ES2305590T3 - Dispositivo para controlar y/o regular la calefacion y/o la refirgeracion de edificios. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el control y/o regulación de la calefacción o refrigeración de edificios con una carcasa, en cuyo lado exterior están previstas una pluralidad de conexiones para la entrada y salida de medios de transporte de energía desde al menos una fuente de calor hacia al menos un consumidor de calor, en el que entre las conexiones para la entrada y salida está configurada al menos una unidad de distribución para el acoplamiento opcional de las fuentes de calor y de los consumidores de calor a través de los medios de transporte de energía de entrada y salida, de tal manera que la unidad de distribución presenta varios componentes de distribución, en el que la unidad de distribución (1) comprende medios hidráulicos (3, 4, 5) para la distribución del medio de transporte de energía calentado por medio de colectores solares (10) hacia consumidores de calor con al menos tres niveles de temperatura para la estratificación en función de la temperatura del medio de transporte de energía alimentado, de tal manera que la unidad de distribución (1) comprende medios para la preparación en función de la temperatura de un medio de transporte de energía desde una de varias fuentes de calor para un consumidor de calor y de tal modo que la unidad de distribución (1) comprende medios para la alimentación de calor o refrigeración al edificio, en función de las necesidades, desde colectores solares (10) y/o desde una bomba de calor (29) y/o de un combustible fósil, caracterizado porque los componentes de distribución de la unidad de distribución (1) están dispuestos como una unidad de construcción pre-montada en una carcasa (2), porque la carcasa (2) dispone de un primer segmento de carcasa (2'') y de un segundo segmento de carcasa (2''), en el que en el primer segmento de la carcasa (2'') presenta los medios hidráulicos (5, 5'', 5'''') para la distribución del medio de transporte de energía calentado a través de los colectores solares (10) hacia consumidores de calor con al menos tres niveles de temperatura para la estratificación del mismo medio en función de la temperatura y en el que en el segundo segmento de la carcasa (2'') están previstas al menos una mezcladora (28, 31) y una bomba de circulación (30, 32), de tal manera que la cantidad de calor preparada por medio de los colectores solares (10) en acumuladores de calor de diferentes niveles de temperatura es alimentada a través de una bomba de calor (29) a un circuito de calefacción.

Description

Dispositivo para controlar y/o regular la calefacción y/o la refrigeración de edificios.

La invención se refiere a un dispositivo para controlar y/o regular la calefacción y/o refrigeración de edificios de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Se conoce a partir del documento DE 199 02 587 A1 un dispositivo para controlar una instalación solar de un edificio, en el que la instalación solar está diseñada de tal forma que puede convertir durante años la energía solar disponible en energía térmica. La instalación solar presenta colectores solares, que están dispuestos habitualmente en la zona del tejado del edificio. Los colectores solares están conectados a través de tubos de conexión con un aparato de tratamiento de agua caliente, con una calefacción del pavimento, con una calefacción de las paredes interiores, con una calefacción de las paredes exteriores, con una bomba de calor así como con acumuladores, como por ejemplo, acumuladores de calor de la tierra, etc. Para el control del portador de calor calentado a través de los colectores solares, especialmente agua, glicol, soluciones acuosas de salmuera, están previstas válvulas de paso, bombas, mezcladores y las instalaciones de regulación asociadas a las unidades de construcción respectivas. Estas instalaciones de regulación forman componentes de distribución eléctricos o bien electrónicos, mientras que los otros componentes mencionados sirven como componentes de distribución hidráulicos. Las válvulas de tres pasos, una bomba así como termosensores están agrupados como distribuidores solares hidráulicos en una carcasa común. Además, los componentes de distribución electrónicos están agrupados en una carcasa común.

En el dispositivo conocido es un inconveniente que no todos los componentes funcionalmente relacionados están agrupados en una carcasa.

Se conoce a partir del documento DE 296 01 542 U1 un dispositivo para el control de la calefacción del edificios con una carcasa, en cuyo lado exterior están previstas una pluralidad de conexiones para la entrada y salida de un medio de transporte de energía desde al menos una fuente de calor hacia un consumidor de calor. En la carcasa está dispuesta una unidad de distribución con una pluralidad de componentes de distribución en forma de una unidad de construcción pre-montada, de manera que la carcasa puede ser suministrada al puesto de instalación preparada para la conexión. No obstante, el dispositivo conocido se limita a optimizar los ciclos de carga y descarga de acumuladores de calor.

Se conoce a partir del documento EP 0 819 893 A2 un dispositivo para el control y la regulación de la calefacción de edificios, que presenta una unidad de distribución para el acoplamiento opcional de fuentes de calor y de consumidores de calor. La unidad de distribución presenta medios hidráulicos para la distribución del medio de transporte de energía, calentado por medio de colectores solares, hacia los consumidores de calor, en el que el medio de transporte de energía está estratificado en función de la temperatura en al menos tres niveles de temperatura. La unidad de distribución comprende medios para la alimentación de calor al edificio, en función de las necesidades, desde colectores solares y/o con una bomba y/o un combustible fósil. El circuito solar y el circuito de calefacción están dispuestos acoplados entre sí de acuerdo con la técnica de la carcasa.

Se conoce a partir del documento FR 2 515 797 A un dispositivo para el control y la regulación de una calefacción de edificios, en el que los componentes de distribución de una unidad de distribución están alojados en una carcasa.

El cometido de la presente invención es desarrollar un dispositivo para el control y/o la regulación de la calefacción o refrigeración de edificios de tal manera que se posibilite de una forma sencilla una distribución de energía amplia y completa o bien una alimentación de energía de un edificio.

Para la solución de este cometido, la invención presenta las características de la reivindicación de la patente.

La ventaja de la invención consiste especialmente en que se garantiza una distribución de energía completa y, dado el caso, ampliable de forma modular, en un sistema de calefacción y/o de refrigeración de un edificio, en el que se acondiciona un acoplamiento entre una pluralidad de fuentes de calor y una pluralidad de consumidores de calor. Como fuentes de calor pueden servir colectores solares, bombas de calor y/o calderas de calefacción con combustible fósil. Como consumidores de calor pueden servir radiadores, calefacción del pavimento, acumuladores de agua de diferentes niveles de temperatura, por ejemplo como agua de uso industrial para duchas o similares así como medio portador para radiadores o como un acumuladores de tierra dispuestos debajo del edificio. La invención posibilita que la energía solar acondicionada sea utilizada en el sistema de calefacción/refrigeración en función de la temperatura o sea acumulada y acondicionada de nuevo en un tiempo posterior. La función de calefacción/refrigeración se realiza de una manera eficiente en la energía utilizando totalmente energía solar acondicionada. A través de la integración, preparada para enchufar, de los componentes del edificio en la unidad de distribución se reducen en una medida considerable los costes de montaje, puesto que solamente los consumidores de calor y las fuentes de calor deben conectarse en el dispositivo de acuerdo con la invención.

De una manera ventajosa, una unidad de regulación integrada asume la regulación de todos los agregados de calefacción posterior ya instalados o necesarios, de manera que no se requiere ninguna unidad de control adicional, para regular las instalaciones de calefacción o de bomba de calor convencionales adicionales.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, los componentes de distribución hidráulica están dispuestos premontados en una placa de soporte común, en la que la placa de soporte está fijada en una pared del fondo de la carcasa. De una manera ventajosa, se puede realizar de esta forma, en función de la aplicación, una configuración deseada de los componentes de distribución hidráulica, que se puede montar entonces por medio de la placa de soporte sobre a pared de fondo de la carcasa que presenta una dimensión fija. De este modo se puede garantizar de una manera flexible y de coste favorable una adaptación óptima a los diferentes requerimientos con respecto al gasto de control.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, la carcasa está configurada en forma de paralelepípedo, en la que una cubierta que cierra el espacio interior de la carcasa posee una unidad de regulación. Por lo tanto, la unidad de regulación puede estar dispuesta, ahorrando espacio, de una manera visible ópticamente, de tal forma que se pueden señalizar visualmente estados de funcionamiento, dado el caso, por medio de una unidad de representación adicional o bien se pueden realizar modificaciones de las condiciones de control o bien de regulación por medio de una unidad de entrada adicional.

De acuerdo con una forma de realización preferida, en la cubierta está integrada adicionalmente una unidad de representación, con preferencia una pantalla y, dado el caso, una unidad de entrada, con preferencia un teclado, de manera que se posibilita una supervisión óptica de la regulación de la instalación solar o bien la posibilidad de la influencia sobre el control de la instalación solar o bien de la instalación de calefacción.

De acuerdo con un desarrollo de la invención, a la unidad de regulación puede estar asociada una unidad de supervisión, especialmente con un microcontrolador, de manera que se posibilita una comunicación entre el dispositivo, por una parte, y una unidad de control remota, por otra parte. De este modo se pueden transmitir mensajes de interferencias desde la unidad de supervisión a través de una red de comunicación existente hasta la unidad de control remota. El mensaje de interferencia se puede transmitir como mensaje corto (short message) a través de una red GSM o por medio de un módem a través de una red fija hasta la unidad de control remota. A través de la unidad de control remota es posible, además, adaptar o modificar los parámetros de control de toda la instalación, para reducir la intervención a través del personal técnico.

A continuación se explican en detalle ejemplos de realización de la invención con la ayuda de los dibujos.

En este caso:

La figura 1 muestra una vista en planta superior esquemática sobre un dispositivo para el control y/o regulación de la calefacción o refrigeración de edificios, en la que un lado delantero de un segmento del edificio está liberado a través de la articulación o desmontaje de una cubierta.

La figura 2 muestra una vista en planta superior sobre una cubierta del dispositivo.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de una instalación de calefacción con un dispositivo para el control y/o regulación del sistema de calefacción.

La figura 4a muestra un diagrama de bloques esquemático de la distribución de un medio de transporte de energía en un estado desconectado de una bomba de calor.

La figura 4b muestra un diagrama de bloques esquemático de la distribución de un medio de transporte de energía en el estado conectado de la bomba de calor en el funcionamiento diurno, y

La figura 4c muestra un diagrama de bloques esquemático de la distribución de un medio de transporte de energía en el estado conectado de la bomba de calor en el funcionamiento nocturno.

El dispositivo 1 de acuerdo con la invención para el control y/o regulación de la calefacción o refrigeración de un edificio para una instalación compacta de calefacción y atemperación (refrigeración) de un edificio está constituido esencialmente por una carcasa 2, en la que están alojados, por una parte, componentes de distribución hidráulicos 3 y, por otra parte, componentes de distribución electrónicos 4.

La carcasa 2 puede estar configurada de una sola pieza o como segmentos de carcasa 2' y 2'' separados, como se representa en la figura 1. El primer segmento de la carcasa 2' presenta especialmente aquellos componentes de distribución hidráulicos 3, a los que está asignada una función de control de la energía.

En el ejemplo de realización preferido de acuerdo con la figura 1, el primer segmento de la carcasa 2' presenta tres o más válvulas de 4/3 pasos 5, 5', 5'' conectadas unas detrás de las otras o la unidad de mezcla y regulación compacta representada en el documento DE 199 02 587 A1, por medio de la cual se posibilita una estratificación de la temperatura de acumuladores 6, 7, 8 asociados en cada caso a una válvula de 4/3 pasos 5. Con esta finalidad, una primera válvula de paso 5 está provista con una conexión de tubo de distribución 9 que conduce hacia fuera para la conexión con un tubo de retorno de un colector solar 10. De una manera alternativa, pueden estar previstas también más de tres válvulas de 4/3 pasos o unidades de mezcla conectadas unas detrás de las otras. El medio de transporte de energía alimentado desde la conexión de tubo de distribución 9 del colector solar 10 se puede alimentar en la primera válvula de paso 5 o bien al primer acumulador 6, que está configurado como acumulador de agua de uso industrial, o se puede alimentar a la segunda válvula de paso 5'. En función de la posición de la segunda válvula de paso 5' se alimenta el medio al segundo acumulador 7 o al tercer acumulador 5''. En función de la posición de la tercera válvula de paso 5'' se lleva a cabo una alimentación al tercer acumulador 8 o después de circular a través de otros componentes de distribución hidráulicos 3, a través de otra conexión de tubo de distribución 11, a un retorno del circuito de energía, especialmente al retorno de una instalación solar 12. Las válvulas de paso 5, 5', 5'' pueden estar montadas de una manera individual o alternativamente como bloque común sobre una placa de soporte 13. También los otros componentes de distribución hidráulicos 3, que están dispuestos a continuación de las válvulas de paso 5, 5', 5'', están montados sobre la placa de soporte 13. Estos componentes son, por una parte, una instalación de aclarado 14 para llevar la disposición de tubo de distribución con un medio de transporte de energía, especialmente de glicol o agua. Un órgano de bloqueo 15 está dispuesto de manera que se puede manipular mecánica o electrónicamente y posibilita un bloqueo de los colectores solares 10 y de los acumuladores 6, 7, 8, por una parte y del retorno del colector 12, por otra parte, Además, está previsto un ventilador permanente 16 o bien un separador de microburbujas. Una bomba de circulación 17 posibilita el avance y el retorno del medio de transporte de energía hacia o bien desde los colectores solares en un circuito del colector. Además, está prevista una válvula de regulación del caudal de flujo 18, una instalación de detección del caudal de flujo 19 para el cálculo de la potencia de la instalación solar así como una válvula de retención 20, antes de que el medio de transporte de energía circule a través de la conexión de tubo de distribución 11 hacia la instalación solar 12.

El primer segmento de la carcasa 2' y el segundo segmento de la carcasa 2'' están configurados en forma de paralelepípedo y, en concreto, con una pared de fondo 21 y 21', respectivamente, y con paredes de carcasa 22 y 22', respectivamente, que forman una escotadura en forma de ventana. La dimensión de la placa de soporte 13 o bien 13' está adaptada a la dimensión de la pared de fondo 21, 21' y se monta, después del equipamiento de la misma con los componentes de distribución hidráulicos 3 correspondientes sobre la pared de fondo 21, 21'. De acuerdo con las necesidades de la instalación solar, puede estar prevista, por lo tanto, una disposición de componentes de distribución hidráulicos 3, que determinan el control de la instalación solar.

Los componentes de distribución hidráulicos 3 mencionados están rodeados con un material de aislamiento del calor o del frío no representado, de manera que se da una seguridad funcional del dispositivo 1 en un intervalo de temperaturas relativamente grande. En este caso tiene una importancia especial el aislamiento contra el frío para su solución de la problemática de condensación dentro de una regulación solar hidráulica.

La abertura del primer segmento de la carcasa 2' se puede cerrar por medio de una cubierta 23 o se puede desmontar totalmente. La cubierta 23 está configurada en primer lugar como puerta articulada y está conectada de forma articulada a través de bisagras 24 correspondientes con el segmento de la carcasa 2'. La puerta articulada 23 presente en la zona central una escotadura en forma de ventana, en la que está dispuesta una unidad de regulación 25 como componente de distribución electrónico 4. La unidad de regulación 25 está constituida por varias instalaciones de regulación, que están asociadas en cada caso a los componentes de la instalación solar, especialmente los acumuladores 6, 7, 8 y las calefacciones no representadas. La unidad de regulación 25 comprende un microcontrolador, en el que está memorizado un programa de distribución, por medio del cual se controla de forma automática la energía térmica suministrada a través de los colectores solares hacia los componentes correspondientes receptores de calor, como acumuladores 6, 7, 8 o calefacciones. En este caso, se controlan al mismo tiempo también los retornos desde los planos de acumulación previos hacia planos de temperatura que se encuentran debajo. En particular, la unidad de regulación 25 contiene un circuito de regulación para la activación de las válvulas de 3 pasos 5, 5', 5''. El flujo del medio de transporte de energía es regulado o bien controlado especialmente en función de la temperatura, de manera que se alimenta siempre el primer acumulador 6 en primer lugar con la energía térmica máxima existente.

Además, en la ventana de la cubierta 23 está integrada una unidad de representación 25 así como una unidad de entrada 27. La unidad de representación 26 puede estar configurada como monitor o pantalla LCD, en la que se representan las condiciones marginales o bien los estados actuales del control. La unidad de entrada 27 puede estar configurada como teclado, por medio del cual se pueden modificar las variables de control o bien se pueden introducir las condiciones marginales del control.

Además, la unidad de regulación 25 contiene una unidad de supervisión, por medio de la cual se puede llevar a cabo una supervisión del funcionamiento del dispositivo. La unidad de supervisión presenta medios correspondientes relevantes para las telecomunicaciones, a través de los cuales se consigue una comunicación a través de una red fija o una red GSM con una unidad de control central remota. Los mensajes se pueden transmitir a través de mensajes cortos (SMS) de la red GSM o por medio de un módem a través de la red fija.

En el segundo segmento de la carcasa 2'', como otros componentes de distribución 3 hidráulicos está dispuesta una mezcladora 28, están previstos una mezcladora 28, que está dispuesta en la derivación de avance de los colectores solares 10, y que establece una comunicación entre los colectores solares 10, una bomba de calor 29, calderas de aceite/gas u otro agregado de calefacción posterior y un plano de acumulador, con preferencia en el tercero o último plano de acumulación 8. Por otro lado, está prevista una bomba de circulación 30 para la circulación de un medio de transporte de energía entre la bomba de calor 29, los colectores solares 10 y el tercero o último plano de acumulación 8. La mezcladora 28 contiene una regulación de mantenimiento constante, que regula el medio a una temperatura de 25ºC, por ejemplo. Además, está prevista una mezcladora 31 o bien una válvula de conmutación y una bomba de circulación 32, por medio de las cuales se controla el medio de transporte de energía sobre un receptor de energía o bien uno o varios acumuladores 6, 7, hacia el lado asociado del agregado de calefacción 29. En este caso, se calienta agua de calefacción y se alimenta a la calefacción o bien la cantidad excedente no recibida es conducida a un acumulador intermedio. Después de la conmutación de la válvula 31, se puede conducir también a plena potencia sobre el acumulador de agua de uso industrial.

De una manera ventajosa, como agregado de calefacción posterior puede estar configurada una caldera o mejor todavía una bomba de calor 29 como transmisor de calor, que puede estar configurada solamente como compresor y, dado el caso, sin regulación propia. También se puede realizar la aplicación de una barra eléctrica de calefacción posterior, de manera que el gasto de construcción de aparatos es relativamente reducido.

La unidad de regulación 25 dispone de indicadores de temperatura integrados en la tubería hidráulica, que están diseñados de una manera preferida como sensores digitales o analógicos. A través de la integración de los indicadores de temperatura en los tubos hidráulicos del dispositivo 1, éstos estás colocados de una manera óptima. Los indicadores de temperatura se comunican de forma permanente con la unidad de regulación 25, en la que la unidad de regulación 25 de la unidad de control hidráulico, por su parte, se comunica de nuevo con la unidad de regulación del agregado de calefacción posterior a través de un sistema de BUS y compensa todos los valores de los sensores. La unidad de regulación 25 puede transmitir, por lo tanto, no sólo la cantidad de calor, sino también las temperaturas momentáneas que predominan dentro de la unidad hidráulica y las temperaturas históricas por medio de la unidad de supervisión.

A través de la posibilidad de desviación del medio de transporte de energía, que fluye desde el agregado de calefacción posterior 29 en la dirección del receptor de energía en la dirección del segundo acumulador 7 se pueden recibir los excedentes de potencia hidráulica del agregado de calefacción posterior 29, que no pueden ser recibidos totalmente por el receptor de energía, pero que están disponibles a través del funcionamiento habitualmente no regulable hidráulicamente del agregado de calefacción posterior 2. De esta manera se consigue un tiempo de funcionamiento especialmente eficiente del agregado de calefacción posterior 29. La desviación se puede realiza en este caso también sin unidad de conmutación. A tal fin, las tuberías están dimensionadas de forma diferente, de manera que se obtiene la distribución de la cantidad de recepción disponible en virtud de las regularidades hidráulicas y técnicas de la circulación.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, se conducen las energías excedentes solares a través del tercer plano de acumulación, a saber, a través del acumulador 8, a la substancia del suelo debajo de la placa de fondo del edificio, de manera que las energías introducidas calientan el fondo o bien la placa de fondo. De una manera ventajosa, las corrientes de líquido hidráulico circulan en este plano de acumulación sin técnicas de válvulas costosas y la energía acumulada puede ser utilizado como suelo precalentado a través de la bomba de calor.

De acuerdo con otra forma de realización preferida de la invención, la unidad de regulación 25 presenta un circuito de legionela programa individualmente, que inicia una calefacción del acumulador de agua de uso industrial 6 por medio del agregado de calefacción posterior 29. Los intervalos de tiempo programables se repiten de forma automática y tienen en cuenta en este caso en las fases de repetición los instantes, en los que el contenido del acumulador a través de energía solar había alcanzado ya el umbral de temperatura de la eliminación de la legionela.

El circuito de control para la eliminación de las bacterias "legionela" en el acumulador de agua de uso industrial 6 prevé que para el caso de que el circuito colector solar pueda preparar una temperatura predeterminada, por ejemplo, de 70ºC para la eliminación de la legionela, se impulse el acumulador de agua de uso industrial 6 con el medio de transporte de energía caliente de tal forma que se eliminen las legionelas. Esta elevación de la temperatura en el acumulador de agua de uso industrial 6 no tiene que realizarse, por lo tanto, de forma periódica a intervalos de tiempo predeterminados, con el requerimiento de un gasto de energía. En su lugar, se realiza la eliminación de la legionela cuando el circuito del colector puede preparar un régimen de temperatura correspondiente. Tan pronto como el circuito del colector puede preparar la temperatura necesaria y se ha llegado a cabo la eliminación de la legionela, se inicia el intervalo de tiempo, de manera que la eliminación planificada de la legionela se desplaza en el tiempo hacia atrás después de la expiración de este intervalo de tiempo predeterminado fijamente. De esta manera se puede reducir el gasto de energía para la eliminación de las legionelas, puesto que se utiliza la temperatura suficientemente alta de la instalación solar. El circuito de control lleva a cabo de esta manera una protección contra la legionela, en la que se interrumpen las elevaciones de la temperatura del medio que se producen periódicamente de acuerdo con el programa de control, tanto pronto como por medio de la instalación solar se puede preparar el medio con la temperatura predeterminada correspondiente. Después de la preparación de esta elevación de la temperatura no planificada del medio se inicia de nuevo el intervalo de tiempo, después de cuyo final se ha realizado la siguiente elevación de la temperatura planificada.

De una manera ventajosa, el dispositivo de acuerdo con la invención puede estar preinstalado como hidráulica de distribución necesaria para la operación de calefacción y la operación de refrigeración, preparada para la conexión por el operador, presentando los componentes y sensores eléctricos necesarios. De esta manera se puede reducir esencialmente el gasto de montaje.

La figura 2 muestra la configuración de un sistema de calefacción para un edificio, en el que el dispositivo 1 de acuerdo con la invención está alojado en la carcasa 2. La carcasa 2 presenta unas conexiones 50 que están dispuestas en la pared exterior de la carcasa, en las que están conectados tubos de conexión para la conexión controlada entre el colector solar 10 y un primer acumulador 6 y un acumulador 7 y un acumulador de tierra 8 y una calefacción de pavimento 52 así como una bomba de calor 29. En la carcasa 2 están agrupados los componentes de distribución hidráulicos o bien eléctricos descritos anteriormente. Los componentes de distribución hidráulicos, a saber, la mezcladora, las válvulas, las conexiones de tubos dentro de la carcasa 2 así como las bombas forman los medios hidráulicos. Los componentes de distribución electrónicos, como por ejemplo la unidad de regulación, los sensores (sensores de temperatura) forman los medios eléctricos para la distribución de la energía térmica. Dentro de la carcasa 2 no se encuentran transmisores de calor. Un transmisor de calor 53 y 54 está contenido solamente en el primer acumulador 6, que se utiliza como acumulador de agua de uso industrial, así como en el segundo acumulador 7, que sirve para el recubrimiento de la calefacción del pavimento 52, así como en el acumulador de tierra 8, que asume la transmisión de energía en el fondo. Además, la bomba de calor 29, que está constituida de forma habitual, presenta dos transmisores de calor, a saber, un evaporador y un condensador.

En el extremo superior, el primer acumulador 6 presenta conexiones 66 para la conexión de tubos con griferías de duchas y similares. En el primer acumulador 6 se acumula energía térmica de un nivel de temperatura más alto que en el segundo acumulador 7 o bien que en el acumulador de tierra 8. De esta manera, se obtienen tres planos de carga de temperatura para el medio de transporte de energía alimentado desde el colector solar 10. Para que se garantice una estratificación tal de la temperatura desde arriba hacia abajo (en el espacio y en cuanto al valor absoluto), están dispuestas en la carcasa 2 unas válvulas o bien unos sensores de temperaturas, que son activadas o bien accionadas de acuerdo con los siguientes procedimientos. En la carcasa 2 se mide la temperatura a través de los sensores de temperatura del medio de transporte de energía alimentado por el colector solar 10 y se compara con la temperatura predeterminada del medio de transporte de energía almacenado en el primer acumulador 6 del nivel máximo de temperatura. Si la temperatura actual del medio alimentado directamente desde el colector solar 10 es mayor que la temperatura predeterminada del primer acumulador 6, se conmuta la válvula de paso, de tal forma que el medio alimentado directamente desde el colector solar 10 es conducido al primer acumulador 6. Si la temperatura actual del medio alimentado directamente desde el colector solar 10 es menor que la temperatura predeterminada del primer acumulador 6, se lleva a cabo una compensación de la temperatura entre la temperatura actual del medio alimentado por el colector solar 10 con una temperatura predeterminada del segundo acumulador 7 o bien del acumulador de tierra 8. El nivel de temperatura del segundo acumulador 7 es menor que el nivel de temperatura del primer acumulador 6. El nivel de temperatura del acumulador de tierra 8 es menor que el nivel de temperatura del segundo acumulador 7. Si la temperatura del medio alimentado por el colector solar 10, como consecuencia de la radiación solar en el funcionamiento diurno es, por ejemplo, mayor que la temperatura del primer acumulador 6, se carga el primer acumulador. Se termina una carga del primer acumulador 6 cuando a través de la comparación de la temperatura del medio de transporte de energía se establece una coincidencia en el avance y el retorno del primer acumulador 6. Entonces el primer acumulador 6 está totalmente cargado, de manera que se pueden cargar los otros acumuladores 7, 8. El control o regulación de la alimentación hacia los acumuladores 6, 7, 8 se realiza dentro de la carcasa a través de la unidad de regulación 25 bajo la inclusión de sensores de temperatura conectados de una manera correspondiente en las conexiones de tubos 51.

De esta manera, los acumuladores 6, 7, 8 se cargan de una manera sucesiva de acuerdo con su nivel de temperatura predeterminado a través del colector solar 2. Si no se puede cubrir la necesidad de energía térmica a través de la extracción del agua de uso industrial calentada de forma correspondiente en el acumulador 6 o bien del agua en el acumulador 7 solamente a través del medio (glicol) de transporte de energía acondicionado por el colector solar 10, se pone en funcionamiento en el estado conectado la bomba de calor 29 en un intervalo de tiempo predeterminado relativamente largo. Durante el funcionamiento diurno del sistema de calefacción, en el que se consigue a través de radiación solar una cobertura suficiente a través del colector solar 10, la bomba de calor 29 está en el estado desconectado, ver la figura 4a. En este caso, solamente se cargan los acumuladores 6, 7 u 8. Durante un funcionamiento diurno según la figura 4b, en el que la radiación solar no es suficiente para la cobertura de la necesidad de energía térmica, la bomba de calor 29 está en el estado conectado. Unos medios electrohidráulicos no representados están activados dentro de la carcasa 2 de tal forma que, por una parte, la bomba de calor 29 recibe, por una parte, el medio 56 de transporte de energía alimentado por el colector solar 10 y, por otra parte, el medio de transporte de energía 56 y, por otro lado, el medio 57 de transporte de energía acumulado en el acumulador de tierra 8. A través de la activación de una mezcladora, las porciones volumétricas de los medios 56, 57 pueden estar en una relación de 50 a 50 o en otra relación. La relación se puede modificar de tal forma que en un funcionamiento nocturno del sistema de calefacción según la figura 4c, el avance de la bomba de calor 29 es alimentado exclusivamente a través del medio 57 de transporte de energía 57 acumulado en el acumulador de tierra 8. De esta manera, se puede mantener la bomba de calor 29 en el estado conectado a un nivel de temperatura relativamente alta entre 10º y 20º, lo que tiene como consecuencia un índice de potencia alto. De una manera preferida, la temperatura de avance de la bomba de calor 29 se regula a un valor constante de la temperatura.

De esta manera, la bomba de calor 29 puede calentar de una forma eficiente los acumuladores 6, 7, de modo que se garantiza una potencia de calefacción suficiente con un consumo de corriente relativamente reducido.

El objeto de la invención es especialmente reconocer a través de una unidad de control hidráulico 1 las energías excedentes disponibles en el sistema, a las que corresponden niveles de temperatura que no pueden encontrar aplicación en el nivel de temperatura existente en la técnica de edificios directamente para el tratamiento de agua de uso industrial o bien para fines de calefacción/refrigeración. Estas corrientes de energía hidráulica son conducidas desde la unidad de control de una manera autónoma al tercer plano del acumulador 8, son depositadas allí y son puestas a disposición, en caso necesario, posteriormente como avance para los agregados integrados de calefacción posterior. En este caso, las energías excedentes existentes o bien las energías residuales son integradas de una manera energéticamente eficiente en la técnica de edificios, realizando la unidad de control hidráulico todos los ciclos de carga y descarga de una manera autónoma y orientada a las necesidades. De una manera habitual, los sistemas solares están diseñados, en efecto, para "recolectar" temperaturas a través del colector 10, que están por encima de 30ºC. La técnica de sistemas de acuerdo con la invención presente aquí se concentra adicionalmente sobre la "recolecta" de portadores colectores en el intervalo de 0ºC a 30ºC, que pueden ser generados durante años por el colector 10 y que pueden ser descargados en el sistema.

El dispositivo de acuerdo con la invención contiene medios, de manera que todos los niveles de temperatura de los portadores de energía necesarios para la calefacción y la refrigeración (como, por ejemplo, fuentes de calor, acumuladores de calor 6, 7, 8) pueden ser reconocidos por el sistema y pueden ser conducidos desde la unidad de control hidráulica hacia los consumidores en la técnica doméstica.

La energía necesaria para la refrigeración se puede realizar también desde el sistema en paralelo a la descarga solar.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, en el dispositivo 1 está previsto un circuito de prioridades o programación de prioridades para los planos de acumuladores 6, 7, 8 correspondientes. Si se encuentran todos los planos de acumuladores 6, 7, 8 en la misma fase de prioridades, entonces éstos son cargados en función de la temperatura o bien son recorridos por la corriente, como ya se ha descrito anteriormente.

Si se prevé o se preajusta un plano de acumuladores 6, 7, 8 con una fase de prioridad más elevada, entonces se lleva a cabo la descarga de energía solamente en este acumulador. Los planos de los acumuladores con fases de prioridad más bajas son eludidos entonces durante la descarga de energía, aunque el medio de transporte de energía tuviera la temperatura para ser cargado en un acumulador 6, 7 con un nivel de temperatura más elevada. El ciclo de carga del acumulador con la prioridad más elevada solamente termina cuando este acumulador está totalmente cargado o la temperatura disponible para la descarga es demasiado baja, para poder depositarla en la memoria de prioridad máxima.

También se puede predeterminar una secuencia de prioridades, de manera que los acumuladores 6, 7, 8 son cargados en una secuencia prevista.

Para el ajuste de la prioridad, la unidad de regulación 25 presenta medios y/o un circuito de regulación y/o un programa de regulación.

Claims (8)

1. Dispositivo para el control y/o regulación de la calefacción o refrigeración de edificios con una carcasa, en cuyo lado exterior están previstas una pluralidad de conexiones para la entrada y salida de medios de transporte de energía desde al menos una fuente de calor hacia al menos un consumidor de calor, en el que entre las conexiones para la entrada y salida está configurada al menos una unidad de distribución para el acoplamiento opcional de las fuentes de calor y de los consumidores de calor a través de los medios de transporte de energía de entrada y salida, de tal manera que la unidad de distribución presenta varios componentes de distribución, en el que la unidad de distribución (1) comprende medios hidráulicos (3, 4, 5) para la distribución del medio de transporte de energía calentado por medio de colectores solares (10) hacia consumidores de calor con al menos tres niveles de temperatura para la estratificación en función de la temperatura del medio de transporte de energía alimentado, de tal manera que la unidad de distribución (1) comprende medios para la preparación en función de la temperatura de un medio de transporte de energía desde una de varias fuentes de calor para un consumidor de calor y de tal modo que la unidad de distribución (1) comprende medios para la alimentación de calor o refrigeración al edificio, en función de las necesidades, desde colectores solares (10) y/o desde una bomba de calor (29) y/o de un combustible fósil, caracterizado porque los componentes de distribución de la unidad de distribución (1) están dispuestos como una unidad de construcción pre-montada en una carcasa (2), porque la carcasa (2) dispone de un primer segmento de carcasa (2') y de un segundo segmento de carcasa (2''), en el que en el primer segmento de la carcasa (2') presenta los medios hidráulicos (5, 5', 5'') para la distribución del medio de transporte de energía calentado a través de los colectores solares (10) hacia consumidores de calor con al menos tres niveles de temperatura para la estratificación del mismo medio en función de la temperatura y en el que en el segundo segmento de la carcasa (2'') están previstas al menos una mezcladora (28, 31) y una bomba de circulación (30, 32), de tal manera que la cantidad de calor preparada por medio de los colectores solares (10) en acumuladores de calor de diferentes niveles de temperatura es alimentada a través de una bomba de calor (29) a un circuito de calefacción.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios están configurados como componentes de distribución hidráulicos (3) para la distribución con al menos un tubo de distribución y/o para la preparación del medio de transporte de energía y/o los medios para el suministro del edificio están configurados como tubos de conexión y/o como válvulas de paso y/o como bombas y/o como mezcladoras y/o como componentes de distribución hidráulicos con al menos una unidad de regulación (25) y/o un sensor.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los medios (3, 4) están dispuestos sobre una placa de soporte común o sobre un bastidor de soporte (13) común, en el que la placa de soporte o el bastidor de soporte están alojados insertados en la carcasa configurada en forma de paralelepípedo, y porque la carcasa presenta una cubierta (23) que se puede cerrar, en la que está alojada la unidad de regulación (25).

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cubierta (23) está conectada a través de una bisagra (24) de forma articulada con una pared de la carcasa estrecha que se extiende perpendicularmente a la placa de soporte (13).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cubierta (23) presenta una escotadura, en la que está dispuesta integrada la unidad de regulación (25) con una unidad de representación (26) y una unidad de entrada (27).

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la carcasa (2, 2', 2'') está montada en una pared vertical del edificio en disposición paralela de la placa de soporte (13) con respecto a la misma y porque la cubierta (23) está configurada como una puerta articulada giratoria alrededor de un eje vertical.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la unidad de regulación eléctrica (25) contiene un circuito de legionela programable individualmente, que inicia la calefacción del acumulador de agua de uso industrial (6) por medio del agregado de calefacción posterior (29) a intervalos de tiempo periódicos, en el que durante la preparación solar de la temperatura de calefacción predeterminada, se inicia de nuevo el intervalo de tiempo periódico.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los medios asociados a la bomba de calor (29) y/o a un agregado de calefacción posterior están dispuestos separados espacialmente de los otros medios.