BR102020005259A2

BR102020005259A2 - Equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares

Info

Publication number: BR102020005259A2
Application number: BR102020005259-4A
Authority: BR
Inventors: Alexandre Garcia Alcaraz
Original assignee: Alexandre Garcia Alcaraz
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-28

Abstract

equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares. trata o presente pedido de patente de invenção de um inédito equipamento portátil (1) com sistema de operação (s), com baterias (b) alimentadas por duas placas solares (p), portanto, é um condicionador de ar solar, o qual funciona por meio do princípio de pastilha termoelétrica (7), que utiliza a energia solar para sua alimentação. a luz solar é capturada pelas placas solares (p), que ficam voltadas ao ambiente externo, e transforma a luz solar em energia elétrica, que é armazenada em baterias (b), as quais alimentam um módulo de resfriamento termoelétrico (r). o módulo de resfriamento termoelétrico (r) realiza a função de jogar ar refrigerado no ambiente interno e ar quente para o ambiente externo. ademais, a água que é condensada na parte do resfriamento do módulo termoelétrico (r) é armazenada e jogada de volta ao ambiente por meio de um dispositivo nebulizador ultrassônico (n).

Description

[005] No caso da operação de refrigeração, o gás sai do compressor em alta pressão e alta temperatura. No caminho que percorre no condensador, ele perde calor e continua perdendo no “elemento de expansão”, (tubo capilar e filtro secador). No evaporador, o gás já chega frio, pronto para refrigerar o ambiente interno e carregando o calor para o ambiente externo.

ATUAL ESTADO DA TÉCNICA

[006] Na verificação documental do estado da técnica, foi possível visualizar condicionadores de ar portáteis, como o documento US2015233611, depositado em 20/08/2015, intitulado “AR CONDICIONADO PORTÁTIL”, que descreve um ar condicionado portátil que executa funções de desumidificação e refrigeração. O ar condicionado portátil pode incluir um corpo, uma unidade termoelétrica ou dispositivo disposto no corpo para absorver o calor e uma unidade ou dispositivo de resfriamento conectado a uma unidade termoelétrica, para condensar, desumidificar e resfriar o ar, e uma unidade de sopro ou ventilador para alimentar o ar à unidade de resfriamento.

[007] A anterioridade, embora descreva um ar condicionado portátil, que desumidifica e refrigera o ambiente por meio de uma unidade termoelétrica, não revela meios para receber alimentação provenientes de placas solares, tão pouco pode ser instalada em janelas de residências, salas e edifícios comerciais, dentre outros. Ainda, o sistema de nebulização para umidificar o ambiente é completamente diferente do pedido ora pleiteado.

[008] O documento PI 0702318-9 A2, depositado em 31/05/2007, intitulado “SISTEMA DE AR CONDICIONADO ELETRÔNICO, SEM COMPRESSOR DE GÁS E AFINS” que descreve uma pastilha termoelétrica (1), que de um lado é dotada de um dissipador de calor (2) e por um cooler (3), que fará a retirada do calor, sendo que a pastilha termoelétrica é alimentada de energia por uma fonte de alimentação elétrica (F) qualquer, já a tubulação consiste de um evaporador (4), na qual o lado que produz frio na pastilha termoelétrica (1), está fixada na parte superior do evaporador fazendo resfriar o ar que passa por ele (4), sendo que este evaporador apresenta uma fabricação a partir de aletas (5) de curvas sinuosas (6) fixadas umas nas outras de forma aleatória, a fim de gerar um percurso mais lento para a saída do ar, (Ar) melhorando a absorção da refrigeração, que é gerado e empurrado por um cooler (7) de dentro da tubulação (T).

[009] A anterioridade acima ensina sobre uma pastilha termoelétrica ser alimentada por uma fonte de alimentação qualquer, que, ainda assim, joga o calor gerado por uma tubulação no mesmo ambiente. Ainda, a fonte que alimenta o sistema é uma fonte de qualquer alimentação, ou seja, utiliza-se energia elétrica proveniente de redes residenciais. Não obstante, a água que sobra no sistema gerado pela troca de calor não tem destino.

[010] Portanto, a anterioridade citada não ensina sobre um condicionador de ar portátil, com fonte de alimentação proveniente de placas solares, tão pouco sobre a água que é gerada no sistema ser nebulizada, para umidificar o ambiente. Ainda, não mostra meios para que o ar condicionado seja instalado em uma janela residencial, comercial, dentre outros, ou seja, não é portátil.

[011] O documento US 20130186120, depositado em 25/07/2013, intitulado “AIR CONDITIONER WITH SOLAR CELL” descreve um ar condicionado com uma célula solar. O ar condicionado inclui um painel de células solares, que, pode ser alternado para uma primeira disposição, ao passo que uma região de geração de energia do painel de células solares é exposta ao sol, e uma segunda disposição da região de geração de energia não é exposta ao sol. Portanto, a região de geração de energia do painel da célula solar, pode ser protegida de ambientes externos.

[012] A anterioridade ensina sobre um ar condicionado com uma célula solar, no entanto, trata-se de um equipamento robusto, que não pode ser aplicado em janelas residências, comerciais, edifícios, dentre outros.

PROBLEMAS INERENTES AO ATUAL ESTADO DA TÉCNICA

[013] Dentre as opções de estado da técnica citadas e conhecidas, pode-se dizer que alguns condicionadores de ar portáteis propõem a troca de calor por meio de uma pastilha termoelétrica, outros revelam placas solares, ou são alimentados por meio de fontes diversas. Contudo, nenhuma das anterioridades citadas no atual estado da técnica ensina sobre um condicionador de ar portátil, o qual pode ser aplicado em janelas residenciais, comercias, bem como de edifícios, cujo seu sistema é composto por placas solares que ficam voltadas ao ambiente externo, de forma faceada ao vidro da janela, para então receber luz solar e converter em energia elétrica para seu sistema de operação, ao passo que a energia elétrica é armazenada e administrada em baterias internas, que ficam armazenadas dentro do equipamento portátil. As referidas baterias têm a função de alimentar um módulo de resfriamento termoelétrico, o qual realiza a troca de calor no ambiente interno. Ainda, as anterioridades não ensinam sobre um sistema para operação de condicionador de ar, que nebuliza a água condensada pela parte de resfriamento do módulo de resfriamento termoelétrico, para então umidificar o ambiente interno.

OBEJTIVOS DA INVENÇÃO

[014] É objetivo da presente invenção propor ao mercado um equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação, capaz de permitir a refrigeração de ambientes internos sem o uso de energia de redes elétricas, portanto, utilizando somente a energia solar, a qual é captada pelo aparelho durante o período de insolação e armazenado em suas baterias internas;

- É objetivo da presente invenção, prover um sistema que funciona completamente em “off-grid”, pois não gera nenhum gasto recorrente de energia elétrica para prover o resfriamento do ambiente;
- Outro objetivo da presente invenção é propor ao mercado um equipamento portátil, que pode ser colocado em qualquer janela e removido imediatamente pelo usuário, que pode ser utilizado em qualquer cômodo da habitação;
- Por fim, é objetivo da invenção reduzir o efeito de ar seco, como visto em ares condicionados convencionais, devolvendo a umidade condensada por meio de nebulização ao ambiente.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[015] Os objetivos da invenção são alcançados por meio de um equipamento portátil condicionador de ar, o qual funciona por meio do princípio de pastilha termoelétrica, que utiliza a energia solar para sua alimentação. Então, a luz solar é capturada por meio de suas placas solares, as quais ficam voltadas ao ambiente externo e, assim, transforma-se a luz solar em energia elétrica. Por seguinte, a energia elétrica é armazenada em baterias, as quais têm a finalidade de alimentar um módulo de resfriamento termoelétrico que realiza a função de jogar ar refrigerado no ambiente interno e ar quente para o ambiente externo. Ademais, a água que é condensada na parte do resfriamento do módulo de resfriamento termoelétrico é armazenada e nebulizada, para, então, retornar ao ambiente interno, assim, ocorre a umidificação o ar do ambiente interno.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A invenção será, a seguir, descrita em uma forma de realização, sendo que, para melhor entendimento, referências serão feitas aos desenhos anexos, nos quais estão representadas:
Fig. 1: Vista frontal do equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares;
Fig. 2: Vista lateral do equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares;
Fig. 3: Vista em corte esquemático do equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares;
Fig. 4: Vista em perspectiva do equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares, mostrando as placas solares recebendo luz solar;
Fig. 5: Vista em perspectiva do equipamento portátil condicionador de ar, com sistema de operação alimentado por placas solares; mostrando o equipamento portátil condicionador de ar, introduzindo ar gelado para um ambiente interno;
Fig. 6: Diagrama de bloco elétrico, segundo o sistema de operação da invenção.

DESCRIÇÃO TÉCNICA DETALHADA DA INVENÇÃO

[017] O EQUIPAMENTO PORTÁTIL CONDICIONADOR DE AR, COM SISTEMA DE OPERAÇÃO ALIMENTADO POR PLACAS SOLARES refere-se a um equipamento portátil (1) condicionador de ar, o qual é compreendido por um sistema de operação (S), que, basicamente, é constituído por placas solares (P), as quais recebem calor proveniente do ambiente externo, como a luz solar, ao passo que as placas solares (P) se comunicam com um controlador de energia solar (CES); ainda, alimentam as baterias (B) de lítio, armazenadas dentro do equipamento portátil (1). Além do mais, prevê um controlador de temperatura (CT) que envia informações para o controlador de energia solar (CES), que também atua com um dispositivo nebulizador ultrassônico (N).

[018] Mais particularmente, o equipamento portátil (1) condicionador de ar compreende um corpo verticalizado (2), o qual aloca o sistema de operação (S), sendo dotado de um alojamento (3), em sua face posterior, para alojar as placas solares (P). Ainda, o corpo verticalizado (2) apresenta em seu interior outros alojamentos (4), os quais alojam as baterias (B) de lítio. Em tempo, o corpo verticalizado (2) apresenta um alojamento (5) para alojar o controlador de energia solar (CES), enquanto sua face frontal (F) aloja o controlador de temperatura (CT).

[019] Para mais, o equipamento portátil (1) condicionador de ar apresenta um compartimento oblongo (6), o qual acomoda o módulo de resfriamento termoelétrico (R), que é constituído por uma pastilha termoelétrica (7), dois dissipadores de alumínio (8), dois coolers (9) e um isolador (10). O compartimento oblongo (6) apresenta uma base inferior (11) para acomodar a água condensada proveniente do módulo de resfriamento termoelétrico (R). A água condensada é nebulizada por um dispositivo nebulizador ultrassônico (N), que é acomodado ligeiramente acima da base inferior (11), visualizada no corpo verticalizado (2).

[020] O sistema de operação (S) tem o seguinte funcionamento: as placas solares (P) de 50w do equipamento portátil (1) condicionador de ar, recebem o calor proveniente do ambiente externo, mais precisamente, a luz solar, desta forma, as placas solares (P) alojadas no corpo verticalizado (2), convertem o calor em energia elétrica.

[021] Posteriormente, o controlador de energia solar (CES) reconhece essa conversão e encaminha a energia elétrica para ser armazenada nas baterias (B) de lítio, com 7ah cada. Posteriormente, o controlador de temperatura (CT) reconhece a temperatura solicitada e a temperatura ambiente, posteriormente, comunica-se com o controlador de energia solar (CES), para, então, ativar o módulo de resfriamento termoelétrico (R), cuja finalidade é resfriar o ambiente interno, utilizando-se do efeito da pastilha termoelétrica (6), ou seja, soprando ar frio no ambiente interno e jogando o ar quente ao ambiente externo.

[022] Por seguinte, o controlador de energia solar (CES) administra a energia acumulada nas baterias (B) de lítio, de forma a climatizar o ambiente interno ao longo do dia, utilizando menos energia do que é gerada pelas placas solares (P), de forma a acumular para uso posterior. Portanto, quando a luz solar não mais estiver presente, passa-se a usar a energia acumulada nas baterias (B) de lítio, no período sem insolação. Ainda, o controlador de energia solar (CES) garante que o sistema de operação (S) funcione durante o dia gastando menos energia do que gera, utilizando à noite o excesso acumulado.

[023] Por fim, o equipamento portátil (1) condicionador de ar compreende um sistema de nebulização, constituído por um dispositivo nebulizador ultrassônico (N), controlado pelo controlador de energia solar (CES), ao passo que, quando a condensação ocorre na parte de resfriamento do módulo de resfriamento termoelétrico (R), a água condensada vai para o a base inferior (11) do compartimento oblongo (6), que, por seguinte, entra em contato com o dispositivo nebulizador ultrassônico (N) e, com auxílio do cooler (8), a nebulização umidifica o ar do ambiente interno.

Claims

EQUIPAMENTO PORTÁTIL CONDICIONADOR DE AR, COM SISTEMA DE OPERAÇÃO ALIMENTADO POR PLACAS SOLARES, refere-se a um equipamento portátil (1) com pastilha termoelétrica (6), o qual é caracterizado por ter um corpo verticalizado (2) compreendido por placas solares (P); ainda, pelo corpo verticalizado (2) compreender um controlador de energia solar (CES) e baterias (B) internas; ademais, um controlador de temperatura (CT) visualizado em seu compartimento oblongo (6) do corpo verticalizado (2), que, ainda, acomoda um módulo de resfriamento termoelétrico (R) e um dispositivo nebulizador ultrassônico (N).
EQUIPAMENTO PORTÁTIL CONDICIONADOR DE AR, COM SISTEMA DE OPERAÇÃO ALIMENTADO POR PLACAS SOLARES, de acordo com a reivindicação 1, é caracterizado por compreender um corpo verticalizado (2) dotado de alojamento (3), em sua face posterior, para acomodar duas placas solares (P); pelo corpo verticalizado (2) apresentar, em seu interior, alojamentos (4), os quais alojam as baterias (B) internas; ainda, pelo corpo verticalizado (2) apresentar um alojamento (5) para alojar um controlador de energia solar (CES); pelo corpo verticalizado (2) compreender um compartimento oblongo (6) que acomoda um controlador de temperatura (CT) e um módulo de resfriamento (R); ainda, por conter uma base inferior (11) que acomoda o dispositivo nebulizador ultrassônico (N).
EQUIPAMENTO PORTÁTIL CONDICIONADOR DE AR, COM SISTEMA DE OPERAÇÃO ALIMENTADO POR PLACAS SOLARES, de acordo com a reivindicação 1, é caracterizado por ter um módulo de resfriamento termoelétrico (R) que é constituído por uma pastilha termoelétrica (7), dois dissipadores de alumínio (8), coolers (9) e um isolador (10); pelo módulo de resfriamento termoelétrico (R), por meio do controlador de energia solar (CES) e o controlador de temperatura (CT), resfriar um ambiente utilizando-se do efeito da pastilha termoelétrica (7) e jogar o ar quente para o ambiente externo.
SISTEMA DE OPERAÇÃO ALIMENTADO POR PLACAS SOLARES, é caracterizado por atuar com placas solares (P), as quais recebem energia solar de um ambiente externo, convertendo a energia solar em energia elétrica para um controlador de energia solar (CES); pelo controlador de energia solar (CES) administrar e armazenar a energia elétrica em baterias (B); pelo controlador de energia solar (CES) se comunicar com o controlador de temperatura (CT); ainda, pelo módulo de resfriamento termoelétrico (R) ser controlado pela interação do controlador de temperatura (CT) com o controlador de energia solar (CES); pelo dispositivo nebulizador ultrassônico (N) se comunicar com o controlador de energia solar (CES) e umidificar um ambiente interno.