BR112013006155B1

BR112013006155B1 - aparelho trocador de calor híbrido

Info

Publication number: BR112013006155B1
Application number: BR112013006155-3A
Authority: BR
Inventors: Thomas W. Bugler, Iii; Davey J. Vadder
Original assignee: Evapco, Inc
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2020-10-20
Also published as: DK2616746T3; US11131507B2; BR112013006155A2; CA2809792C; CA2809792A1; WO2012036781A8; MX2013002827A; WO2012036781A3; US20120067546A1; PL2616746T3; EP2616746A4; EP2616746A2; CN103534532A; TR201910194T4; MX347125B; ES2734074T3; EP2616746B1; AU2011302596A1; US20150168073A1; CN103534532B

Abstract

APARELHO TROCADOR DE CALOR HÍBRIDO É descrito um aparelho trocador de calor híbrido com um dispositivo trocador de calor com um fluido quente escoando através dele que inclui um sistema de distribuição de água de resfriamento e um mecanismo de fluxo de ar para fazer com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor. O sistema de distribuição de águ a de resfriamento distribui água de resfriamento evaporativa para o dispositivo trocador de calor para molhar somente uma porção do dispositivo trocador d e calor, deixando ainda que uma porção restante do dispositivo trocador de calor fique seca. O mecanismo de fluxo de ar faz com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor para gerar ar úmido quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada do dispositivo trocador de calor e ar seco quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca restante do dispositivo trocador de calor.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção diz respeito a um aparelho trocador de calor híbrido. Mais particularmente, a presente invenção está voltada para um aparelho trocador de calor híbrido que opera em um modo seco, um modo molhado e um modo molhado/seco híbrido a fim de conservar água e, possivelmente, diminuir a névoa.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Trocadores de calor são bem conhecidos na técnica. A título de exemplo, um trocador de calor convencional 2, algumas vezes referido como um "refrigerador de circuito fechado", está ilustrado diagramaticamente nas figuras 1 e 2. O trocador de calor 2 inclui um recipiente 4, um dispositivo trocador de calor 6, um sistema de distribuição de água de resfriamento 8, um mecanismo de fluxo de ar tal como um conjunto do ventilador 10 ilustrado e um controlador 12. O recipiente 4 tem uma parede superior 4a, uma parede inferior 4b e uma pluralidade de paredes laterais 4c. A as paredes da pluralidade de paredes laterais 4c são conectadas entre si e conectadas na parede superior 4a e na parede inferior 4b para formar uma câmara no geral em forma de caixa 14. A câmara 14 tem uma porção da câmara da bacia de água 14a, uma porção da câmara de saída 14b e uma porção da câmara central 14c. A porção da bacia de água 14a é definida pela parede inferior 4b e porções inferiores das paredes laterais 4c. A porção da bacia de água 14a contém água de resfriamento evaporativa CW. A porção da câmara de saída 14b é definida pela parede superior 4a e porções superiores das paredes laterais 4c. A porção da câmara central 14c é definida entre duas ou mais porções centrais das paredes laterais conectadas 4c e é posicionada entre a porção da câmara da bacia de água 14a e a porção da câmara de saída 14b. A parede superior 4a é formada com uma saída de ar 16. A saída de ar 16 fica em comunicação fluida com a porção da câmara de saída 14b. Também, para este trocador de calor convencional particular 2, cada uma das paredes laterais 4c é formada com uma entrada de ar 18 em comunicação com a porção da câmara central 14c. Uma pluralidade de módulos de persiana 20 é montada nas paredes laterais 4c nas respectivas entradas de ar 18. A pluralidade de módulos de persiana 20 é disposta adjacente e acima da porção da câmara da bacia de água 14a e é operante para permitir que ar ambiente, representado como as setas ENTRADA de Ar Frio, entre na porção da câmara central 14c.

[0003] O dispositivo trocador de calor 6 é disposto na porção da câmara central 14c, e estende-se através dela, adjacente e abaixo da porção da câmara de saída 14b. O dispositivo trocador de calor 6 é operante para transferir um fluido quente, representado como uma seta ENTRADA de Fluido Quente, através dele a partir de uma fonte de fluido quente 22. Versados na técnica devem perceber que o fluido quente poderia ser água, um refrigerante, vapor ou outro fluido gasoso ou líquido tais como conhecidos na técnica a ser resfriado por um dispositivo trocador de calor. A ENTRADA de Fluido Quente sai do dispositivo trocador de calor 6 como fluido frio, representada como uma seta SAÍDA de Fluido Frio. Embora um único dispositivo trocador de calor 6 possa ser usado em qualquer trocador de calor convencional 2, este dispositivo trocador de calor 6 inclui um primeiro componente do trocador de calor convencional 6a e um segundo componente do trocador de calor convencional 6b justaposto e em comunicação fluida com o primeiro componente do trocador de calor 6a. Também, na alternativa, um trocador de calor convencional 2 pode ter um dispositivo trocador de calor 6 com um primeiro componente do trocador de calor 6b e um segundo componente do trocador de calor 6b que são fluidicamente isolados um do outro. Um tubo conector 22 interconecta o primeiro e segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b de forma que o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b fiquem em comunicação fluida serial um com o outro. Entretanto, o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b podem ser conectados em comunicação fluida paralela um com o outro ou, alternativamente, o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b podem ser desconectados um do outro e são então considerados em isolamento fluido um com o outro.

[0004] Como mostrado nas figuras 1 e 2, tanto o primeiro quanto o segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b são estruturas de tubos. O primeiro dispositivo trocador de calor 6a é um único tubo contínuo 34 com uma configuração em serpentina com seções de tubo retas 34a com uma pluralidade de aletas 36 representada pelas linhas tracejadas verticais. A estrutura de tubo do segundo dispositivo trocador de calor 6b inclui uma pluralidade de seções de tubo nuas retas 34a, isto é, seções de tubo sem aletas, em uma configuração reta que interconecta uma caixa do coletor de entrada 44a e uma caixa do coletor de saída 44b.

[0005] O sistema de distribuição de água de resfriamento 8 inclui um coletor de distribuição de água 24 que estende-se através da porção da câmara central 14c e é disposta acima e adjacente ao dispositivo trocador de calor 6. Em um estado Bomba LIGADA, uma bomba 26 é operante para bombear a água de resfriamento evaporativa CW da porção da câmara da bacia de água 14a para o coletor de distribuição de água 24, e através dele. Assim, a água de resfriamento evaporativa CW é distribuída para o dispositivo trocador de calor 6, representado pelas gotículas de água 28 na figura 2. Quando as gotículas de água 28 caem no dispositivo trocador de calor 6 e na porção da câmara da bacia de água 14a, o trocador de calor convencional 2 fica em um modo Molhado, ilustrado na figura 2. Correspondentemente, com a bomba em um estado Bomba DESLIGADA, nenhuma gotícula de água 28 cai e, assim, o trocador de calor 2 fica em um modo SECO, ilustrado na figura 1.

[0006] Como ilustrado nas figuras 1 e 2, o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 inclui uma pluralidade de bicos de aspersão 30. Os bicos de aspersão 30 são conectados no coletor de distribuição de água 24, e ficam em comunicação fluida com o mesmo, de forma que a bomba 26 bombeie a água de resfriamento evaporativa CW para o coletor de distribuição de água 24 e através dos bicos de aspersão 30. Entretanto, versados na técnica devem perceber que, em lugar de bicos de aspersão 30, o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 pode incluir um arranjo de barragem, um arranjo de gotejamento ou algum outro arranjo de distribuição de água de resfriamento conhecido na técnica.

[0007] Além disso, nas figuras 1 e 2, o trocador de calor 2 inclui uma estrutura de eliminação 32 que estende-se através da câmara 14 e é disposta entre o coletor de distribuição de água 24 e a saída de ar 16. A estrutura de eliminação 32 é posicionada de uma maneira tal que a porção da câmara de saída 14b da câmara 14 fique disposta acima da estrutura de eliminação 32 e a porção da câmara central 14c da câmara 14 fique disposta abaixo da estrutura de eliminação 32.

[0008] Em um estado ventilador LIGADO mostrado tanto na figura 1 quanto 2, o conjunto do ventilador 10 é operante para fazer com que o ar ambiente representado pelas setas ENTRADA de Ar Frio escoe através do trocador de calor 2 a partir da entrada de ar 18, através do dispositivo trocador de calor 6 e do coletor de distribuição de água 24 e através da saída de ar 16. Mostrado na figura 1, no modo SECO, ar seco quente representado pela seta Saída de Ar Seco Quente escoa para fora da saída de ar 16. Mostrado na figura 2, no modo Molhado, ar úmido quente representado pela Seta Saída de Ar Úmido Quente escoa para fora da saída de ar 16. Como conhecido na técnica, o conjunto do ventilador 10 mostrado nas figuras 1 e 2 é um sistema de arrasto induzido para induzir o ar ambiente a escoar através do recipiente 4, como ilustrado.

[0009] O controlador 12 é operante para seletivamente energizar ou desenergizar o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 e o conjunto do ventilador 10, comutando automática ou manualmente o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 e o conjunto do ventilador 10 entre seus respectivos estados LIGADOS e estados DESLIGADOS a fim de fazer com que o trocador de calor 2 opere tanto no modo Molhado quanto no modo SECO. O controlador 12 pode ser um dispositivo eletromecânico, um dispositivo eletrônico operado por software ou mesmo um operador humano. Na figura 1, para o trocador de calor 2 fica no modo SECO, o controlador 12 comuta o conjunto do ventilador 10 para o estado Ventilador LIGADO e comuta a bomba 26 para o estado Bomba DESLIGADA. Na figura 2, para o trocador de calor 2 ficar no modo Molhado, o controlador 12 comuta o conjunto do ventilador 10 para do estado Ventilador LIGADO e comuta a bomba 26 para o estado Bomba LIGADA. Mais particularmente, no modo Molhado, tanto o conjunto do ventilador 10 quanto o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 são energizados, fazendo com que o ar ambiente (setas ENTRADA de Ar Frio) escoe através do dispositivo trocador de calor 6 e a água de resfriamento evaporativa CW seja distribuída no dispositivo trocador de calor 6, e através dele, para gerar o ar úmido quente (Seta Saída de Ar Úmido Quente na figura 2) que sai pela saída de ar 16. E, no modo SECO, somente o conjunto do ventilador 10 é energizado, enquanto o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 é desenergizados, fazendo com que o ar ambiente (setas ENTRADA de Ar Frio) escoe através do dispositivo trocador de calor 6, sem que a água de resfriamento evaporativa CW seja distribuída no dispositivo trocador de calor 6, e através dele, para gerar ar seco quente (seta SAÍDA de Ar Seco Quente na figura 1) que subsequentemente sai pela saída de ar 16.

[0010] Tipicamente, durante os meses de verão, o trocador de calor 2 opera no modo Molhado e, durante os meses de inverno, o trocador de calor 2 opera no modo SECO. Algumas vezes, durante os meses de primavera e outono, as condições ambientes fazem com que o ar úmido quente que sai do trocador de calor condense, dessa maneira formando uma névoa visível P de água condensada. O público geral algumas vezes equivocadamente percebe esta névoa visível P de água condensada como fumaça poluente do ar. Também, algumas pessoas, que sabem que esta fumaça P é meramente água condensada, acreditam que as diminutas gotículas de água que constituem a névoa visível P podem conter bactérias causadoras de doenças. Em decorrência disto, um trocador de calor que cospe uma névoa visível P de água condensada é indesejável.

[0011] Existem duas limitações a respeito de trocadores de calor que a presente invenção aborda. Primeiro, particularmente em climas frios, refrigeradores de circuito fechado podem emitir névoa quando o ar úmido quente que está sendo descarregado da unidade encontra o ar seco frio no meio ambiente. O público geral algumas vezes equivocadamente percebe esta névoa visível de água condensada como fumaça poluente do ar. Segundo, água é considerada um recurso escasso e valioso em certas regiões. Em certos aspectos da presente invenção, existe uma maior capacidade de realizar as funções de resfriamento em um modo SECO, onde pouca ou nenhuma água é necessária para atingir a função de resfriamento.

[0012] Versados na técnica devem perceber que as vistas diagramáticas aqui providas são as figuras de desenhos representativos que representam tanto um único trocador de calor aqui descrito quanto um banco de trocadores de calor.

[0013] Seria benéfico prover um trocador de calor que conserve água. Seria também benéfico prover um aparelho trocador de calor que possa também inibir a formação de uma fumaça de água condensada. A presente invenção proporciona esses benefícios.

OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] É um objetivo da invenção prover um aparelho trocador de calor híbrido que pode inibir a formação de uma fumaça de água condensada quando condições ambientes forem ideais para formação da mesma.

[0015] É um outro objetivo da invenção prover um aparelho trocador de calor híbrido que conserva água pelas maiores capacidades de resfriamento seco.

[0016] Dessa maneira, um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção é descrito a seguir. O aparelho trocador de calor híbrido inclui um dispositivo trocador de calor com um fluido quente escoando através dele, um sistema de distribuição de água de resfriamento e um mecanismo de fluxo de ar tal como um conjunto do ventilador para fazer com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor. O sistema de distribuição de água de resfriamento distribui água de resfriamento evaporativa para o dispositivo trocador de calor de uma maneira a molhar somente uma porção do dispositivo trocador de calor, deixando ainda uma porção seca restante do dispositivo trocador de calor. A porção seca restante do trocador de calor permite o resfriamento de uma maneira não evaporativa. O mecanismo de fluxo de ar faz com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor para gerar ar úmido quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada do dispositivo trocador de calor e ar seco quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca restante do dispositivo trocador de calor. Um aspecto da presente invenção mistura o ar úmido quente e o ar seco quente um com o outro para formar uma mistura de ar quente do mesmo para diminuir fumaça se as condições atmosféricas ambientes adequadas estiverem presentes. Um outro aspecto da presente invenção isola o ar úmido quente e o ar seco quente um do outro e, portanto, não diminui necessariamente a névoa.

[0017] Um método da presente invenção inibe a formação de um condensado a base de água proveniente de um aparelho trocador de calor com um sistema de distribuição de água de resfriamento e um dispositivo trocador de calor com um fluido quente escoando através dele. O método inclui as etapas de:

[0018] distribuir água de resfriamento evaporativa do sistema de distribuição de água de resfriamento para o dispositivo trocador de calor de uma maneira a molhar uma porção do dispositivo trocador de calor, deixando ainda que uma porção restante do dispositivo trocador de calor fique seca;

[0019] fazer com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor para gerar ar úmido quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada do dispositivo trocador de calor e ar seco quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca restante do dispositivo trocador de calor; e

[0020] misturar o ar úmido quente e o ar seco quente um com o outro para formar uma mistura de ar quente destes.

[0021] Esses objetivos e outras vantagens da presente invenção ficarão mais aparentes em vista da descrição detalhada das modalidades exemplares da presente invenção com referência aos desenhos anexos, em que:

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0022] A figura 1 é um diagrama esquemático de um trocador de calor convencional operando em um modo seco.

[0023] A figura 2 é um diagrama esquemático de um trocador de calor convencional operando em um modo molhado.

[0024] A figura 3 é um diagrama esquemático de uma primeira modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo seco.

[0025] A figura 4 é um diagrama esquemático da primeira modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado.

[0026] A figura 5 é um diagrama esquemático da primeira modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando em um modo molhado/seco híbrido.

[0027] A figura 6 é um diagrama esquemático de uma segunda modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo seco.

[0028] A figura 7 é um diagrama esquemático da segunda modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado.

[0029] A figura 8 é um diagrama esquemático da segunda modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0030] A figura 9 é um diagrama esquemático de uma terceira modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo seco.

[0031] A figura 10 é um diagrama esquemático da terceira modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado.

[0032] A figura 11 é um diagrama esquemático da terceira modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0033] A figura 12 é um diagrama esquemático de uma quarta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0034] A figura 13 é um diagrama esquemático de uma quinta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0035] A figura 14 é um diagrama esquemático de uma sexta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0036] A figura 15 é um diagrama esquemático de uma sétima modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0037] A figura 16 é um diagrama esquemático de uma oitava modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0038] A figura 17 é um fluxograma de um método de operar o aparelho trocador de calor híbrido da primeira até a oitava modalidades exemplares da presente invenção.

[0039] A figura 18 é um diagrama esquemático de uma nona modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção operando no modo molhado/seco híbrido.

[0040] A figura 19 é um fluxograma de um método de operar o aparelho trocador de calor híbrido da nona modalidade exemplar da presente invenção na figura 18.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLARES

[0041] A seguir, modalidades exemplares da presente invenção serão descritas com referência às figuras do desenho anexo. Os componentes estruturais comuns aos da tecnologia anterior e os componentes estruturais comuns às respectivas modalidades da presente invenção serão representados pelos mesmos símbolos e sua descrição repetida será omitida. Além disso, termos tais como "frio", "quente", "úmido", "seco", "resfriamento" e similares devem ser interpretados apenas como termos relativos como deve ser do entendimento dos versados na técnica e não devem ser interpretados de nenhuma maneira limitante, qualquer que seja ela.

[0042] Uma primeira modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 100 da presente invenção é descrita a seguir com referência às figuras 3-5. Como mostrado nas figuras 3-5, o aparelho trocador de calor híbrido 100 inclui um primeiro sistema de distribuição de água de resfriamento 8a e um segundo sistema de distribuição de água de resfriamento 8b. O primeiro sistema de distribuição de água de resfriamento 8a tem um primeiro coletor de distribuição de água 24a que estende-se parcialmente através da porção da câmara central 14c e é disposto acima e adjacente ao primeiro componente do trocador de calor 6a. O primeiro sistema de distribuição de água de resfriamento 8a também tem uma primeira bomba 26a que é operante para bombear a água de resfriamento evaporativa CW da porção da câmara da bacia de água 14a para o primeiro coletor de distribuição de água 24a, e através dele. Em decorrência disto, os bicos de aspersão 30a jateiam a água de resfriamento evaporativa CW, por meio do que a água de resfriamento evaporativa CW é distribuída no primeiro componente do trocador de calor 6a. Correspondentemente, o segundo sistema de distribuição de água de resfriamento 8b tem um segundo coletor de distribuição de água 24b que estende-se parcialmente através da porção da câmara central 14c e é disposto acima e adjacente ao segundo componente do trocador de calor 6b. O segundo sistema de distribuição de água de resfriamento 8b também tem uma segunda bomba 26b que é operante para bombear a água de resfriamento evaporativa CW da porção da câmara da bacia de água 14a para o coletor de distribuição de água 24a, e através dele. Em decorrência disto, a água de resfriamento evaporativa CW é jateada pelos bicos de aspersão 30b e assim a água de resfriamento evaporativa CW é distribuída no segundo componente do trocador de calor 6b. Note que o primeiro e segundo sistemas de distribuição de água de resfriamento 8a e 8b operam independentemente um do outro e, além de bombear água de resfriamento evaporativa CW da porção da câmara da bacia de água 14a, são de outra forma considerados em isolamento fluido um com o outro. Também, a primeira bomba 26a e o primeiro coletor de distribuição de água 24a ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro e a segunda bomba 26b e o segundo coletor de distribuição de água 24b ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro.

[0043] Um controlador (não mostrado, mas ilustrado com propósitos de exemplo nas figuras 1 e 2) é operante para fazer com que o aparelho trocador de calor híbrido 100 opere em qualquer de um modo SECO, ilustrado na figura 3, um modo molhado, ilustrado na figura 4, e um modo molhado/seco híbrido, ilustrado na figura 5. Por questão de clareza das figuras do desenho, o controlador intencionalmente não foi ilustrado, em virtude de versados na técnica perceberem que um controlador pode mudar automaticamente os estados LIGADO e DESLIGADO das bombas 26a e 26b e do conjunto do ventilador 10. Alternativamente, versados na técnica devem perceber que o controlador pode ser um operador humano que pode manualmente mudar os estados LIGADO e DESLIGADO das bombas 26a e 26b e do conjunto do ventilador 10. Em decorrência disto, em vez de ilustrar um controlador, os estados LIGADO e DESLIGADO das bombas 26a e 26b e do conjunto do ventilador 10 são ilustrados.

[0044] No modo SECO ilustrado na figura 3, somente o conjunto do ventilador 10 é energizado no estado LIGADO, enquanto ambos os sistemas de distribuição de água de resfriamentos 8a e 8b estão desenergizados, isto é, nos estados DESLIGADOS. Em decorrência disto, o ar ambiente representado como as setas ENTRADA de Ar Frio, escoa através do primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do dispositivo trocador de calor 6b sem que água de resfriamento evaporativa CW seja distribuída no primeiro e segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b, e através deles. Desta maneira, ar seco quente representado como a seta SAÍDA de Ar Seco Quente é gerado, que subsequentemente sai pela saída de ar 16.

[0045] No modo molhado ilustrado na figura 4, o conjunto do ventilador 10 e ambos os sistemas de distribuição de água de resfriamento 8a e 8b são energizados em seus respectivos estados LIGADO. Em decorrência disto, o ar ambiente representado como as setas ENTRADA de Ar Frio escoa através dos respectivos primeiro componente do trocador de calor 6a e segundo componente do trocador de calor 6b, e a água de resfriamento evaporativa CW é distribuída no primeiro e segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b, e através deles, para gerar ar úmido quente, representado como a seta Saída de Ar Úmido Quente que subsequentemente sai pela saída de ar 16.

[0046] No modo molhado/seco híbrido, o conjunto do ventilador 10 e o sistema de distribuição de água de resfriamento 8a são energizados em seus estados LIGADOS, enquanto o sistema de distribuição de água de resfriamento 8b é desenergizado, isto é, no seu estado DESLIGADO. Em decorrência disto, o sistema de distribuição de água de resfriamento 8a distribui água de resfriamento evaporativa CW através do primeiro componente do trocador de calor 6a, e para ele, de uma maneira a molhar o primeiro componente do trocador de calor 6a, enquanto o segundo componente do trocador de calor 6b fica seco. Simultaneamente a isto, o conjunto do ventilador 10 faz com que o ar ambiente representado como as setas ENTRADA de Ar Frio escoe através do primeiro componente do trocador de calor 6a para gerar AR ÚMIDO QUENTE a partir do ar ambiente, representado como as setas ENTRADA de Ar Frio, que escoa através do primeiro componente do trocador de calor molhado 6a e AR SECO QUENTE a partir do ar ambiente, representado como as setas ENTRADA de Ar Frio, que escoa através do segundo componente do trocador de calor seco 6b. Em seguida, o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE se misturam para formar uma MISTURA DE AR QUENTE que subsequentemente sai pela saída de ar 16, representada pela seta SAÍDA DA MISTURA DE AR QUENTE. O AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE também escoam através da estrutura de eliminação 32, para a porção da câmara de saída 14b e através do conjunto do ventilador 10 antes de sair pela saída de ar 16.

[0047] Versados na técnica devem perceber que a mistura do ar úmido quente e do ar seco QUENTE para formar a MISTURA DE AR QUENTE é conseguida em decorrência da torrente de ar que escoa através do recipiente 4 bem como através do conjunto do ventilador 10. Mistura adicional, se desejado, pode também ser conseguida da maneira discutida a seguir.

[0048] Apenas a título de exemplo, e não de limitação, cada qual do primeiro e segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b é uma estrutura tubular que está representada nas figuras do desenho como um único tubo contínuo 34. Entretanto, versados na técnica devem perceber que, na prática, a estrutura tubular é realmente fabricada de uma pluralidade de tubos alinhados em fileiras. O único tubo contínuo representativo 34 é formado em uma configuração de tubo em serpentina, como mostrado nas figuras 3-5, que tem seções de tubo retas 34a e seções curvas de retorno 34b. Embora não a título de limitação, mas apenas a título de exemplo, a seção de tubo reta 34a tem uma pluralidade de aletas 36 conectada nela para formar uma estrutura de tubo com aletas.

[0049] Uma segunda modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 200 da presente invenção está mostrada nas figuras 6-8. O aparelho trocador de calor híbrido 200 inclui uma partição 38. A partição 38 divide verticalmente o dispositivo trocador de calor 6 de forma que, quando o aparelho trocador de calor híbrido 200 está no modo molhado/seco híbrido mostrado na figura 8, o primeiro componente do trocador de calor molhado 6a e o componente do trocador de calor seco 6b são delineados. Especificamente, a partição 38 é disposta entre a primeira seção do coletor de distribuição de água 24a e a segunda seção do coletor de distribuição de água 24b e entre o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b. Como representado na figura 8, quando o aparelho trocador de calor híbrido 200 está no modo molhado/seco híbrido, uma primeira zona operante Z1 na porção da câmara central 14c e uma segunda zona operante da porção da câmara central 14c são delineadas. A primeira zona operante Z1 da porção da câmara central 14c tem uma largura da primeira zona operante horizontal WZ1 e a segunda zona operante Z2 da porção da câmara central 14c tem uma largura da segunda zona operante horizontal Apenas a título de exemplo, para a segunda modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido 200, a largura da primeira zona operante horizontal ZW1 e a largura da segunda zona operante horizontal ZW2 são pelo menos substancialmente iguais entre si.

[0050] Para a segunda modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido 200, o primeiro componente do trocador de calor 6a é uma estrutura de tubo com aletas convencional, anteriormente discutida, e o segundo componente do trocador de calor 6b tem uma estrutura de tubo formada com uma pluralidade de seções de tubo retas 34a em uma configuração coletor-caixa convencional. Cada qual das seções de tubo retas 34a são tubos nus em que não existem aletas conectadas nas seções de tubo retas 34a.

[0051] Com referência às figuras 6-8, o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 inclui uma válvula 40 que é interposta no coletor de distribuição de água 24 que divide o coletor de distribuição de água 24 na primeira seção do coletor de distribuição de água 24a e na segunda seção do coletor de distribuição de água 24b ficando em comunicação fluida seletiva com a primeira seção do coletor de distribuição de água 24a. Novamente, um controlador não está mostrado nas figuras 6-8 para manter a clareza das figuras do desenho. Entretanto, versados na técnica devem perceber que o controlador é operante para mover a válvula 40 para um estado VÁLVULA ABERTA e um estado VÁLVULA FECHADA, e entre estes, refletido pela legenda nas figuras 6-8. Com a válvula 40 disposta entre a primeira seção do coletor de distribuição de água 24a e a segunda seção do coletor de distribuição de água 24b, quando a válvula 40 está no estado VÁLVULA aberta mostrado nas figuras 6 e 7, a primeira e segunda seções do coletor de distribuição de água 24a e 24b respectivamente ficam em comunicação fluida uma com a outra. Na figura 6, com o aparelho trocador de calor híbrido 200 no modo SECO, a válvula 40 pode também ficar no estado VÁLVULA FECHADA em virtude de a bomba 26 ficar no estado Bomba DESLIGADA. Em decorrência disto, tanto a primeira quanto a segunda zonas operantes Z1 e Z2 respectivamente ficam secas. Na figura 7, com o aparelho trocador de calor híbrido 200 no modo molhado, a válvula 40 fica no estado VÁLVULA aberta e a bomba 26 fica no estado Bomba LIGADA. Em decorrência disto, tanto a primeira quanto a segunda zonas operantes Z1 e Z2 respectivamente ficam molhadas. Na figura 8, com o aparelho trocador de calor híbrido 200 em um modo molhado/seco híbrido, a válvula 40 fica no estado VÁLVULA fechada e a bomba 26 fica no estado Bomba LIGADA. Quando a válvula 40 está no estado VÁLVULA fechada, a primeira seção do coletor de distribuição de água 24a e a segunda seção do coletor de distribuição de água 24b ficam em isolamento fluido uma com a outra. Em decorrência disto, a primeira zona operante Z1 fica molhada, enquanto a segunda zona operante Z2 fica seca, de forma que o aparelho trocador de calor híbrido 200 pode operar no modo molhado/seco híbrido.

[0052] Uma terceira modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 300 da presente invenção está mostrado nas figuras 9-11 que opera no modo SECO (figura 9), no modo molhado (figura 10) e no modo molhado/seco híbrido (figura 11) de uma maneira similar ao aparelho trocador de calor híbrido 200 anteriormente discutido. Apenas a título de exemplo, e não de limitação, o aparelho trocador de calor híbrido 300 inclui uma estrutura de defletor de mistura 42. A estrutura de defletor de mistura 42 estende-se através da câmara 14 na sua porção da câmara de saída 14b. Como mais bem mostrado na figura 12, a estrutura de defletor de mistura 42 é operante para assistir na mistura do AR ÚMIDO QUENTE e do AR SECO QUENTE como a MISTURA DE AR QUENTE antes que ela saia pela saída de ar 16.

[0053] Para o aparelho trocador de calor híbrido 300 ilustrado nas figuras 9-11, o dispositivo trocador de calor 6 inclui o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b, que, como anteriormente discutido, são as estruturas de tubo com aletas. Também, trocadores de calor algumas vezes usam meio de enchimento como um meio direto de transferência de calor, quer sozinho quer em conjunto com bobinas, tal como a invenção descrita na patente U.S. No. 6.598.862. Como representado nas figuras 9-11 da presente invenção, o dispositivo trocador de calor 6 inclui uma primeira estrutura de material de enchimento convencional 6al e uma segunda estrutura de material de enchimento convencional 6b 1, ambas as quais são fabricadas do meio de enchimento. O primeiro componente de troca de calor 6a e a primeira estrutura de material de enchimento 6a 1 são verticalmente arranjados um por cima do outro e o segundo componente do trocador de calor 6b e a segunda estrutura de material de enchimento 6b 1 são verticalmente arranjados um por cima do outro. Mais especificamente, apenas a título de exemplo, e não de limitação, o primeiro componente de troca de calor 6a é verticalmente posicionado acima da primeira estrutura de material de enchimento 6a 1 e o segundo componente do trocador de calor 6b é verticalmente posicionado acima da segunda estrutura de material de enchimento 6b 1.

[0054] As modalidades exemplares seguintes do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção são ilustradas somente no modo molhado/seco híbrido. Versados na técnica devem entender que o controlador controla o estado Ventilador LIGADO do conjunto do ventilador 10, estados Bomba LIGADA e Bomba DESLIGADA das bombas 26a e 26b para atingir o modo SECO, o modo molhado e o modo molhado/seco híbrido do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção anteriormente discutidos.

[0055] Uma quarta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 400 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está mostrada na figura 12. O dispositivo trocador de calor 6 é convencional e é uma única unidade, isto é, o dispositivo trocador de calor 6 não inclui um primeiro componente do trocador de calor e um segundo componente do trocador de calor. O dispositivo trocador de calor 6 inclui uma pluralidade de seções de tubo retas 34a, com cada seção de tubo reta tendo aletas 36. A medida que o FLUIDO QUENTE escoa através desta única unidade do dispositivo trocador de calor 6, o FLUIDO QUENTE como a ENTRADA de Ar Quente escoa para uma caixa do coletor de entrada 44a, então através da pluralidade das seções de tubo retas com aletas 34a e em seguida para uma caixa do coletor de saída 44b como a SAÍDA de fluido frio. Assim, esta estrutura de tubo é uma configuração reta.

[0056] Note também que, mesmo se o aparelho trocador de calor híbrido 400 não tiver uma partição, a primeira zona operante Z1 e a segunda zona operante Z2 existem. No modo molhado/seco híbrido do aparelho trocador de calor híbrido 400, somente o conjunto do ventilador 10 e o primeiro sistema de distribuição de água de resfriamento 6a são energizados de maneira tal que somente o primeiro sistema de distribuição de água de resfriamento 26a distribui água de resfriamento evaporativa CW através do dispositivo trocador de calor de unidade simples 6, e através dele, de uma maneira a molhar uma porção do dispositivo trocador de calor 6 na primeira zona operante Zl, enquanto uma porção restante do dispositivo trocador de calor 6 fica seca na segunda zona operante Z2. Simultaneamente a isto, o conjunto do ventilador 10 no estado Ventilador LIGADO faz com que o ar ambiente ilustrado como as setas ENTRADA de Ar Frio escoe através do dispositivo trocador de calor 6 para gerar o AR ÚMIDO QUENTE a partir do ar ambiente (representado como as setas ENTRADA de Ar Frio) que escoa através da porção molhada do dispositivo trocador de calor 6 na primeira zona operante Zl e o AR SECO QUENTE a partir do ar ambiente (representado como as setas ENTRADA de Ar Frio) que escoa através da porção seca restante do dispositivo trocador de calor 6 na segunda zona operante Z2 de forma que o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE em seguida se misturem para formar a MISTURA DE AR QUENTE que subsequentemente sai do aparelho trocador de calor híbrido 400 pela saída de ar 16.

[0057] Uma quinta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 500 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está mostrada na figura 13. O dispositivo trocador de calor 6 é convencional e inclui o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b como uma estrutura de tubos em serpentina com aletas. Nesta quinta modalidade exemplar, o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b estão em comunicação fluida paralela um com o outro. A medida que o FLUIDO QUENTE escoa através deste dispositivo trocador de calor 6, o FLUIDO QUENTE como a ENTRADA de Ar Quente escoa para a caixa do coletor de entrada 44a, então através de cada qual do primeiro e do segundo componentes do trocador de calor 6a e 6b respectivamente e em seguida para caixa do coletor de saída 44b como a SAÍDA de Fluido frio. Adicionalmente, a largura da primeira zona operante horizontal ZW1 e a largura da segunda zona operante horizontal ZW2 são diferentes uma da outra. Mais especificamente, a largura da primeira zona operante horizontal ZW1 é menor que a largura da segunda zona operante horizontal ZW2. Adicionalmente, cada qual do primeiro componente do trocador de calor 6a e do segundo componente do trocador de calor 6b emprega tubos nus formados em uma configuração em serpentina e são serialmente conectados um no outro.

[0058] Uma sexta modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 600 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está mostrada na figura 14. Cada qual do primeiro componente do trocador de calor 6a e do segundo componente do trocador de calor 6b é convencional e emprega um único tubo nu contínuo 34 formado em uma configuração em serpentina. O primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b são serialmente conectados entre si.

[0059] Uma sétima modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 700 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está mostrada na figura 15. O primeiro e segundo sistemas de distribuição de água 8a e 8b, respectivamente, são como aqueles discutidos para a primeira modalidade exemplar do aparelho trocador de calor híbrido 100. Note, entretanto, que o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b ficam em isolamento fluido um com o outro.

[0060] Uma oitava modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 800 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está mostrada na figura 16. Em vez de um conjunto do ventilador de arrasto induzido 10 representado nas figuras 1-15 mostrado montado no recipiente 4 adjacente à saída de ar 16, um conjunto do ventilador 110, algumas vezes referido como um sistema de arrasto forçado, é montado na entrada de ar 18 como um mecanismo de fluxo de ar alternativo. Assim, em vez de um sistema de arrasto induzido representado nas figuras 1-15, o aparelho trocador de calor híbrido 800 é considerado um sistema de arrasto forçado.

[0061] Na figura 17, é descrito um método para inibir formação de um condensado a base de água proveniente do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção. O aparelho trocador de calor tem o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 e o dispositivo trocador de calor 6 anteriormente descritos. O dispositivo trocador de calor tem FLUIDO QUENTE que escoa através dele, isto é, da ENTRADA de Ar Quente para a SAÍDA de Fluido frio. A etapa S10 distribui a água de resfriamento evaporativa CW do sistema de distribuição de água de resfriamento 8 para o dispositivo trocador de calor 6 de uma maneira a molhar uma porção do dispositivo trocador de calor 6 (por exemplo, na figura 12), deixando ainda que uma porção restante do dispositivo trocador de calor 6 fique seca (por exemplo, na figura 12). A etapa 12 faz com que ar ambiente (representado como as setas ENTRADA de Ar Frio) escoe através do dispositivo trocador de calor 6 para gerar AR ÚMIDO QUENTE a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada do dispositivo trocador de calor 6 na primeira zona operante Z1 e AR SECO QUENTE a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca restante do dispositivo trocador de calor 6 na segunda zona operante Z2. A etapa 14 mistura o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE um com o outro para formar a MISTURA DE AR QUENTE. Para melhorar o método da presente invenção, pode ser benéfico incluir ainda uma outra etapa. Esta etapa proveria a partição 38 que estenderia verticalmente entre a porção molhada do dispositivo trocador de calor 6 e a porção seca restante do dispositivo trocador de calor 6.

[0062] Idealmente, a MISTURA DE AR QUENTE do ar úmido quente e do ar seco QUENTE sai do aparelho trocador de calor híbrido tanto sem uma névoa visível P (vide figura 2) do condensado a base de água quanto pelo menos substancialmente sem uma névoa visível P do condensado a base de água. Entretanto, versados na técnica devem perceber que, quando a MISTURA DE AR QUENTE do ar úmido quente e do ar seco QUENTE sai do aparelho trocador de calor, nuvens visíveis W do condensado a base de água, representadas na figura 5, podem aparecer exteriormente ao aparelho trocador de calor sem fugir do espírito da invenção.

[0063] A fim de executar o método da primeira até a oitava modalidades da presente invenção, o aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção tem o dispositivo trocador de calor 6 com o fluido quente escoando através dele. O aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção inclui o sistema de distribuição de água de resfriamento 8 e o mecanismo de fluxo de ar, tal como o conjunto do ventilador 10 ou 110, para fazer com que ar ambiente representado como as setas ENTRADA de Ar Frio escoe através do dispositivo trocador de calor 6. O sistema de distribuição de água de resfriamento 8 distribui água de resfriamento evaporativa CW para o dispositivo trocador de calor 6 de uma maneira a molhar uma porção do dispositivo trocador de calor 6 (por exemplo, zona operante Zl na figura 12) deixando ainda que uma porção restante do dispositivo trocador de calor 6 fique seca (por exemplo, zona operante Z2 na figura 12). Como mais bem mostrado na figura 13, a estrutura de defletor de mistura 42 representa o dispositivo para misturar o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE um com o outro para formar A MISTURA DE AR QUENTE. Entretanto, versados na técnica devem perceber que aparelhos trocadores de calor de arrasto de ar induzido e arrasto de ar forçado têm ar de alta velocidade escoando através deles. Em decorrência disto, conjetura-se que logo depois que o ar ambiente passa através das respectivas porções molhada e seca do dispositivo trocador de calor, o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE começam se misturar. Além disso, conjetura-se que a mistura também ocorra à medida que o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE escoam através do conjunto do ventilador 10 do sistema de arrasto induzido. Assim, pode não ser necessário adicionar a estrutura de defletor de mistura 42 ou qualquer outro dispositivo ou estrutura para misturar efetivamente o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE na MISTURA DE AR QUENTE a fim de inibir a formação de uma fumaça de água condensada à medida que a MISTURA DE AR QUENTE sai do recipiente 14.

[0064] Uma nona modalidade exemplar de um aparelho trocador de calor híbrido 900 da presente invenção no modo molhado/seco híbrido está ilustrada na figura 18. Apenas a título de exemplo, o aparelho trocador de calor híbrido 900 inclui um primeiro componente do trocador de calor convencional 6a que incorpora uma combinação de seções de tubo retas 34a com aletas 36 e seções de tubo nuas 34a, isto é, sem aletas, e um segundo componente do trocador de calor convencional 6b que tem todas as seções de tubo nuas 34a. Note que a partição 38 é disposta entre o primeiro componente do trocador de calor 6a e o segundo componente do trocador de calor 6b, entre o primeiro coletor de distribuição de água 24a e o segundo coletor de distribuição de água 24b e entre uma primeira seção da estrutura de eliminação 32a e uma segunda estrutura de eliminação 32b e termina em contato com a parede superior 4a do recipiente 4. Com efeito, a partição 38 age como um painel isolante que isola o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE um do outro dentro do aparelho trocador de calor 900.

[0065] Adicionalmente, o aparelho trocador de calor híbrido 900 inclui um primeiro conjunto do ventilador 10a e um segundo conjunto do ventilador 10b. O primeiro conjunto do ventilador 10a faz com que o ar ambiente escoe através do primeiro componente do trocador de calor 6a para gerar o AR ÚMIDO QUENTE a partir do ar ambiente que escoa através do primeiro componente do trocador de calor molhado 6a. O segundo conjunto do ventilador 10b faz com que o ar ambiente escoe através do segundo componente do trocador de calor 6b para gerar o AR SECO QUENTE a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca restante do segundo componente do trocador de calor 6b. Uma vez que o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE são isolados um do outro, o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE são exaustos do aparelho trocador de calor híbrido separadamente um do outro. Especificamente, o primeiro conjunto do ventilador 10a exaure o AR ÚMIDO QUENTE do aparelho trocador de calor híbrido 900 e o segundo conjunto do ventilador 10b exaure o AR SECO QUENTE do aparelho trocador de calor híbrido 900.

[0066] Uma vez que o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE são isolados um do outro, é possível que uma fumaça P possa formar acima do primeiro conjunto do ventilador 10a nas condições atmosféricas apropriadas. Resumidamente, embora a nona modalidade do aparelho trocador de calor híbrido 900 possa não diminuir a fumaça P, ela conserva água.

[0067] A fim de executar o método da nona modalidade do aparelho trocador de calor híbrido 900 a presente invenção, as etapas de distribuir água de resfriamento evaporativa no dispositivo trocador de calor e fazer com que ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor são idênticas ao método para executar o método da primeira até a oitava modalidades do dispositivo trocador de calor híbrido supradescritas. Além disso, para executar o método da nona modalidade do dispositivo trocador de calor híbrido 900, o AR ÚMIDO QUENTE e o AR SECO QUENTE são isolados um do outro dentro do aparelho trocador de calor híbrido e em seguida o AR ÚMIDO QUENTE e AR SECO QUENTE são então exaustos do aparelho trocador de calor híbrido como correntes de fluxo de ar separadas.

[0068] Para as modalidades do aparelho trocador de calor híbrido da presente invenção, conservação de água é conseguida basicamente de duas maneiras. Primeiro, uma menor quantidade de água de resfriamento CW é usada quando o aparelho trocador de calor híbrido está no modo molhado/seco híbrido do que no modo molhado. Por exemplo, compare as figuras 4 e 5. Segundo, uma menor quantidade de evaporação da água de resfriamento CW ocorre no modo molhado/seco híbrido do que no modo molhado. Para explicar ainda mais, no modo molhado/seco híbrido, uma porção à montante do fluido quente que escoa através de um lado à montante das bobinas do trocador de calor do aparelho trocador de calor híbrido é resfriada à montante pelo resfriamento seco e uma porção à jusante do fluido quente (que já escoou através do lado à montante das bobinas do trocador de calor e é resfriado pelo resfriamento seco) é adicionalmente resfriada pelo resfriamento evaporativo de uma bobina do lado do trocador de calor à jusante molhado. Assim, considera-se que as modalidades do aparelho trocador de calor híbrido têm capacidades de resfriamento melhoradas seco no modo molhado/seco híbrido para conservação de água e, possivelmente, para redução de fumaça.

[0069] A presente invenção pode, entretanto, ser concebida em várias diferentes formas e não deve ser interpretada de forma limitada às modalidades exemplares aqui apresentadas; em vez disso, essas modalidades exemplares são providas de forma que esta revelação seja integral e completa e transfira completamente o escopo da presente invenção aos versados na técnica. Por exemplo, embora as figuras do desenho representem a primeira zona operante Zl como uma zona molhada e a segunda zona operante Z2 como uma zona seca, com ajustes mecânicos em alguns casos e sem ajustes mecânicos em outros casos, é possível que a primeira zona operante Zl seja uma zona seca e a segunda zona operante Z2 seja uma zona molhada. Adicionalmente, o dispositivo trocador de calor aqui descrito pode ser um condensador.

Claims

1. Aparelho trocador de calor híbrido (100), caracterizadopelo fato de que compreende: um recipiente (4) com uma parede superior (4a), uma parede inferior (4b) e uma pluralidade de paredes laterais (4c) conectada na parede superior e inferior para formar uma câmara (14) no geral em forma de caixa, a câmara (14) tendo uma porção da câmara da bacia de água (14a) definida, em parte, pela parede inferior (4a) para conter água de resfriamento evaporativa, uma porção da câmara de saída (14b) definida, em parte, pela parede superior (4a) e uma porção da câmara central (14c) definida, em parte, entre paredes opostas das paredes laterais (4c) e posicionada entre a porção da câmara da bacia de água (14a) e a porção da câmara de saída (14b), a parede superior sendo formada com uma saída de ar (16) em comunicação com a porção da câmara de saída (14b), pelo menos uma parede lateral formada com uma entrada de ar (18) em comunicação com a porção da câmara central (14c); um dispositivo trocador de calor (6); um sistema de distribuição de água de resfriamento (8) incluindo pelo menos um coletor de distribuição de água (24) estendendo-se através da porção da câmara central (14c) e disposta acima e adjacente ao dispositivo trocador de calor (6) e pelo menos uma bomba (26a, 26b) operante para bombear a água de resfriamento evaporativa da porção da câmara da bacia (14a) de água para o coletor de distribuição de água (24), e através dele, dessa forma distribuindo água de resfriamento evaporativa para o dispositivo trocador de calor (6); um mecanismo de fluxo (10) de ar operante para fazer com que o ar ambiente escoe através do aparelho trocador de calor híbrido da entrada de ar (18), em seguida para cima através do dispositivo trocador de calor (6) e em seguida para cima do coletor de distribuição de água (24) e subsequentemente através da saída de ar (16); caracterizado por: o dispositivo trocador de calor (6) ser disposto na porção da câmara central (14c), e estendendo-se através dela, adjacente e abaixo da porção da câmara de saída (14b) e operante para transferir fluido quente através dela a partir de uma fonte de fluido quente; e em que o trocador de calor híbrido compreende adicionalmente: um controlador operante para fazer com que o aparelho trocador de calor híbrido opere em um de um modo molhado, um modo seco e um modo molhado/seco híbrido, em que, no modo molhado, tanto o mecanismo de fluxo de ar (10) quanto o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) são energizados, fazendo com que o ar ambiente que escoa através do dispositivo trocador de calor (6) e a água de resfriamento evaporativa sejam distribuídos no dispositivo trocador de calor, e através dele, para gerar ar úmido quente que subsequentemente sai pela saída de ar (16), no modo seco, somente o mecanismo de fluxo de ar (10) é energizado enquanto o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) está desenergizado, fazendo com que o ar ambiente que escoa através do dispositivo trocador de calor (6) sem água de resfriamento evaporativa seja distribuído no dispositivo trocador de calor (6), e através dele, para gerar ar seco quente que subsequentemente sai pela saída de ar (16), e no modo molhado/seco híbrido, tanto o mecanismo de fluxo de ar (10) quanto o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) são energizados de maneira tal que o sistema de distribuição de água (8) de resfriamento distribua água de resfriamento evaporativa através do dispositivo trocador de calor (6), e para ele, de uma maneira a molhar somente uma porção (6a) do dispositivo trocador de calor (6) enquanto uma porção restante (6b) do dispositivo trocador de calor (6) fica seca e simultaneamente o mecanismo de fluxo de ar (10) faz com que o ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor (6) para gerar ar úmido quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada (6a) do dispositivo trocador de calor (6) e ar seco quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca (6b) restante do dispositivo trocador de calor (6).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, depois que o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) distribui água de resfriamento evaporativa através do dispositivo trocador de calor, e para ele, de uma maneira a molhar uma porção (6a) do dispositivo trocador de calor enquanto uma porção restante (6b) do dispositivo trocador de calor fica seca e o mecanismo de fluxo de ar (10) faz com que o ar ambiente escoe através do dispositivo trocador de calor (6) para gerar o ar úmido quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção molhada (6a) do dispositivo trocador de calor e o ar seco quente a partir do ar ambiente que escoa através da porção seca (6b) restante do dispositivo trocador de calor, o ar úmido quente e o ar seco quente se misturam para formar uma mistura de ar quente que subsequentemente sai pela saída de ar (16).

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma partição (38) para dividir verticalmente pelo menos o dispositivo trocador de calor de forma que, quando o aparelho trocador de calor híbrido estiver no modo molhado/seco híbrido, a porção molhada (6a) do dispositivo trocador de calor e a porção seca (6b) restante do dispositivo trocador de calor sejam delineadas.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a partição (38) é disposta no aparelho trocador de calor híbrido de uma maneira a isolar o ar úmido quente e o ar seco quente um do outro dentro do aparelho trocador de calor de forma que o ar úmido quente e o ar seco quente sejam exaustos separadamente do aparelho trocador de calor híbrido.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo trocador de calor inclui um primeiro componente do trocador de calor (6a) e um segundo componente do trocador de calor (6b) tanto em comunicação fluida com o primeiro componente do trocador de calor, ou em isolamento fluido com o primeiro componente do trocador de calor.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma partição (38) verticalmente disposta pelo menos entre o primeiro componente (6a) do trocador de calor e o segundo componente (6b) do trocador de calor de maneira tal que, quando o aparelho trocador de calor híbrido está no modo molhado/seco híbrido, uma primeira zona operante (Zl) da porção da câmara central (14c) e uma segunda zona operante (Z2) da porção da câmara central (14c) sejam delineadas.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira zona operante (Zl) da porção da câmara central (14c) tem uma largura da primeira zona operante horizontal (WZ1) e a segunda zona operante (Z2) da porção da câmara central (14c) tem uma largura da segunda zona operante horizontal (WZ2), a largura da primeira zona operante horizontal (WZ1) e a largura da segunda zona operante horizontal (WZ2) sendo uma de iguais entre si e diferentes uma da outra.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que tanto o primeiro componente do trocador de calor (6a) quanto o segundo componente do trocador de calor (6b) ficam em comunicação fluida paralela um com o outro, ou o primeiro componente do trocador de calor (6a) e o segundo componente do trocador de calor (6b) ficam em comunicação fluida serial um com o outro, ou o primeiro componente do trocador de calor (6a) e o segundo componente do trocador de calor (6b) ficam em isolamento fluido um com o outro.

9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente (6a) do trocador de calor é um de uma estrutura de tubo (34), uma estrutura de material de enchimento (6a 1, 6b 1) e uma combinação tanto da estrutura de tubo quanto da estrutura de material de enchimento verticalmente arranjados um por cima do outro e o segundo componente do trocador de calor (6b) é um da estrutura de tubo (34), da estrutura de material de enchimento (6al, 6b 1) e da combinação tanto da estrutura de tubo quanto da estrutura de material de enchimento verticalmente arranjados um por cima do outro.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a estrutura de tubo (34) é uma de uma configuração de tubo em serpentina, uma configuração coletor-caixa (44a, 44b) e uma configuração reta.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a estrutura de tubo (34) inclui tanto uma pluralidade de tubos com aletas (34a, 36) ou uma pluralidade de tubos nus (34a) quanto uma combinação da pluralidade dos tubos com aletas e a pluralidade dos tubos nus.

12. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizadopelo fato de que o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) inclui pelo menos uma válvula (40) e o pelo menos um coletor de distribuição de água (24) inclui uma primeira seção (24a) do coletor de distribuição de água e uma segunda seção (24b) do coletor de distribuição de água em comunicação fluida seletiva com a primeira seção do coletor de distribuição de água com a pelo menos uma válvula disposta entre elas de maneira tal que, quando a pelo menos uma válvula estiver em um estado aberto, a primeira e segunda seções do coletor de distribuição de água ficam em comunicação fluida um com o outro e, quando a pelo menos um válvula estiver em um estado fechado, a primeira e segunda seções do coletor de distribuição de água ficam em isolamento fluido uma com a outra, a partição sendo disposta entre a primeira seção do coletor de distribuição de água e a segunda seção do coletor de distribuição de água.

13. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma bomba inclui uma primeira bomba (26a) e uma segunda bomba (26b) e o pelo menos um coletor de distribuição de água (24) inclui um primeiro coletor de distribuição de água (24a) e um segundo coletor de distribuição de água (26b), a primeira bomba (26a) e o primeiro coletor de distribuição de água (24a) ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro e a segunda bomba (26b) e o segundo coletor de distribuição de água (24b) ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro, a partição (38) sendo disposta entre o primeiro coletor de distribuição de água e o segundo coletor de distribuição de água.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de distribuição de água de resfriamento (8) inclui pelo menos uma válvula (40) e o pelo menos um coletor de distribuição de água (24) inclui uma primeira seção (24a) do coletor de distribuição de água e uma segunda seção (24b) do coletor de distribuição de água com a válvula disposta entre elas de maneira tal que, quando a válvula estiver em um estado aberto, a primeira e segunda seções do coletor de distribuição de água ficam em comunicação fluida uma com a outra e, quando a válvula estiver em um estado fechado, a primeira e segunda seções do coletor de distribuição de água ficam em isolamento fluido uma com a outra.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma bomba inclui uma primeira bomba (26a) e uma segunda bomba (26b) e o pelo menos um coletor de distribuição de água (24) inclui um primeiro coletor de distribuição de água (24a) e um segundo coletor de distribuição de água (26b), a primeira bomba e o primeiro coletor de distribuição de água ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro e a segunda bomba e o segundo coletor de distribuição de água ficam em comunicação fluida seletiva um com o outro.