ES1299864U - Complemento para ducha o bañera para la recuperación de calor del agua caliente sanitaria - Google Patents

Abstract

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.

Description

DESCRIPCIÓN

Complemento para ducha o bañera para la recuperación de calor del agua caliente sanitaria Sector de la técnica

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.

Estado de técnica

Actualmente nos encontramos en una situación de mejora continua de procesos y equipos para el ahorro energético.

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.

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.

Por último, las mejoras de eficiencia van dirigidas a los aparatos de consumo, como son las neveras, lavadoras o lavavajillas.

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.

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.

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.

Descripción detallada de la invención

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.

El sistema funciona de la siguiente forma:

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.

El sistema de recuperación, para que la instalación sea sencilla también puede constar de los siguientes elementos:

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.

Adaptador de la misma longitud que el anterior para el agua caliente (12), de forma que permita la instalación de grifera tradicional.

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).

Elemento de soporte y protección del recuperador de calor, de diferentes medidas y acabados para adaptarse a cualquier sanitario-acabado existente.

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.

Las formas de aumentar el rendimiento del sistema son las siguientes:

Incrementar la temperatura del agua caliente sanitaria, de forma que sea necesario mayor caudal de agua fría sanitaria

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.

A continuación se dan ejemplos de formas de maximizar el flujo de calor:

La base debe tener una transmitancia térmica elevada, como por ejemplo un material metálico como el acero o cobre.

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.

Adicionalmente de forma opcional se puede aislar el conjunto por la parte inferior, evitando perdidas al ambiente.

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).

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).

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).

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.

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.

Breve descripción de las Figuras

En la Figura 1 se presenta un esquema de funcionamiento de la invención.

Se puede ver una sección en alzado y una vista en planta, con los diferentes elementos que componen el funcionamiento de la invención.

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.

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.

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.

Realización preferente de la invención

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.

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.

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.

Los complementos de conexión y las tuberías de conexión vistas se unirán al kit para una fácil y rápida instalación.

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.

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.

3. Dispositivo según reivindicación 1 donde la base del recuperador de calor está caracterizada por tener las tuberías del circuito de recuperación embebidas.

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.

5. Dispositivo según reivindicación 1 caracterizado porque se da forma serpenteante a las tuberías para aumentar la superficie de contacto.

6. Dispositivo según reivindicación 1 caracterizado porque se aplica la división y las formas serpenteantes de manera simultánea.

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.

8. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por estar aislado la parte inferior de la baseintercambiador.

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.

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.

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.

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.

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.