleva por encima de la zona de ebullición, de manera que el agua comienza a cocer, se interrumpe la alimentación de corriente del electroimán y de esta manera se interrumpe el calentamiento del acumulador de agua caliente.

El documento US 2005 / 252294 A1 y el documento FR 2488991 A1 publican dispositivos para la medición de la temperatura de un medio líquido con la ayuda de sensores acústicos.

El cometido de la invención es una determinación económica y exacta de un contenido de calor de un acumulador de agua caliente. Otro cometido consiste en la indicación de un acumulador de agua caliente correspondiente.

Los cometidos se solucionan de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación independiente 1.

Las otras reivindicaciones se refieren a configuraciones ventajosas de la invención.

La invención parte de un acumulador de agua caliente con un volumen de agua dispuesto en un depósito, en el que el depósito presenta un extremo superior geodésico y un extremo inferior opuesto.

Se propone que para la determinación de un contenido de energía del volumen de agua, un emisor acústico y un receptor acústico estén dispuestos en el volumen de agua, y que esté prevista una unidad de evaluación, que a partir de una señal acústica deriva el contenido de energía disponible. De manera ventajosa, el contenido de energía se puede extraer a partir de una temperatura media en el depósito. La medición se realiza de una manera rápida y exacta, de modo que se puede realizar una determinación precisa del estado de carga en el depósito. La solución es económica, puesto que se puede prescindir de instalaciones costosas de sensores de temperatura y del cableado en el depósito, que sería necesario para una determinación de exactitud comparable. La invención es especialmente adecuada para volúmenes grandes de acumulador. Es ventajoso que la determinación del contenido de energía del volumen de agua se puede realizar independientemente de la conexión térmica de sensores en el volumen de agua. La determinación del contenido de energía se puede realizar especialmente en tiempo real, de manera que se puede señalizar al usuario qué cantidad de agua caliente está todavía disponible.

De acuerdo con un desarrollo ventajoso, el emisor puede estar configurado como emisor ultrasónico. Los emisores ultrasónicos están disponibles para diferentes intensidades y volúmenes.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso, entre el emisor y el receptor puede estar configurada al menos una extensión longitudinal sencilla del depósito. A través de la distancia grande se puede mejorar la exactitud de la medición. Además, en depósitos de agua caliente habituales, la admisión del agua fría se realiza desde abajo, de manera que la señal acústica puede recorrer todas las capas de agua y se puede determinar una temperatura media del agua almacenada en el depósito de agua caliente.

De acuerdo con un desarrollo, el emisor puede estar dispuesto en el extremo superior geodésico, De manera alternativa, el emisor y el receptor pueden estar integrados en un módulo común, lo que da como resultado una

disposición compacta, en la que el trayecto de propagación de la señal acústica se duplica, comparado con una configuración en la que el emisor está dispuesto en un extremo y el receptor está dispuesto en el extremo opuesto del depósito.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso, el módulo puede estar dispuesto en el extremo superior geodésico. En el extremo superior está presente espacio de construcción suficiente mientras que en el extremo inferior del acumulador de agua caliente están dispuestos el conducto de admisión y el conducto de salida y estrechan el espacio de construcción. Pero es evidente que también es concebible una disposición en el extremo inferior.

De acuerdo con la invención, está prevista una representación que señaliza el contenido de energía disponible en función de la señal acústica detectada. La representación puede señalizar el contenido de energía en tiempo real, de manera que el usuario puede reconocer siempre el contenido actual. Por ejemplo, es concebible una codificación de color. Así, por ejemplo, una representación verde `puede señalizar que está disponible una cantidad de agua caliente suficiente para al menos un baño completo o una ducha con una duración de tiempo predeterminada. De la misma manera se puede representar en color si existe todavía un contenido de energía para una o varias duchas, pero no ya para un baño completo y similar. No obstante, la representación puede señalizar también en texto o números el contenido de energía disponible para una pluralidad de duchas y/o baños completos.

De acuerdo con la invención, un aislamiento del depósito está configurado para la amortiguación de la señal acústica. De esta manera se puede evitar un perjuicio acústico del usuario o de animales domésticos en el entorno del acumulador de agua caliente.

Además, la invención parte de un procedimiento para el funcionamiento de un acumulador de agua caliente.

Se propone que para la determinación de un contenido de energía del acumulador de agua caliente, un emisor acústico emita ondas acústicas a través de un volumen de agua, que son recibidas por un receptor acústico, de manera que las ondas acústicas se propagan al menos una vez a través del volumen de agua y de manera que a partir de una señal acústica se deriva el contenido de energía del volumen de agua.

De acuerdo con un desarrollo ventajoso, el contenido de energía se puede derivar a partir de un tiempo de propagación de sonido. El tiempo de propagación del sonido se puede determinar fácilmente a partir de un desplazamiento de fases entre la señal acústica emitida y la señal acústica recibida.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso, se puede emitir un valor correspondiente al contenido de calor calculado del volumen de agua. Se puede utilizar de manera ventajosa el volumen del depósito, para derivar el contenido de energía a partir de la señal acústica. Además, para la determinación del contenido de energía se puede utilizar también la temperatura del agua fría alimentada. Si se conoce una temperatura mixta durante la extracción del agua desde el depósito de agua caliente, por ejemplo a través de una temperatura de extracción previamente ajustada, se puede utilizar tal temperatura mixta de extracción en la derivación de un número disponible de duchas y/o de baños en la bañera. En el caso de duchas se puede utilizar también una duración de tiempo por cada ducha, tal como una duración media de la ducha o se puede proponer una duración media de la ducha por cada ducha.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso, las ondas acústicas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Acumulador de agua caliente (100) con un volumen de agua (12) dispuesto en un depósito (10) , en el que el depósito (10) presenta un extremo geodésico superior (16) y un extremo inferior (14) opuesto, en el que para la 5 determinación de un contenido de energía del volumen de agua (12) un emisor acústico (32) y un receptor acústico (34) están dispuestos en el volumen de agua (12) , para determinar un tiempo de propagación de la señal en el volumen de agua (12) y porque está prevista una unidad de evaluación (40) , que deriva a partir del tiempo de propagación de la señal el contenido de energía disponible, caracterizado porque está prevista una representación (42) , que señaliza el contenido de energía disponible en función del tiempo actual de propagación del sonido y en el que un aislamiento térmico del depósito (10) está configurado para la amortiguación de la señal acústica.

2. Acumulador de agua caliente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el emisor (32) está configurado como emisor de ultrasonido.

3. Acumulador de agua caliente de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque entre el emisor (32) y el receptor (34) está configurada al menos una extensión longitudinal sencilla (L) del depósito (10) .

4. Acumulador de agua caliente de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor (32) está dispuesto en el extremo geodésico superior (16) .

2.

5. Acumulador de agua caliente de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor (32) y el receptor (34) están integrados en un módulo común (30) .

6. Acumulador de agua caliente de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el módulo (30) está 25 dispuesto en el extremo geodésico superior (16) .


 

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