Ventiloconvector para sistema de climatización, que tiene un intercambiador de calor aire-agua (1) con una corriente de entrada (2) de agua y una corriente de salida (3) de agua,

para el enfriamiento del aire de un local, que se impulsa a dicho local mediante medios de impulsión (4), atravesando el intercambiador de calor aire-agua (1), y enfriándose por el agua que circula por éste, resultando la temperatura de la corriente de salida (3) mayor que la de la corriente de entrada (2). El ventiloconector tiene un sistema de control independiente de cargas latente y sensible, con un mecanismo de control de la temperatura (5) del agua de la corriente de entrada (2) al intercambiador de calor aire-agua (1), para regular el nivel de carga latente, y un mecanismo de control de la velocidad (6) del aire impulsado por los medios de impulsión (4) para regular el nivel de carga sensible.

Ventiloconvector para sistema de climatización.

Campo técnico de la invención

La presente invención pertenece al campo técnico de los sistemas de climatización, concretamente a los que utilizan agua como fluido caloportador, y más concretamente a los que tienen como unidad terminal en el local a climatizar un ventiloconvector, que regula la temperatura y la humedad del aire de dicho local.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, en numerosos sistemas de climatización de tipo sólo agua o agua-aire se utiliza como unidad terminal un ventiloconvector. Este ventiloconvector consiste en una batería de tubos aleteados por los que circula agua enfriada, enfriando un caudal de aire o de agua. De forma general, y a modo de ejemplo, se puede indicar que el agua refrigerante típicamente entra en la batería de tubos aleteados a aproximadamente 7ºC y sale a aproximadamente 12ºC, todo esto lógicamente cuando el ventiloconvector está funcionando en modo frío. El ventiloconvector también puede utilizarse en modo calefacción, aunque la presente invención afecta sólo a su funcionamiento en frío. El aire del local es impulsado a la batería de tubos aleteados mediante medios de impulsión, tales como un ventilador, el cual suele disponer de un selector de velocidades que se maneja desde el local que climatiza el ventiloconvector. En la batería de tubos aleteados se produce el enfriamiento del aire del local, que es impulsado a la temperatura requerida para combatir la carga sensible del local es decir, para disminuir la temperatura de éste hasta un valor determinado. Asociado al enfriamiento del aire, o a la carga sensible, está el secado del aire, o la carga latente, puesto que la temperatura de la superficie de la batería de tubos aleteados es inferior a la de rocío del aire de entrada a la unidad. El enfriamiento y secado que se producen están relacionados entre sí por las características del flujo de aire y agua en el exterior e interior de la batería de tubos aleteados respectivamente, y las características geométricas y térmicas del sistema de climatización.

Para adecuar la aportación de frío al local a la demanda que exista en cada momento, las unidades terminales de climatización de tipo ventiloconvector están dotadas de un sensor de temperatura del aire del local, por medio del cual se implementa un control sobre el caudal de agua que entra en la batería de tubos aleteados de intercambio, combatiendo así la carga sensible del local. Sin embargo, el inconveniente que presentan estos sistemas de refrigeración es que la carga latente combatida en cada momento no se controla, y por tanto dicha carga latente será la asociada a la carga sensible combatida, estando relacionadas ambas por las características propias del aparato y sus condiciones de operación en cada momento, no pudiendo regularse la humedad del aire del local de forma independiente a la temperatura de éste.

Dado que las cargas sensible y latente demandadas por el local no mantienen una relación constante a lo largo del período de funcionamiento del equipo, y pueden por tanto variar de manera independiente, en la mayoría de los casos la carga latente combatida por el climatizador será distinta de la demandada por el local. Como consecuencia de este desacuerdo, el aire del local no tendrá un contenido de humedad constante y acorde a los requerimientos de confort deseados produciéndose además un consumo innecesario de energía en el secado del aire.

Era por tanto deseable un sistema que consiguiera una refrigeración del aire de un local de forma eficiente evitando los inconvenientes existentes en los anteriores sistemas del estado de la técnica, controlando de forma independiente la carga latente para la regulación de la humedad del aire, y la carga sensible para la regulación de la temperatura.

Descripción de la invención

La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un ventiloconvector para sistema de climatización, que está formado por un intercambiador de calor aire-agua, una corriente de agua que entra en éste, que sale por una corriente de salida, y que se utiliza para el enfriamiento del aire de un local. El aire a refrigerar se impulsa al local mediante medios de impulsión, atravesando en su recorrido el intercambiador de calor aire-agua, y siendo de esta forma enfriado por el agua que circula por dicho intercambiador de calor aire-agua. Al ser el aire refrigerado por esta corriente circulante, la temperatura de la corriente de salida es siempre mayor que la temperatura de la corriente de entrada.

Para superar los inconvenientes que presentan los sistemas de refrigeración del estado de la técnica anteriormente descritos, relativos a la falta de control sobre la carga latente cuando se controla la carga sensible, el ventiloconvector objeto de la presente invención tiene un sistema de control independiente de las cargas latente y sensible que combate, que a su vez está formado por un mecanismo automático de control de la temperatura del agua de la corriente de entrada al intercambiador de calor aire-agua para regular el nivel de carga latente, y un mecanismo automático de control de la velocidad del aire impulsado por los medios de impulsión del aire para regular el nivel de carga sensible.

De forma preferente, el mecanismo de control de la temperatura del agua de la corriente de entrada presenta un intercambiador de calor agua-agua dispuesto entre la corriente de entrada de agua al intercambiador de calor aire-agua y la corriente de salida de agua de dicho intercambiador de calor aire-agua. Además, presenta una válvula de tres vías mezcladora dispuesta a la entrada de la corriente de entrada de agua al intercambiador de calor agua-agua, la cual regula el caudal de agua que entra al intercambiador de calor agua-agua, y que se vuelve a recircular a la corriente de entrada del intercambiador de calor aire-agua, regulando así la temperatura del agua de la corriente de entrada al intercambiador de calor aire-agua. Esta válvula de tres vías está controlada por un sensor de humedad del aire en el local, el cual controla el grado de humedad del aire del local en cada momento, y cuando se desvía de un valor prefijado acciona la válvula de tres vías para variar la temperatura del agua de la corriente de entrada.

En cuanto a los medios de impulsión del aire, estos pueden consistir en un ventilador de velocidad variable que dispone de un regulador de velocidad, el cual regula la velocidad de paso del aire a través del intercambiador de calor aire-agua, lo cual regula a su vez la temperatura del aire del local. Para ello, el regulador de velocidad del ventilador está controlado por un sensor de temperatura del aire en el local, que controla la temperatura del aire del local en cada momento, y cuando se desvía de un valor prefijado acciona el regulador de velocidad para variar la velocidad de impulsión del aire.

La presente invención, al controlar de forma independiente la carga sensible y la carga latente presenta una serie de ventajas sobre los sistemas de refrigeración del estado de la técnica, como son el adecuar las cargas sensible y latente combatidas por el ventiloconvector a las realmente existentes en el local, y una reducción del consumo de energía innecesario utilizado en secar el aire del local por debajo del contenido de agua de confort.

Descripción de las figuras

A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras.

La figura 1 es una vista esquemática de una realización particular del ventiloconvector objeto de la presente invención.

La figura 2 es una gráfica que muestra la evolución de las cargas sensible y latente con la variación de la temperatura del agua en el intercambiador de calor aire-agua.

La figura 3 es una gráfica que muestra la evolución de las cargas sensible y latente combatidas por el ventiloconvector con la variación de la velocidad de paso del aire a través del intercambiador de calor aire-agua.

En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son:

1. Ventiloconvector para sistema de climatización, del tipo de los que comprenden

- un intercambiador de calor aire-agua (1) al que llega

- una corriente de entrada (2) de agua y del que sale

- una corriente de salida (3) de agua, en continuidad con la corriente de entrada (2), para el enfriamiento del aire de un local, siendo el aire impulsado al local por medio de

- medios de impulsión (4),

atravesando dicho aire en su recorrido el intercambiador de calor aire-agua (1), siendo enfriado por el agua que circula por dicho intercambiador de calor aire-agua (1), y resultando la temperatura de la corriente de salida (3) del agua mayor que la temperatura de la corriente de entrada (2) del agua,

dicho ventiloconvector para sistema de climatización caracterizado porque comprende un sistema de control independiente de las cargas latente y sensible que combate, que a su vez comprende

- un mecanismo automático de control de la temperatura (5) del agua de la corriente de entrada (2) al intercambiador de calor aire-agua (1) para regular el nivel de carga latente, y

- un mecanismo automático de control de la velocidad (6) del aire impulsado por los medios de impulsión (4) para regular el nivel de carga sensible.

2. Ventiloconvector para sistema de climatización, según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de control automático de la temperatura (5) del agua de la corriente de entrada (2) comprende

- un intercambiador de calor agua-agua (7) dispuesto entre la corriente de entrada (2) de agua al intercambiador de calor aire-agua (1) y la corriente de salida (3) de agua de dicho intercambiador de calor aire-agua (1), y

- una válvula de tres vías (8) mezcladora a la entrada de la corriente de entrada (2) de agua al intercambiador de calor agua-agua (7) que regula el caudal de agua que entra al intercambiador de calor aire-agua (1), y al intercambiador de calor agua-agua (7), y que se vuelve a recircular a la corriente de entrada (2), regulando la temperatura del agua de la corriente de entrada (2) a la entrada del intercambiador de calor aire-agua (1), estando dicha válvula de tres vías (8) controlada por

- un sensor de humedad (9) del aire en el local.

3. Ventiloconvector para sistema de climatización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

- los medios de impulsión (4) del aire comprenden un ventilador (4) de velocidad variable, y

- porque el mecanismo automático de control de la velocidad (6) del aire comprende un regulador de velocidad (10) del ventilador (4), que regula la velocidad del paso del aire a través del intercambiador de calor aire-agua (1), estando dicho regulador de velocidad (10) del ventilador (4) controlado por

- un sensor de temperatura (11) del aire en el local.

4. Ventiloconvector para sistema de climatización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intercambiador de calor aire-agua (1) comprende una batería de tubos aleteados.

5. Ventiloconvector para sistema de climatización, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intercambiador de calor agua-agua (7) es un intercambiador de calor de placas.