ES2625314T3

ES2625314T3 - Módulo de bomba de circulación e instalación termosolar que lo comprende

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Publication number: ES2625314T3
Application number: ES13168535.6T
Authority: ES
Inventors: Lars Sund Mortensen; Kim Hulegaard Jensen
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: WO2014187647A1; CN105229310A; US10508656B2; RU2628134C2; RU2015154401A; US20160169239A1; EP2806168B1; EP2806168A1; CN105229310B

Abstract

Módulo de bomba de circulación (2) con un motor de accionamiento eléctrico (6) y un sistema de control (10), disponiéndose en el módulo de bomba de circulación (2) al menos un sensor de temperatura interno (16) que registra la temperatura del fluido transportado por el módulo de bomba de circulación (6) y que emite una señal de temperatura (42) correspondiente al sistema de control (10), diseñándose el sistema de control (10) de manera que sobre la base de la señal de temperatura (42) del sensor de temperatura interno (16) determine de forma aproximada la temperatura del líquido en un recipiente de líquido (26) conectado al módulo de bomba de circulación (2) a través de un circuito de calefacción (28), caracterizado por que el sistema de control se integra en el módulo de bomba de circulación y por que, en caso de parada del motor de accionamiento eléctrico (6), determina, en base a una señal de temperatura (42) emitida anteriormente durante el funcionamiento del motor de accionamiento eléctrico (6) por el sensor de temperatura interno (16), el posterior desarrollo aproximado en el tiempo (t) de la temperatura (46, 46') del líquido en un depósito de líquido (26) conectado a través de un circuito de calefacción al módulo de bomba de circulación (2).

Description

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DESCRIPCION

Modulo de bomba de circulacion e instalacion termosolar que lo comprende

La invencion se refiere a un modulo de bomba de circulacion asf como a una instalacion termosolar que comprende este modulo de bomba de circulacion.

Las instalaciones termosolares presentan al menos un colector solar y un deposito de agua en el que se almacena, por ejemplo, agua de servicio a calentar. El colector solar se conecta a un intercambiador de calor dispuesto dentro o en el deposito de agua a traves de un circuito de calefaccion en el que se dispone una bomba de circulacion que transporta el fluido de calefaccion calentado en el colector solar al intercambiador de calor del deposito de agua y de vuelta al colector solar. Es conocido controlar el numero de revoluciones de esta bomba de circulacion en dependencia de la demanda de calor en el deposito de agua y de la cantidad de calor proporcionada en el colector solar. Con esta finalidad las instalaciones conocidas presentan al menos dos sensores de temperatura, uno en el colector solar y el otro en el deposito de agua. Estos dos sensores de temperatura se tienen que conectar a un sistema de control en su caso integrado en la bomba de circulacion. Las conexiones de este tipo de los sensores son susceptibles de sufrir errores en el montaje y durante su funcionamiento.

El documento EP 1 426 699 A1 revela un dispositivo de regulacion para bombas de circulacion en el que la bomba presenta un regulador integrado que interactua, entre otros, con sensores de temperatura en los circuitos de alimentacion y retroceso de un sistema de calefaccion. El regulador regula el caudal en funcion de una temperatura en el conducto de alimentacion y de retroceso. Se preve ademas un sensor de presion y el regulador evalua el valor de presion registrado por el sensor de presion como una senal representativa de la temperatura en una fuente de calor. Este sistema necesita, por lo tanto, ademas de los sensores de temperatura, un sensor de presion adicional.

El documento DE 103 34 436 A1 revela una planta de energfa solar con un deposito y una bomba que transporta un portador de calor lfquido desde un colector solar a traves del deposito para el calentamiento del agua en el deposito. En este circuito se disponen un primer sensor de temperatura por el lado de salida del deposito y un segundo sensor de temperatura por el lado de entrada del deposito. A traves del sensor de temperatura dispuesto por el lado de salida del deposito se registra, durante el funcionamiento de la bomba, la temperatura del portador de calor que en este estado corresponde fundamentalmente a la temperatura del deposito. Por el documento se conoce ademas la regulacion del caudal del modulo de bomba de circulacion en dependencia de la diferencia de temperatura entre los dos sensores de temperatura. El inconveniente de esta configuracion consiste en que se necesitan dos sensores de temperatura y en que la temperatura del deposito solo se puede determinar directamente despues o durante el funcionamiento de la bomba.

El objetivo de la invencion es el de hacer posible una estructura mas sencilla de una instalacion termosolar que durante el funcionamiento presente una menor propension a los errores y que ademas permita determinar la temperatura de forma sencilla en un deposito de lfquido.

Esta tarea se resuelve por medio de un modulo de bomba de circulacion para una instalacion termosolar con las caractensticas indicadas en la reivindicacion 1, asf como por medio de una instalacion termosolar con las caractensticas indicadas en la reivindicacion 11. Otras formas de realizacion preferidas resultan de las correspondientes subreivindicaciones, de la siguiente descripcion asf como de las figuras que se adjuntan.

El modulo de bomba de circulacion segun la invencion presenta un motor de accionamiento electrico y un sistema de control, preferiblemente para el control o la regulacion de este motor de accionamiento electrico. El sistema de control se disena en especial de manera que pueda controlar o regular el numero de revoluciones del motor de accionamiento electrico. El motor de accionamiento electrico impulsa de forma conocida al menos un rodete de una bomba centnfuga. La bomba centnfuga forma preferiblemente, de manera conocida, una unidad de construccion con el motor de accionamiento electrico en forma de modulo de bomba de circulacion.

De acuerdo con la invencion el modulo de bomba de circulacion presenta al menos un sensor de temperatura interno. Este sensor de temperatura interno se dispone en el modulo de bomba de circulacion de modo que registre la temperatura del fluido transportado por el modulo de bomba de circulacion. Para ello el sensor de temperatura del modulo de bomba de circulacion se dispone preferiblemente en el interior de una carcasa de bomba del modulo de bomba de circulacion o en el recorrido del fluido a transportar o del lfquido a transportar. El sensor de temperatura se puede disponer de manera que entre en contacto directo con el fluido a transportar, sin embargo tambien se puede unir por ejemplo, de manera termoconductora a una pared que define el recorrido a traves de la carcasa de bomba. Esto resulta especialmente conveniente cuando la carcasa de bomba, que define los recorridos del fluido, es de un material termoconductor por ejemplo de metal. El sensor de temperatura puede ser con especial preferencia un sensor infrarrojo montado en el modulo de bomba de circulacion y que mide la temperatura superficial de una pared de la carcasa de bomba que entra en contacto con el fluido a transportar. Un sensor infrarrojo de este tipo se puede disponer especialmente en una carcasa de la electronica fuera de la carcasa de bomba con vista a la pared de la carcasa de bomba. Con especial preferencia un sensor infrarrojo de este tipo se puede posicionar en un circuito impreso dispuesto en una la carcasa de la electronica o en la carcasa del modulo de bomba y orientar hacia la pared de un recorrido del fluido. La direccion visual del sensor infrarrojo se puede orientar, por ejemplo, hacia el diafragma del motor de accionamiento electrico que se llena con el fluido a transportar y que se configura preferiblemente de forma termoconductora, en especial de metal. El sensor de temperatura se disena de modo que transmite al sistema de control una senal de temperatura correspondiente a la temperatura del fluido transportado por el modulo de

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bomba de circulacion. Esto permite al sistema de control controlar y/o regular el motor de accionamiento a base de la senal de temperatura registrada por al menos un sensor de temperatura interno, especialmente regular el numero de revoluciones del mismo. En el control o la regulacion se pueden considerar ademas otros parametros, por ejemplo las senales de otros sensores.

Segun la invencion el sistema de control se integra en el modulo de bomba de circulacion. Los componentes electricos y electronicos que forman el sistema de control se integran preferiblemente en una carcasa de la electronica o en una caja de bornes dispuesta en el motor de accionamiento electrico del modulo de bomba de circulacion. El modulo de bomba de circulacion puede formar asf una unidad integrada que comprenda todos los componentes necesarios para el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion, a saber, el motor de accionamiento electrico, la propia bomba o bomba centnfuga y los componentes electricos y electronicos que constituyen el sistema de control para el control o la regulacion del motor de accionamiento. El sistema de control presenta preferiblemente una interfaz de comunicacion disenada para la comunicacion con al menos un sistema externo, especialmente un sensor, actuador y/o al menos un sistema de control externo. A traves de esta interfaz de comunicacion el modulo de bomba puede comunicarse, por ejemplo con un sistema de control superior, con otros modulos de bomba secundarios, actuadores, por ejemplo valvulas u otros sensores externos, y recibir senales de dichas instalaciones.

La interfaz de comunicacion se disena con especial preferencia para la comunicacion con al menos un sensor de temperatura externo. Se trata especialmente de un sensor de temperatura externo previsto para su disposicion dentro o en un colector solar para el registro de la temperatura del fluido en el colector solar. El sistema de control se configura ademas preferiblemente de modo que regule o controle el numero de revoluciones del motor de accionamiento electrico en dependencia de la senal de temperatura del sensor de temperatura interno y de una senal de temperatura de al menos un sensor de temperatura externo. De esta forma el sistema de control puede controlar el modulo de bomba de manera que se ajuste, por ejemplo, un caudal deseado en dependencia de las senales de temperatura registradas. El sensor de temperatura externo puede registrar, por ejemplo, la temperatura en una fuente de calor como un colector solar, y el sensor de temperatura interno puede registrar la temperatura del fluido a calentar, especialmente del agua a calentar. El motor de accionamiento se puede controlar y regular entonces de modo que ajuste un caudal necesario, por ejemplo, para el calentamiento de agua de servicio a traves de un intercambiador de calor.

La interfaz de comunicacion del sistema de control se puede disenar como interfaz de comunicacion electrica por cable, pero por ejemplo tambien como interfaz de comunicacion optica. Se prefiere especialmente una interfaz de comunicacion configurada preferiblemente como interfaz inalambrica y, en especial, como interfaz de radio. De este modo el esfuerzo de instalacion se reduce al mmimo, especialmente en caso de conexion a otros componentes mas alejados, puesto que se puede renunciar a un cableado complicado. Los componentes externos correspondientes o instalaciones a comunicar con la interfaz de comunicacion del sistema de control presentan en este caso convenientemente interfaces de comunicacion disenadas de forma correspondiente, es decir, en su caso interfaces por cable o inalambricas. Con especial preferencia estas instalaciones presentan interfaces de radio. Un sensor de temperatura externo se puede dotar, por ejemplo de una interfaz correspondiente, especialmente de una interfaz de radio que permita una comunicacion con el sistema de control a traves de su interfaz de comunicacion. Se preve al menos una comunicacion unidireccional del sensor al sistema de control. En su caso tambien se puede prever una comunicacion bidireccional, por ejemplo para el acoplamiento de un dispositivo externo al sistema de control. Una comunicacion bidireccional de este tipo resulta ademas conveniente cuando el dispositivo externo consiste, por ejemplo, en un actuador, como una valvula a controlar.

Segun otra forma de realizacion preferida de la invencion la interfaz de comunicacion del sistema de control se configura para el acoplamiento automatico a una interfaz de comunicacion de al menos un dispositivo externo. Esta configuracion resulta especialmente ventajosa cuando las dos piezas, es decir, el sistema de control y el dispositivo externo, se conectan entre sf a traves de un sistema de red o de bus que incluye ademas otros componentes o dispositivos. En una red de este tipo, por ejemplo una red de datos, el sistema de control y el dispositivo externo se pueden reconocer preferiblemente de forma independiente y acoplar automaticamente para establecer la comunicacion. Este diseno se considera ademas cuando las interfaces de comunicacion se configuran a modo de interfaces de radio. Asf se facilita la instalacion, dado que los dos equipos se comunican, cuando se ponen en marcha, a traves de senales correspondientes entre sf de manera que se reconozcan de forma independiente y se acoplen automaticamente para establecer la comunicacion. Un sensor de temperatura se puede encontrar, por ejemplo, automaticamente con la interfaz de comunicacion y acoplarse de modo que el sistema de control recurra a la senal de temperatura de dicho sensor de temperatura externo acoplado para el control o la regulacion. Un acoplamiento como este es fundamental cuando se tienen al alcance varios sensores o sistemas de control, dado que en este caso se necesita una asignacion fija para poder evitar funciones erroneas.

Con preferencia la interfaz de comunicacion del sistema de control se configura de modo que provoque automaticamente un acoplamiento o una conexion a una interfaz de comunicacion de un dispositivo externo apropiado para el acoplamiento, siempre que dicho dispositivo aun no este acoplado o conectado a otro modulo de bomba o a su sistema de control. De esta manera se evita en el acoplamiento automatico que un dispositivo externo, por ejemplo un sensor de temperatura, se conecte por error a los sistemas de control de dos modulos de bomba. Asf se puede garantizar la asignacion de un dispositivo externo a exactamente un sistema de control. Sin embargo, alternativamente es posible que en sistemas complejos se acople, para la comunicacion, un dispositivo externo a

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dos modulos de bomba, por ejemplo proporcionar la senal de un sensor de temperatura externo a dos modulos de bomba o a sus sistemas de control, cuando se desee controlar o regular los dos modulos de bomba sobre la base de la misma senal de temperatura. Esto permite ahorrar, por ejemplo, un componente externo, como puede ser un sensor de temperatura. A estos efectos el dispositivo externo puede presentar dos o mas interfaces de comunicacion o entradas y salidas para el acoplamiento o la conexion.

Con especial preferencia el sistema de control del modulo de bomba de circulacion segun la invencion se concibe para el control de una instalacion termosolar con al menos un deposito de lfquido y al menos un colector solar para el calentamiento del lfquido contenido en el deposito de lfquido, previendose el modulo de bomba de circulacion para el montaje en un circuito de calefaccion entre el deposito de lfquido y el modulo solar. En una instalacion como esta el sistema de control del modulo de bomba de circulacion se puede encargar de todo el control o de toda la regulacion de la instalacion termosolar, es decir, controlar o regular especialmente el motor de accionamiento del modulo de bomba de circulacion de manera que el lfquido se caliente por medio del colector solar, en la forma deseada, dentro del deposito de lfquido. Asf se puede prescindir de un sistema de control externo y la instalacion en su conjunto se simplifica notablemente. El sistema de control se integra preferiblemente en el modulo de bomba de circulacion, lo que facilita especialmente el montaje. El sistema de control del modulo de bomba de circulacion se puede comunicar con otros dispositivos externos, por ejemplo controlar o regular otros modulos de bomba, activar valvulas y tambien registrar datos de sensores externos, tales como sensores de caudal y/o de temperatura y considerarlos a la hora de controlar o regular la instalacion termosolar o controlar y regular la instalacion a base de los valores de medicion que entran.

De acuerdo con la invencion el sistema de control se disena preferiblemente para el control de una instalacion termosolar de forma que, en base a la senal de temperatura del sensor de temperatura interno determine aproximadamente la temperatura del lfquido en un deposito de lfquido conectado a traves de un circuito de calefaccion al modulo de bomba de circulacion. Esta configuracion ofrece la ventaja de que se puede prescindir de un sensor de temperatura dentro o en el propio deposito de lfquido. En su lugar, la temperatura necesaria en el deposito de lfquido para el control de la instalacion termosolar se determina indirectamente a traves del sensor de temperatura interno del modulo de bomba de circulacion. De esta manera se simplifica la estructura de la instalacion termosolar, dado que se puede prescindir de un sensor de temperatura externo y a su conexion al sistema de control. Con esta medida se simplifica, por una parte, el montaje de la instalacion, incrementandose por otra parte la fiabilidad del funcionamiento de la misma.

El modulo de bomba de circulacion se encuentra en el recorrido del fluido de calefaccion, preferiblemente por el lado de salida de un intercambiador de calor dispuesto en o dentro del deposito de lfquido, por lo que la temperatura del fluido de calefaccion del circuito de calefaccion, que sale del intercambiador de calor del deposito de lfquido, corresponde fundamentalmente a la temperatura del interior del deposito de lfquido. Cuando el sensor de temperatura interno del modulo de bomba de circulacion registra la temperatura del fluido de calefaccion, se pueden sacar conclusiones acerca de la temperatura en el interior del deposito de lfquido. En su caso el sistema de control puede llevar a cabo correcciones, por ejemplo sobre la base de factores de correccion individuales y dependientes de la instalacion. En el control se puede considerar, por ejemplo, la distancia entre el modulo de bomba de circulacion y el deposito de lfquido, que puede dar lugar a un enfriamiento del fluido de calefaccion entre el deposito de lfquido y el modulo de bomba de circulacion.

El sistema de control se disena de manera que pueda determinar, al menos de forma aproximada, la temperatura en el deposito de lfquido, incluso en caso de parada del modulo de bomba, es decir, cuando no se transporta ningun fluido de calefaccion. Con este motivo el sistema de control se concibe de modo que determine la temperatura del lfquido en el deposito de lfquido durante la parada del modulo de bomba de circulacion en base a la ultima temperatura registrada por el sensor de temperatura interno durante el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion. La unidad de control se puede configurar de forma que siga registrando o que extrapole la temperatura partiendo del ultimo valor de temperatura determinado durante el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion a lo largo de una curva preestablecida.

Se prefiere ademas que el sistema de control se conciba de modo que la determinacion de la temperatura del lfquido en el deposito de lfquido se base en una curva descendente predeterminada para el desarrollo de la temperatura en el tiempo, desarrollandose la curva preferiblemente con un descenso lineal o exponencial. El sistema de control se disena especialmente de manera que determine la temperatura del lfquido en el deposito de lfquido sobre la base de una curva predeterminada como esta cuando se desconecta el motor de accionamiento del modulo de bomba, es decir, cuando el modulo de bomba de circulacion no esta funcionando. En este estado no se transporta fluido de calefaccion del deposito de lfquido al modulo de bomba de circulacion, por lo que el sensor de temperatura interno tampoco determina la temperatura actual del fluido de calefaccion que sale del deposito de lfquido o de su intercambiador de calor. Por lo tanto, en este estado no se registra ninguna temperatura actual del lfquido en el deposito de lfquido. La mencionada determinacion de la temperatura en base a una curva predeterminada se produce en este caso partiendo del ultimo valor de temperatura actual registrado durante el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion, es decir, con el motor de accionamiento en marcha. Partiendo de este ultimo valor de temperatura registrado por el sensor de temperatura interno durante el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion, se estima o extrapola despues, a base de la curva predeterminada, el valor de temperatura actual del lfquido en el deposito de lfquido con el modulo de bomba apagado.

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La curva, especialmente una curva descendente, considera al mismo tiempo el enfriamiento del Ifquido en el deposito de lfquido cuando no se aporta calor. Cuando el modulo de bomba de circulacion no esta funcionando, no se aporta calor desde el colector solar. El enfriamiento se produce, por una parte, a causa de las perdidas de calor del deposito de lfquido en dependencia de su aislamiento. La clase y la calidad del aislamiento del deposito de lfquido se pueden tener en cuentan en la curva caractenstica. Por otra parte, el enfriamiento se produce, por ejemplo, cuando se extrae del deposito de lfquido agua de servicio calentada, entrando al mismo tiempo agua de servicio fna. Esto lo puede tener en cuenta el sensor de caudal que registra la extraccion de agua de servicio durante el control. para poder estimar la temperatura actual con mayor precision. Alternativamente se puede tener en cuenta en la curva una extraccion media de agua de servicio en base a la cual se determina o estima la temperatura.

Ademas de tratar del modulo de bomba de circulacion antes descrito, la invencion se refiere a una instalacion termosolar con al menos un colector solar, al menos un deposito de lfquido y al menos un modulo de bomba de circulacion dispuesto en un circuito de calefaccion entre el colector solar y el deposito de lfquido y configurado de acuerdo con la descripcion que antecede. En una instalacion termosolar como esta el sistema de control del modulo de bomba de circulacion se puede encargar preferiblemente, como se ha descrito antes, del control de toda la instalacion termosolar. La disposicion del sensor de temperatura integrado en el modulo de bomba de circulacion tiene la ventaja antes descrita de que, a traves de este sensor de temperatura interno, se puede determinar al menos aproximadamente la temperatura en el deposito de lfquido, por lo que para el control o la regulacion de la instalacion termosolar se conoce un valor para la temperatura del lfquido en el deposito de lfquido, sin necesidad de disponer un sensor de temperatura directamente en o dentro del deposito de lfquido. Asf se simplifica la estructura de toda la instalacion termosolar, puesto que no es necesario montar un sensor de temperatura en o dentro del deposito de lfquido no conectarlo con fines de comunicacion al sistema de control. Asf se facilita el montaje de la instalacion, se evita el riesgo de errores en el montaje y se incrementa ademas la seguridad respecto a fallos de la instalacion.

Con especial preferencia se dispone en el colector solar al menos un sensor de temperatura externo que registra la temperatura de un fluido de calefaccion en el colector solar y que presenta una interfaz de comunicacion a traves de la cual se acopla a la interfaz de comunicacion del sistema de control del modulo de bomba de circulacion de manera que el sistema de control reciba las senales de temperatura del sensor de temperatura externo. Las interfaces de comunicacion se conciben preferiblemente como interfaces de radio. Como consecuencia de la integracion de un sensor de temperatura en el modulo de bomba de circulacion basta con un sensor de temperatura externo para permitir un control o una regulacion de la instalacion termosolar a base de la temperatura en el colector solar y de la temperatura en el deposito de lfquido. De acuerdo con esta forma de realizacion solo se tiene que conectar o acoplar un sensor de temperatura externo al sistema de control. El otro sensor de temperatura se integra directamente en el modulo de bomba de circulacion y se puede conectar allf de forma fija, especialmente mediante cables, al sistema de control. especialmente cuando este tambien se integra en el modulo de bomba de circulacion.

El circuito de calefaccion, es decir, el circuito de calefaccion a traves del colector solar, se conecta preferiblemente al deposito de lfquido a traves de un intercambiador de calor situado con preferencia en el deposito de lfquido. El intercambiador de calor en el deposito de lfquido puede consistir en una tubena colocada en el interior del deposito de lfquido por la que pasa el fluido de calefaccion. En el deposito de lfquido se puede encontrar, por ejemplo, agua de servicio a calentar. Alternativamente el intercambiador de calor se puede disponer fuera del deposito de lfquido. En este caso el lfquido a calentar en el deposito de liquido se podna transportar a traves de este intercambiador de calor, por ejemplo con ayuda de otra bomba de circulacion.

A continuacion la invencion se describe, a modo de ejemplo, a la vista de las figuras adjuntas. Se ve en la Figura 1 esquematicamente un modulo de bomba de circulacion segun la invencion;

Figura 2 esquematicamente una instalacion termosolar segun la invencion;

Figura 3 la curva de la temperatura en el deposito de lfquido y

Figura 4 la curva de la temperatura en el deposito de lfquido con una determinacion optima de la temperatura por medio del sistema de control.

El modulo de bomba de circulacion 2 segun la invencion presenta, de forma conocida, una carcasa de bomba 4 que comprende un rodete aqrn no representado de una bomba centnfuga, asf como un motor de accionamiento 6 conectado a la carcasa de bomba 4 que impulsa al menos un rodete en la carcasa de bomba 4. La carcasa de bomba presenta dos tubos de empalme 8, en concreto un tubo de entrada y un tubo de salida para la conexion a tubenas externas.

El motor de accionamiento 6 se puede configurar, por ejemplo, con un rotor de reductancia permanente y preferiblemente como motor provisto de diafragma.

Otro componente del modulo de bomba de circulacion es un sistema de control 10. El sistema de control 10 se integra en el modulo de bomba 2, por ejemplo en una carcasa de la electronica o en muna carcasa de bornes conectada directamente al motor de accionamiento electrico 6, o que se dispone junto don este en una carcasa integrada. El sistema de control 10 presenta un convertidor de frecuencia 12 a traves del cual se puede cambiar el

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numero de revoluciones del motor de accionamiento 6. Es dedr, el sistema de control 10 puede provocar un cambio del numero de revoluciones o una regulacion del numero de revoluciones del motor de accionamiento 6. El sistema de control 10 presenta ademas un modulo de control 14, que se puede disenar especialmente como modulo de software. El modulo de control 14 controla el convertidor de frecuencia 12 para ajustar un numero de revoluciones deseado del motor de accionamiento electrico 6. El modulo de control 14 recibe ademas senales o datos de sensores que, para el control o la regulacion, generan las senales de entrada necesarias.

En el modulo de bomba de circulacion 2 se dispone, en la carcasa de bomba 4, un sensor de temperatura interno 16 de modo que registre la temperatura del fluido que se transporta a traves de la carcasa de bomba 4. Este fluido es especialmente un fluido de calefaccion como, por ejemplo, agua en un circuito de calefaccion, tal como se describira mas adelante. El sensor de temperatura interno 16 emite una senal de temperatura que se aporta al modulo de control 14 como valor de entrada en el que se basa el control o la regulacion, como se indica en la figura 1 por medio de la lmea discontinua. El sistema de control 10 presenta ademas una interfaz de comunicacion 18 configurada en este ejemplo preferiblemente como interfaz de radio. La interfaz de comunicacion 18 sirve para la comunicacion con un sensor de temperatura externo 20 representado en la figura 2. El sensor de temperatura externo 20 presenta una interfaz de comunicacion 22 correspondiente configurada igualmente a modo de interfaz de radio y capaz de transmitir la temperatura registrada por el sensor de temperatura externo 20 a la interfaz de comunicacion 18 del sistema de control 10. En este sistema se procesan asf tambien las senales de temperatura de los sensores de temperatura externos 20 del modulo de control 14, activandose debidamente el motor de accionamiento 6.

Las interfaces de comunicacion 18 y 22 se disenan preferiblemente de modo que permitan un acoplamiento automatico o una conexion, es decir, una asignacion del sensor de temperatura externo 20 al sistema de control 10 o a su modulo de control 14. Es decir, con la primera conexion los modulos de comunicacion se reconocen y ejecutan un proceso de conexion o acoplamiento, por lo que despues del modulo de copnmtrol 14 las senales de salida del sensor de temperatura externo 20 se aportan de manera segura.

La figura 2 muestra la disposicion del modulo de bomba de circulacion 2 segun la figura 1 en una instalacion termosolar. La instalacion termosolar presenta un colector solar 24 y un deposito de lfquido 26. El colector solar 24, que tambien se puede configurar como conjunto de varios colectores solares, se conecta a traves de un circuito de calefaccion 28 al deposito de lfquido 26. En este circuito de calefaccion 28 se dispone el modulo de bomba de circulacion 2 para transportar el fluido de calefaccion a traves del colector solar 24 y el intercambiador de calor 30 en el interior del deposito de lfquido 26. El modulo de bomba de circulacion 2 se dispone, visto en direccion de flujo a traves del circuito de calefaccion 28, por el lado de salida del intercambiador de calor 30, es decir, del deposito de lfquido 26. Con esta disposicion, la temperatura del fluido de calefaccion que sale del intercambiador de calor 30, tiene fundamentalmente la misma temperatura que el lfquido que se encuentra en el interior del deposito de lfquido 26 en la zona del intercambiador de calor 30. Esta temperatura se registra durante el paso por el modulo de bomba 2 por medio del sensor de temperatura interno 16 allf dispuesto y se aporta al sistema de control 10, es decir, al modulo de control 14, como senal de temperatura. El sensor de temperatura externo 20 se dispone en o dentro del colector solar 24 de manera que registre allf la temperatura del fluido de calefaccion. Esta temperatura se transmite como senal de temperatura, a traves de la interfaz de comunicacion 22, a la interfaz de comunicacion 18 del sistema de control 10 y se aporta igualmente al sistema de control 10 o a su modulo de control 14. En base a estos dos valores de temperatura registrados, el sistema de control 10 controla o regula, a traves del convertidor de frecuencia 12, el numero de revoluciones del motor de accionamiento 6 y, por lo tanto, el caudal del modulo de bomba de circulacion 2. De este modo, el sistema de control 10 del modulo de bomba de circulacion 2 se puede encargar de todo el control de la instalacion termosolar. En especial, el sistema de control 10 puede conectar y desconectar el motor de accionamiento 6 y regular el numero de revoluciones, a fin de poder ajustar el caudal en dependencia de la demanda de calor en el deposito de lfquido 26 y la oferta de calor en el colector solar 24, a fin de provocar asf la extraccion de calor necesaria del colector solar 24 y la aportacion de calor necesaria al deposito de lfquido 26.

El deposito de lfquido 26 es, por ejemplo, un deposito de agua de servicio con una entrada 32 y una salida 34. A traves de la entrada 32 se aporta agua de servicio fna a calentar, y a traves de la salida 34 se extrae agua de servicio caliente, lo que se produce, por ejemplo, abriendo un grifo. Al abrir el grifo o una toma aguas debajo de la salida 34, se produce automaticamente la entrada de agua fna a traves de la entrada 32 en la parte del fondo del deposito de lfquido 26, que despues se calienta a traves del intercambiador de calor 30. En el supuesto de que el colector solar 24 no proporcionara calor suficiente para el calentamiento del lfquido en el deposito de lfquido 26, se dispone en este ejemplo en el deposito de lfquido 26 un elemento calefactor adicional 36 que se calienta, por ejemplo de forma electrica o por medio de una caldera de calefaccion externa.

La figura 3 muestra la curva de temperatura T del lfquido en el deposito de lfquido 26 a traves del tiempo t. En los intervalos de tiempo 38 el modulo de bomba de circulacion 2 esta funcionando, es decir, el motor de accionamiento 6 esta en marcha, mientras que en los intervalos de tiempo 40 el modulo de bomba de circulacion 2, es decir, su motor de accionamiento 6, esta desconectado. La curva 42 de la figura 3 muestra el desarrollo de la temperatura 42 en el interior del deposito de lfquido 26. Durante el funcionamiento del modulo de bomba de circulacion 2, la temperatura sube en el intervalo de tiempo 38. Despues de la desconexion del modulo de bomba de circulacion 2 la temperatura baja lentamente. Esto se debe a una perdida de calor en el propio deposito de lfquido 26 o a una extraccion de agua de servicio a traves de la salida 34, lo que provoca una entrada de agua fna a traves del tubo de entrada 32. La perdida de calor en el deposito de lfquido 26 depende de la clase y de la calidad del aislamiento.

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Mientras que el modulo de bomba de circulacion transporta Ifquido en el circuito de calefaccion 28, el sensor de temperatura interno 16 registra una temperature 44 que corresponde fundamentalmente a la temperatura real 42 que se registra en el deposito de lfquido 26. La temperatura 44 sera en su caso ligeramente inferior a la temperatura 42 registrada en el mismo momento, lo que se debe a las perdidas de calor en el intercambiador de calor 30 asf como en el circuito de calefaccion 28 entre el inetrcambiador de calor 30 y en el modulo de bomba de circulacion 2. Al conectar el motor de accionamiento 6, se produce un cierto retraso hasta que el sensor de temperatura 16 registre una temperatura 44, que corresponde fundamentalmente a la temperatura 42 en el deposito de lfquido 26. Este retraso dependen del caudal del circuito de calefaccion 28 asf como de la longitud de la tubena entre el intercambiador de calor 30 y el modulo de bomba de circulacion 2.

Con la desconexion del motor de accionamiento 6 no se transporta mas fluido de calefaccion del intercambiador de calor 30 al modulo de bomba de circulacion 2, por lo que el sensor de temperatura 16 ya no registra la temperatura actual en el deposito de lfquido 26. En los ejemplos de realizacion segun la figura 3 el modulo dem control 14 se disena de manera que continue con el control o con la regulacion en base a una curva de temperatura estimada 46 representada en la figura 3 con una lrnea discontinua. En el ejemplo de realizacion segun la figura 3 la curva de temperatura estimada 46 es un valor constante correspondiente al ultimo valor de temperatura 44 registrado durante el funcionamiento del motor de accionamiento 6. Dado que en los intervalos de tiempo 40, en los que el modulo de bomba 2 no transporta ningun fluido de calefaccion, la temperatura 42 en el deposito de lfquido 26 desciende realmente, como se representa en la figura 3, se produce una diferencia entre la curva de temperatura estimada 46 y la curva de temperatura real 42, con lo que podnan producir errores en el control o la regulacion de la instalacion en su conjunto.

La figura 4 muestra una variante en la que este error se reduce, puesto que la curva de temperatura estimada 46' no presenta un valor constante, sino que sigue a una curva descendente 46'. Esta curva 46' o un modelo de esta curva 46' se puede almacenar en el modulo de control 14 y adaptar en su caso al diseno real de la instalacion, siendo especialmente posible que la curva descendente 46' considere la clase de aislamiento del deposito de lfquido 26 y, por consiguiente, la perdida de calor que se produce asf como la entrada media de agua fna en caso de extraccion de agua de servicio. De este modo el valor de temperatura 46', con el motor de accionamiento 6 desconectado, se estima y extrapola por medio del sistema de control 10 o del modulo de control 14 en base a la curva almacenada o al modelo depositado del ultimo valor de temperatura 44 medida durante el funcionamiento del motor de accionamiento 8. Asf se puede registrar, sin la disposicion de un sensor de temperatura en el deposito de lfquido 26, la temperatura del liquido en el deposito de lfquido 26 en el sensor de temperatura 16 del modulo de bomba de circulacion 2 o, si el modulo de bomba de circulacion 2 no transporta ningun fluido de calefaccion, o estimar la temperatura por medio del sistema de control 10, pudiendose basar la estimacion en una curva previamente almacenada y adaptada en el sistema de control 10 o en un modelo almacenado y adaptado, especialmente en una curva descendente que reproduzca el desarrollo de temperatura a esperar a traves del tiempo partiendo del ultimo valor de temperatura realmente medido.

Lista de referencias

2 Modulo de bomba de circulacion

4 Carcasa de bomba

6 Motor de accionamiento

8 Tubo de empalme

10 Sistema de control

12 Convertidor de frecuencia

14 Modulo de control

16 Sensor de temperatura interno

18 Interfaz de comunicacion del sistema de control 10

20 Sensor de temperatura externo

22 Interfaz de comunicacion del sensor de temperatura 20

24 Colector solar

26 Deposito de lfquido

28 Circuito de calefaccion

30 Intercambiador de calor

32 Tubo de entrada

34 Tubo de salida

36: Elemento calefactor

38: Intervalo de tiempo (bomba conectada)

40: Intervalo de tiempo (bomba desconectada)

42: Curva de temperatura

cn 4^ 4^: Curva de temperatura

46, 46': Curva de temperatura estimada

T: Temperatura

t 10: Tiempo

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Modulo de bomba de circulacion (2) con un motor de accionamiento electrico (6) y un sistema de control (10), disponiendose en el modulo de bomba de circulacion (2) al menos un sensor de temperature interno (16) que registra la temperature del fluido transportado por el modulo de bomba de circulacion (6) y que emite una senal de temperature (42) correspondiente al sistema de control (10), disenandose el sistema de control (10) de manera que sobre la base de la senal de temperatura (42) del sensor de temperatura interno (16) determine de forma aproximada la temperatura del lfquido en un recipiente de lfquido (26) conectado al modulo de bomba de circulacion (2) a traves de un circuito de calefaccion (28), caracterizado por que el sistema de control se integra en el modulo de bomba de circulacion y por que, en caso de parada del motor de accionamiento electrico (6), determina, en base a una senal de temperatura (42) emitida anteriormente durante el funcionamiento del motor de accionamiento electrico (6) por el sensor de temperatura interno (16), el posterior desarrollo aproximado en el tiempo (t) de la temperatura (46, 46') del lfquido en un deposito de lfquido (26) conectado a traves de un circuito de calefaccion al modulo de bomba de circulacion (2).
2. Modulo de bomba de circulacion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el sistema de control (10) se concibe para el control del motor de accionamiento electrico (6).
3. Modulo de bomba de circulacion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de control (10) presenta una interfaz de comunicacion (18) configurada para la comunicacion con al menos un dispositivo externo (20), especialmente un sensor, actuador y/o al menos un sistema de control externo.
4. Modulo de bomba de circulacion segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la interfaz de comunicacion (18) se configura para la comunicacion con al menos un sensor de temperatura externo (20).
5. Modulo de bomba de circulacion segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el sistema de control (10) se configura de manera que regule el numero de revoluciones del motor de accionamiento electrico (6) en dependencia de la senal de temperatura (42) del sensor de temperatura interno (16) y de una senal de temperatura de al menos un sensor de temperatura externo (20).
6. Modulo de bomba de circulacion segun una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que la interfaz de comunicacion (18) se disena como interfaz inalambrica y, en especial, como interfaz de radio.
7. Modulo de bomba de circulacion segun una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que la interfaz de comunicacion (18) se disena para el acoplamiento automatico a una interfaz de comunicacion (22) de al menos un dispositivo externo (20).
8. Modulo de bomba de circulacion segun la reivindicacion 7, caracterizado por que la interfaz de comunicacion (18) se disena de manera que provoque automaticamente un acoplamiento a una interfaz de comunicacion (22) de un dispositivo externo apropiado (20), siempre que este dispositivo externo (20) aun no estuviera acoplado a otro modulo de bomba.
9. Modulo de bomba de circulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de control (10) para el control de una instalacion termosolar se configura con al menos un deposito de lfquido (26) y con al menos un colector solar (24) para el calentamiento del lfquido en el deposito de lfquido (26), y por que el modulo de bomba de circulacion (2) se preve para su montaje en un circuito de calefaccion (28) entre el deposito de lfquido (26) y el modulo solar (24).
10. Modulo de bomba de circulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de control (10) se configura de manera que la determinacion de la temperatura del lfquido en el deposito de lfquido (26) se base en una curva descendente (46') del desarrollo de la temperatura en el tiempo, desarrollandose la curva (46') preferiblemente con un descenso lineal o exponencial.
11. Instalacion termosolar con al menos un colector solar, al menos un deposito de lfquido (26) y un modulo de bomba de circulacion (2) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, dispuesto en un circuito de calefaccion (28) entre el colector solar (24) y el deposito de lfquido (26).
12. Instalacion termosolar segun la reivindicacion 11, caracterizada por que en el colector solar (24) se dispone al menos un sensor de temperatura externo (20), que registra la temperatura de un fluido de calefaccion en el colector solar (24) y que presenta una interfaz de comunicacion (22) a traves de la cual esta acoplado a la interfaz de comunicacion del sistema de control (10) del modulo de bomba de circulacion (2) de manera que el sistema de control (10) reciba senales de temperatura del sensor de temperatura externo (20).
13. Instalacion termosolar segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizada por que el circuito de calefaccion (28) esta conectado al deposito de lfquido (26) a traves de un intercambiador de calor (30) situado preferiblemente en el deposito de lfquido (26).