Sistema de acondicionamiento térmico, unidad de distribución y válvula para dicho sistema, y método para el acondicionamiento térmico de un edificio con dicho sistema.

Una válvula de distribución (9, 11), que incluye:

- un cuerpo de válvula externo (13,

13', 13'') que define una pluralidad de orificios de conexión (17, 19, 21, 23,17', 19', 21', 23', 17'', 19'', 21'') a través de los que la válvula de distribución (9, 11) se puede conectar de modofluido al resto del sistema para fluidos;

- un obturador móvil (15, 15'), alojado dentro del cuerpo de válvula (13, 13') y dispuesto para conmutar, cuandose mueve, un flujo de un fluido en el interior del cuerpo de válvula externo (13, 13') desde uno (23) de losorificios de conexión a otro (19') de los orificios de conexión;

-un actuador (55), dispuesto para operar el obturador móvil (15, 15'); en el que la válvula de distribución (9, 11)es una válvula con tres o más de tres vías;

estando caracterizada dicha válvula

por que dicho obturador móvil (15, 15') está equipado con un perfil de levas (61), sustancialmente integral con elmismo obturador, y la válvula (9, 11) incluye adicionalmente un detector de posición (63, 65, 67, 69) dispuesto paradetectar la posición del obturador móvil (15, 15') con relación al cuerpo de válvula externo (13, 13', 13'') mediante ladetección del perfil de levas (61); y

por que dicha válvula incluye una unidad lógica dispuesta para operar el obturador móvil (15, 15'') a través delactuador (55, 55'') de acuerdo con la información sobre la posición del obturador móvil (15, 15') suministrada por eldetector de posición (63, 65, 67, 69).

Sistema de acondicionamiento térmico, unidad de distribución y válvula para dicho sistema, y método para el acondicionamiento térmico de un edificio con dicho sistema 5

Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a un sistema de acondicionamiento térmico (aire acondicionado) para la cogeneración de un fluido de acondicionamiento, tal como agua caliente o fría para el sistema de calentamiento y/o refrigeración, y de un fluido consumible, tal como agua caliente sanitaria. La presente invención se refiere adicionalmente a una unidad de distribución y una válvula de distribución para la construcción de dicho sistema.

Más específicamente la presente invención se refiere a una válvula de distribución de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica [0003] Uno de los objetivos que impactan considerablemente en el diseño de los sistemas actuales de calefacción, aire acondicionado y distribución de agua sanitaria en edificios residenciales es el ahorro de energía. Tal objetivo se puede alcanzar mediante una actuación en múltiples direcciones.

Una primera dirección es la elección entre sistemas de calefacción centralizados e individuales.

En la práctica, en la actualidad hay una tendencia a preferir las soluciones de calentamiento individuales, es decir con un generador de agua caliente para cada familia: realmente, al contrario de los sistemas de calefacción centralizados, tales soluciones, mediante el uso de tecnologías e ingeniería actualmente baratas, permiten el cargo a cada familia por los costes de la cantidad de calor que se ha consumido. Esto induce a los usuarios individuales a evitar desperdicios inútiles.

Además, un sistema de calefacción centralizado ofrece potencialmente, como regla general, una eficiencia térmica superior con respecto a la producción y la gestión del generador de agua caliente, por ejemplo un conjunto quemador – caldera, calentando agua caliente para la alimentación del sistema completo.

Una segunda dirección es la elección de la clase de elementos de calefacción que calientan las 35 habitaciones.

Recientemente, la difusión de sistemas de calefacción que emplean paneles radiantes, instalados en el suelo, en las paredes o el techo, se ha incrementado de nuevo, dado que tales sistemas permiten alcanzar el mismo confort que el ofrecido por sistemas que emplean radiadores pero con menores consumos. Otra ventaja de los sistemas que emplean paneles radiantes es la posibilidad de refrigerar las habitaciones en verano.

Sin embargo, los sistemas que emplean paneles radiantes tienen el inconveniente de una considerable inercia térmica, es decir una lentitud considerable en el calentamiento de una habitación inicialmente fría, no calentada a una temperatura en estado estable.

Una tercera dirección es el uso de sistemas para la cogeneración de agua de calefacción y agua caliente sanitaria, siendo esta última proporcionada a temperaturas en general más bajas que el agua de calefacción. Mediante tales sistemas, el agua sanitaria se calienta a una temperatura de suministro predeterminada en un intercambiador transfiriendo a la misma parte de la energía térmica del agua de calefacción que, en general, es proporcionada por un quemador u otra fuente a temperaturas más altas, de modo indicativo en el intervalo de 70ºC a 75ºC. Como regla general, tales sistemas permiten una explotación más eficiente de la energía térmica producida por el quemador u otra fuente de agua caliente a alta temperatura.

Es un objetivo de la presente invención permitir, o en cualquier caso hacer más fácil, por medio de 55 tecnologías relativamente simples y baratas, sistemas de construcción para la calefacción, refrigeración y posiblemente producción de agua caliente sanitaria, que incorpore las ventajas proporcionadas por las diferentes clases de sistemas descritos anteriormente.

Un ejemplo de una válvula de distribución de acuerdo con la técnica anterior se muestra en el documento WO2005/010415A1, que muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1 y que describe una válvula de múltiples vías que comprende una carcasa de válvula en el que se sitúa un elemento de válvula que se puede girar por medio de una manecilla de husillo ajustable. La carcasa de válvula se realiza con tres conexiones que se extienden respectivamente en ángulo recto desde cada una de las otras mientras se configura el elemento de válvula con un orificio no interrumpido y un orificio transversal que es adyacente al mismo. El elemento de válvula se 65 puede girar 360 grados con relación a la carcasa de la válvula. Se proporciona una parte del elemento de válvula, que se sitúa en el exterior de la carcasa de válvula, o la manecilla que se dispone sobre el mismo, con al menos una marca por medio de la que se indica la posición rotacional del elemento de válvula.

Sumario de la invención [0013] Se consigue el objetivo anterior, de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, mediante una válvula de distribución que tenga las características que se reivindican en la reivindicación 1.

En una realización particular, la válvula de acuerdo con la invención incluye una unidad lógica dispuesta para operar el obturador móvil a través del actuador de acuerdo con la detección de los parámetros físicos y/o químicos del fluido aguas arriba y/o aguas abajo y/o dentro de la válvula, y la detección de los parámetros físicos y/o químicos del fluido aguas arriba y/o aguas abajo y/o dentro de la válvula incluye la detección de la temperatura del fluido.

En una realización particular, la unidad lógica implementa un proceso de control que comprende las 15 siguientes etapas:

- la detección de un parámetro físico y/o químico del fluido aguas arriba y/o aguas abajo y/o dentro de la válvula;

- si el parámetro físico y/o químico detectado está por debajo de un valor de umbral mínimo predeterminado, girar el obturador móvil en una primera dirección predeterminada;

- si el parámetro físico y/o químico detectado supera un valor de umbral máximo predeterminado, girar el obturador móvil en una segunda dirección predeterminada.

En una realización particular, la unidad lógica implementa un proceso de control que comprende la etapa de detener el obturador móvil si el parámetro físico y/o químico detectado toma un valor ideal predeterminado o cae dentro de un intervalo predeterminado de valores tolerables.

En una realización particular, el detector de posición incluye un elemento elegido de entre el siguiente grupo: un detector de final de carrera, un detector de contacto, un detector de proximidad.

En una realización particular, el detector de posición incluye una palanca o pulsador mecánico sobre el que se dispone para actuar el perfil de leva.

En una realización particular, la unidad lógica tiene una pluralidad de compuertas de señal, y la válvula incluye una pluralidad de líneas de señal, dispuesta cada una para conectarse de modo invertible a una de las compuertas de señal, en la que las respuestas de la unidad lógica a la información suministrada por el detector de posición cambia según cambian las conexiones entre las líneas de señal y las compuertas de señal.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, tal objetivo se consigue por medio de un sistema de aire acondicionado que tenga las características de acuerdo con la reivindicación 15.

En una realización particular del sistema de acuerdo con la invención, un primer terminal de aire acondicionado incluye un radiador y/o un calentador de toallas, y un segundo terminal de aire acondicionado incluye un panel radiante de pared, suelo o techo y/o un generador de aire caliente o de aire frío.

En una realización particular del sistema de acuerdo con la invención, un primer terminal de aire acondicionado incluye un panel radiante de pared, suelo o techo y un segundo terminal de aire acondicionado incluye un radiador y/o un calentador de toallas y/o un generador de aire caliente o de aire frío.

En una realización particular del sistema de acuerdo con la invención, un primer terminal de aire acondicionado incluye un generador de aire caliente o de aire frío, y un segundo terminal de aire acondicionado incluye un radiador y/o un calentador de toallas y/o un panel radiante de pared, suelo o techo.

En una realización particular, el sistema de acuerdo con la invención se dispone para proporcionar a un usuario, externo al sistema en sí, un fluido consumible a una temperatura sustancialmente más baja que la 55 temperatura a la que la unidad de distribución... [Seguir leyendo]

1. Una válvula de distribución (9, 11) , que incluye:

- un cuerpo de válvula externo (13, 13’, 13’’) que define una pluralidad de orificios de conexión (17, 19, 21, 23, 17’, 19’, 21’, 23’, 17’’, 19’’, 21’’) a través de los que la válvula de distribución (9, 11) se puede conectar de modo fluido al resto del sistema para fluidos;

- un obturador móvil (15, 15’) , alojado dentro del cuerpo de válvula (13, 13’) y dispuesto para conmutar, cuando se mueve, un flujo de un fluido en el interior del cuerpo de válvula externo (13, 13’) desde uno (23) de los orificios de conexión a otro (19’) de los orificios de conexión; -un actuador (55) , dispuesto para operar el obturador móvil (15, 15’) ; en el que la válvula de distribución (9, 11) es una válvula con tres o más de tres vías;

estando caracterizada dicha válvula por que dicho obturador móvil (15, 15’) está equipado con un perfil de levas (61) , sustancialmente integral con el mismo obturador, y la válvula (9, 11) incluye adicionalmente un detector de posición (63, 65, 67, 69) dispuesto para detectar la posición del obturador móvil (15, 15’) con relación al cuerpo de válvula externo (13, 13’, 13’’) mediante la detección del perfil de levas (61) ; y por que dicha válvula incluye una unidad lógica dispuesta para operar el obturador móvil (15, 15’’) a través del actuador (55, 55’’) de acuerdo con la información sobre la posición del obturador móvil (15, 15’) suministrada por el detector de posición (63, 65, 67, 69) .

2. La válvula de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho actuador (55) incluye una carcasa (57) que encierra un motor eléctrico y un reductor de velocidad, que actúa sobre un eje (59) integral o en general mecánicamente 25 acoplado a dicho obturador móvil (15) de dicha válvula.

3. La válvula de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho perfil de levas (61) se proporciona sobre dicho eje (59) y dicha válvula comprende una pluralidad de detectores de posición (63, 65, 67, 69) que se proporcionan alrededor de dicho eje (59) , en un soporte adecuado, integral con dicha carcasa (57) ; estando dispuesto cada uno de dichos detectores de posición (63, 65, 67, 69) para ser operados por dicho perfil de levas (61) de modo que dicho detector de posición (63, 65, 67, 69) envíe una señal eléctrica a la unidad de control lógica, montada en un circuito electrónico (71) , cuando dicho perfil de levas (61) está próximo a dicho detector de posición (63, 65, 67, 69) .

4. La válvula de acuerdo con la reivindicación 3, en la que dichos detectores de posición son detectores de final de 35 carrera o de contacto o de proximidad (63, 65, 67, 69) .

5. La válvula de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en la que dichos detectores de posición (63, 65, 67, 69) se disponen para el envío de señales eléctricas a dicho circuito electrónico (71) a través de líneas de señal (77, 79, 81, 83) .

6. La válvula de acuerdo con la reivindicación 5, en la que cada una de dichas líneas de señal (77, 79, 81, 83) consiste en un cable de un material eléctricamente conductor.

7. La válvula de acuerdo con las reivindicación 5 ó 6, en la que dichas líneas de señal (77, 79, 81, 83) se conectan a 45 compuertas de señal de la unidad lógica dispuestas adecuadamente para conexiones reversibles.

8. La válvula (9, 11) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el obturador móvil (15, 15’) es un obturador rotativo.

9. La válvula (9, 11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el obturador móvil (15, 15’) es un obturador de bola.

10. La válvula (9, 11) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, en la que el obturador móvil

(15, 15’) define internamente dos conductos que se intersectan de modo que forman una intersección con una forma 55 de T o una forma de X.

11. La válvula (9, 11) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, en la que el obturador móvil (15, 15’) define internamente un conducto que forma un codo y/o que sigue un recorrido con forma sustancialmente de L o forma de doble L, y/o un único conducto, de modo que permita que el líquido que pasa a través del conducto fluya a solamente un orificio de conexión a la vez.

12. La válvula (9, 11) de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el cuerpo de válvula externo (13, 13’, 13’’) define internamente al menos tres conductos del cuerpo de válvula (170, 190, 210) , comunicando cada uno con el exterior a través de uno de los orificios de conexión (17’’, 19’’, 21’’) , en el que el conducto interno del obturador móvil (15’)

comunica con el exterior a través de dos orificios del obturador (150, 152) , en el que el obturador móvil se puede situar de modo que:

- abra simultáneamente ambos orificios del obturador (150, 152) en un primer y el mismo conducto del cuerpo de válvula (190) y, a la vez,

- abra cada orificio del obturador (150, 152) en un segundo conducto del cuerpo de válvula (170, 210) , diferente del primer y el mismo conducto del cuerpo de válvula (190) , de modo que mezcle juntos, en el primer y el

mismo conducto del cuerpo de válvula (190) , los diferentes flujos que proceden de cada segundo conducto del cuerpo de válvula (170, 210) .

13. La válvula (9, 11) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha unidad lógica se dispone para operar el obturador móvil (15, 15’) a través del actuador (55, 55’’) de acuerdo con la detección de parámetros físicos y/o químicos del fluido aguas arriba y/o aguas abajo y/o dentro de la misma válvula (9, 9’, 9’’, 11, 11’) .

14. La válvula de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la unidad lógica implementa un proceso de control que comprende las siguientes etapas: 15

- la detección de un parámetro físico y/o químico del fluido aguas arriba y/o aguas abajo y/o dentro de la misma válvula (9’’, 11) ;

- si el parámetro físico y/o químico detectado está por debajo de un valor de umbral mínimo predeterminado, la rotación del obturador móvil (15’’) en una primera dirección predeterminada;

- si el parámetro físico y/o químico detectado supera un valor de umbral máximo predeterminado, la rotación del obturador móvil (15’’) en una segunda dirección predeterminada.

15. Un sistema de aire acondicionado para el suministro de un fluido de acondicionamiento, incluyendo el sistema una unidad de distribución (53) que a su vez incluye dos válvulas de distribución (9, 11) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que cada una de dichas válvulas está equipada con un obturador móvil (15, 15’) y siendo sustancialmente una válvula al menos de tres vías, en el que uno (15) de los obturadores móviles se dispone para conmutar el flujo del fluido de acondicionamiento hacia el otro obturador móvil (15’) .

16. El sistema de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende además:

una pluralidad de orificios de suministro (17’, 19, 21, 21’) ; un generador sanitario (12) , dispuesto para suministrar fluido consumible, caliente o calentado a la temperatura requerida; un conducto entre válvulas (27) , dispuesto para alimentar una de las válvulas de distribución (9, 11) con el

fluido de acondicionamiento procedente de la otra de las válvulas de distribución (9, 11) ; un contenedor de distribución (53) , que aloja ambas válvulas de distribución (9, 11) , el generador sanitario (12) y dicho conducto entre válvulas (27) ; y un terminal de aire acondicionado (35, 37) dispuesto para calentar un espacio por medio de un intercambio de calor entre el espacio y el fluido de acondicionamiento, y se dispone dicha unidad de distribución (53) para permitir de modo reversible, o impedir, el suministro del fluido de acondicionamiento al terminal de aire acondicionado (35, 37) a través de las válvulas de distribución (9, 11) .

17. El sistema de acuerdo con la reivindicación 16, que incluye una pluralidad de terminales de aire acondicionado (35, 37) , en el que uno de los terminales es alimentado a través de una vía de una de las válvulas de distribución (9,

11) y otro terminal de acondicionamiento (35, 37) es alimentado a través de otra vía de una de las válvulas de distribución (9, 11) .

18. El sistema de acuerdo con la reivindicación 16 ó 17, en el que los terminales de aire acondicionado (35, 37)

incluyen un elemento elegido de entre el grupo siguiente: un radiador (35) ; un calentador de toallas; un panel 50 radiante (37) instalado en un suelo, pared o techo, un generador de aire caliente o de aire frío.

19. El sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 15 a 18, en el que el obturador (15, 15’) de una de las válvulas de distribución (9, 11) se dispone para seleccionar y permitir el suministro simultáneo de fluido de acondicionamiento a través de dos vías diferentes de una de las válvulas de distribución (9, 11) .

20. El sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 15 a 19, en el que el obturador (15, 15’) de una de las válvulas de distribución (9, 11) se dispone para seleccionar y permitir el suministro de fluido de acondicionamiento a través de una única vía de una de las válvulas de distribución (9, 11) .