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ES1299864U - Complement for shower or bathtub for the recovery of heat from domestic hot water (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Complement for shower or bathtub for the recovery of heat from domestic hot water (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

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ES1299864U
ES1299864U ES202300077U ES202300077U ES1299864U ES 1299864 U ES1299864 U ES 1299864U ES 202300077 U ES202300077 U ES 202300077U ES 202300077 U ES202300077 U ES 202300077U ES 1299864 U ES1299864 U ES 1299864U
Authority
ES
Spain
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water
base
pipes
bathtub
heat
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ES202300077U
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Spanish (es)
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ES1299864Y (en
Inventor
Marivela Antonio Navas
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units

Landscapes

  • Bathtubs, Showers, And Their Attachments (AREA)

Abstract

Complement for the shower or bathtub for the recovery of heat from drinking water characterized by having a flat surface indirect contact heat exchanger at the base of the bathtub or shower. The heat exchanger is made up of an upper base and the pipes that run through the lower part. The base and the pipes will be in contact, so that the heat from the drinking water is transferred to the base, later transferred to the pipes, and finally transferred to the cold water, turning it into preheated water. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Complemento para ducha o bañera para la recuperación de calor del agua caliente sanitaria Sector de la técnica Complement for shower or bathtub for the recovery of heat from domestic hot water Technical sector

La invención se encuadra en el sector de la construcción, parte en los aparatos sanitarios y parte en las instalaciones térmicas de los edificios. La invención junta los dos conceptos creando un complemento para los aparatos sanitario que consigue ahorros energéticos en el calentamiento del agua caliente sanitaria que se consume en los mismos.The invention falls within the construction sector, partly in sanitary ware and partly in the thermal installations of buildings. The invention combines the two concepts by creating a complement for sanitary appliances that achieves energy savings in heating the domestic hot water consumed therein.

Estado de técnicastate of the art

Actualmente nos encontramos en una situación de mejora continua de procesos y equipos para el ahorro energético.We are currently in a situation of continuous improvement of processes and equipment for energy saving.

Las mejoras de eficiencia energética en las instalaciones térmicas de los edificios suelen ir encaminadas en la producción de la energía, ya sea mejorando las calderas, las bombas de calor o introduciendo aparatos sin emisiones como los paneles solares.Energy efficiency improvements in the thermal installations of buildings are usually aimed at energy production, either by improving boilers, heat pumps or introducing emission-free devices such as solar panels.

Otras mejoras suelen ir encaminadas a la reducción de la demanda, mejorando los aislamientos de los cerramientos como las paredes, las ventanas o los forjados, o de las tuberías.Other improvements are usually aimed at reducing demand, improving the insulation of enclosures such as walls, windows or slabs, or pipes.

Por último, las mejoras de eficiencia van dirigidas a los aparatos de consumo, como son las neveras, lavadoras o lavavajillas.Lastly, efficiency improvements are aimed at consumer appliances, such as refrigerators, washing machines or dishwashers.

Una gran parte del consumo de la energía de los edificios es el agua caliente sanitaria. El agua caliente sanitaria se consume en las lavadoras, los lavavajillas, fregaderos, lavabos y sobre todo en las duchas y bañeras. Estos últimos suponen aproximadamente el 70% del consumo del agua caliente sanitaria en las viviendas.A large part of the energy consumption of buildings is domestic hot water. Domestic hot water is consumed in washing machines, dishwashers, sinks, washbasins and especially in showers and bathtubs. The latter account for approximately 70% of domestic hot water consumption in homes.

Los pocos aparatos en el mercado que ahorran energía en las duchas o bañeras suelen ir encaminados a la reducción del consumo de agua y prácticamente ninguno ha conseguido introducirse en el mercado.The few devices on the market that save energy in showers or bathtubs are usually aimed at reducing water consumption and practically none have managed to enter the market.

El complemento para los aparatos sanitarios inventado consigue un ahorro en el consumo de energía a la vez que se encuentra libre de mantenimiento, evitando elementos adicionales que se puedan ensuciar, atascar o estropear, lo que logrará importantes ahorros de energía a nivel global.The invented accessory for sanitary ware achieves savings in energy consumption while being maintenance-free, avoiding additional elements that can get dirty, clogged or damaged, which will achieve significant energy savings globally.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención se refiere a la recuperación del calor del agua caliente sanitaria antes que se desagüe, cediendo el calor al agua fría sanitaria a través del equipo, sin que sea necesario ningún elemento adicional que requiera mantenimiento.The present invention refers to the recovery of heat from sanitary hot water before it is drained, transferring the heat to sanitary cold water through the equipment, without the need for any additional element that requires maintenance.

El sistema funciona de la siguiente forma:The system works as follows:

Como se puede ver en la Figura 1, tenemos una bañera o ducha (1), con un grifo mezclador (2) y un rociador (3). El agua que se utiliza para la ducha o bañera (8) a temperatura de consumo, una vez usada cae en el recuperador de calor que se apoya sobre la bañera o ducha (6). El intercambiador de calor hace que se ceda el calor del agua de consumo (8) al agua fría sanitaria (5) produciendo el agua precalentada (7). Esta agua precalentada (7) consigue que se consuma menos agua caliente sanitaria (4), con el consiguiente ahorro energético. El agua continúa discurriendo por el recuperador hasta que finalmente cae sobre la bañera o ducha, y por estas finalmente por la gravedad llega hasta el desagüe (9) para convertirse en aguas grises (10). El hecho que el invento sea un suplemento sobre la bañera o la ducha hace que este recuperador de calor sea posible instalarlo en cualquier edificio existente, y por tanto permitiendo ahorros de forma genérica en cualquier momento que se instale, no siendo necesario esperar a realizar una reforma del cuarto húmedo. El recuperador al tener un acabado sencillo hace que su limpieza sea equivalente a la de una bañera o ducha tradicional.As can be seen in Figure 1, we have a bathtub or shower (1), with a mixer tap (2) and a shower head (3). The water used for the shower or bathtub (8) at consumption temperature, once used, falls into the heat recovery unit that rests on the bathtub or shower (6). He heat exchanger causes the heat of the drinking water (8) to be transferred to the sanitary cold water (5) producing preheated water (7). This preheated water (7) achieves that less domestic hot water (4) is consumed, with the consequent energy savings. The water continues to flow through the recuperator until it finally falls on the bathtub or shower, and through these finally by gravity it reaches the drain (9) to become gray water (10). The fact that the invention is a supplement to the bathtub or shower makes this heat recovery unit possible to install in any existing building, and therefore allowing savings in a generic way at any time it is installed, not having to wait for an inspection. wet room renovation Since the recuperator has a simple finish, its cleaning is equivalent to that of a traditional bathtub or shower.

El sistema de recuperación, para que la instalación sea sencilla también puede constar de los siguientes elementos:The recovery system, so that the installation is simple, can also consist of the following elements:

Adaptador a las tomas empotradas de la pared para conseguir conducir el agua fría (11) al recuperador y poder meter el agua precalentada en su lugar.Adapter to the built-in wall sockets to lead the cold water (11) to the recuperator and to be able to put the preheated water in its place.

Adaptador de la misma longitud que el anterior para el agua caliente (12), de forma que permita la instalación de grifera tradicional.Adapter of the same length as the previous one for hot water (12), so that it allows the installation of traditional taps.

Grifera de bañera o ducha, termostática o tradicional, con las tomas tradicionales de agua fría, caliente, salida de rociador de ducha, salida de bañera (en caso de bañera), donde adicionalmente se incorporan la salida al recuperador y la entrada del agua precalentada (17 en la figura 4).Bath or shower faucets, thermostatic or traditional, with traditional cold and hot water outlets, shower head outlet, bathtub outlet (in the case of a bathtub), where the outlet to the recuperator and the preheated water inlet are additionally incorporated (17 in Figure 4).

Elemento de soporte y protección del recuperador de calor, de diferentes medidas y acabados para adaptarse a cualquier sanitario-acabado existente.Support and protection element for the heat recovery unit, in different sizes and finishes to adapt to any existing sanitary-finish.

Las conexiones desde las tomas tradicionales de agua y fría y caliente hasta el recuperador de calor se podrán realizar empotradas o bien con elementos vistos de conexión.The connections from the traditional hot and cold water outlets to the heat recovery can be made embedded or with visible connection elements.

Las formas de aumentar el rendimiento del sistema son las siguientes:Ways to increase system performance are as follows:

Incrementar la temperatura del agua caliente sanitaria, de forma que sea necesario mayor caudal de agua fría sanitariaIncrease the temperature of domestic hot water, so that a greater flow of domestic cold water is necessary

La base-intercambiador debe maximizar el flujo de calor que se cede desde el agua de consumo (8) al agua fría sanitaria (5), a la vez que debe ser sencillo para no aumentar la pérdida de carga en las tuberías y ser económicamente viable.The base-exchanger must maximize the flow of heat that is transferred from the drinking water (8) to the sanitary cold water (5), at the same time that it must be simple so as not to increase the pressure loss in the pipes and be economically viable. .

A continuación se dan ejemplos de formas de maximizar el flujo de calor:Examples of ways to maximize heat flow are given below:

La base debe tener una transmitancia térmica elevada, como por ejemplo un material metálico como el acero o cobre.The base must have a high thermal transmittance, such as a metallic material such as steel or copper.

Se debe aumentar la transferencia de calor del recuperador de calor a las tuberías de agua fría sanitaria, como por ejemplo aumentar el contacto con la base y el elemento de unión, y éste tener una transmitancia térmica elevada, como por ejemplo una soldadura metálica. Heat transfer from the heat recovery unit to the sanitary cold water pipes must be increased, such as increasing contact with the base and the joining element, and this must have a high thermal transmittance, such as a metallic weld.

Adicionalmente de forma opcional se puede aislar el conjunto por la parte inferior, evitando perdidas al ambiente.Additionally, optionally, the assembly can be insulated at the bottom, avoiding losses to the environment.

La forma que tendrán las tuberías de agua fría sanitaria en contacto con el recuperador de calor tendrá un efecto en su rendimiento. Por ejemplo, como se puede ver en la Figura 2 se puede utilizar un colector que divida la tubería en varias aumentando la superficie de contacto (11), o una tubería en forma de serpentín a lo largo de la base (12) o una mezcla de las dos, uniendo un colector con tuberías en forma de serpentín (13).The shape that the domestic cold water pipes will have in contact with the heat recovery unit will have an effect on its performance. For example, as can be seen in Figure 2, a manifold can be used that divides the pipe into several, increasing the contact surface (11), or a pipe in the form of a serpentine along the base (12) or a mixture of the two, joining a collector with pipes in the form of a serpentine (13).

Otra forma de aumentar el intercambio de calor es directamente embeber las tuberías de agua fría sanitaria en el interior de la base y mantener las tres opciones de forma (11), (12) y (13). Otra forma de aumentar el intercambio es hacer circular el agua de consumo por el recuperador de calor como se puede ver en la Figura 3, a contraflujo del agua fría sanitaria, creando un gradiente de temperatura y aumentando el rendimiento (14). En instalaciones existentes donde esto no sea posible se podrá realizar igualmente, pero el sistema perderá eficiencia (15).Another way to increase heat exchange is to directly embed the domestic cold water pipes inside the base and keep the three shape options (11), (12) and (13). Another way to increase the exchange is to circulate the drinking water through the heat recovery unit, as can be seen in Figure 3, against the counterflow of the domestic cold water, creating a temperature gradient and increasing performance (14). In existing facilities where this is not possible, it can still be done, but the system will lose efficiency (15).

Otra forma de aumentar el intercambio de calor es aumentar el tiempo de estancia del agua de consumo en la base, como por ejemplo reduciendo la pendiente al mínimo necesario. Para esto se podrá dotar al recuperador de calor o al elemento de soporte y protección de elementos de nivelación. También se pueden incluir formas en la base, como por ejemplo formas en la zona superior para que el agua de consumo serpentee por la superficie (16).Another way to increase heat exchange is to increase the residence time of drinking water at the base, such as by reducing the slope to the minimum necessary. For this, the heat recovery unit or the support and protection element may be equipped with leveling elements. Shapes can also be included in the base, such as shapes in the upper area so that drinking water meanders across the surface (16).

Como opción, dado que el sistema tardará unos segundos en ponerse en régimen, lo que implica que el agua precalentada irá aumentando su temperatura de forma progresiva, para evitar la variación de temperatura en el agua de consumo y la falta de confort del usuario se puede instalar como grifo mezclador un grifo termostático (3 o 13 en formato termostático), de forma que regule automáticamente la temperatura.As an option, given that the system will take a few seconds to start up, which implies that the preheated water will gradually increase its temperature, to avoid the temperature variation in the drinking water and the lack of comfort for the user, it can be Install a thermostatic tap as a mixer tap (3 or 13 in thermostatic format), so that it automatically regulates the temperature.

El sistema descrito reduce el consumo de energía al reducir el caudal de agua caliente sanitaria, por tanto la masa de agua utilizada y por consiguiente la energía en calentar esta masa de agua. Esto además se consigue sin ningún elemento que requiera un mantenimiento adicional a una bañera o ducha común a parte de la limpieza del mismo.The described system reduces energy consumption by reducing the flow of domestic hot water, therefore the mass of water used and therefore the energy to heat this mass of water. This is also achieved without any element that requires additional maintenance to a common bathtub or shower apart from cleaning it.

Breve descripción de las FigurasBrief description of the Figures

En la Figura 1 se presenta un esquema de funcionamiento de la invención.Figure 1 presents an operating scheme of the invention.

Se puede ver una sección en alzado y una vista en planta, con los diferentes elementos que componen el funcionamiento de la invención.You can see a section in elevation and a plan view, with the different elements that make up the operation of the invention.

En la Figura 2 se muestran diferentes formas que pueden tener las tuberías en contacto con la base de la ducha o bañera para mejorar su rendimiento.Figure 2 shows different ways that the pipes can have in contact with the base of the shower or bathtub to improve their performance.

En la Figura 3 se muestran las diferentes pendientes que se pueden dar a la invención, de forma que se adapte a los diferentes desagües que puedan existir, así como las formas pisables de la base de forma que aumente el tiempo de estancia del agua de consumo en la superficie.Figure 3 shows the different slopes that can be given to the invention, so that it adapts to the different drains that may exist, as well as the walkable shapes of the base so as to increase the residence time of drinking water. on the surface.

En la figura 4 se puede ver el funcionamiento como en la figura 1 pero usando la grifería con las tomas adicionales de conexión al recuperador de calor. In figure 4 you can see the operation as in figure 1 but using the taps with the additional connection sockets to the heat recovery.

Realización preferente de la invenciónPreferred embodiment of the invention

En una primera instancia se ejecuta el recuperador de calor adaptable a las duchas o bañeras de las dimensiones más comunes. Será de cobre, acero o de otro material con alta/buena conductividad térmica. La parte superior del recuperador estará formado por una lámina del menor espesor posible para reducir el tiempo de puesta en régimen.In the first instance, the heat recuperator is executed, adaptable to showers or bathtubs of the most common dimensions. It will be made of copper, steel or another material with high/good thermal conductivity. The upper part of the recuperator will be formed by a sheet of the least thickness possible to reduce the time of putting into regime.

Por otra parte se ejecutan las tuberías de agua fría sanitaria, ya sean mediante un colector que divida la tubería en varias o ya sea mediante las formas serpenteantes o la combinación de ambas.On the other hand, the sanitary cold water pipes are executed, either through a collector that divides the pipe into several or through meandering forms or a combination of both.

Una vez con la lámina superior y las tuberías se procede al ensamblaje y unión. Con objeto de aumentar la superficie de contacto para aumentar la transmitancia térmica y el flujo de calor, las tuberías y la lámina superior se soldarán, o en caso de otro material diferente al metálico con una solución similar a la soldadura o bien con una solución embebida en caso de materiales plásticos de alta conductividad.Once with the upper sheet and the pipes, we proceed to the assembly and union. In order to increase the contact surface to increase the thermal transmittance and heat flux, the pipes and the top sheet will be welded, or in the case of another material other than metal with a solution similar to welding or with an embedded solution. in the case of highly conductive plastic materials.

Los complementos de conexión y las tuberías de conexión vistas se unirán al kit para una fácil y rápida instalación. The connection pieces and the exposed connection pipes will be attached to the kit for a quick and easy installation.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Complemento para la ducha o bañera para la recuperación de calor del agua de consumo caracterizado por tener en la base de la bañera o ducha un intercambiador de calor de contacto indirecto de superficie plana. El intercambiador de calor está compuesto por una base superior y las tuberías que discurren por la parte inferior. La base y las tuberías estarán en contacto, de forma que el calor del agua de consumo se ceda a la base, posteriormente se ceda a las tuberías, para finalmente cederse al agua fría, convirtiéndola en agua precalentada.1. Complement for the shower or bathtub for the recovery of heat from drinking water characterized by having a flat surface indirect contact heat exchanger at the base of the bathtub or shower. The heat exchanger is made up of an upper base and the pipes that run through the lower part. The base and the pipes will be in contact, so that the heat from the drinking water is transferred to the base, later transferred to the pipes, and finally transferred to the cold water, turning it into preheated water. 2. Dispositivo según reivindicación 1 donde el recuperador de calor está caracterizada por fabricarse con un material metálico y las tuberías están construidas con un material metálico y el tipo de unión es mediante soldadura o materiales con una adecuada transmitancia térmica. 2. Device according to claim 1, where the heat recovery unit is characterized by being made of a metallic material and the pipes are made of a metallic material and the type of union is by welding or materials with adequate thermal transmittance. 3. Dispositivo según reivindicación 1 donde la base del recuperador de calor está caracterizada por tener las tuberías del circuito de recuperación embebidas.3. Device according to claim 1, where the base of the heat recovery unit is characterized by having the recovery circuit pipes embedded. 4. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque se divide la tubería principal del circuito de recuperación en varias secundarias para una vez que salgan del intercambiador volver a unirlas, de modo que aumenta la superficie de contacto entre la base-intercambiador y las tuberías de agua fría.4. Device according to claim 1, characterized in that the main pipe of the recovery circuit is divided into several secondary ones so that once they leave the exchanger they are rejoined, so that the contact surface between the base-exchanger and the water pipes is increased. cold. 5. Dispositivo según reivindicación 1 caracterizado porque se da forma serpenteante a las tuberías para aumentar la superficie de contacto.5. Device according to claim 1, characterized in that the pipes are given a serpentine shape to increase the contact surface. 6. Dispositivo según reivindicación 1 caracterizado porque se aplica la división y las formas serpenteantes de manera simultánea.6. Device according to claim 1, characterized in that the division and the meandering forms are applied simultaneously. 7. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por estar dotado en la base del recuperador de calor con elementos que sobresalen, que obligan al agua de consumo a serpentear por la superficie de la base.7. Device according to claim 1, characterized by being provided at the base of the heat recovery unit with protruding elements, which force the drinking water to meander along the surface of the base. 8. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por estar aislado la parte inferior de la baseintercambiador.8. Device according to claim 1, characterized in that the lower part of the exchanger base is insulated. 9. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por tener un grifo termostático mezclador de agua caliente sanitaria y agua precalentada que regula la temperatura del agua de consumo a una temperatura constante y con tomas adicionales para la salida de agua fría al recuperador y entrada de agua precalentada desde el recuperador.9. Device according to claim 1, characterized by having a thermostatic mixing tap for domestic hot water and preheated water that regulates the temperature of drinking water at a constant temperature and with additional outlets for cold water outlet to the recuperator and preheated water inlet. from the recuperator. 10. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por tener un adaptador en la toma estándar de agua fría, donde se desvía el agua fría al recuperador y por la toma de entrada del agua precalentada se mete la salida del agua del recuperador, de esta forma metiendo el agua precalentada en lugar del agua fría.10. Device according to claim 1, characterized by having an adapter in the standard cold water outlet, where the cold water is diverted to the recuperator and the water outlet from the recuperator is inserted through the preheated water inlet, thus putting preheated water instead of cold water. 11. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por tener un adaptador de la misma longitud que la reivindicación 10, de forma que mantenga la distancia de conexión y permita un uso sencillo de la grifería tradicional o existente.11. Device according to claim 1, characterized by having an adapter of the same length as claim 10, in such a way that it maintains the connection distance and allows easy use of traditional or existing taps. 12. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por tener una grifera de bañera o ducha, termostática o tradicional, con las tomas tradicionales de agua fría, caliente, salida de rociador de ducha, salida de bañera (en caso de bañera), donde adicionalmente se incorporan la salida al recuperador y la entrada del agua precalentada.12. Device according to claim 1, characterized by having a bathtub or shower faucet, thermostatic or traditional, with traditional hot and cold water intakes, sprinkler outlet shower, bathtub outlet (in the case of a bathtub), where the outlet to the recuperator and the preheated water inlet are additionally incorporated. 13. Dispositivo según reivindicación 1, donde se le dote de un elemento de soporte y protección del recuperador de calor, que podrá tener diferentes medidas y acabados, a la vez que permita cuando se considere necesario dotarlo de la pendiente necesaria. 13. Device according to claim 1, where it is provided with a support and protection element for the heat recovery unit, which may have different sizes and finishes, while allowing, when deemed necessary, to provide it with the necessary slope.
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