Patent ES-2898239-T3 (ES)
Title: Control electrónico de un calentador de agua de dos etapas en una máquina expendedora de bebidas calientes
Inventor: SCOTTI MAURO
IPC: G05D23/19
Filed: 2018-07-27
Granted: 2022-03-04
Abstract: Un sistema de control electrónico (30) para un calentador de agua de dos etapas (1) en una máquina expendedora de bebidas calientes (2); donde el calentador de agua (1) comprende: - una caldera de agua (20); y - un propulsor de agua (21) alojado en la caldera de agua (20) y conectado fluídicamente en serie a la misma; donde la caldera de agua (20) comprende: - un depósito de agua externo (22) con una entrada de agua fría (3) y una salida de agua caliente (4); y - un primer calentador eléctrico (23) alojado en el depósito de agua externo (22) y que se puede activar para calentar el agua contenida en el depósito de agua externo hasta, y mantenerla a, una temperatura comprendida en un primer intercalo de temperaturas; donde el propulsor de agua (21) comprende: - un cuerpo interno (24) alojado en el depósito de agua externo (22) y que define un paso de agua (25) con una entrada de agua en comunicación de fluidos con el volumen interno del depósito de agua externo (22) para recibir el agua caliente contenida en el mismo, y una salida de agua en conexión de fluidos con la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1); y - un segundo calentador eléctrico (26) asociado al cuerpo interno (24) y que puede activarse selectivamente para calentar el agua que fluye por el cuerpo interno (24) hasta una temperatura comprendida en un segundo intervalo de temperaturas superior al primer intervalo de temperaturas y que depende de la bebida seleccionada, donde el sistema de control electrónico (30) comprende: - un sistema sensor (31) para medir las temperaturas del agua (Text_m, TProp_m, Tsalida_m) en la caldera de agua (20) y en uno o ambos de los propulsores de agua (21) y la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1), y para emitir señales eléctricas indicativas de las temperaturas del agua medidas; y - una unidad de control electrónico (32) conectada eléctricamente al sistema sensor (31) y al primer y segundo calentadores eléctricos (23, 26), y programada para recibir señales eléctricas del sistema sensor (31) y controlar el primer y segundo calentadores eléctricos (23, 26) en función de las señales eléctricas recibidas; donde la unidad de control electrónico (32) está programada para emitir señales de control eléctricas para el primer y segundo calentadores de agua (23, 26) en función de las temperaturas medidas (Text_m, Tprop_m, Tsalida_m) y en temperaturas del agua de referencia asociadas (Text_d, Tprop_d, Tsalida_d); caracterizado por que la unidad de control electrónico (32) además está programada para implementar: - un control (36) de la caldera de agua diseñado para emitir una demanda de potencia eléctrica (PotRcaldera_r) para el primer calentador eléctrico (23) en función de un error de temperatura del agua entre las temperaturas del agua medida y la de referencia (Text_m, Text_d) en la caldera de agua (20), - un control (37) del propulsor de agua diseñado para emitir una demanda de potencia eléctrica (Pot_R3) para el segundo calentador eléctrico (23) en función de un error de temperatura del agua entre las temperaturas de agua medida y la de referencia (TProp_d, TProp_d) en el propulsor de agua (21); y - un gestor de energía (38) diseñado para recibir las demandas de potencia eléctrica (PotRcaldera_r, Pot_R3) para el primer y segundo calentadores eléctricos (23, 26) y para controlar la activación y desactivación energética de los mismos en función de una lógica de gestión de energía; donde las temperaturas de agua de referencia (Text_d, Tsalida_d) en la caldera de agua (20) y en la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1) se almacenan en la unidad de control electrónico (32), al menos la temperatura de agua de referencia (Tsalida_d) en la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1) en función de la bebida seleccionada, junto con los parámetros del calentador que comprenden los tiempos de respuesta física de la caldera de agua (20) y del propulsor de agua (21), las inercias del primer y segundo calentador eléctrico (23, 26) y las masas implicadas; donde el control (37) del propulsor de agua además está diseñado para implementar: - un planificador (40) diseñado para calcular, en respuesta a la selección de una bebida, la temperatura de agua de referencia (TProp_d) en el propulsor de agua (21) en función de la temperatura de agua medida (TProp_m, Tsalida_m) ya sea en el propulsor de agua (21) o en la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1), y en la temperatura de agua de referencia (Tsalida_d) en la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1), también en función de los tiempos de respuesta física de la caldera de agua (20) y del propulsor de agua (21), de las inercias del primer y segundo calentadores eléctricos (23, 26) y de las masas implicadas, para anticipar posibles ajustes de la temperatura de agua de referencia (TProp_d) en el propulsor de agua (21) necesarios para rastrear cambios repentinos de la temperatura de agua de referencia (Tsalida_d) en la salida de agua caliente (4) del calentador de agua (1).