Sistema de suministro de agua caliente con depósito de almacenamiento.
Sistema de suministro de agua caliente para suministrar agua caliente que tiene
una unidad (1a) de generación de agua caliente para generar agua caliente mediante energía eléctrica;
una unidad (1b) de almacenamiento de agua caliente para almacenar el agua caliente generada mediante dicha unidad (1a) de generación de agua caliente; y
una unidad (15) de control para controlar las operaciones de dichas unidades (1a y 1b), comprendiendo además el sistema de suministro de agua caliente una unidad (16) de batería solar; y en el que dicha unidad (15) de control controla dichas unidades (1a y 1b) de tal manera que dicha unidad (1a) de generación de agua caliente se hace funcionar mediante la energía eléctrica de dicha unidad (16) de batería solar cuando la energía eléctrica de dicha unidad (16) de batería solar es mayor que un valor predeterminado, y el agua caliente así generada se almacena en la unidad (1b) de almacenamiento de agua caliente,
caracterizado porque
se adopta un ciclo de bomba de calor como medio de calentamiento en dicha unidad (1a) de generación de agua caliente.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04003765.
Solicitante: DENSO CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 1-1, SHOWA-CHO KARIYA-CITY, AICHI-PREF. 448-8661 JAPON.
Inventor/es: Iwase,Jun, Sakakibara,Hisayoshi.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24D17/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION. › F24D SISTEMAS DE CALEFACCION DOMESTICOS, p. ej. SISTEMAS DE CALEFACCION CENTRAL; SISTEMAS PARA SUMINISTRAR AGUA CALIENTE DE USO DOMESTICO; SUS ELEMENTOS O PARTES CONSTITUTIVAS (utilización del vapor o de los condensados provinientes, bien de la extracción o bien del escape de las plantas motrices a vapor para fines de calentamiento F01K 17/02). › Sistemas de suministro de agua caliente para uso doméstico.
- F24D17/02 F24D […] › F24D 17/00 Sistemas de suministro de agua caliente para uso doméstico. › utilizando bombas de calor.
- F24D19/10 F24D […] › F24D 19/00 Detalles (de calentadores de aire o de agua F24H 9/00; de dispositivos cambiadores de calor o de transferencia de calor, de aplicación general F28F). › Disposición o montaje de dispositivos de control o de seguridad (siendo controlado solamente el calentador F24H 9/20).
- F24H1/00 F24 […] › 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). › Calentadores de agua que tienen medios para producir calor, p. ej. caldera, calentador de agua instantáneo, calentador de agua por acumulación térmica (F24H 7/00, F24H 8/00 tienen prioridad; partes constitutivas F24H 9/00; calderas de vapor F22B; estufas u hornillas de uso doméstico con medios adicionales para calentar agua F24B 9/00, F24C 13/00).
- F24H1/18 F24H […] › F24H 1/00 Calentadores de agua que tienen medios para producir calor, p. ej. caldera, calentador de agua instantáneo, calentador de agua por acumulación térmica (F24H 7/00, F24H 8/00 tienen prioridad; partes constitutivas F24H 9/00; calderas de vapor F22B; estufas u hornillas de uso doméstico con medios adicionales para calentar agua F24B 9/00, F24C 13/00). › Calentadores de agua por acumulación térmica (F24H 1/50 tiene prioridad; combinados con cocinas u hornos que calientan agua para calefacción central F24H 1/22).
PDF original: ES-2379167_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de suministro de agua caliente con deposito de almacenamiento
Esta invencion se refiere a un sistema de suministro de agua caliente segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Como uno de los sistemas convencionales de este tipo, en la tecnica se conoce un sistema de suministro de agua caliente con depositos de almacenamiento, que se muestra en la patente estadounidense 6.370.896 (correspondiente a la publicacion de patente japonesa abierta a consulta por el publico n.D 2000-213806. En este sistema convencional, el ciclo de bomba de calor se hace funcionar mediante energia electrica con una tarifa de electricidad inferior durante la noche, generandose de este modo agua caliente y almacenandose en los depositos, de modo que el agua caliente almacenada se use al dia siguiente.
Sin embargo, segun este sistema convencional, cuando durante el dia se usa una gran cantidad de agua caliente , puede ser que el agua caliente no sea suficiente, en tal caso el ciclo de bomba de calor se hace funcionar mediante energia electrica con una tarifa de electricidad normal (mas alta) .
El documento US-A-5.293.447 da a conocer un sistema de suministro de agua caliente segun el preambulo de la reivindicacion 1, en el que este sistema usa energia solar para calentar agua.
Por consiguiente, es un objeto de esta invencion proporcionar un sistema de suministro de agua caliente con (un) deposito (s) de almacenamiento que se haga (n) funcionar mediante energia electrica, que tenga un coste de funcionamiento lo mas bajo posible.
Este objeto se logra mediante las caracteristicas caracterizadoras citadas en la reivindicacion 1.
Para conseguir el objeto anterior, se proporcionan los siguientes medios en un sistema de esta invencion;
un medio (1a) de generacion de agua caliente para generar agua caliente mediante el uso de energia electrica;
un medio (1b) de almacenamiento de agua caliente para almacenar el agua caliente generada mediante el medio (1a) de generacion de agua caliente; y
un medio (15) de control para controlar las operaciones de estos medios de generacion y almacenamiento de agua caliente, en el que ademas se proporciona un medio (16) de generacion de energia solar y asi el medio (15) de control controla que el medio (1a) de generacion de agua caliente se haga funcionar mediante la energia electrica generada mediante el medio (16) de generacion de energia solar y almacene el agua caliente en el medio (1b) de almacenamiento de agua caliente cuando la energia electrica del medio (16) de generacion de energia solar es mayor que una cantidad predeterminada.
Segun esta invencion descrita anteriormente, el medio (1a) de generacion de agua caliente se hace funcionar mediante la energia electrica generada mediante el medio (16) de generacion de energia solar siempre que sea posible durante el dia, de modo que el agua caliente se genere y almacene frecuentemente. Como resultado, apenas se produce la falta de agua caliente durante el dia, y probablemente no sea necesario hacer funcionar el ciclo de bomba de calor mediante la energia electrica con una tarifa de electricidad mayor durante el dia. Debido a que el ciclo de bomba de calor se hace funcionar durante el dia, el periodo de tiempo entre la generacion de agua caliente y el uso del agua caliente se vuelve mas corto, lo que hace posible reducir la radiacion de calor de una superficie del/de los deposito (s) de almacenamiento de agua caliente.
Y adicionalmente, debido a que el agua caliente se genera y almacena frecuentemente durante el dia, se reduce la cantidad de agua que va a calentarse mediante la energia electrica durante la noche y almacenarse en un deposito (7) . Con estas caracteristicas, es posible proporcionar un sistema de suministro de agua caliente, que tenga un 40 coste de funcionamiento inferior, haciendo uso de la energia electrica del medio (16) de generacion de energia solar.
Segun otra realizacion de esta invencion, un deposito (9) de almacenamiento de agua caliente adicional puede proporcionarse para el deposito (7) de almacenamiento de agua caliente en el medio (1b) de almacenamiento de agua caliente, de modo que el agua caliente pueda almacenarse no solo en el deposito (7) de almacenamiento sino en el deposito (9) de almacenamiento adicional cuando el agua caliente se genera mediante la energia electrica del 45 medio (15) de generacion de energia solar bajo el control del medio (15) de control.
De este modo se almacena el agua caliente en la mayor medida posible, cuando el agua caliente puede generarse durante el dia con un coste de funcionamiento inferior. Esta caracteristica hace innecesario adicionalmente que el ciclo de bomba de calor deba hacerse funcionar mediante la energia electrica con la tarifa normal de electricidad en el caso de falta de agua caliente durante el dia. Y asimismo hace posible reducir la cantidad de agua que va a calentarse mediante la energia electrica durante la noche y almacenarse en un deposito (7) .
Segun una caracteristica adicional de esta invencion, el ciclo de bomba de calor se usa como medio de calentamiento en el medio (1a) de generacion de agua caliente y puede usarse un ciclo de bomba de calor supercritico de dioxido de carbono como refrigerante para el ciclo de bomba de calor. Segun esta caracteristica mediante este ciclo de bomba de calor puede generarse agua caliente a alta temperatura, en particular mediante el ciclo de bomba de calor supercritico del dioxido de carbono, y este agua caliente a alta temperatura es preferible para el sistema de suministro de agua caliente de mayor eficacia de intercambiadores de calor de agua. La presente invencion se refiere en particular a un sistema de suministro de agua caliente que tiene un deposito de almacenamiento de agua caliente en el que se almacena agua caliente generada mediante energia electrica, mas especificamente el agua caliente se genera mediante energia solar.
La figura 1 es un diagrama esquematico de un sistema de suministro de agua caliente con depositos de almacenamiento de agua caliente como una de las realizaciones de esta invencion, la figura 2 es un diagrama de flujo del control del sistema mostrado en la figura 1 que se controla mediante una unidad 15 de control, y la figura 3 es un diagrama esquematico que muestra posiciones alternativas de un medidor 17 de energia electrica.
Se describiran realizaciones de la invencion con mas detalle con referencia a los dibujos. La figura 1 muestra esquematicamente un sistema de suministro de agua caliente con un deposito de almacenamiento de agua caliente que se hace funcionar mediante la energia electrica, segun una realizacion de esta invencion. Segun esta realizacion, el agua se calienta hasta una temperatura alta (90 grados centigrados) mediante un ciclo de bomba de calor supercritico y el agua caliente calentada se almacena en depositos (7 y 9) de almacenamiento de agua caliente. A continuacion esta agua caliente almacenada se mezcla con agua fria mediante una valvula (10) de control de temperatura, se controla a una temperatura deseada y se suministra a una cocina, bano, etc.
El ciclo de bomba de calor supercritico (denominado bomba de calor a continuacion en el presente documento) significa un ciclo de bomba de calor en el que una presion de refrigerante en un lado a alta presion se vuelve mayor que una presion critica del refrigerante y la bomba de calor en esta realizacion es el ciclo de bomba de calor con un refrigerante de dioxido de carbono. El sistema de suministro de agua caliente esta compuesto por una unidad (1a) de suministro de agua caliente (medio de suministro de agua caliente) como una parte de instalacion del sistema de bomba de calor para un ciclo de refrigeracion tal como se describe a continuacion, y una unidad (16) de deposito (medio de almacenamiento de agua caliente) que principalmente contiene depositos (7 y 9) de almacenamiento de agua caliente.
En la unidad (1a) de suministro de agua caliente, se proporciona un circuito refrigerante (R) del ciclo de bomba de calor y un circuito de calentamiento de agua (K) para suministrar agua caliente. El circuito refrigerante (R) esta compuesto por un compresor (2) que comprime el refrigerante, un intercambiador (3) de calor de agua (enfriador de gases) para calentar agua, una valvula (4) de expansion para descomprimir el refrigerante, y una unidad exterior de intercambiador (5) de calor (evaporador) para absorber calor de la atmosfera. Estos elementos estan conectados en un circuito y se carga dioxido de carbono en este circuito como refrigerante, cuya temperatura critica es baja.... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
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