ES2307449B1 - Sistema de ahorro de calefaccion en edificios con calefaccion central. - Google Patents
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Abstract
Sistema de ahorro de calefacción en edificios
con calefacción central que comprende una unidad de control (2) con
de un módulo base de comunicaciones (3) para comunicación con un
módulo de control (10) instalado en cada vivienda (4), el cual
dispone de un módulo remoto de comunicaciones (11), un termómetro
(7) que mide la temperatura de la vivienda (4), medios de corte (6)
encargados de cortar o restablecer, el flujo de agua caliente al o a
los radiadores (5) controlados por el módulo de control remoto
(10), medios de procesamiento de datos y/o señales (13) provenientes
de uno o varios sensores, medios de procesamiento de datos y/o
señales (13) configurados para identificar y recibir órdenes de la
central (2) así como enviar datos ala misma por medio del módulo de
comunicaciones (11).
Description
Sistema de ahorro de calefacción en edificios
con calefacción central.
La presente invención se engloba dentro de los
sistemas de ahorro energético, en concreto dentro de los sistemas
de ahorro de calefacción. La presente invención se instala en
edificios con calefacción central y sin regulación individual por
vivienda para regular el uso de la calefacción y conseguir un
ahorro energético y económico así como un mayor confort.
Actualmente los usuarios de la gran mayoría de
viviendas con un sistema de calefacción central no tienen la
posibilidad de regular ni su uso, ni su consumo, ni su temperatura
de confort. Esos sistemas tienen durante un periodo dentro del año
un horario establecido para el funcionamiento de la caldera. Cada
usuario no tiene ninguna posibilidad de regularlo individualmente,
siendo la factura igual para todos. El sistema tampoco diferencia
la temperatura de la casa y si necesita o no tantas horas de
calefacción. Es muy habitual que en las viviendas cercanas a la
caldera la temperatura conseguida sea mayor y en las viviendas más
alejadas no se consiga una temperatura confortable. Con esto el
resultado es tan desproporcionado que hay viviendas con las
ventanas abiertas la mayor parte del día para airear y rebajar la
temperatura de sus hogares sin apagar sus sistemas de calefacción,
lo que supone un despilfarro energético y económico.
Existen sistemas domóticos de control, pero su
instalación resulta muy cara y en muchos casos complicada.
La presente invención tiene por objeto
solucionar los problemas enumerados, de una manera sencilla y
económica, pudiendo implantarse en edificios con caldera
comunitaria y regular el uso de la calefacción de forma individual
para conseguir un ahorro de energía y un mayor confort. Además de
todo esto se consigue que la factura de calefacción sea
individualizada según el uso de cada vivienda.
Todas las viviendas están controladas parcial o
totalmente desde el cuarto de calderas por una unidad de control o
centralita que lleva incorporado un sistema inalámbrico de
comunicación a través del aire, de la propia red de calefacción o de
la red eléctrica para comunicarse e interactuar con cada
vivienda.
La invención se refiere a un sistema de ahorro
de calefacción en edificios con calefacción central de acuerdo con
la reivindicación 1. Realizaciones preferidas se definen en las
reivindicaciones dependientes.
El sistema comprende:
- una unidad de control central que
dispone de un módulo base de comunicaciones para comunicación con
al menos un módulo de control instalado en cada vivienda del
edificio con calefacción central en el que se aplica el sistema de
ahorro de calefacción, estando encargada dicha unidad de control
de:
- \bullet
- controlar al menos una caldera
- \bullet
- poder regular opcionalmente la temperatura de cada zona controlada por el o los módulos de control remotos en cada vivienda mediante el envío y recepción de órdenes identificables por dichos módulos de control, en función de la temperatura ambiente real reportada por cada una de ellos y unos parámetros de configuración para cada vivienda almacenados en una base de datos de la unidad de control
\vskip1.000000\baselineskip
- al menos un módulo de control remoto en
cada vivienda del edificio, que comprende:
- \bullet
- un módulo remoto de comunicaciones que se constituye como un nodo de una red inalámbrica con distintas configuraciones posibles contempladas en el estado de la técnica y que establece la comunicación con la unidad de control
- \bullet
- un termómetro que mide la temperatura de la zona de la vivienda en la que el módulo de control está instalado;
- \bullet
- medios de corte encargados de cortar o restablecer el flujo de agua caliente al o a los radiadores controlados por el módulo de control remoto cuando éste recibe una orden de corte o restablecimiento proveniente de la unidad de control central o cuando el propio módulo así lo determina;
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales provenientes de uno o varios sensores típicamente empleados en domótica como los de temperatura ambiente.
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales que contienen algoritmos capaces de identificar y recibir órdenes de la central así como enviar datos a la misma por medio del módulo de comunicaciones.
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales capaces de almacenar información para la toma de decisiones de control en la unidad central y/o las remotas así como para registrar datos en las mismas.
Cada módulo de control remoto puede comprender
adicionalmente al menos uno de los siguientes elementos:
- \bullet
- un caudalímetro encargado de medir el flujo de agua que pasa a través de los medios de corte
- \bullet
- uno o más termómetros encargados de medir la temperatura del agua en uno o varios puntos del circuito.
- \bullet
- un medio de cálculo de la energía calorífica disipada por el o los radiadores controlados por su módulo de control.
La unidad de control central está
preferentemente configurada para recibir y procesar al menos uno de
los siguientes datos:
- \bullet
- información relativa al caudal de agua caliente que atraviesa el o los circuitos controlados por cada módulo de control remoto
- \bullet
- información relativa a la temperatura del agua en uno o varios puntos del circuito controlado por cada módulo de control remoto.
Los parámetros de configuración para cada
vivienda o zonas individuales de la misma pueden incluir una
temperatura objetivo que se consigue con el accionamiento del o los
medios de corte y apertura asociados a cada módulo de control remoto
de la vivienda, estando éste configurado para:
- \bullet
- enviar la orden de apertura o cierre de los elementos de corte asociados a ese módulo de control en función de la aproximación de la temperatura ambiente medida en tiempo real a la temperatura objetivo seleccionada en el módulo, utilizando algoritmos de control del tipo todo o nada, proporcional, diferencial, combinación de los anteriores, de lógica difusa u otros conocidos por el estado de la técnica.
- \bullet
- recibir y ejecutar la orden de apertura o cierre de los elementos de corte asociados a ese módulo de control en función de la programación fijada en el módulo de control central.
El módulo base de comunicaciones y el módulo
remoto de comunicaciones de cada módulo de control son
preferentemente de tecnología inalámbrica a través del aire, de la
propia red de calefacción o de la red eléctrica.
La unidad de control central contiene una base
de datos que puede almacenar el historial de los tiempos y fechas
de activación de la calefacción por cada módulo de control así como
el registro del dispendio energético asociado a dicho módulo.
La unidad de control central se configura
opcionalmente para programar la temperatura de cada zona de las
viviendas controlada por su módulo de control siguiendo una tabla
de temperaturas prefijadas.
La unidad de control central puede inhibir el
funcionamiento de la caldera fuera de unos horarios y fechas
acordados aun cuando el sistema esté configurado para que el control
de temperaturas de las distintas zonas sea individual en cada
vivienda.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
La Figura 1 muestra un esquema del sistema de
ahorro de calefacción.
El presente sistema permite un uso controlado de
la calefacción en comparación a muchos de los sistemas centrales
existentes actualmente y aporta un ahorro energético y económico,
ya que su funcionamiento es individual y programable según las
necesidades del usuario.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
En la Figura 1 se muestra un esquema del
sistema. En el cuarto de calderas 1 se coloca una unidad de control
2 que lleva incorporado un módulo base de comunicaciones 3 (en el
caso particular de la Figura 1 un sistema inalámbrico de
comunicación a través del aire, de la propia red de calefacción o de
la red eléctrica para gestionar la comunicación con cada vivienda
4). La unidad de control 2 tiene instalada una aplicación de gestión
del sistema, y está configurada para regular la temperatura de
salida del agua de la caldera y el horario de activación de la
calefacción. La unidad de control 2 controla el funcionamiento de
la caldera 12.
En cada vivienda 4 se instala uno o varios
módulos de control 10 compuestos por diferentes elementos según sea
la instalación tipo: medios de corte 6 (por ejemplo una válvula de
corte), un termómetro 7 que mide la temperatura ambiente de la zona,
un caudalímetro 8, un medidor de temperatura del agua de entrada al
radiador 9E, un medidor de temperatura del agua en la salida del
radiador 9S, un módulo remoto de comunicaciones 11 (por ejemplo un
transceptor inalámbrico de comunicación a través del aire, de la
propia red de calefacción o de la red eléctrica) y medios de
procesamiento de datos 13, normalmente un microcontrolador,
encargados de procesar las señales de los distintos componentes del
módulo de control (10) y actuar sobre algunos de ellos. Este módulo
de control 10 podrá estar forma-
do por todos estos elementos o por parte de ellos, dependiendo del tipo de instalación existente en la vivienda 4.
do por todos estos elementos o por parte de ellos, dependiendo del tipo de instalación existente en la vivienda 4.
Los medios de corte 6 de cada módulo de control
10 son los encargados de cortar el flujo de agua caliente al o a
los radiadores controlados por dicho módulo 10 cuando la zona bajo
control del mismo ha llegado a la temperatura previamente definida
o está en el margen de regulación del algoritmo de control. Dichos
medios de corte 6 pueden estar controlados remotamente por la
unidad de control 2 o por la propia unidad local de control 10. Los
medios de corte 6 pueden controlar todos los radiadores 5 de la
vivienda o una parte de ellos. Esto es, el módulo de control 10
puede controlar la temperatura y el flujo de agua de toda la
vivienda, o puede instalarse un módulo de control 10 para controlar
la temperatura y el flujo de agua en parte de la vivienda (por
ejemplo, un módulo de control 10 en cada habitación para controlar
la temperatura de cada habitación de la vivienda 4, o un módulo de
control 10 que controle la temperatura y corte de suministro de un
conjunto de habitaciones).
El módulo de control 10 puede disponer unos
programas de temporización y consigna de temperaturas
independientes, diarios o semanales, para configurar por el
usuario. Dispone de un programa de función "apertura brusca de
ventana": si la temperatura desciende bruscamente, se cierra el
medio de corte 6 automáticamente para ahorrar energía y se envía
una señal de incidencia a la unidad de control 2. Cuando la
temperatura vuelve a ascender se vuelve a abrir la válvula al cabo
de un tiempo establecido o manualmente. Ésta función "apertura
brusca de ventana" es para evitar que la calefacción esté
funcionando en el momento de ventilar las habitaciones de la
vivienda. Al detectar un descenso brusco de temperatura (ventana
abierta), se corta el flujo de agua caliente. Después, al ascender
la temperatura o bien al cabo de un tiempo programable (10 minutos,
por ejemplo) se restablece el flujo de agua.
El módulo de control 10 dispone de una
protección ante la congelación del circuito de calefacción, ya que
está preparado para ordenar automáticamente el encendido de la
caldera enviando una señal a la unidad central 2 si la temperatura
del agua del circuito medida por 9E o y/o 9S desciende por debajo
de 3°C sin ordenar la parada hasta que llegue a 6°C evitando la
congelación del agua. El módulo de control central fija una
temperatura mínima en todas las viviendas para evitar que la
temperatura de la vivienda no baje de un valor previamente
establecido por la comunidad de vecinos. Esto esta pensado para
evitar el aprovechamiento abusivo de la calefacción del vecino de
pared sin consumo energético y en consecuencia económico en la
propia vivienda.
El termómetro 7 mide la temperatura ambiente a
la que se encuentra la zona controlada por el dispositivo 10 de la
vivienda 4 y esa información se envía periódicamente por medio de
la unidad de control 10 a la unidad de control central 2 situada en
el cuarto de calderas.
El caudalímetro 8 mide la cantidad del flujo de
agua que pasa por el o los radiadores controlados por la unidad de
control 10, para poder conocer la demanda de agua caliente del
circuito bajo control.
Los medidores de temperatura de agua 9E y 9S
miden las temperaturas a la que llega el agua y sale de cada zona
controlada por un dispositivo 10 de la vivienda 4, que junto con el
caudal registrado determinan el gasto energético.
Con todo esto se consigue poder tener en
funcionamiento la calefacción individual únicamente durante el
periodo que estamos en casa o que consideremos oportuno, en lugar
de prácticamente todo el día como se hace en la actualidad, con lo
que el ahorro será significativo.
El sistema de ahorro es configurable para los
diferentes días de la semana y los diferentes horarios; pudiéndose
particularizar en cada vivienda 4 la temperatura, los horarios y
días de encendido de la calefacción. Así por ejemplo si el usuario
de una vivienda 4 sólo está los fines de semana, se puede
configurar la unidad de control 2 para que se encienda la
calefacción de dicha vivienda 4 sólo los fines semana, con el
consiguiente ahorro de energía.
La configuración particular de cada usuario de
las diferentes viviendas 4 del edificio se realizará de manera
sencilla al menos de dos formas:
- \bullet
- mediante la aplicación instalada en la unidad de control 2, pudiendo realizarla por ejemplo el portero del edificio previas instrucciones de los usuarios de las viviendas 4.
- \bullet
- Mediante la programación individual de cada zona por el inquilino de la vivienda.
Claims (8)
1. Sistema de ahorro de calefacción en edificios
con calefacción central, caracterizado porque comprende:
- una unidad de control (2) que dispone
de un módulo base de comunicaciones (3) para comunicación con al
menos un módulo de control (10) instalado en cada vivienda (4) del
edificio con calefacción central en el que se aplica el sistema de
ahorro de calefacción, estando encargada dicha unidad de control
(2) de:
- \bullet
- controlar al menos una caldera (12);
- \bullet
- poder controlar opcionalmente la temperatura de cada zona controlada por el o los módulos de control remotos (10) en cada vivienda (4) mediante el envío y recepción de órdenes identificables por dichos módulos de control (10), en función de la temperatura ambiente real reportada por cada uno de ellos y unos parámetros de configuración para cada vivienda (4) almacenados en una base de datos de la unidad de control (2);
- al menos un módulo de control (10) en
cada vivienda (4) del edificio, comprendiendo cada módulo de
control (10):
- \bullet
- un módulo remoto de comunicaciones (11) que se constituye como un nodo de una red inalámbrica con distintas configuraciones posibles contempladas en el estado de la técnica y que establece la comunicación con la unidad de control (2);
- \bullet
- un termómetro (7) que mide la temperatura de una zona de la vivienda (4) en la que el módulo de control (10) está instalado;
- \bullet
- medios de corte (6) encargados de cortar o restablecer el flujo de agua caliente al o a los radiadores (5) controlados por el módulo de control remoto (10) cuando éste recibe una orden de corte o restablecimiento proveniente de la unidad de control central (2) o cuando el propio módulo (10) así lo determina;
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales (13) provenientes de uno o varios sensores típicamente empleados en domótica como los de temperatura ambiente (7).
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales (13) que contienen algoritmos capaces de identificar y recibir órdenes de la central (2) así como enviar datos a la misma por medio del módulo de comunicaciones (11).
- \bullet
- medios de procesamiento de datos y/o señales (13) capaces de almacenar información para la toma de decisiones derivadas de control en las unidades central (10) y/o remotas (2) así como para registrar datos en las mismas.
2. Sistema de ahorro de calefacción según
reivindicación 1, caracterizado porque cada módulo de
control (10) comprende adicionalmente al menos uno de los
siguientes:
- \bullet
- un caudalímetro (8) encargado de medir el flujo de agua que pasa a través de los medios de corte (6);
- \bullet
- uno o más termómetros (9E), (9S) encargados de medir la temperatura del agua en uno o varios puntos del circuito.
- \bullet
- un medio de cálculo de la energía calorífica disipada por el o los radiadores (5) controlados por su módulo de control.
3. Sistema de ahorro de calefacción según
reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de control
(2) está adicionalmente configurada para procesar al menos uno de
los siguientes datos:
- \bullet
- información relativa al caudal de agua caliente que atraviesa el o los circuitos controlados por cada módulo de control remoto (10).
- \bullet
- información relativa a la temperatura del agua en uno o varios puntos del circuito controlado por cada módulo de control remoto (10).
4. Sistema de ahorro de calefacción según
cualquiera de las reivindicaciones 1-3,
caracterizado porque los parámetros de configuración para
cada vivienda (4) o zonas individuales de la misma pueden incluir
una temperatura objetivo que se consigue con el accionamiento del o
los medios de corte y apertura (6) asociados a cada módulo de
control remoto (10) de la vivienda, estando éste configurado
para:
- \bullet
- enviar la orden de apertura o cierre de los elementos de corte (6) asociados a ese módulo de control (10) en función de la aproximación de la temperatura ambiente medida en tiempo real a la temperatura objetivo seleccionada en el módulo (10), utilizando algoritmos de control del tipo todo o nada, proporcional, diferencial, combinación de los anteriores, de lógica difusa u otros conocidos por el estado de la técnica.
- \bullet
- recibir y ejecutar la orden de apertura o cierre de los elementos de corte (6) asociados a ese módulo de control (10) en función de programación fijada en el módulo de control central.
5. Sistema de ahorro de calefacción según
cualquiera de las reivindicaciones 1-4,
caracterizado porque el módulo base de comunicaciones (3) y
el módulo remoto de comunicaciones (11) de cada módulo de control
(10) son preferentemente de tecnología inalámbrica a través del
aire, de la propia red de calefacción o de la red eléctrica.
6. Sistema de ahorro de calefacción según
cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
caracterizado porque la unidad de control central (2)
contiene una base de datos que puede almacenar el historial de los
tiempos y fechas de activación de la calefacción por cada módulo de
control (10) así como el registro del dispendio energético asociado
a dicho módulo (10).
7. Sistema de ahorro de calefacción según
cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
caracterizado porque la unidad de control central (2) se
configura opcionalmente para programar la temperatura de cada zona
de las viviendas (4) controlada por su módulo de control (10)
siguiendo una tabla de temperaturas prefijadas.
8. Sistema de ahorro de calefacción según
cualquiera de las reivindicaciones 1-7,
caracterizado porque la unidad de control central (2) puede
inhibir el funcionamiento de la caldera (12) fuera de unos horarios
y fechas acordados aun cuando el sistema esté configurado para que
el control de temperaturas de las distintas zonas sea individual en
cada vivienda (4).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801063A ES2307449B1 (es) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Sistema de ahorro de calefaccion en edificios con calefaccion central. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801063A ES2307449B1 (es) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Sistema de ahorro de calefaccion en edificios con calefaccion central. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2307449A1 ES2307449A1 (es) | 2008-11-16 |
| ES2307449B1 true ES2307449B1 (es) | 2009-10-14 |
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ID=39926867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200801063A Expired - Fee Related ES2307449B1 (es) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Sistema de ahorro de calefaccion en edificios con calefaccion central. |
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2307449B1 (es) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| FR2931226B1 (fr) * | 2008-05-19 | 2013-08-16 | Acome Soc Coop Production | Procede et systeme de controle d'un circuit hydraulique a plusieurs boucles d'echange de chaleur |
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- 2008-04-14 ES ES200801063A patent/ES2307449B1/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2307449A1 (es) | 2008-11-16 |
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