BR102014024842A2 - dispositivo e sistema controlador eletrônico para monitoramento e reuso de águas de captação - Google Patents

Abstract

dispositivo e sistema controlador eletrônico para monitoramento e reuso de águas de captação, resolve o problema de automação através de monitoramento e controle de sistema de captação e reuso de água captada, que apresentam conjunto de caixas de águas abastecidas por águas de captação; bem como sistemas que compreendem conjunto de caixas de água, associado com tubulação que possui torneiras ligadas diretamente na tubulação; ou sistemas que compreende conjunto de caixas de águas cada uma com tubulação para finalidades específicas, como descarga, lavanderia, uso externo, etc., e que exista prioridades de enchimento destas caixas de água. o sistema compreende um dispositivo ligado à uma motobomba e à um conjunto de válvulas dispostas numa tubulação de sistema de captação e reuso da água captada, contendo pelo menos uma cisterna e uma caixa da água de reuso alimentada pela cisterna; e este dispositivo acionar a motobomba e cada uma das válvulas, independentemente, em função da quantidade de água contida na cisterna e na caixa de água, e da programação escolhida pelo usuário no próprio dispositivo.

Description

DISPOSITIVO E SISTEMA CONTROLADOR ELETRÔNICO PARA MONITORAMENTO E REUSO DE ÁGUAS DE CAPTAÇÃO

[001] Trata-se de um dispositivo sistema controlador eletrônico, microcontrolado, programável. O dispositivo e sistema pode ser utilizado em edificações em geral, que possua sistema de captação e reuso da água captada; tem a finalidade de controlar de maneira automatizada todo o processo de reuso de águas captadas e armazenadas em cisternas, e sinalizar para o usuário todo este monitoramento e controle.

[002] Neste contexto, entende-se por sistema de captação e reuso de água captada, o conjunto de tubulações, ligados à cisterna que armazenam as águas de captação, e caixas de água que recebem as águas armazenadas na cisterna, por meio desta tubulação, bem como os componentes dispostos ao longo desta tubulação.

[003] Com a escassez de água crescente em nosso planeta, é cada vez mais discutida a questão de alternativas para buscar soluções de economia de consumo, reutilização e reaproveitamento dos nossos recursos hídricos, além da busca constante pela conscientização do ser humano na problemática do desperdício, do uso deste recurso de forma educada e consciente. Inúmeras instituições públicas e privadas se voltam, cada vez mais para este grande problema com o intuito de buscar soluções capazes de minimizar esta escassez e ajudar o ser humano a controlar seus recursos disponíveis, bem como apresentar soluções para reuso de águas, para finalidades que não se tem necessidade de consumo de água potável. Uma grande solução já conhecida e utilizada consiste em sistemas de captação da água proveniente das chuvas, captadas por conjunto de calhas passando por conjunto de filtros, ou peneiras para retenção de componentes sólidos e sendo armazenadas em cisternas. Estas águas captadas, normalmente são utilizadas para finalidades que não se tem necessidade de consumo de água potável, por exemplo, descarga em vasos sanitários, alguma finalidades de lavanderia, jardinagem, lavações externas, etc. Esta solução vem sendo cada vez mais atraente em projetos de edificações que se preocupam com a sustentabilidade e com o melhor aproveitamento destes recursos.

[004] Diversas soluções já são conhecidas que ajudam no controle e reuso destas águas captadas, alguns com funcionamento mais prático, outros mais complexos, cada qual com suas peculiaridades. Como documento de patentes pode ser citado o documento chinês CN201817345 que descreve um sistema integrado de fornecimento de água para beber, este sistema é mais complexo pois compreende filtros, regulador de Ph, e módulo de controle de uma máquina de hiperfiltração, pois o objetivo é entregar água para beber.

[005] Um sistema próximo ao proposto no presente documento, com finalidade semelhante, é o apresentado pela empresa ENGEPLAS, conhecido como sistema WISY (site: www.engeplas.com.br), onde neste sistema, uma placa de controle é ligada numa motobomba e monitora através de sensores uma cisterna e uma caixa; esta placa de controle aciona a bomba quando detecta que o nível de água da caixa está abaixo de um valor predeterminado, transferindo a água contida na cisterna para a referida caixa. Este sistema, por sua vez, apenas soluciona o problema referente ao controle e reposição da água captada para reuso, não soluciona problemas de sistema de captação e reuso de água captada que seja mais complexos, incluindo por exemplo conjunto de caixas de águas associadas com conjunto de válvulas, podendo conter válvulas para liberação do uso da água diretamente para torneiras, por exemplo, ou seja envolvendo programações específicas realizadas pelo operador do dispositivo. Este ponto importante consiste em casos de sistema de captação e reuso de água captada, que contém mais de uma caixa a ser alimentada pela mesma cisterna, onde uma vantagem técnica é a possibilidade de escolha e definição de prioridades de enchimento destas caixas, bem como bloquear o enchimento de uma das caixas, por motivo de limpeza, etc.

[006] O dispositivo e sistema, descrito neste documento resolve o problema de automação através de monitoramento e controle de sistema de captação e reuso de água captada, que apresentam conjunto de caixas de águas abastecidas por águas de captação; bem como sistemas que compreendem conjunto de caixas de água, associado com tubulação que possui torneiras ligadas diretamente na tubulação; ou sistemas que compreende conjunto de caixas de águas cada uma com tubulação para finalidades específicas, como descarga, lavanderia, uso externo, etc., e que exista prioridades de enchimento destas caixas de água. O sistema compreende um dispositivo ligado à uma motobomba e à um conjunto de válvulas dispostas numa tubulação de sistema de captação e reuso da água captada, contendo pelo menos uma cisterna e uma caixa da água de reuso alimentada pela cisterna; e este dispositivo acionar a motobomba e cada uma das válvulas, independentemente, em função da quantidade de água contida na cisterna e na caixa de água, e da programação escolhida pelo usuário no próprio dispositivo.

[007] Sendo assim, dito dispositivo e sistema apresentado é caracterizado por controlar além da motobomba, controlar também todas as válvulas presentes no dito sistema hidráulico, em função da quantidade de água contida na cisterna e na caixa de água alimentada pela cisterna, e da programação escolhida pelo usuário no próprio dispositivo; possui sistema compreendendo software específico que permite a possibilidade de determinação de prioridades, e escolha pelo usuário do uso da água captada por conjunto de válvulas, por exemplo, alimentação apenas das caixas, ou liberação da água da cisterna apenas para as torneiras dispostas diretamente na tubulação, bem como outras combinações de controles possíveis descritas posteriormente. O monitoramento da caixa da água e da cisterna é feito por meio de sensores.

[008] As figuras abaixo relacionadas, a título de exemplo e ilustração, juntamente com a descrição detalhada doravante apresentada, possibilita melhor compreensão do dispositivo e sistema revelado no presente documento de patente, nas quais.

[009] A figura 1 ilustra representativamente o dispositivo e sistema de monitoramento e controle para sistemas de captação e reuso da água captada.

[010] A figura 2 ilustra representativamente uma materialização exemplificativa de um sistema de captação e reuso de águas captadas compreendendo o dispositivo e sistema controlador.

[011] A figura 3 ilustra como exemplo a materialização de um dispositivo controlador para um sistema de reuso de águas captadas com duas caixas de água e uma válvula disposta diretamente na tubulação, para uso da água.

[012] Cumpre salientar que os desenhos em anexo e a descrição detalhada que segue são meramente apresentadas a título de exemplo, visto que detalhes das tecnologias envolvidas, bem como as topografias dos circuitos eletrônicos e as configurações em específicos não devem ser interpretados como uma limitação, mas apenas como uma base para a descrição do objeto inventado e como base representativa para as reivindicações para o ensino de um perito na arte de empregar e colocar em prática o desenvolvimento do equipamento proposto, com base descrição doravante detalhada, visto que pode, ou poderão haver outras soluções tecnológicas disponíveis para a concepção do objeto inventado, que não descaracterize sua ideia inventiva.

[013] De acordo com figura 1 o dispositivo (1) é compreendido por um controlador(IO), ligado à uma fonte de alimentação(11), à um módulo de segurança(12) e à uma interface(13) com o usuário. O dispositivo (1) compreende ainda entradas(14) onde serão conectados a conjunto de sensores (S1, S2, Sn) de monitoramento de pelo menos uma caixa de água (CA1) e uma cisterna (C) que armazenam água captada, e saídas(15) que irá conectar o dito dispositivo(1) à pelo menos uma motobomba(2) e às válvulas(V1, V2, Vn) acionadas pelo controlador(IO). Este dispositivo (1) se comunicará com a caixa de água(CA1) do sistema, com a cisterna(C) e controlará o acionamento da motobomba(2) e das válvulas(V).

[014] O controlador (10) possui software específico cuja função é receber as informações do conjunto sensores (S1, S2, Sn) de monitoramento, dispostos nas caixas de água (CA1 e C), e através destas informações recebida deste conjunto de sensores acionar a motobomba (2), bem como a abertura/fechamento das válvulas (V). A fonte de alimentação (11) tem a função de alimentar o dispositivo (1). O módulo de segurança (12) compreende relês e outros componentes antirruídos, cuja função é fornecer segurança ao sistema contra ruídos, curtos-circuitos, sobrecarga, dentre outros problemas. A interface (13) com o usuário pode ser um visor, onde mostra os níveis medidos pelos sensores (S1, S2, Sn), a programação de funcionamento do dispositivo(l), uma vez que este pode conter mais de uma programação predeterminada. Esta interface (13) pode ser analógica ou digital, de fácil interação e compreensão com o usuário.

[015] Um exemplo de materialização da invenção pode ser exemplificada através da figura 2. Supondo que o "sensor 1"(S1) monitora o nível de água da "cisterna" (C), e um "sensor 3" (S3) monitora o nível de água da caixa (CA1); estes sensores (S1, e S3) são conectados às entradas(14) do dispositivo(1) sendo que este controla uma válvula(V3) para tubulação de torneiras(4) e uma válvula(VI) para tubulação de enchimento na falta de “agua captada”, abrindo a mesma para encher com agua da rede "caixa 1" (CA1) e uma válvula (V2) para Intertravamentos, fechando a mesma quando a água for para torneira externa e controla o acionamento da motobomba(2).

[016] Para esta materialização supomos que a interface (13) seja somente para visualização, conforme programação 1" (P1) para controle e monitoramento das caixas de água (CA1 e C) e "programação 2" (P2) para Intertravamentos das válvulas(V), e controle da motobomba(2) para limpeza externas, também ligada à entrada(14) do dispositivo(l). Neste caso, por exemplo, se o usuário optar pela "programação 1" (P1), para controle e monitoramento das caixas de água (CA1 e C), no momento que o "sensor 1"(S1) apontar ao controlador (10) um nível de água na "cisterna" (C), ou no caso de "sensor 2"(S2) apontar ao controlador(IO) alto nível de água na cisterna (C), dentro de um valor predeterminado na programação e os sensores 3 (S3), 4 (S4) e 5 (S5) indicarem falta de água na (CA1), o próprio controlador(IO) irá acionar a motobomba para enchimento da (CA1), ou se todos os sensores indicarem ao controlador (10), que falta água nas duas caixas (CA1 e C), abrirá a válvula (V1), para mandar água da rede na caixa (CA1) até que o sensor (S3) indique que a caixa está com nível mínimo para não faltar água para descarga, tudo controlado pelo controlador(IO) [017] Para esta mesma materialização da invenção, caso o usuário optar pela "programação 2" (P2), Quando o usuário optar pela programação 2 (P2), para utilização da “agua de captação” para limpeza externa, se o sensor 1 (S1), estiver mandando sinal ao controlador(IO), podendo ser visualizado pelo usuário na interface (13), o programa executa o Intertravamentos das válvulas (V2 e V3), para o sentido da agua ir para a torneira externa, podendo ligar a motobomba no comando ao lado externo da torneira.

[018] Para esta mesma materialização da invenção, o sistema do dispositivo pode prever uma "programação limpeza" (P0) podendo escolher bloquear o comando das válvulas e da motobomba, ou seja todas ações nas saídas (15) do controlador (10) serão desativadas, apenas as visualizações na interface (13) estarão ativas, podendo o usuário visualizar quando a caixa a ser limpa estiver sem água.

[019] Desta forma, o dispositivo (1) apresentado no presente documento de patente pode monitorar "n" caixas de água (CA e C) e acionar "n" válvulas (V), recebendo informações de "n" sensores (S), e também acionar "n" motobombas (2), de acordo com a dimensão do sistema de captação em que for instalado, podendo apresentar "n" programações de funcionamento, identificados por conjunto de válvulas, conjunto de caixas, conjunto de cisternas, etc.

[020] A figura 3 ilustra um exemplo do dispositivo (1) para melhor compreensão de uma possibilidade de sua materialização. Neste caso ilustrado a interface (13) é para visualização, incluindo visor (131), uma chave (132) de escolha de programação (neste caso com 03 programações "P0", "P1", "P2", conforme exemplificado), medidor de nível (133) da caixa (CA1), neste caso mostrando uma exemplificação do nível de agua para caixa, e também visualização para a cisterna (C). Todas as informações do dispositivo (1) podem ser visualizadas pelo usuário através da sua interface (13); apresentando outras informações, como status da motobomba (2) se está ligada ou desligada, status dos sensores(S) se estão acionados ou não acionados, o status das válvulas(V) quais estão abertas e quais estão fechadas.

Claims (4)

1. "DISPOSITIVO E SISTEMA CONTROLADOR ELETRÔNICO PARA MONITORAMENTO E REUSO DE ÁGUAS DE CAPTAÇÃO", descreve o sistema compreendendo um dispositivo(1) ligado à uma motobomba(2) e à um conjunto de válvulas(V) dispostos numa tubulação de sistema de captação e reuso da água captada, contendo pelo menos uma cisterna(C) e uma caixa da água(CA1) de reuso, caracterizado pelo dispositivo(l) acionar a motobomba(2) e as válvulas(V1, V2, Vn) em função da quantidade de água da cisterna(C) e da caixa de água (CA1), por meio de monitoramento por sensores (S) e da programação escolhida pelo usuário no próprio dispositivo(l);

2. "DISPOSITIVO E SISTEMA CONTROLADOR ELETRÔNICO PARA MONITORAMENTO E REUSO DE ÁGUAS DE CAPTAÇÃO", descreve o dispositivo (1) utilizado em edificações em geral, que possua sistema de captação e reuso da água captada, caracterizado por compreender: - uma entrada (14) de conexão para conjunto de sensores (S1, S2, Sn) de monitoramento dispostos em caixa de água (CA1) e em cisterna (C); - uma saída (15) para conectar o dito dispositivo(l) à uma motobomba(2) e à válvulas(V1, V2, Vn) dispostas na tubulação de transporte da água captada; - um controlador(IO), alimentado por uma fonte de alimentação(11), e que se comunica com a caixa de água(CA1), com a cisterna(C), por meio dos sensores (S1, S2, Sn), com as válvulas (V1, V2, Vn) e com a motobomba(2); - um módulo de segurança (12) ligado ao controlador(l), - uma interface (13) com o usuário.

3. "DISPOSITIVO E SISTEMA CONTROLADOR ELETRÔNICO PARA MONITORAMENTO E REUSO DE ÁGUAS DE CAPTAÇÃO", de acordo com reivindicação 2 caracterizado pela interface(13) com o usuário compreender um visor(131), um dispositivo(132) para escolha de programação do controlador(IO) e um indicador de nível das caixa da água(CA1) e cisterna(C);

4. "DISPOSITIVO E SISTEMA CONTROLADOR ELETRÔNICO PARA MONITORAMENTO E REUSO DE ÁGUAS DE CAPTAÇÃO", de acordo com reivindicação 2 caracterizado pelo módulo de segurança (12) compreender relês, componentes antirruídos, anti curtos-circuitos e de sobrecarga.