ES2249098A1 - Disposicion para regulacion de temperatura de suministro de acs en instalaciones hibridas con energia solar y calentador de agua alimentado con gas como energia de apoyo. - Google Patents
Disposicion para regulacion de temperatura de suministro de acs en instalaciones hibridas con energia solar y calentador de agua alimentado con gas como energia de apoyo.Info
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Abstract
Disposición (según Figura 3) para calentar y suministrar agua caliente a partir de placas solares interconectadas con un calentador de agua alimentado con gas que consiste en incorporar una conducción (4) conectada con un depósito (3) de agua que se caliente mediante placas solares (2) conectado a la entrada de agua fría (F) de una válvula termostática (5), conectándose en la entrada de agua caliente (C) de la válvula termostática (5) una conducción (6) dimanada del calentador (7) alimentado por gas.
Description
Disposición para regulación de temperatura de
suministro de ACS en instalaciones híbridas con energía solar y
calentador de agua alimentado con gas como energía de apoyo.
La presente memoria descriptiva se refiere a una
solicitud de una Patente de Invención correspondiente a una
disposición para calentar y suministrar agua caliente en sistemas
híbridos constituidos por sistemas de captación de energía solar
interconectados con un calentador de agua alimentado con gas,
siendo objetivo de la invención mejorar la eficiencia del sistema
de apoyo basado en el calentador a gas y que, simultáneamente la
disposición quede instalada con facilidad y con total seguridad en
su uso por parte del usuario.
Esta invención es de aplicación en el campo de
la energía solar térmica, principalmente para el suministro de ACS
en viviendas unifamiliares, en los que la energía de apoyo sea el
calentador a gas. Asimismo, es de aplicación en el ámbito de las
industrias dedicadas a la fabricación y venta de calentadores de
agua a gas.
Como se sabe, en la actualidad existe una gran
demanda de instalaciones provistas de paneles solares térmicos, con
ello se fomenta un uso más racional de la energía, dentro del marco
general Plan de Fomento de las Energías Renovables en España, que
para el año 2010 establece alcanzar los 4 millones de metros
cuadrados de paneles solares, a instalar, principalmente en
edificios de viviendas destinados a la producción de agua caliente
sanitaria.
Se ha constatado que la integración de los
sistemas de captación de energía solar, especialmente en la
configuración conocida como "conjunto termosifón", en una
instalación doméstica alimentada por un calentador convencional a
gas, resulta compleja o poco eficaz, toda vez que este tipo de
calentadores no están preparados para la conexión directa de agua
precalentada procedente de la parte solar. En estos casos, la
integración de los subsistemas solar y de energía de apoyo se
realiza mediante conexión "en paralelo", aplicándose dos
soluciones. A saber:
- El propio usuario cierra o abre una llave de
paso según su propia sensación térmica de que el agua que le llega
del depósito solar esté fría o caliente.
- El trabajo anterior lo efectúa una sonda
termostática que, a partir de una cierta temperatura prefijada
actúa sobre una válvula de tres vías. Por encima de esta
temperatura da paso al agua de acumulación solar y cierra el paso
de agua al calentador. Por debajo de esta temperatura, abre el
paso de agua fría al calentador y cierra el aporte de agua del
acumulador.
Por parte de los propios instaladores de energía
solar, existe la sensación de que estos dispositivos o sistemas no
son lo suficientemente eficientes y además resultan complejos de
montar, por lo cual, existe una sensación de que se requiere una
mejora, con objeto de obtener una solución técnica mejor.
Una conexión más eficiente es la conocida como
"serie" pero debido a que los calentadores convencionales no
admiten agua caliente a la entrada, no se puede emplear en estos
casos y se presenta el grave inconveniente de que el usuario en la
práctica no puede usar la fracción de "agua solar tibia"
comprendida entre los 20° y los 40° centígrados.
Se ha constatado una alternativa que consiste en
el uso de calentadores a gas de tipo termostático, escasamente
implantados en la actualidad y de elevado previo, muy superior al
de un calentador convencional. Se pueden citar como ejemplo el
calentador solar Junkers, que admite tres posibilidades de
modulación de potencia en función de la temperatura del agua, y el
"kit solar" lanzado por Saunier-Duval que,
previo al calentador, lleva incorporada en una caja un sensor de
temperatura, una válvula mezcladora, un circuito electrónico y un
actuador.
Una solución idónea a la problemática existente
en la actualidad en esta materia que, por otra parte, implica el
riesgo de la desaparición en el mercado de los calentadores
convencionales a gas, sería la de poder contar con una disposición
que incorporara los siguientes elementos:
- -
- Que el usuario no tuviera que intervenir en el control de la instalación.
- -
- Que utilizara con preferencia elementos mecánicos a los electrónicos con la consiguiente reducción de costes.
- -
- Que el usuario dispusiera de agua a su temperatura idónea regulando en las proporciones óptimas los caudales de agua provenientes del depósito de acumulación de agua solar y del calentador.
- -
- Que se pudiera utilizar con cualquier calentador actual existente en el mercado.
- -
- Que fuera compatible con cualquier sistema de captación de energía solar, basado tanto con "conjuntos termosifón" como de "circulación forzada".
Sin embargo, por parte del solicitante se
desconoce la existencia en la actualidad de una invención que
presente las características que se señalan como idóneas.
La disposición para calentar y suministrar agua
caliente en sistemas híbridos constituidos por sistemas de captación
de energía solar interconectados con un calentador de agua
alimentado con gas que la invención propone, consigue suministrar al
usuario agua que proviene tanto del depósito calentado por las
placas solares, como del calentador de agua fría alimentado por gas
equivalente a sustituir una válvula de tres vías por una válvula
termostática que presenta una conexión al depósito de agua
calentado por las placas solares por la toma de agua fría (F),
mientras que por la toma de agua caliente (C), se incorpora la
conexión dimanada del calentador, incorporando obviamente una
salida donde se efectúa la mezcla de las aguas calentadas para su
pertinente consumo.
Aunque las válvulas termostáticas son elementos
de regulación de temperatura ampliamente conocidos y utilizados en
el segmento de calefacción y ACS, la configuración propuesta es
radicalmente diferente al know-how existente en este
segmento de mercado porque si la temperatura del depósito solar es
alta, y ese es el objeto de los paneles solares, por la toma fría
(F) de la válvula se introducirá agua caliente, muy lejos del
supuesto original de operación, de lo que se deriva y se comprueba
que no todas las válvulas termostáticas del mercado son
susceptibles de ser
utilizadas según esta disposición.
utilizadas según esta disposición.
De forma más concreta, la disposición para
calentar y suministrar agua caliente en sistemas híbridos
constituidos por sistemas de captación de energía solar
interconectados con un calentador de agua alimentado con gas está
constituida a partir de la pertinente instalación en la zona
correspondiente de las placas solares, conectadas a un depósito
contenedor de agua, del cual se dimana una conexión a la válvula
termostática de la manera anteriormente indicada, obviando la
incorporación de otros elementos adicionales de regulación, ni de
carácter manual ni electrónico.
En resumen, la disposición solamente requiere la
incorporación de una válvula termostática junto al calentador,
presentando un mínimo coste de instalación y permitiendo el
aprovechamiento de cualquier calentador previamente instalado en la
vivienda, con independencia de sus características físicas,
contando en todo momento de agua caliente. En relación con el
apoyo por resistencia eléctrica para el calentamiento de agua, no
requiere gasto de energía alguno, al no necesitar mantener caliente
el acumulador o tener que calentarlo en horas nocturnas, en las
cuales no se consume agua caliente alguna.
Cuando la temperatura del agua del depósito
solar es suficientemente elevada, no se necesita apoyo por energía
auxiliar y el usuario no consume gas.
Cuando la temperatura del depósito solar es
insuficiente para cubrir las necesidades del usuario, el sistema de
apoyo arranca el calentador a gas y entrega agua caliente al usuario
a temperatura a una temperatura prefijada, regulando las
proporciones de la mezcla de agua del acumulador con agua
proveniente del calentador.
En consecuencia, cuando la temperatura de
acumulación es inferior a la temperatura de consumo, el calentador
calienta el agua estrictamente necesaria para que la mezcla alcance
la temperatura idónea, ya que el mezclador termostático dosifica
adecuadamente las proporciones de la mezcla, permitiendo así la
invención hacer un uso más racional de la fracción de agua solar de
20-40° centígrados que el conseguido previo a la
invención.
La invención está capacitada para ser adaptada a
cualquier instalación solar, con independencia de que la misma sea
de termosifón o que sea de circulación forzada.
El sistema tiene la ventaja adicional para el
usuario de que permite el paso de un caudal superior de agua
caliente, evitando una de las desventajas tradicionales de los
calentadores cuando en la vivienda hay varios usuarios demandando
agua caliente.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integrante de la misma, una hoja de planos
en la cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha
representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra de forma
diagramática lo que se conoce como sistema de apoyo a la energía
solar conectado en paralelo, utilizada actualmente para conexión de
calentadores no termostáticos.
La figura número 2.- Muestra de forma
diagramática lo que se conoce como sistema de apoyo a la energía
solar conectado en serie, aplicable a calentadores
termostáticos.
La figura número 3.- Muestra de forma
diagramática el objeto de la invención correspondiente a una
disposición para calentar y suministrar agua caliente en sistemas
híbridos constituidos por sistemas de captación de energía solar
interconectados con un calentador de agua alimentado con gas
configurado como una disposición de apoyo a la energía solar en
paralelo con conexión a válvula termostática, que mejora las
prestaciones respecto de la conexión en paralelo actualmente
existente y recogida en la figura número 1. La disposición permite
calentar y suministrar agua caliente a partir de placas solares
interconectadas con un calentador de agua alimentado con gas.
A la vista de la figura número 3, puede
observarse que la disposición (1) para calentar y suministrar agua
caliente en sistemas híbridos constituidos por sistemas de
captación de energía solar interconectados con un calentador de
agua (7) alimentado con gas, está constituida a partir de un
depósito de acumulación (3), calentado mediante placas solares (2)
ya sea por circulación forzada (en la figura) o natural (no
mostrada), del cual dimana una conducción (4) en el sentido indicado
por las flechas hacia el interior de la vivienda, que se conecta con
una válvula termostática (5) por la entrada (F) de agua fría,
existiendo igualmente otra conducción (6) que emerge de un
calentador (7) alimentado por gas, que se conecta a la entrada (C)
de agua caliente de la válvula termostática (5) con regulación de
salida de temperatura provista de una salida (M) a través de la
cual se suministra el agua a la temperatura requerida para su
utilización por el usuario, en general con regulación entre 25 y
60° centígrados, ajustándose preferentemente para la aplicación
entre 40 y 50° centígrados. La válvula termostática admite agua
caliente, preferentemente hasta un máximo de 90° centígrados,
presión de agua de 10 bar y dentro del cuerpo de la válvula están
integradas las válvulas antirretorno.
De la invención se deriva que la válvula
termostática objeto de la disposición, junto con sus conexiones,
puede por sus reducidas dimensiones quedar integrada dentro de la
propia carcasa del calentador; con ello se consigue minimizar el
impacto visual de adicionar un elemento nuevo a la instalación y
aumentar la facilidad de uso de la invención.
Claims (2)
1. Disposición para calentar y suministrar agua
caliente en sistemas híbridos constituidos por sistemas de
captación de energía solar interconectados con un calentador de
agua alimentado con gas, de los configurados como medios combinados
con dispositivos de gas, tanto caldera como calentador de agua, en
los que la interconexión entre ambos elementos está
caracterizada por realizarse mediante una válvula
termostática conectada a partir del agua del depósito acumulador de
energía solar (3) conectado a la entrada (F) de agua fría de la
válvula termostática (5), presentando el calentador una conducción
o salida (6) que se conecta a la entrada (C) de agua caliente de la
válvula termostática (5), presentando la válvula (5) una salida (M)
de agua para el usuario.
2. Disposición para calentar y suministrar agua
caliente en sistemas híbridos constituidos por sistemas de
captación de energía solar interconectados con un calentador de
agua alimentado con gas, según la primera reivindicación,
caracterizada porque la válvula termostática se encuentra
incorporada en el interior del dispositivo a gas como un elemento
más del mismo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200301968A ES2249098B1 (es) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Disposicion para regulacion de temperatura de suministro de acs en instalaciones hibridas con energia solar y calentador de agua alimentado con gas como energia de apoyo. |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2249098A1 true ES2249098A1 (es) | 2006-03-16 |
| ES2249098B1 ES2249098B1 (es) | 2007-02-16 |
Family
ID=36101202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200301968A Expired - Fee Related ES2249098B1 (es) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Disposicion para regulacion de temperatura de suministro de acs en instalaciones hibridas con energia solar y calentador de agua alimentado con gas como energia de apoyo. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2249098B1 (es) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170627A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-26 | Mizutani Valve Kogyo Kk | 給湯システム |
| FR2557959A1 (fr) * | 1984-01-11 | 1985-07-12 | Geneve | Chauffe-eau solaire simplifie |
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-
2003
- 2003-08-14 ES ES200301968A patent/ES2249098B1/es not_active Expired - Fee Related
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| DE4438986A1 (de) * | 1994-10-31 | 1996-05-02 | Josef Dirscherl | Anordnung zur Brauchwasserbereitung |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2249098B1 (es) | 2007-02-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Date of ref document: 20060316 Kind code of ref document: A1 |
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Ref document number: 2249098B1 Country of ref document: ES |
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Effective date: 20180808 |