ES2643499T3 - Método para regular continuamente el nivel de los compuestos para la disminución del punto de congelación en un sistema energético, tal como los sistemas de recuperación de calor en edificios - Google Patents

Método para regular continuamente el nivel de los compuestos para la disminución del punto de congelación en un sistema energético, tal como los sistemas de recuperación de calor en edificios Download PDF

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Description

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DESCRIPCION
Metodo para regular continuamente el nivel de los compuestos para la disminucion del punto de congelacion en un sistema energetico, tal como los sistemas de recuperacion de calor en edificios
La presente invencion se refiere a un metodo para eliminar unos compuestos para la disminucion del punto de congelacion en sistemas de energfa, tales como los sistemas de recuperacion de calor en edificios. Los documentos SE 532 015 C2, US 2006/185383 A1 y US 2007/029685 A1 desvelan unos sistemas de recuperacion de calor. Estan disponibles sistemas de recuperacion de calor de edificios, en los que el aire sale del edificio a traves de un intercambiador de calor en el que el calor del aire se retira y se usa para calentar el agua, agua caliente que se conduce a un intercambiador de calor en el que su calor se retira y se usa para calentar el aire exterior, que se introduce en el edificio. El agua se bombea alrededor de un circuito que contiene los dos intercambiadores de calor. Cuando el clima es frfo y la temperatura externa por debajo de cero grados centfgrados, serfa posible que se congelase el agua en el intercambiador de calor en el que se alimenta el aire externo. Por esta razon, se anade al agua un compuesto para la disminucion del punto de congelacion. Un compuesto para la disminucion del punto de congelacion es etilenglicol. En Estocolmo, Suecia, por ejemplo, se anade etilenglicol al agua en una cantidad tal que se obtiene una disminucion del punto de congelacion a -18 grados Celsius. Otro compuesto para la disminucion del punto de congelacion es el alcohol.
Una gran desventaja del etilenglicol es que la transferencia de calor en los intercambiadores de calor cae cuando el glicol se ha mezclado en el agua. Por lo tanto, puede desearse que el glicol anadido se elimine cuando la temperatura exterior aumenta. La presente invencion ofrece un metodo muy simple para eliminar el glicol del agua. El glicol puede, de acuerdo con la invencion, eliminarse continuamente durante el funcionamiento del sistema de recuperacion de calor. De esta manera, es posible eliminar solo una cierta cantidad de glicol, de tal manera que la disminucion del punto de congelacion se adapte a la temperatura exterior real.
La presente invencion se refiere, por lo tanto, a un metodo para eliminar los compuestos para la disminucion del punto de congelacion en un sistema de energfa, tal como un sistema de recuperacion de calor en un edificio, comprendiendo el sistema de recuperacion de calor un primer circuito con agua de proceso y un primer intercambiador de calor con el fin de eliminar el calor del aire caliente que sale del edificio y usar el calor para calentar el agua de proceso, y un segundo intercambiador de calor con el fin de eliminar el calor del agua que se ha calentado en el primer intercambiador de calor y usar el calor para calentar el aire exterior mas frfo, comprendiendo el primer circuito una bomba para bombear el agua de proceso alrededor del circuito, donde se anade un compuesto para la disminucion del punto de congelacion cuando es necesario al agua de proceso, donde una fraccion del agua de proceso del primer circuito se retira a un segundo circuito que esta conectado en paralelo con dicho primer circuito y que comprende una bomba y un expulsor con el fin de conseguir una presion negativa y se caracteriza por que el agua de proceso que se retira se conduce lejos en una lfnea a traves de una valvula a un tanque de evaporacion que esta conectado al lado de baja presion de dicho expulsor, por que el agua se separa en el tanque de evaporacion del compuesto para la disminucion del punto de congelacion, por que el agua del tanque de evaporacion se hace conducir al lado de baja presion del expulsor y por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion que se ha separado en el tanque de evaporacion se conduce a un tanque de almacenamiento para el compuesto para la congelacion y por que, cuando se necesitan niveles mas altos del compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el primer circuito, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento al expulsor a traves de una valvula de cierre.
La invencion se describe en mas detalle a continuacion, en parte en asociacion con las realizaciones de la invencion mostradas en los dibujos adjuntos, donde
- La figura 1 muestra un diagrama de flujo para la eliminacion de un sistema de recuperacion de calor de un compuesto para la disminucion del punto de congelacion que tiene un punto de ebullicion mas alto que el del agua
- La figura 2 muestra un diagrama de flujo para la eliminacion de un sistema de recuperacion de calor de un compuesto para la disminucion del punto de congelacion que tiene un punto de ebullicion mas bajo que el del agua.
Las figuras 1 y 2 ilustran el presente metodo para eliminar los compuestos para la disminucion del punto de congelacion en un sistema de recuperacion de calor en un edificio. El sistema de recuperacion de calor comprende un primer circuito 1 con agua de proceso y un primer intercambiador de calor 2 para retirar el calor del aire caliente que sale del edificio y para transferirlo al agua de proceso, y un segundo intercambiador de calor 3 para eliminar el calor del agua que se ha calentado en el primer intercambiador de calor y transferirlo al aire exterior mas frfo. El primer circuito comprende una bomba 4 para bombear el agua de proceso alrededor del circuito. Un compuesto para la disminucion del punto de congelacion se anade al agua de proceso cuando es necesario. Una fraccion del agua de proceso procedente del primer circuito 1 se conduce a un segundo circuito 5 que esta conectado en paralelo con dicho primer circuito 1 y que comprende una bomba 6 y un expulsor 7 para conseguir una presion negativa.
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De acuerdo con la invencion, el agua de proceso separado se conduce en una linea 19; 20 a traves de una valvula 20; 22 a un tanque de evaporacion 8 que esta conectado al lado de baja presion de dicho expulsor 7 a traves de una linea 9. El agua se separa del compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de evaporacion 8 a traves del agua que se vaporiza. El agua en forma de vapor de agua del tanque de evaporacion se hace conducir al lado de baja presion del expulsor 7. De esta manera, el vapor de agua se condensa en funcion del agua del segundo circuito 5 que fluye a traves del expulsor 7. El vapor de agua puede pre-condensarse en un condensador intermedio 17.
El compuesto para la disminucion del punto de congelacion que se ha separado en el tanque de evaporacion 8 se conduce a un tanque de almacenamiento 10 para el compuesto para la disminucion del punto de congelacion.
Cuando sea necesario, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento 10 al expulsor 7 a traves de una valvula de cierre 11, por lo que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion se alimenta en dicho primer circuito 1.
En el caso en que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion tenga un punto de ebullicion mas alto que el del agua, vease la figura 1, la invencion se caracteriza por que el agua que se ha vaporizado en el tanque de evaporacion 8 se conduce a traves de la linea 9, que constituye dicha conexion entre el tanque de evaporacion 8 y el lado de baja presion del expulsor 7, y por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion que queda en el tanque de evaporacion 8 se conduce a traves de una linea 24 a traves de una valvula 25 al tanque de almacenamiento 10 para el compuesto para la disminucion del punto de congelacion y por que, cuando es necesario, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento 10 al expulsor 7 a traves de la valvula de cierre 11. Un ejemplo de un compuesto de este tipo es el etilenglicol.
Cuando el compuesto para la disminucion del punto de congelacion va a anadirse a dicho primer circuito 1, se cierra una valvula en la linea 9 que se extiende entre el tanque de evaporacion 8 y el lado de baja presion del expulsor.
En el caso en que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion tenga un punto de ebullicion mas bajo que el del agua, vease la figura 2, la invencion se caracteriza por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion que se ha separado en el tanque de evaporacion 8 se conduce a traves de la linea 9 que constituye dicha conexion entre el tanque de evaporacion 8 y el lado de baja presion del expulsor 7, por que se hace condensar el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en un condensador 12, por que se hace conducir el condensado a un tanque de almacenamiento 13 a traves de una linea 16 y una valvula 26 y por que el agua separada en el tanque de evaporacion 8 se conduce al lado de baja presion del expulsor 7 a traves de una valvula 23 en una linea 14 y por que, cuando es necesario, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento 13 al expulsor a traves de una valvula de cierre 15.
Un ejemplo de un compuesto de este tipo es el alcohol.
Cuando el compuesto para la disminucion del punto de congelacion va a anadirse a dicho primer circuito 1, se cierra una valvula 18 en la linea 9 que se extiende entre el tanque de evaporacion 8 y el lado de baja presion del expulsor.
De acuerdo con una realizacion preferida, la presion antes del expulsor es de entre 3 y 6 bar y la presion en el lado de baja presion del expulsor es de entre 0,05 y 0,4 bar. La presion en el primer circuito 1 puede ser de aproximadamente 2 bar.
De acuerdo con una segunda realizacion preferida, se hace que se caliente el agua de proceso en el tanque de evaporacion a al menos 50 °C, con el fin de que de esta manera se acelere el proceso de evaporacion en el tanque de evaporacion 8.
Como la descripcion dada anteriormente hace obvio, el presente metodo hace posible que los compuestos para la disminucion del punto de congelacion sean tanto facilmente eliminados como facilmente anadidos a dicho primer circuito. Esto significa que es posible anadir tanto compuesto para la disminucion del punto de congelacion como sea necesario, teniendo en cuenta la temperatura exterior real. Por lo tanto, es posible regular continuamente el nivel del compuesto para la disminucion del punto de congelacion para que tenga todo el tiempo como sea posible una buena transferencia de calor en los intercambiadores de calor 2, 3.
Por lo tanto, la presente invencion resuelve el problema descrito en la introduccion.
Se han descrito anteriormente un numero de realizaciones. La invencion, sin embargo, no se limita a un sistema de recuperacion de calor con el diseno que se ha mostrado. La invencion puede usarse, por ejemplo, con un intercambiador de calor de pozo y con otros sistemas de energfa. Por lo tanto, la invencion no se limita a ningun sistema de energfa especffico.
Ademas, los dibujos de las figuras 1 y 2 muestran solamente disenos esquematicos de las disposiciones. La invencion puede aplicarse adicionalmente con compuestos para la disminucion del punto de congelacion y otros compuestos para la disminucion del punto de congelacion que el etilenglicol y el alcohol.
5 De este modo, la presente invencion puede variarse. Por lo tanto, la presente invencion no debe considerarse limitada a las realizaciones especificadas anteriormente, sino que puede variarse dentro del alcance especificado por las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para eliminar unos compuestos para la disminucion del punto de congelacion en un sistema de recuperacion de calor en un edificio, que comprende un primer circuito (1) con agua de proceso y un primer intercambiador de calor (2) con el fin de eliminar el calor del aire caliente que abandona el edificio y usar el calor para calentar el agua de proceso, y un segundo intercambiador de calor (3) con el fin de eliminar el calor del agua que se ha calentado en el primer intercambiador de calor (2) y usar el calor para calentar el aire exterior mas frfo, comprendiendo el primer circuito (1) una bomba (4) para bombear el agua de proceso alrededor del circuito, donde se anade un compuesto para la disminucion del punto de congelacion cuanto sea necesario al agua de proceso, donde una fraccion del agua de proceso del primer circuito (1) se retira a un segundo circuito (5) que esta conectado en paralelo con dicho primer circuito y que comprende una bomba (6) y un expulsor (7) con el fin de conseguir una presion negativa, caracterizado por que el agua de proceso que se elimina se conduce lejos en una lfnea (19; 20) a traves de una valvula (20; 22) a un tanque de evaporacion (8) que esta conectado al lado de baja presion de dicho expulsor (7), por que el agua se separa en el tanque de evaporacion (8) del compuesto para la disminucion del punto de congelacion, por que el agua del tanque de evaporacion (8) se hace conducir al lado de baja presion del expulsor (7), y por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion que se ha separado en el tanque de evaporacion se conduce a un tanque de almacenamiento (10; 13) para el compuesto para la disminucion del punto de congelacion y por que, cuando son necesarios niveles mas altos del compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el primer circuito, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento (10; 13) al expulsor (7) a traves de una valvula de cierre (11; 15).
  2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el caso en el que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion tiene un punto de ebullicion mas alto que el del agua, caracterizado por que el agua que se ha vaporizado en el tanque de evaporacion (8) se conduce a traves de la lfnea (9) que constituye dicha conexion entre el tanque de evaporacion (8) y el lado de baja presion del expulsor (7), y por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion que queda en el tanque de evaporacion (8) se conduce a traves de una valvula (25) a un tanque de almacenamiento (10) para el compuesto para la disminucion del punto de congelacion, y por que, cuando es necesario, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento (10) al expulsor (7) a traves de una valvula de cierre (11).
  3. 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el caso en el que el compuesto para la disminucion del punto de
    congelacion tiene un punto de ebullicion mas bajo que el del agua, caracterizado por que el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de evaporacion (8) se conduce a traves de una lfnea (9), que constituye dicha conexion entre el tanque de evaporacion (8) y el lado de baja presion del expulsor (7), por que se hace condensar el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en un condensador (12), por que el condensado se conduce a un tanque de almacenamiento (13) a traves de una valvula (26), y por que el agua separada en el tanque de evaporacion (8) se conduce al lado de baja presion del expulsor (7) y por que, cuando es necesario, se hace conducir el compuesto para la disminucion del punto de congelacion en el tanque de almacenamiento (13) al expulsor a traves de una valvula de cierre (15).
  4. 4. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado por que la presion antes del expulsor (7) es
    de entre 3 y 6 bar y por que la presion en el lado de baja presion del expulsor es de entre 0,05 y 0,4 bar.
  5. 5. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, 2, 3 o 4, caracterizado por que el agua de proceso en el tanque
    de evaporacion (8) se hace calentar hasta al menos 50 °C.
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