ES2260204T3 - Grupo de ventilacion autocontrolado con regulacion electronica. - Google Patents

Abstract

Grupo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica que funciona en extracción o en soplado, que comprende un ventilador (3) accionado eléctricamente, montado en el interior de una caja (2) en la cual desembocan varios conductos (7) en conexión con una o varias piezas, permitiendo cada conexión (4, 5, 6) de la caja la conexión de un conducto (7) que presenta un orificio calibrado (21, 22, 23), estando previsto un captador de presión diferencial (9) que mide la diferencia de presión entre dos puntos predeterminados, siendo este valor trasmitido a un dispositivo (10) de análisis y de control, que compara el valor de presión diferencial con un valor de referencia y manda el ventilador (3), de tal manera que acelera o ralentiza su velocidad de rotación, a fin de mantener el valor de la presión diferencial constante e igual al valor de referencia para mantener el caudal deseado en los orificios calibrados.

Description

Grupo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica.

La presente invención tiene por objeto un grupo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica que funciona en extracción o en soplado, permitiendo controlar unos caudales, cualesquiera que sean las utilizaciones de ventilación, en particular variaciones del número y de la naturaleza de las tomas de aire, variaciones continuas de caudal, o las variaciones de entorno, en particular caídas de tensión eléctrica de la alimentación del ventilador, variación de la contrapresión debida al viento, optimizando al mismo tiempo el consumo y la acústica, para un ventilador cualquiera.

En los alojamientos colectivos o individuales, o a los locales para uso económico o industrial, la ventilación debe asegurar un mínimo de renovación de aire necesaria para la higiene, la calidad del aire y la perennidad del edificio. Sin embargo, una ventilación cuyos caudales no son controlados puede provocar pérdidas térmicas importantes para el local. Por ello, los sistemas de ventilación tienen por función hacer los caudales de renovación de aire lo más estables posible, respetando al mismo tiempo unas obligaciones de valores y mínimos de caudal a asegurar.

Una solución conocida hasta el presente consiste en disponer, sobre los conductos de aspiración unos órganos mecánicos que adaptan su sección a las diferencias de presión y regulan así el caudal. Estos dispositivos de regulación de caudal están asociados a un ventilador cuya presión aumenta con la disminución de caudal. Aunque estos ventiladores acepten una amplia zona de presión diferencial, presentan el inconveniente acústico principal de generar un nivel sonoro creciente con el aumento de presión diferencial. Así, para pequeños caudales, el ruido generado es más importante, lo que obliga a menudo a los fabricantes a proponer una gama importante de motorizaciones para adaptarse a las diferentes configuraciones de caudales y para no generar un sobreconsumo inútil.

Existen también en materia de ventilación necesidades de modulación del caudal en una misma configuración.

Estas necesidades pueden estar ligadas a un aumento de la polución o de la humedad debida a la presencia humana. En este caso, las variaciones de caudal pueden ser continuas y están a menudo asociadas a un ventilador específico llamado "de curva plana", es decir que asegura una presión bastante estable para la gama de caudal considerada. Otras necesidades de ventilación están ligadas a unas poluciones específicas brutales, por ejemplo paso a un caudal suplementario en la cocina cuando tienen lugar cocciones, paso a una caudal suplementario en un cuarto de baño cuando tienen lugar las duchas. Este caso es generalmente tratado por una doble velocidad de los ventiladores que adaptan la presión, pero únicamente para dos caudales conocidos y estabilizados, lo que multiplica el número de productos desde que se desean más de dos caudales distintos o varios pares de caudales.

El documento US-A-3 415 178 se refiere a un edificio que comprende una vaina colectora de aire en la cual desembocan unas aberturas de comunicación con diferentes locales. El ventilador está montado en el tejado en el extremo superior de la vaina y un captador de presión absoluta está montado en la vaina, en la parte baja de esta, que actúa sobre la velocidad del motor para estabilizar la presión en la vaina.

El objetivo de la invención es proporcionar un grupo de ventilación provisto de un dispositivo de regulación que le permita adaptarse automáticamente a las diferentes configuraciones de caudal necesitadas por un local, tal como un alojamiento, con una sola y única motorización, que es una motorización clásica, optimizando la acústica y el consumo.

A este fin, el grupo de ventilación al que se refiere, comprende un ventilador accionado eléctricamente, montado en el interior de una caja en la cual desembocan varios conductos en conexión con una o varias piezas, presentando cada conexión de la caja que permite la conexión de un conducto un orificio calibrado, estando previsto un captador de presión diferencial que mide la diferencia de presión entre dos puntos predeterminados, siendo este valor trasmitido a un dispositivo de análisis y de mando, que compara el valor de presión diferencial con un valor de referencia y manda el ventilador, de tal manera que acelera o relentiza su velocidad de rotación, a fin de mantener el valor de la presión diferencial constante e igual al valor de referencia, para mantener el caudal deseado en los orificios calibrados.

Así, la invención permite reemplazar unos órganos mecánicos de regulación de caudal por simples orificios calibrados y cuidadosamente perfilados, lo que reduce considerablemente el coste global del control de los caudales.

Según una característica de la invención, el dispositivo de control actúa sobre el nivel de tensión de alimentación o sobre la forma de la corriente de alimentación del ventilador. Según que el ventilador sea de corriente continúa o de corriente alterna, el control puede realizarse sobre la variación de tensión o de frecuencia, o por cortado de la corriente de alimentación.

Resulta de ello un consumo siempre adaptado a las necesidades de ventilación con un nivel sonoro bajo incluso a pequeño caudal, y una amplia cobertura de las configuraciones posibles.

Según una primera forma de realización de este grupo, los caudales de ventilación en los orificios de sección determinada son controlados controlando la presión absoluta de la caja, es decir, la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la caja.

Esta solución conviene con una red en la cual las pérdidas de carga son equilibradas en los diferentes conductos de aspiración y en el caso en que estos conductos de aspiración son cortos.

Según otra forma de realización de este grupo, los caudales de ventilación en los orificios de sección determinada son controlados controlando la presión diferencial a uno y otro lado de por lo menos un orificio calibrado que pertenece a la caja.

Según otra forma de realización de este grupo, el captador de presión diferencial mide la diferencia de presión entre por lo menos un punto situado sobre un conducto de aire y el interior de la caja.

Ventajosamente, en este caso, y a fin de mejorar la precisión de la regulación del caudal, el captador de presión diferencial mide la diferencia de presión entre la mediana de las presiones en el interior de varios conductos de paso de aire y el interior de la caja, convergiendo varios tubos que desembocan en los conductos en un tubo, que está conectado al captador.

De todas maneras, la invención se comprenderá mejor con la ayuda de la descripción que sigue, con referencia al plano esquemático anexo que representa, a título de ejemplos no limitativos, varias formas de realización de este tipo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica:

Figura 1 es una vista en perspectiva explosionada de la caja de ventilación destinada a llenar las necesidades de base de caudal fijo;

Figuras 2 a 4 son tres vistas esquemáticas que ilustran tres posibilidades de conexión de medición de la presión diferencial para realizar el control de la caja de ventilación.

La instalación representada en la figura 1 comprende una caja 2 equipada con un ventilador 3 que comprende un motor eléctrico. La caja 2 está equipada con tres conexiones 4, 5 y 6 que permiten el montaje de tres orificios calibrados 21, 22 y 23, y tres conductos 7, de los que solamente uno está representado en el plano. Cada conducto 7 desemboca por su otro extremo en una pieza, a nivel de la cual está equipado con una simple rejilla estética 24. Un captador de presión diferencial 9 está montado en el interior de la caja, que está conectado a una caja 10 de análisis de la presión diferencial y de control del ventilador actuando sobre la alimentación eléctrica 12 de este.

En la forma de realización representada en la figura 2, el captador de presión diferencial mide la presión absoluta de la caja, la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la caja. A este fin, un tubo de toma de presión 13 desemboca en el exterior de la caja y otro tubo de toma de presión 14 desemboca en el interior de la caja.

La figura 3 representa una segunda forma de realización de esta instalación en la cual los mismos elementos están designados por las mismas referencias que anteriormente. En este caso, el captador de presión 9 mide la diferencia de presión entre el interior de la caja y un punto 16 situado sobre el conducto 7 más allá del orificio 23 con respecto a la caja.

La figura 4 representa una tercera forma de realización en la cual los mismos elementos están designados por las mismas referencias que anteriormente. En este caso, tres tubos respectivamente 17, 18 y 19 que se unen en un tubo común 20 conectado al captador de presión 9, permiten tomar la presión media en los conductos conectados a las conexiones 4, 5 y 6. El captador de presión toma también la presión en el interior de la caja por medio del tubo 14. El captador mide la diferencia de presión entre la presión media en el interior de los conductos y la presión en el interior de la caja, estando los orificios 21, 22 y 23 dispuestos entre las tomas de presión.

En todos los casos, la velocidad del ventilador está adaptada para mantener constante la diferencia de presión medida por el captador 9.

Un interés suplementario del dispositivo según la invención reside en la unicidad de la motorización, cualquiera que sea el número de conexiones, que puede variar por ejemplo de una a cuatro, y a las cuales pueden ser conectados unos conductos de circulación de aire sin penalizar el rendimiento.

Como destaca de lo que precede, la invención aporta una gran mejora a la técnica existente proporcionando una caja de ventilación regulada que permite o bien una gran estabilidad de los caudales, o bien una autoadaptación a las variaciones de caudal con una sola y única motorización en la caja, optimizando al mismo tiempo la acústica y el consumo.

Desde luego, la invención no se limita a las únicas formas de realización de este dispositivo, descritas anteriormente a título de ejemplos no limitativos, la misma abarca por el contrario todas las variantes. Es así en particular que seria posible realizar una caja de ventilación cuya regulación fuera obtenida a partir de otras diferencias de presión, o que sería posible combinar de modo diferente algunas mediciones de diferencia de presión o que sería posible combinar las diferencias de presión proporcionadas por dos captadores, por ejemplo dirigiéndolos a la misma caja de análisis y de control, privilegiando la medición que favorece las mejores condiciones de funcionamiento del ventilador.

Claims (6)

1. Grupo de ventilación autocontrolado con regulación electrónica que funciona en extracción o en soplado, que comprende un ventilador (3) accionado eléctricamente, montado en el interior de una caja (2) en la cual desembocan varios conductos (7) en conexión con una o varias piezas, permitiendo cada conexión (4, 5, 6) de la caja la conexión de un conducto (7) que presenta un orificio calibrado (21, 22, 23), estando previsto un captador de presión diferencial (9) que mide la diferencia de presión entre dos puntos predeterminados, siendo este valor trasmitido a un dispositivo (10) de análisis y de control, que compara el valor de presión diferencial con un valor de referencia y manda el ventilador (3), de tal manera que acelera o ralentiza su velocidad de rotación, a fin de mantener el valor de la presión diferencial constante e igual al valor de referencia para mantener el caudal deseado en los orificios calibrados.

2. Grupo de ventilación según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de mando (10) actúa sobre el nivel de tensión de alimentación o sobre la forma de la corriente de alimentación del ventilador (3).

3. Grupo de ventilación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los caudales de ventilación en los orificios (21, 22, 23) de sección determinada son controlados controlando la presión absoluta de la caja (2), es decir la diferencia de presión entre el interior (14) y el exterior (13) de la caja (2).

4. Grupo de ventilación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los caudales de ventilación en los orificios (21, 22, 23) de sección determinada son controlados controlando la presión diferencial a uno y otro lado (14, 16) de por lo menos un orificio calibrado (21, 22) que pertenece a la caja (2).

5. Grupo de ventilación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el captador de presión diferencial (9) mide la diferencia de presión entre por lo menos un punto (16, 17) situado sobre un conducto de aire y el interior (14) de la caja.

6. Grupo de ventilación según la reivindicación 5, caracterizado porque el captador de presión diferencial (9) mide la diferencia de presión entre la mediana de las presiones en el interior de varios conductos de paso de aire y el interior de la caja (2), convergiendo varios tubos (17, 18, 19) que desembocan en los conductos (7) en un tubo (20) que está conectado al captador (9).