ES2237998B1 - Sistema de calefaccion central electrica racionalizado. - Google Patents
Sistema de calefaccion central electrica racionalizado.Info
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Abstract
Sistema de calefacción central eléctrica racionalizado. Sistema de calefacción central eléctrica racionalizado aplicable a viviendas que comprende al menos un elemento calefactor eléctrico conectado a una línea de suministro eléctrico con la interposición de un dispositivo de control, el cual está conectado con un calentador de agua que incorpora un intercambiador eléctrico de calor para calentar agua destinada al consumo en la vivienda, estando el citado dispositivo de control adaptado para cortar el suministro de corriente eléctrica al citado radiador eléctrico cuando la temperatura T del agua en el calentador es inferior a una temperatura umbral T1, por debajo de la cual el cambiador eléctrico consume energía eléctrica de la línea para aumentar la temperatura del agua almacenada en el calentador, y cuando simultáneamente la potencia demandada por el sistema supera un valor umbral U1; y para restituir de nuevo el suministro de corriente al radiador cuando la temperatura T del agua alcanzael umbral de temperatura T1 o uno superior.
Description
Sistema de calefacción central eléctrica
racionalizado.
La invención se refiere a un sistema de
calefacción central eléctrica racionalizado, particularmente
aplicable a viviendas, de las que comprenden al menos una fuente de
calor eléctrica para el agua caliente sanitaria.
En la actualidad, son bien conocidos los
elementos calefactores o aparatos de calefacción que funcionan con
energía eléctrica. Tal es el caso de los radiadores que utilizan
resistencias eléctricas para calentar el aire de una estancia o los
radiadores de fluido, en los cuales una o varias resistencias
eléctricas calientan un fluido térmico, generalmente aceite, el cual
está almacenado en un receptáculo herméticamente sellado y cuya
superficie exterior se optimiza para aumentar el contacto con el
aire de una estancia.
Es usual que las viviendas que disponen de
calefacción eléctrica también dispongan de un calefactor de agua
eléctrico para calentar el agua destinada al consumo de la
vivienda. En este caso, la potencia demandada por la vivienda suele
ser elevada, sobre todo en climas fríos, debido al gran número de
aparatos que consumen energía eléctrica.
De igual modo, cuando existe una demanda de agua
caliente importante, la temperatura del agua en el interior del
calentador disminuye sensiblemente al entrar agua, proveniente de
una fuente fría, al calentador para reemplazar el agua caliente que
sale del mismo para el consumo. Cuando esto ocurre, el
intercambiador eléctrico del calentador se conecta a la red
eléctrica y entra en funcionamiento, aumentando la temperatura del
agua contenida en el calenta
dor.
dor.
Sin embargo, si al mismo tiempo un gran número de
radiadores eléctricos están también en funcionamiento, la demanda
de potencia de la vivienda puede superar el límite de la
instalación o de la tarifa contratada, por lo que los mecanismos de
protección de la instalación producen el corte automático de
suministro de energía eléctrica a una de las líneas eléctricas de
la vivienda, desconectándose todos los electrodomésticos conectados
a dicha línea.
Para evitar este tipo de situaciones, se hace
notar la falta de un sistema que gestione de forma automática y
racional la potencia demandada por la vivienda, especialmente el
consumo de las fuentes de calor de los elementos calefactores junto
con el calentador del agua.
Para dar solución a estos problemas, se da a
conocer el sistema de calefacción central eléctrica racionalizado
objeto de la invención. En su esencia, el sistema se caracteriza
porque comprende al menos un elemento calefactor eléctrico
conectado a una línea de suministro eléctrico con la interposición
de un dispositivo de control, el cual está conectado con un
calentador de agua que incorpora un intercambiador eléctrico de
calor para calentar agua destinada al consumo en la vivienda,
procedente de una fuente de agua fría, estando el dispositivo de
control adaptado para cortar el suministro de corriente eléctrica
al citado elemento calefactor eléctrico cuando la temperatura T del
agua en el calentador es inferior a una temperatura umbral T1, por
debajo de la cual el cambiador eléctrico consume energía eléctrica
de la línea para aumentar la temperatura del agua almacenada en el
calentador, y cuando simultáneamente la potencia demandada por el
sistema supera un valor umbral U1; y para restituir de nuevo el
suministro de corriente al elemento calefactor cuando la temperatura
T del agua alcanza el umbral de temperatura T1 o uno superior y el
calentador deja de consumir energía eléctrica.
En una realización preferida, del dispositivo de
control derivan varios ramales eléctricos estando al menos un
elemento calefactor conectado a cada ramal, y el dispositivo de
control corta el suministro eléctrico, selectivamente y según unos
criterios de prioridad preestablecidos, a al menos un ramal cuando
la temperatura T del agua en el calentador es inferior a una
temperatura umbral T1, por debajo de la cual el cambiador eléctrico
consume energía eléctrica para aumentar la temperatura del agua
almacenada en el calentador, siempre y cuando el consumo de
potencia del sistema de calefacción supere un valor umbral U1.
Está previsto que al menos un elemento calefactor
de los conectados al dispositivo de control está comandado por vía
cable o inalámbricamente por radio, radiofrecuencia o por
infrarrojos para su conexión y desconexión.
De acuerdo con otra realización preferida, la
línea de suministro eléctrico está conectada a un dispositivo de
control general que conecta o desconecta la citada línea a la red
eléctrica en función del consumo demandado por los aparatos
eléctricos conectados a dicho dispositivo general.
En los dibujos adjuntos se ilustra,
esquemáticamente y a título de ejemplo no limitativo, un sistema de
calefacción central eléctrica racionalizado según la invención. En
dichos dibujos:
la Fig. 1, es una vista esquemática de un sistema
de calefacción que comprende tres ramales eléctricos con sus
correspondientes elementos calefactores eléctricos funcionando,
conectados los ramales a la red con interposición de un dispositivo
de control conectado a su vez a un calentador de agua;
la Fig. 2, es una vista esquemática del sistema
de la Fig. 1, en la que el intercambiador eléctrico del calentador
está funcionando y dos ramales de calefacción del sistema están
desconectados; y
la Fig. 3, es una vista esquemática de un sistema
similar al de la Fig. 1, en el que el intercambiador eléctrico del
calentador está funcionando y dos actuadores comandados por
radiofrecuencia mantienen algunos elementos calefactores
desconectados.
La Fig. 1 muestra, esquemáticamente, un sistema 1
de calefacción central de una vivienda, en la que tres ramales
a, b y c están conectados a una línea de suministro
eléctrico 3 con la interposición de un dispositivo de control 4.
El dispositivo de control 4 está conectado a su
vez al intercambiador de calor eléctrico 6 de un calentador 5 de
agua 7 para el consumo en la vivienda.
En la Fig. 1, la temperatura T del agua 7 en el
interior del calentador 5 es superior a la temperatura umbral T1,
por lo que se garantiza el suministro de una cantidad de agua 7
caliente acorde con las prestaciones y la capacidad del calentador.
En esta situación, el intercambiador de calor 6 está desconectado de
la línea de suministro eléctrico 3 por lo que no consume energía
eléctrica.
De los ramales eléctricos, el primer ramal a
comprende 2 elementos calefactores eléctricos 2 en funcionamiento,
cuya potencia total es de U2; el ramal b comprende un único
elemento calefactor 2 eléctrico en funcionamiento cuya potencia es
de U3; y el ramal c comprende tres elementos calefactores 2
eléctricos en funcionamiento cuya potencia es U4. Los elementos
calefactores 2, radiadores de ahora en adelante, son del tipo en
los que el intercambio de calor con el aire ambiente se produce por
intercambio térmico por convección natural o forzada y/o por
radiación de un fluido caliente al aire.
Cada uno de los ramales a, b y c
tiene asociada una prioridad, de modo que el usuario puede
determinar, en caso de desconexión de los ramales debido a una
demanda de potencia superior a la permitida, el orden de
desconexión. Tal desconexión está gobernada por el dispositivo de
control 4 tal y como se describe a continuación.
El usuario selecciona la prioridad de
desconexión, en el caso de ejemplo se supone que el ramal
prioritario es el c, que comprende un mayor número de
radiadores cuya potencia es U4, mientras que los ramales b y
a, por este orden, son los ramales de menor prioridad
asociada.
Cuando el usuario demanda una gran cantidad de
agua 7 caliente, ésta sale del calentador 5 a través de la
conducción de salida 9, por lo que agua fría penetra en el
calentador 5 a través de la conducción de entrada 8. La temperatura
T del agua contenida en el calentador 5 disminuye hasta que ésta
cae por debajo de la temperatura umbral T1, situación que detecta
el termostato 10 produciéndose la conexión del intercambiador de
calor 6 del calentador 5 a la línea de suministro 3 (ver Fig.
2).
En este instante, la potencia demandada por la
instalación de la vivienda supera el valor umbral U1, ya que la
suma de U2, U3, U4 más la potencia del intercambiador eléctrico 6
es mayor que U1, de modo que el dispositivo de control desconecta
automáticamente de la línea el ramal con prioridad menor, en este
caso el ramal b. Si la potencia demandada por la vivienda
continúa siendo superior al umbral U1, el dispositivo de control
desconecta automáticamente el ramal con prioridad menor de los que
todavía están conectados a la línea de suministro 3, en este caso
el ramal b. Al estar desconectados los ramales a y
b de la línea de suministro 3, la demanda de potencia
desciende de manera que la suma de la potencia del intercambiador
eléctrico 6 y la potencia U4 asociada al ramal c no supera
el umbral U1, por lo que el sistema se estabiliza y el dispositivo
de control 4 no desconecta ningún otro ramal.
Cuando la temperatura T del agua 7 en el
calentador 5 supera el umbral T1 u otro umbral de temperatura
superior, el termostato 10 provoca la desconexión del
intercambiador eléctrico 6, conectando en cascada y por el orden
inverso de desconexión los diferentes ramales a y b
que han sido desconectados para evitar una potencia excesiva en la
instalación.
Según el sistema de la invención, los ramales
a, b y c se desconectan en cascada y el usuario puede
determinar las prioridades de desconexión, eso es el orden de
desconexión, de los ramales en el caso de superarse una potencia
umbral. Esto permite seleccionar, por ejemplo, qué zonas de la
vivienda deben permanecer con los radiadores encendidos a pesar de
superar el umbral límite de potencia. De igual modo, el usuario
puede seleccionar el valor umbral U1 de potencia demandada, por lo
que ésta puede seleccionarse por debajo del valor de la potencia
contratada a la compañía eléctrica o del valor de la potencia de
seguridad de la instalación, por lo que el sistema también permite
ahorrar en consumo de energía eléctrica.
En todos los casos, el dispositivo de control de
la invención cede prioridad al calentador 5, por lo que el
intercambiador de calor 6 no será desconectado en el caso de
superar la potencia umbral, siempre y cuando no hayan sido
desconectados previamente todos los ramales con radiadores
eléctricos 2.
En la Fig. 3, varios de los radiadores conectados
a la línea de suministro 3 con la interposición del dispositivo de
control 4 están comandados por el éste, de una forma inalámbrica,
por radiofrecuencia mediante unos correspondientes actuadores A1,
B1 y C1, los cuales reciben, por radiofrecuencia, las señales
emitidas por el dispositivo de control 4, ordenando la abertura o
cierre del contacto eléctrico y la parada o la puesta en marcha de
los radiadores.
Al igual que cada ramal tenía asociada una
prioridad, en el ejemplo representado en la Fig. 3, los actuadores
A1, B1 y C1 también tienen una prioridad asociada, de modo que al
superar el sistema una potencia umbral determinada, el dispositivo
de control 4 comanda la apertura o desconexión de los radiadores
según sea la prioridad de desconexión. De este modo la desconexión y
conexión de los radiadores puede realizarse individualmente, sin
necesidad de conectar o desconectar el ramal eléctrico que los
abastece de electricidad.
En la Fig. 3, los actuadores A1 y B1 mantienen el
circuito abierto, por lo que los radiadores asociados permanecen
desconectados.
Naturalmente, en ambas realizaciones, se prevé
que los radiadores 2 estén provistos igualmente de su propio
termostato de temperatura ambiente, que controla la conexión o
desconexión del radiador 2, así como de un termostato de seguridad,
sin que ello afecte al funcionamiento del dispositivo de control 4
del sistema.
El sistema de calefacción central eléctrica
racionalizado de la invención puede estar conectado directamente a
la red eléctrica 12 o mediante la interposición de un dispositivo
de control general 11, el cual, en función de la potencia U0
demandada por los aparatos eléctricos conectados a dicho
dispositivo, conecta o desconecta la línea de suministro 3 a la red
eléctrica 12, abasteciendo o no esta la línea de suministro
eléctrico.
De este modo, puede darse prioridad al consumo de
otros aparatos eléctricos de la vivienda, por ejemplo los
electrodomésticos de la cocina u otros servicios, que estén
conectados a la red 12 mediante otra línea de suministro.
Claims (4)
1. Sistema (1) de calefacción central eléctrica
racionalizado, particularmente aplicable a viviendas,
caracterizado porque comprende al menos un elemento
calefactor eléctrico (2) conectado una línea de suministro (3)
eléctrico con la interposición de un dispositivo de control (4), el
cual está conectado con un calentador (5) de agua que incorpora un
intercambiador eléctrico (6) de calor para calentar agua (7)
destinada al consumo en la vivienda, procedente de una fuente de
agua fría, estando el dispositivo de control (4) adaptado para
cortar el suministro de corriente eléctrica al citado elemento
calefactor eléctrico (2) cuando la temperatura T del agua (7) en el
calentador (5) es inferior a una temperatura umbral T1, por debajo
de la cual el cambiador eléctrico (6) consume energía eléctrica de
la línea (3) para aumentar la temperatura del agua (7) almacenada
en el calentador (5), y cuando simultáneamente la potencia demandada
por el sistema de calefacción supera un valor umbral U1; y para
restituir de nuevo el suministro de corriente al elemento
calefactor eléctrico (2) cuando la temperatura T del agua alcanza
el umbral de temperatura T1 o uno superior y el calentador (5) deja
de consumir energía eléctrica.
2. Sistema (1) de calefacción central eléctrica
racionalizado según la reivindicación 1, caracterizado
porque del dispositivo de control (4) derivan varios ramales
eléctricos (a, b, c) estando al menos un elemento calefactor
eléctrico (2) conectado a cada ramal, y porque el dispositivo de
control (4) corta el suministro eléctrico, selectivamente y según
unos criterios de prioridad preestablecidos, a al menos un ramal
(a, b) cuando la temperatura T del agua (7) en el calentador (5) es
inferior a una temperatura umbral T1, por debajo de la cual el
cambiador eléctrico (6) consume energía eléctrica para aumentar la
temperatura del agua almacenada en el calentador, siempre y cuando
el consumo de potencia del sistema de calefacción supere un valor
umbral U1.
3. Sistema (1) de calefacción central eléctrica
racionalizado según la reivindicación 1, caracterizado
porque al menos un elemento calefactor de los conectados al
dispositivo de control (4) está comandado por vía cable o
inalámbricamente por radio, radiofrecuencia o por infrarrojos para
su conexión o desconexión a la línea 3.
4. Sistema (1) de calefacción central eléctrica
racionalizado según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la línea de suministro eléctrico (3)
está conectada a un dispositivo de control general (11), que
conecta o desconecta la citada línea (3) a la red eléctrica (12) en
función del consumo U0 demandado por los aparatos eléctricos
conectados a dicho dispositivo general.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400086A ES2237998B1 (es) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Sistema de calefaccion central electrica racionalizado. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400086A ES2237998B1 (es) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Sistema de calefaccion central electrica racionalizado. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2237998A1 ES2237998A1 (es) | 2005-08-01 |
| ES2237998B1 true ES2237998B1 (es) | 2006-11-01 |
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ID=34802825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES200400086A Expired - Fee Related ES2237998B1 (es) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | Sistema de calefaccion central electrica racionalizado. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2237998B1 (es) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES8402136A1 (es) * | 1982-12-17 | 1984-01-16 | Otero San Julian Vicente | Procedimiento de interconexion y alimentacion electrica en instalaciones mixtas calefaccion-agua sanitaria. |
| ES8700533A1 (es) * | 1985-11-20 | 1986-10-01 | Appli Rech Electrotec Avancees | Instalacion reguladora de la calefacion. |
| DE19748134A1 (de) * | 1997-10-31 | 1999-05-12 | Rowenta Werke Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Verteilung einer begrenzten elektrischen Gesamtleistung auf mindestens zwei Verbraucher |
| ES2184586B1 (es) * | 2000-12-15 | 2004-06-16 | Bozidar Konjevic Lisac | Sistema para incremento del rendimiento en un circuito mediante la reutilizacion de la energia. |
-
2004
- 2004-01-16 ES ES200400086A patent/ES2237998B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2237998A1 (es) | 2005-08-01 |
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