ES2251357T3 - Sistema deshumidificador/de acondicionamiento de aire. - Google Patents
Sistema deshumidificador/de acondicionamiento de aire.Info
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Abstract
Sistema deshumidificador que comprende: un desecante líquido en dos depósitos (30A, 30B), de los que uno contiene una concentración de desecante superior al otro; una unidad deshumidificadora (12) en la que se introduce aire húmedo y desde la cual se extrae aire menos húmedo después de la deshumidificación mediante un desecante líquido transferido a ésta; una unidad regeneradora (32) que recibe una solución de desecante que ha absorbido aire húmedo y extrae de éste la humedad; y una vía de paso (202) que conecta los depósitos, y existe a través de esta vía de paso, durante la operación en estado permanente del deshumidificador, un caudal neto de humedad del depósito que posee la concentración de desecante inferior hacia el otro depósito sin la presencia de caudal neto de iones de desecante a través de la vía de paso, donde ningún bombeo de desecante líquido es efectuado de un depósito al otro.
Description
Sistema deshumidificador/de acondicionamiento de
aire.
La presente invención se refiere al campo de los
sistemas de control ambientales y más particularmente, al campo de
sistemas que combinan deshumidificación y acondicionamiento del
aire.
En general, los sistemas de aire acondicionado no
sólo reducen la temperatura del aire ambiente, sino también
eliminan las cantidades sustanciales de agua de éstos. Esto se
produce especialmente cuando el acondicionador de aire está
tratando el aire "fresco" que entra desde fuera en el ambiente
controlado. No obstante, tal combinación de acondicionamiento
/deshumidificación de aire es en general ineficiente. Además, como
se utiliza una capacidad de enfriamiento potencial del
acondicionador de aire de aire para la deshumidificación, la
capacidad de enfriamiento eficiente del acondicionador de aire es
reducida de manera importante.
Se conoce en la técnica el hecho de proveer una
deshumidificación del aire antes ser enfriado. En algunos casos,
los mecanismos del deshumidificador y del acondicionador de aire no
están integrados. En estos casos, cuando hay un aumento de la
capacidad de enfriamiento del acondicionador de aire, la eficacia
global del sistema es relativamente pobre.
La patente estadounidense 4.984.434 describe un
sistema integrado donde el aire que enfriar es en primer lugar
deshumidificado mediante su paso a través de un deshumidificador
tipo de desecante antes de ser enfriado en contacto con un
evaporador de un acondicionador de aire. La regeneración del
desecante es obtenida mediante el paso del agua que contiene el
desecante sobre el condensador del sistema de aire
acondicionado.
Este sistema presenta varias limitaciones. En
primer lugar, éste deshumidifica todo el aire enfriado. Como la
mayor parte del aire introducido en el deshumidificador proviene
del espacio controlado (y por lo tanto ya es suficientemente seco)
el deshumidificador no extrae mucha agua del aire y en consecuencia
no proporciona mucho enfriamiento al condensador. Esto va a causar
un aumento global de la temperatura del desecante y una reducción de
la eficacia de ambos deshumidificador y acondicionador de aire. Un
segundo problema es que este sistema no es modular, es decir que el
deshumidificador debe estar provisto como parte del sistema. Además,
el hecho de, añadir un deshumidificador a un sistema de aire
acondicionado existente y de integrar el deshumidificador y el
acondicionador de aire para formar el sistema de esta patente,
parece imposible.
También se conoce otro tipo de sistema de
deshumidificación/acondicionamiento de aire. En este tipo de
sistema, como descrito, por ejemplo en las patentes estadounidenses
5.826.641 y 5.791.153, un desecante seco está dispuesto en el aire
que entra en el acondicionador de aire para secar el aire de
entrada antes de ser enfriado. El calor residual (en forma de aire
de salida del condensador) del acondicionador de aire es
posteriormente puesto en contacto con el desecante que ha absorbido
la humedad del aire de entrada para secar el desecante. No
obstante, debido a la temperatura relativamente baja del aire que
sale del acondicionador de aire, la cantidad de producto secado
disponible del desecante es relativamente baja.
La patente de referencia estadounidense
4.180.
985 describe también un sistema en el que se utiliza desecante líquido como el medio de secado para el sistema de deshumidificación. Aquí de nuevo, la temperatura baja del gas de salida del acondicionador de aire reduce sustancialmente la eficiencia del sistema.
985 describe también un sistema en el que se utiliza desecante líquido como el medio de secado para el sistema de deshumidificación. Aquí de nuevo, la temperatura baja del gas de salida del acondicionador de aire reduce sustancialmente la eficiencia del sistema.
Los deshumidificadores basados en desecante de la
técnica precedente requieren en general el desplazamiento del
desecante desde una primera región en la que éste absorbe la
humedad hasta una segunda región de regeneración. En el caso de
desecantes sólidos, esta transferencia es obtenida mediante un
desplazamiento físico del desecante desde una sección de
deshumidificación hasta una sección de regeneración, por ejemplo
mediante la disposición del desecante sobre una rueda, correa o un
medio rotativo similar. En sistemas de desecante líquido, en
general se proveen dos bombas, una para bombear el líquido hacia la
sección de regeneración y la otra para bombear el líquido desde la
sección de regeneración hasta la sección de deshumidificación. En
algunas formas de realización, una única bomba es utilizada para
bombear de una sección a otro, con el flujo de retorno provisto por
gravedad.
El funcionamiento de los sistemas de aire
acondicionado estándar y de los sistemas de desecante descritos
anteriormente está ilustrado con la ayuda de la figura 1. La figura
1 muestra un gráfico de temperatura versus una humedad absoluta
donde las curvas de isoentalpía y de humedad isorelativa están
superpuestas. Unos acondicionadores de aire normales funcionan según
el principio de enfriamiento del aire de entrada mediante el paso
de éste sobre unas bobinas de enfriamiento. Considerando el hecho
de que las condiciones iniciales del aire se encuentran en el punto
marcado con una X, el aire es en primer lugar enfriado (curva 1)
hasta que su humedad relativa sea de 100% en ese momento se asocia
otro enfriamiento con una condensación de la humedad en el aire.
Con el fin de extraer el líquido del aire en ese lugar, éste debe
ser enfriado a una temperatura que es muy inferior a la de una zona
de bienestar 4. El aire es calentado para ser llevado hasta la zona
de bienestar, en general mediante una mezcla de éste con el aire ya
calentado en el espacio que ha sido enfriado. Este exceso de
enfriamiento para conseguir una deshumidificación es una causa
principal de eficacia baja en estos sistemas, en condiciones
determinadas.
En efecto, unos sistemas deshumidificadores
normales calientan el aire al mismo tiempo que extraen el aire de
éstos. Durante la deshumidificación (curva 2) la entalpía cambia
difícilmente, ya que no hay ninguna extracción de calor del sistema
de aire / desecante. Esto produce un aumento de la temperatura de
ambos, del desecante y del aire que secar. Este exceso de calor
debe entonces ser extraído por el sistema de aire acondicionado,
reduciendo su eficacia.
En todos los sistemas deshumidificadores una
fuerza mecánica debe ser ejercida para transferir el desecante en
al menos una dirección entre una sección de regeneración y una
sección de deshumidificación de éstos. Para los sistemas de
líquidos, se proveen unas bombas para bombear el líquido en ambas
direcciones entre las dos secciones o entre los depósitos en las dos
secciones. Mientras que el bombeo parece necesario para transmitir
la humedad y / o los iones de desecante entre las dos secciones, la
transferencia es acompañada también por una transferencia de calor
indeseable.
Un aspecto de algunas formas de realización
preferidas de la invención se refiere a un deshumidificador /
acondicionador de aire combinados en el que se ha previsto un nivel
de integración relativamente bajo. En unas formas de realización
preferidas de la invención, el calor generado por el condensador es
utilizado para extraer el líquido del desecante. No obstante, a
diferencia de la técnica anterior indicada más arriba, el
condensador del acondicionador de aire continúa a ser enfriado por
el aire exterior. El aire calentado que produce el acondicionador
de aire, que contiene el calor de salida, es utilizado para extraer
la humedad del desecante.
En contraste con la técnica precedente, donde el
aire calentado es la única fuente de energía para la regeneración
del desecante, en unas formas preferidas de realización de la
invención, una bomba de calor es utilizada para transmitir energía
desde un desecante relativamente frío para calentar el desecante
durante la regeneración, además del calor suministrado desde la
salida de la parte del acondicionador de aire del sistema. Esto
produce un sistema en el que no es necesario que el acondicionador
de aire sobre enfríe el aire para extraer la humedad y que el
deshumidificador caliente el aire para extraer la humedad. Esto es,
en contraste con los sistemas de la técnica precedente, donde una u
otra de estas etapas ineficientes debe ser realizada.
En algunas formas de realización preferidas de la
invención los deshumidificador / acondicionador de aire combinados
en los que sólo el aire "fresco", no tratado está sometido a
una deshumidificación antes del enfriamiento por el acondicionador
de aire. Esto permite que el deshumidificador y el acondicionador
de aire funcionen con gran eficacia, ya que el deshumidificador
funcionará sólo con aire húmedo "fresco" y el acondicionador
de aire enfriará sólo aire relativamente seco.
De esta manera, en unas formas preferidas de
realización de la invención, la cantidad de calor de escape
generado por el acondicionador de aire es relativamente alta y las
necesidades de calor del deshumidificador son relativamente bajas,
ya que una parte más importante del calor para la regeneración es
suministrada por la bomba de calor.
Según un aspecto de la invención un método simple
de integración de un acondicionador y de un deshumidificador de
aire está provisto. De acuerdo con una forma de realización
preferida de la invención, el acondicionador y deshumidificador de
aire son unidades separadas sin conductos para el aire que conectan
las unidades. No obstante, a diferencia de las unidades no
integradas de la técnica precedente, la presente invención presenta
unas ventajas en cuanto a la utilización del calor de salida del
acondicionador de aire para proporcionar energía de regeneración al
deshumidificador.
Según un aspecto de algunas formas de realización
preferidas de la invención, en el estado permanente, la humedad es
transferida desde la parte deshumidificadora de un sistema hasta el
regenerador sin necesidad de transferir el líquido desde el
regenerador al deshumidificador.
En general, en sistemas deshumidificadores
líquidos, la humedad debe ser transferida desde la sección
deshumidificadora hasta la sección regeneradora. Como la humedad
está en forma de desecante rico en humedad (de concentración baja),
esto se realiza por bombeo o al contrario por transferencia del
desecante. Como el desecante contiene también iones de desecante,
éstos deben ser devueltos al deshumidificador para mantener el
nivel iónico de desecante necesario para una deshumidificación. Esto
se consigue en general mediante el bombeo de un desecante de alta
concentración desde la sección regeneradora hasta la
deshumidificadora. No obstante, además del bombeo de iones, también
se transfiere humedad. Mientras que la energía extra utilizada para
el bombeo puede o no ser importante, la transferencia involuntaria
de calor implícito durante el bombeo de la humedad que vuelve al
deshumidificador es importante con respecto a la reducción de la
eficacia del sistema.
En una forma de realización preferida de la
invención, los depósitos en las secciones deshumidificadora y
regeneradora están conectadas por una vía de paso que permite
únicamente un flujo limitado. Preferiblemente, la vía de paso tiene
la forma de una abertura en una pared común a ambos depósitos.
Durante el funcionamiento, la absorción de
humedad en la sección de deshumidificación aumenta el volumen en el
depósito deshumidificador, produciendo el flujo, por gravedad, de
un desecante rico en humedad (de concentración baja) desde el
depósito deshumidificador hacia el depósito regenerador. Este flujo
transporta también un flujo de iones de desecante, que deben ser
devueltos a la sección deshumidificadora. Como se ha indicado
anteriormente, en la técnica precedente se obtiene esto mediante un
bombeo de una solución desecante rica en iones desde la sección
regeneradora hasta la deshumidificadora. En una forma de
realización preferida de la invención, se consigue el flujo de
retorno de iones, mediante una difusión de iones, por la abertura,
desde el depósito regenerador de alta concentración hasta el
depósito de concentración baja. Los inventores han descubierto que
de forma inesperada, la difusión es suficiente para mantener una
concentración requerida de iones en la sección deshumidificadora y
que el flujo de retorno no está asociado con una transferencia de
calor indeseable asociada con la transferencia de humedad
(caliente) junto con los iones, como en la técnica precedente.
En unas formas particularmente preferidas de
realización de la invención, no se utiliza ninguna bomba para
transmitir el desecante entre los depósitos o entre la sección
deshumidificadora y el regenerador, en cada dirección.
Por lo que se proporciona de acuerdo con una
forma de realización preferida de la invención, un sistema
acondicionador y deshumidificador de aire para el control del
ambiente de un área controlada, de acuerdo con las reivindicaciones
independientes 1 y 14 y las reivindicaciones dependientes de
éstas.
Unas formas de realización particulares de la
invención serán descritas en referencia a la descripción siguiente
de unas formas de realización preferidas junto con las figuras,
donde unas estructuras, elementos o partes similares que aparecen
en más de una figura son preferiblemente identificadas con el mismo
o con un número similar en todas las figuras donde aparecen, en las
que:
La figura 1 muestra las curvas de enfriamiento y
de deshumidificación para unos sistemas convencionales de
acondicionamiento y de deshumidificación de aire;
La figura 2 muestra esquemáticamente una unidad
deshumidificadora, utilizable en un sistema de deshumidificación /
aire acondicionado combinadas de aire, de acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención;
La figura 3 muestra esquemáticamente una segunda
unidad deshumidificadora, que puede ser utilizada en un sistema
combinado de deshumidificación / acondicionamiento de aire, de
acuerdo con una forma de realización alternativa preferida de la
invención;
La figura 4 muestra esquemáticamente un sistema
de una unidad deshumidificadora, de acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención, que también puede ser
utilizada en sistemas de deshumidificación / acondicionamiento de
aire de acuerdo con una forma de realización preferida de la
invención;
La figura 5 muestra las curvas de
deshumidificación de los sistemas descritos con respecto a las
figuras 2 a 4 junto con las de los sistemas convencionales de
acondicionamiento y de deshumidificación de aire; y
La figura 6 es un diagrama esquemático de un
sistema combinado deshumidificador / acondicionador de aire según
una forma de realización preferida de la invención.
En algunas formas de realización preferidas de la
invención, los deshumidificadores descritos en las Aplicaciones de
solicitantes de PCT PCT/IL97/00372 depositada el 16 de noviembre de
1997 y de PCT/
IL98/00552, depositada el 11 Noviembre de 1998, cuyas descripciones han sido incorporadas en la presente como referencia, son utilizados como el deshumidificador 42. Estas aplicaciones fueron publicadas el 27 de mayo de 1999; como los documentos WO 99/26025 y WO 99/26026 respectivamente. Estos fueron publicadas después del depósito de la aplicación a partir de la cual la presente aplicación ha reivindicado la prioridad y fueron incorporadas como referencia en ésas. Debido a la utilidad de estos deshumidificadores en la presente invención, los deshumidificadores descritos ahí son descritos aquí de manera detallada.
IL98/00552, depositada el 11 Noviembre de 1998, cuyas descripciones han sido incorporadas en la presente como referencia, son utilizados como el deshumidificador 42. Estas aplicaciones fueron publicadas el 27 de mayo de 1999; como los documentos WO 99/26025 y WO 99/26026 respectivamente. Estos fueron publicadas después del depósito de la aplicación a partir de la cual la presente aplicación ha reivindicado la prioridad y fueron incorporadas como referencia en ésas. Debido a la utilidad de estos deshumidificadores en la presente invención, los deshumidificadores descritos ahí son descritos aquí de manera detallada.
En referencia primero a la figura 2, un sistema
de deshumidificación 10, tal como descrito en las aplicaciones
mencionadas arriba, comprende, como sus dos secciones principales
una cámara de deshumidificación 12 y una unidad regeneradora 32. El
aire húmedo entra en la cámara de deshumidificación 12 por una
entrada de aire húmedo 14 y el aire seco sale de la cámara 12 por
una salida de aire seco 16. Preferiblemente, el desecante 28 es
bombeado por una bomba 20 de un depósito para desecante 30 por un
tubo 13 hacia una serie de boquillas 22. Estas boquillas rocían una
pulverización fina de desecante al interior de la cámara 12, que
está preferiblemente llena de un material esponjoso de celulosa 24
como el que se usa habitualmente en la técnica para estos
propósitos. Más preferiblemente, el desecante gotea simplemente
sobre el material esponjoso. El desecante se filtra lentamente
hacia abajo a través del material esponjoso al interior del depósito
30. El aire húmedo que entra en la cámara por la entrada 14 entra
en contacto con las gotitas de desecante. Puesto que el desecante
es higroscópico, éste absorbe el vapor de agua del aire húmedo y el
aire secado es expulsado por la salida 16. Preferiblemente, el
depósito 30 está situado en el fondo de la cámara 12 de tal manera
que el desecante de la esponja 24 cae directamente al interior del
depósito.
En esta forma de realización, una bomba 35 y un
motor asociado 37 bombean el desecante desde una extensión de
depósito 30 al interior de un tubo 13. Un separador 38 recibe el
desecante desde un tubo 13 y envía una parte del desecante hacia
unas boquillas 22 y la otra parte hacia una unidad regeneradora 32.
Una válvula o constricción 39 (preferiblemente una válvula o
constricción regulable) puede estar provista para controlar la
proporción del desecante conducida hacia el regenerador 32. Si se
utiliza una válvula o constricción regulable, la cantidad de
desecante es preferiblemente controlada en función de la cantidad
de humedad en el desecante.
La cámara 34 incluye un intercambiador térmico 36
que calienta el desecante para extraer parte del vapor de agua que
ha absorbido, regenerando así este último.
El desecante líquido regenerado es transferido de
vuelta al depósito 30 por un tubería 40 y un tubo 42 de material
esponjoso tal como el que llena la cámara 12. El tubo 40 está
preferiblemente incluido en una cámara 58 que posee una entrada 60
y una salida 62. El aire, en general del exterior del área donde el
aire va a ser modificado, por ejemplo desde una salida del
acondicionador de aire, tal como descrito a continuación, entra en
la cámara por la entrada 60 y elimina la humedad adicional que es
evaporada a partir del desecante aún caliente en el tubo 42. El
aire que sale en la salida 62 elimina esta humedad y también la
humedad que ha sido eliminada del desecante en el regenerador.
Preferiblemente un ventilador (no mostrado) en la salida 62 aspira
el aire desde la cámara 58.
De manera alternativa o adicionalmente, el calor
es transferido desde el desecante líquido regenerado hasta el
desecante de entrada o en el regenerador mediante la disposición de
los dos flujos de desecante en contacto térmico (pero no físico) en
una sección de transferencia térmica (no mostrada). De manera
alternativa o adicionalmente, una bomba de calor puede ser usada
para transferir energía adicional desde el desecante más fresco que
sale del regenerador hacia el desecante más caliente que entra en
el regenerador, de tal manera que el desecante que vuelve al
depósito es realmente más frío que el desecante que entra en la
cámara 58.
Preferiblemente, un sistema de bomba de calor 44
está provisto que extrae el calor del desecante en el depósito 30
de manera a proporcionar energía al intercambiador térmico 36.
Preferiblemente, esta bomba de calor incluye (además de un
intercambiador 36 que es el condensador del sistema) un segundo
intercambiador térmico 46 en el depósito 30, que es el evaporador
del sistema, y una válvula de expansión 56. Con esta transferencia
de energía se obtiene una temperatura reducida del desecante que
está en contacto con el aire que ha sido secado reduciendo de esta
manera la temperatura del aire seco. En segundo lugar, esta
transferencia de energía reduce la necesidad global de energía para
poner en funcionamiento el regenerador, en general mediante un
aumento hasta un factor de 3. Como la energía utilizada por el
proceso de regeneración representa la necesidad de energía más
importante para el sistema, esta reducción del uso de energía puede
tener un efecto más importante sobre la eficacia global del
sistema. Además, este método de calentamiento del desecante en el
regenerador puede ser completado por un calentamiento directo,
mediante el uso de una bobina térmica o del calor residual de un
acondicionador de aire asociado.
Se debe entender que la proporción de vapor de
agua en el desecante en el depósito 30 y en el desecante regenerado
debe situarse en general en límites determinados, dichos límites
dependen del desecante particular utilizado. Un límite inferior del
nivel de humedad necesario es que se necesita disolver el desecante
de tal manera que el desecante se encuentra en la solución y no se
cristaliza. No obstante, cuando el nivel de humedad es demasiado
alto, el desecante ya no es eficaz con respecto a la extracción de
la humedad del aire que entra en la cámara 12. De esta manera, el
nivel de humedad es preferible dirigido y controlado. Se debe tener
en cuenta que algunos desecantes son líquidos en ausencia de
humedad absorbida. El nivel de humedad en estos desecantes no
necesitan ser controlado tan estrechamente. No obstante, incluso en
estos casos el proceso de regeneración (en el que se utiliza
energía) debería ser realizado únicamente cuando el nivel de
humedad en el desecante está por encima de cierto nivel.
Esta función de control es obtenida en general
mediante una medición del volumen de desecante, que aumenta con el
aumento de humedad. Un método preferido de medición del volumen del
líquido en el depósito se efectúa mediante la medición de la
presión en un recipiente invertido 50 que posee su abertura
dispuesta en el líquido en el depósito. Un tubo 52 está dispuesto a
partir del recipiente 50 hasta una probeta 54. A medida que el
volumen de desecante aumenta desde la absorción de humedad, la
presión medida por el indicador 52 aumenta. Como el volumen de
desecante en la cámara deshumidificadora y en el regenerador es
bastante constante, éste proporciona una buena indicación de la
cantidad de desecante y por lo tanto de la cantidad de humedad
absorbida en el desecante. Cuando el nivel de humedad aumenta por
encima de un valor programado, el calor en la cámara 34 es activado.
En una forma de realización preferida de la invención, cuando el
nivel de humedad es inferior a otro valor, inferior programado, el
calentador es desconectado.
Otros factores que pueden influir en los momentos
de activación y de desactivación del proceso de regeneración son la
temperatura del aire seco, la eficacia de regeneración y la
eficacia de la bomba de calor. En algunas formas de realización
preferidas de la invención, puede ser adecuado prever algún
calentamiento directo de desecante durante el proceso de
regeneración.
En otras formas de realización, unas bombas de
calor u otros medios de transferencia de calor (no mostrados para
simplificar) están provistos para transferir calor desde el aire
seco que sale de la cámara 12 y o desde el aire húmedo calentado
que sale de la cámara regeneradora 34, para calentar el desecante
en su recorrido hacia o en la cámara 34. Si se utilizan las bombas
de calor, la fuente de calor puede estar a una temperatura inferior
a la del desecante al que es transferido.
Se debe entender que el enfriamiento del
desecante en el depósito puede producir el aire secado que sale del
deshumidificador que posee la misma, o preferiblemente una
temperatura inferior al aire húmedo que entra en el
deshumidificador, incluso antes de cualquier enfriamiento opcional
adicional de aire seco. Esta característica es especialmente útil
en lugares donde el deshumidificador es utilizado en climas cálidos
donde la temperatura ambiente ya es elevada.
Como se ha indicado anteriormente, uno de los
problemas de los sistemas deshumidificadores es el problema de
determinar la cantidad de agua en la solución de desecante de
manera a poder mantener el contenido de agua de la solución
deshumidificadora en una gama apropiada.
Un deshumidificador autorregulador 100, que se
autorregula con respecto al contenido de agua de la solución de
desecante y en consecuencia no requiere ninguna medición del
volumen o del contenido de agua de la solución de desecante, es
mostrado en la figura 3. Además, el deshumidificador funciona hasta
alcanzar una humedad predeterminado y luego deja de reducir la
humedad, sin ningún control o interrupción.
El deshumidificador 100 es similar al
deshumidificador 10 de la figura 1, con varias diferencias
significantes. Primero, el sistema no requiere ninguna medición del
contenido de agua y en consecuencia no posee ninguna medida
volumétrica para el desecante. No obstante, dicha medición puede
estar prevista como medida de seguridad si la solución se vuelve
demasiado concentrada.
En segundo lugar, la bomba de calor transmite el
calor entre dos flujos de solución de desecante transferidos desde
un depósito 30 (que es dividido de manera apropiada en dos partes
30A y 30B conectadas mediante unas tuberías 30C), es decir que un
primer flujo es bombeado hacia unas boquillas 22 mediante un
sistema de bomba 130, por un conducto 102 y un segundo flujo es
bombeado hacia una unidad regeneradora 32 mediante un sistema de
bomba 132, por un conducto 104.
Preferiblemente, unas tuberías 30C (que incluyen
las tuberías bypass mostradas) están diseñadas de tal manera que su
efecto más importante consiste en generar un nivel común de la
solución en unas partes 30A y 30B. En general, es apropiado que las
temperaturas de las dos partes de depósito sean diferentes. Esto
produce necesariamente distintas concentraciones de desecante. No
obstante, en general se considera adecuado prever alguna mezcla
entre las secciones, mediante un bombeo por las tuberías bypass
mostradas con el fin de transferir la humedad de una parte a otra.
En una forma de realización preferida de la invención una
temperatura diferencial de 5ºC o más es mantenida, más
preferiblemente, de 10ºC o más y más preferiblemente de 15ºC o
incluso de más. Por consiguiente, en una forma de realización
preferida de la invención, una parte del depósito 30A está a una
temperatura de 30ºC o más y una parte del depósito 30B está a una
temperatura de 15ºC o
menos.
menos.
En la figura 3, se muestra una construcción
diferente de una unidad regeneradora 32, que es similar a la de la
sección deshumidificadora. Además, en la figura 3, ninguna sección
posee un material esponjoso de celulosa. Este material puede ser
añadido a la forma de realización de la figura 3 o puede ser
omitido de la forma de realización de la figura 2 y sustituido por
el mecanismo de pulverización de la figura 3.
En una forma de realización preferida de la
invención, aplicable a la figura 2 o 3, las boquillas de
pulverización no son utilizadas. Preferiblemente, las boquillas de
pulverización son reemplazadas por un sistema rociador a partir del
cual el líquido cae en gotas sobre la esponja de celulosa para mojar
la esponja continuamente. Estos sistemas son mostrados, por ejemplo
en el documento de referencia PCT/IL98/00552 mencionado
anteriormente.
Volviendo a la figura 3, el sistema de bomba de
calor 44 extrae el calor de la solución de desecante en el conducto
102 y lo transmite al desecante en el conducto 104. El sistema de
bomba de calor 44 contiene preferiblemente, además de los
componentes incluidos en la forma de realización de la figura 2, un
intercambiador térmico opcional 136 para transferir parte del calor
del refrigerante que sale del intercambiador térmico 104 al aire de
regeneración. Preferiblemente, también el compresor es enfriado por
el aire de regeneración. No obstante, cuando el aire es muy
caliente, el aire adicional, no usado en el regenerador, puede ser
usado para el enfriamiento del compresor y del refrigerante. De
manera alternativa, sólo este aire es usado para este tipo de
enfriamiento.
El calentamiento obtenido con el aire que entra
en el regenerador aumenta la capacidad del aire para extraer la
humedad del desecante. Una bomba de calor 44 está dispuesta para
transferir una cantidad de calor fija. En una forma de realización
preferida de la invención, el grado de humedad disponible es
determinado para controlar la cantidad de calor transferida entre
los dos flujos.
Se considera el sistema mostrado en la figura 3,
con el aire que entra en la cámara deshumidificadora a 12 a 30
grados C y 100% de humedad. Además se establece que la cantidad de
líquido extraído del aire reduce su humedad a 35% sin reducir la
temperatura. En esta situación, la cantidad de calor transferida
entre los flujos de solución de desecante sería igual al calor de
evaporación del agua extraída del aire, de tal forma que la
temperatura de la solución de desecante que cae al interior del
depósito 20 desde la cámara 12 está a la misma temperatura que la
que entra en éste, excepto que ésta ha absorbido una cantidad
determinada de humedad del aire.
Además se establece que el regenerador está
dispuesto, de tal manera que con estas mismas temperatura y
humedad, éste elimina la misma cantidad de agua de la solución de
desecante. Esto puede requerir una introducción de calor (además
del calor disponible en la bomba de calor).
Además se establece que la introducción de aire
en la cámara deshumidificadora presenta una humedad inferior, por
ejemplo de 80%. Para conseguir esta humedad, se extrae menos
líquido (ya que la eficacia de la eliminación del agua depende de
la humedad) y por consiguiente, la temperatura de la solución
desecante que sale de la cámara deshumidificadora cae también. No
obstante, puesto que una cantidad inferior de agua entra en la
solución de desecante desde la cámara deshumidificadora, la cantidad
de agua extraída de la solución en el regenerador cae también. Esto
produce un nuevo equilibrio con una cantidad inferior de agua
extraída y la solución de desecante a una temperatura inferior. Con
un desecante de temperatura inferior se obtiene un aire más fresco.
Por consiguiente, la temperatura del aire de salida disminuye
también. No obstante, la humedad relativa permanece sustancialmente
idéntica. Se debe entender que una reducción de la temperatura del
aire de entrada tiene sustancialmente el mismo efecto.
En general, el sistema es autorregulador, con la
acción de deshumidificación desactivada en cierto nivel de humedad.
El nivel de humedad en el que éste se desarrolla va a depender de
la capacidad de la solución pulverizada desde las boquillas 22 para
absorber la humedad y de la aptitud de la solución y de la capacidad
de la solución pulverizada desde las boquillas 22' para liberar
humedad.
En general a medida que el aire en la entrada 14
se vuelve menos húmedo (humedad relativa) el deshumidificador tiene
menos capacidades para extraer la humedad de éste. Por lo que, la
solución es enfriada en cada tránsito a través del conducto 102 y
el porcentaje de desecante en la solución en 30B alcanza cierto
nivel. De forma similar, como se elimina menos humedad del aire, la
solución en 30A se vuelve más concentrada y se elimina menos
humedad de ésta (lo único que ocurre es que ésta es calentada). En
algún momento, tanto la eliminación como la absorción de humedad
por la solución se detienen ya que las soluciones respectivas que
entran en las cámaras deshumidificadora y regeneradora se
encuentran en estabilidad con el aire hacia o desde el cual la
humedad es transferida habitualmente.
Se tiene que entender que este grado de humedad
puede ser ajustado mediante el cambio de la cantidad de calor
transferida entre las soluciones en los conductos 102 y 104. Cuando
se transfiere un calor más importante, el desecante en la cámara de
deshumidificación es más fresco y el desecante en la cámara de
regeneración más caliente. Esto mejora la capacidad de
transferencia de la humedad tanto de la cámara de deshumidificación
como del regenerador y el punto de equilibrio de la humedad se
reduce. Para menos calor bombeado desde la parte deshumidificadora
hasta la parte regeneradora, se va a conseguir una humedad
superior. Además, el punto de ajuste dependerá en cierta medida de
la humedad relativa del aire que entra en el regenerador.
La figura 4 muestra otro deshumidificador 200, en
el que no se necesita ningún bombeo de desecante. A excepción de lo
que se describe más abajo, en general dicho deshumidificador es
idéntico al de la figura 3, excepto que no se produce ningún bombeo
del líquido desecante entre los pozos 30A y 30B. (la figura 4 no
presenta una distribución tan diferente a la de la figura 3.) los
inventores han descubierto de manera inesperada que una abertura de
forma y dimensiones apropiadas, tal como la abertura 202 que
conecta los dos pozos provee una vía adecuada para prever la
transferencia requerida entre los dos pozos.
En general, en un sistema de desecante líquido
tal como el de las figuras 3 o 4, el pozo 30B (el pozo de la cámara
de deshumidificación 12) acumula una humedad adicional encima del
pozo 30A (el pozo del regenerador 32). Esta humedad adicional debe
ser transferida al pozo 30A o directamente al regenerador con el
fin de extraer la humedad del desecante. Además, la concentración
de desecante en el pozo 30B es muy inferior al la del pozo 30A, y
la proporción de desecante en el pozo 30A debe ser aumentada
continuamente de manera a mantener altas la eficacia y la capacidad
de secado de regeneración.
Una manera de enfrentarse a este problema
consiste en usar un único pozo, como en el dispositivo de la figura
2. No obstante, esto implica que la temperatura es sustancialmente
la misma para los desecantes de deshumidificación utilizados y la
que se está regenerado. Esto produce una pérdida de eficacia.
En el deshumidificador de la figura 3, los pozos
son mantenidos separados y las bombas son utilizadas para bombear
el líquido desde un pozo a otro. Esto permite mantener una
temperatura diferencial entre los pozos y en consecuencia entre el
regenerador y las secciones de deshumidificación. Como se ha
indicado anteriormente, el tubo 30C es construido de tal manera que
sólo se realiza una transferencia de líquido mínimo entre los
pozos, conservando una temperatura diferencial relativamente
alta.
No obstante, la transferencia de líquido en la
figura 3 no es ineficiente, puesto que el desecante es transferido
inevitablemente desde la sección de deshumidificación al
regenerador y la humedad es transferida a la sección de
deshumidificación del regenerador. Además, para mantener la
temperatura diferencial, también se mantiene un equilibrio
indeseable de humedad y de desecantes en los pozos, aunque éste sea
reducido por el bombeo. (La concentración de desecante es superior
en el pozo regenerador que en el pozo de la sección
deshumidificadora) Con estos dos efectos se obtiene una eficacia
reducida de ambas secciones del deshumidificador.
El aparato de la figura 4 resuelve este problema
mediante la transferencia de los desecantes y de las sales por
medio de una difusión entre los líquidos en los pozos, en una forma
preferida al bombeo de la solución de desecante entre los pozos. De
esta manera, en una base neta, sólo unos iones de sal de desecante
son transferidos desde el pozo regenerador hacia las bombas, y sólo
la humedad, en una base neta es transferida desde el pozo
deshumidificador hacia el pozo regenerador.
En una forma de realización preferida de la
invención, una abertura 202 está provista entre los pozos 30A y
30B. El tamaño y la posición de esta abertura es elegida de manera
a proporcionar una transferencia de iones de agua y de sal de
desecante entre los pozos sin cantidad indeseable de transferencia
térmica, en particular del depósito más caliente al más frío. En la
práctica, el tamaño de la apertura puede aumentar, de tal forma que
en plena deshumidificación, el caudal de calor entre los pozos se
sitúa a un nivel aceptable. Cuando el agujero es demasiado grande,
se forma un caudal de calor del depósito regenerador más caliente
al depósito deshumidificador de enfriamiento. El caudal de calor
indeseable puede estar determinado por medición de la temperatura
próxima al agujero y de la comparación de ésta con la temperatura
en la solución volumétrica en el pozo. Cuando el agujero es
demasiado grande, en general se va a formar un caudal térmico
significante del pozo 30B al pozo 30A. Cuando el tamaño de agujero
es demasiado reducido, la transmisión de iones se reduce y la
eficacia global se reduce.
Se debe entender que la forma de realización de
la figura 4 provee preferiblemente unas temperaturas diferenciales
del mismo orden (o incluso superiores) a las de la figura 3.
Aunque el tamaño es preferiblemente determinado
empíricamente según el modo descrito anteriormente, en sistemas
experimentales ejemplares, pero no limitados, la abertura es
rectangular, de ángulos redondeados y poseen una anchura de 1 a 3
cm (preferiblemente de 2 cm aproximadamente) y una altura de 1 a 10
cm, dependiendo de la capacidad del sistema. Preferiblemente, el
agujero está situado en el fondo del compartimiento entre los
depósitos, de manera a aprovechar la alta concentración de sal en el
depósito regenerador en el fondo del depósito. La altura adicional
permite que el sistema funcione incluso en condiciones extremas
cuando una cristalización (que puede bloquear la abertura) tiene
lugar al fondo del depósito.
Se debe entender que las dimensiones y posición
de la abertura o aberturas dependen de muchos factores y que el
ejemplo mencionado arriba fue determinado experimentalmente.
Se debe tener en cuenta algunos puntos
principales sobre el deshumidificador de la figura 4. Existe un
caudal neto de humedad, a través de la abertura 202 desde el
depósito 30B hasta el depósito 30A cuando el sistema ha alcanzado
un estado de equilibrio y que las condiciones del aire son
constantes. De hecho esto era previsible puesto que la sección
deshumidificadora añade continuamente humedad al desecante y que el
regenerador extrae continuamente la humedad de éste. Durante la
operación, la concentración de iones en el depósito 30A es
generalmente superior a la del depósito 30B. Esto se comprobará, ya
que en el 30A el desecante se concentra continuamente y que en el
30B se diluye continuamente. Esta diferencia de concentración
produce un flujo de iones difusivo desde el depósito 30A al
depósito 30B, por la abertura 202. No obstante, esto es equilibrado
por el caudal de iones del depósito 30B a 30A provocado por el
caudal de solución en esta dirección. Con lo que ningún caudal neto
de iones es obtenido de un depósito a otro. Durante los períodos de
cambio de condiciones del aire de entrada, puede haber un caudal
transitorio neto de iones.
Durante una puesta en marcha transitoria, la
cantidad total de solución líquida de desecante aumenta por medio
de la adición de humedad extraída del aire. Esto significa que
durante este periodo transitorio existe una transferencia neta de
iones de desecante del depósito 30B al 30A que produce la
concentración de desecante en el depósito 30B inferior a la del
depósito 30A durante el estado permanente.
En un sistema práctico, durante el estado
permanente, la temperatura del desecante en el depósito 30B es de
15ºC y la concentración de 25% en peso de sal. Preferiblemente, la
sal utilizada es cloruro de litio, ya que es una sal estable con
una capacidad de desecación relativamente alta. El bromuro de litio
es un desecante aún mejor, pero menos estable; también puede ser
utilizado. Otras sales utilizables incluyen cloruro de magnesio,
cloruro de calcio y cloruro sódico. Otros desecantes líquidos,
conocidos en la técnica también pueden ser utilizados.
La temperatura y concentraciones para el depósito
30A son de 40ºC y 35%. Se debe entender que la concentración en el
depósito 30A puede ser más alta (sin cristalización) que en el
depósito 30B debido a la temperatura más alta del desecante. Cuando
el sistema se detiene, las concentraciones y temperaturas se vuelven
iguales en poco tiempo. Por supuesto, estos números van a variar
mucho según la temperatura y humedad del aire que ha sido
acondicionado y el "punto de ajuste" del deshumidificador (tal
como determinado mediante el ajuste de la bomba de calor), entre
otros factores.
En la forma de realización preferida de la
invención, no hay ninguna transferencia de materiales entre los
depósitos, excepto a través de la abertura y no se utiliza ninguna
bomba para la transferencia.
La figura 5 muestra un diagrama, similar al de la
figura 1, a excepción de los sistemas de desecante de las figuras 2
a 4 que están representados por una línea 3. Esto muestra que el
enfriamiento del desecante en la parte deshumidificadora, mediante
la bomba de calor, produce sólo un pequeño cambio de la temperatura
del aire. Esto significa que el aire tratado por el
deshumidificador no necesita ni ser enfriado por el acondicionador
de aire de aire (como en el caso de los sistemas de desecante de la
técnica precedente) ni ser calentado como se necesita cuando los
sistemas de aire acondicionado son utilizados para extraer la
humedad. Esto permite que el sistema de acondicionamiento de aire
realice el trabajo que mejor hace, que consiste en la extracción de
calor del aire, al mismo tiempo que éste se libera de cualquier
efecto secundario debido al hecho de tener un deshumidificador
conectado con él, por ejemplo, el calentamiento del aire al
interior del acondicionador de aire por el deshumidificador.
La figura 6 es un diagrama esquemático de un
sistema combinado deshumidificador/acondicionador de aire 310 en el
contexto de un acondicionador de aire dividido 312, tal como se
utiliza habitualmente para enfriar un área cerrada tal como una
habitación grande 314 en una casa. El acondicionador de aire 312,
en su forma más sencilla, comprende una entrada de aire para la
habitación 316 que lleva el aire de la habitación por un conducto
318 hasta un evaporador 320 que enfría el aire. El aire de la
habitación es conducido hasta un evaporador 320 por medio de un
ventilador 322 y sale del evaporador por una salida de aire de
habitación 324 hasta una habitación 314.
El refrigerante calentado es comprimido por un
compresor 324 (mostrado en una parte exterior del acondicionador de
aire 312) y pasa a un condensador 328. El condensador 328 es
enfriado por el aire exterior que pasa al interior de una entrada
de enfriamiento 330 por un ventilador 332. El aire calentado sale
por la parte exterior 326 a través de una salida de calor residual
334.
El refrigerante enfriado comprimido es expandido
en un mecanismo de expansión 336 y vuelve al evaporador 320 de
manera a ser utilizado para enfriar el aire de la habitación.
Además, el acondicionador de aire 312 comprende
una entrada de aire fresco 338 a través de la cual el aire fresco
entra a la habitación. La cantidad de aire fresco es generalmente
controlada por un sistema deflector o desviador 341. Uno o ambos
deflectores o desviadores 340 pueden estar previstos, según la
cantidad y el tipo de control en función de la proporción de aire
fresco requerido. El aire fresco es mezclado con el aire que
proviene de la habitación y es conducido hacia el evaporador
320.
El acondicionador de aire 312, tal como descrito,
es totalmente convencional en cuanto a su diseño. En algunas formas
de realización preferidas de la invención, otros tipos de sistemas
de aire acondicionado pueden ser utilizados de manera
apropiada.
En algunas formas de realización preferidas de la
invención, una unidad deshumidificadora 342 es utilizada para
aumentar la eficacia y la capacidad de enfriamiento del
acondicionador de aire.
Un deshumidificador 342, en un diagrama
esquemático simplificado comprende una unidad de secado 344 que
recibe aire del exterior por una entrada de aire húmeda 346 y
distribuye aire secado en una salida de aire secado 348. El aire es
secado en una unidad 344 mediante su paso a través de una emisión
de vapor, o similar, de desecante líquido o solución de desecante.
La humedad del aire es absorbida por el desecante. En una forma de
realización preferida de la invención, la salida de aire secado 348
comunica con una entrada de aire fresco 338 del acondicionador de
aire 312, preferiblemente, a través de un conducto 349.
Preferiblemente, como la impedancia de la unidad de secado es
relativamente baja, no se necesita ninguna bomba de aire, añadida
al ventilador 322 del acondicionador de aire. No obstante, ésta
puede estar previsto, en algunas formas de realización de la
invención.
invención.
El desecante con agua absorbida es transferida a
un regenerador 350 en el que el desecante es regenerado mediante la
eliminación de la humedad de éste, mediante el calentamiento del
desecante. En una forma de realización preferida de la invención,
este calentamiento (y la eliminación del vapor de agua extraído del
desecante) se realiza mediante el paso del aire caliente a través
del desecante (preferiblemente el desecante está en forma de emisión
de vapor u otra forma dividida delicadamente). El aire caliente
relativamente seco entra en el deshumidificador por una entrada 352
y sale por una salida 354. Este aire caliente está provisto
conveniente y eficientemente, de acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención, mediante una conexión de la
salida de calor residual 334 del acondicionador de aire 312 con la
entrada 352 del deshumidificador. Puesto que la reducción de la
presión en el regenerador 350 es muy baja, en unas formas de
realización preferidas de la invención, no se necesita ningún
ventilador u otra bomba de aire además del ventilador 332 del
acondicionador de aire 312 para desplazar el aire a través del
regenerador.
Al mismo tiempo, en una forma de realización
preferida de la invención, no se requiere ningún ventilador
suplementario para el desplazamiento del aire dentro o al exterior
del deshumidificador, dicho ventilador o ventiladores pueden estar
presentes, si conviene, por ejemplo si se debe integrar un
acondicionador y deshumidificador de aire dispuestos solos tal como
descrito en la presente.
En una forma de realización preferida de la
invención, el acondicionador y deshumidificador de aire comparten
un panel de control común a partir del cual ambos son controlados y
desde el cual, preferiblemente, todas las funciones susodichas
pueden ser o no activadas, o ajustadas.
En unas formas de realización preferidas de la
invención, uno de los sistemas de las figuras 1 a 3 es utilizado en
forma de deshumidificador 342. En estas formas de realización de la
invención, la toma 348 de la figura 4 corresponde a la toma 16 de
las Figuras 1 a 3, la toma 352 corresponde a la toma 60, la toma
346 corresponde a la toma 14 y la toma 354 corresponde a la toma
62. También se debe entender que el deshumidificador 342 está
ilustrado en una forma muy esquemática en la figura 4 y que, por
ejemplo, la disposición de los elementos puede ser diferente y
muchos elementos no son mostrados en la figura. 4. Además, para la
forma de realización de la figura 3 las bombas mostradas en la
figura 4 no están presentes. Tampoco se muestran las bombas de calor
de las figuras 1 a 3 en la figura 4, aunque éstas, preferiblemente,
están presentes en el sistema.
El sistema 310 presenta varias ventajas con
respecto a la técnica precedente. Como se puede ver fácilmente en
la figura 4, el deshumidificador 342 puede ser un elemento añadido
al acondicionador de aire 312, que puede ser una unidad estándar.
La función de secado del aire entrante, realizado de manera muy
ineficiente por el acondicionador de aire, es transferida a un
deshumidificador más eficiente que utiliza el calor residual del
acondicionador de aire para la mayor parte de su energía (sólo se
necesita energía para bombear el desecante entre el secador 344 y
el regenerador 350). La capacidad del sistema acondicionador de
aire para el enfriamiento es mejorada puesto que ya no necesita
secar el aire. De hecho, la eficacia de la unidad combinada aumenta
con el aumento de temperatura en contraste con los sistemas de
acondicionador de aire normales. Mientras que el calor disponible
es el calor producido por el acondicionador de aire durante el
enfriamiento de todo el aire, el deshumidificador seca sólo una
parte del aire, es decir el que es introducido en la habitación.
Este equilibrio significa que los requisitos de calentamiento para
el deshumidificador pueden ser obtenidos en general de manera
sencilla mediante el aspirador del acondicionador de aire.
Además, mientras que los sistemas de aire
acondicionado no son adecuados para un uso en situaciones de gran
humedad, de bajas temperaturas, el sistema de la presente invención
resulta también eficaz en estas situaciones.
Un dispositivo de combinación tal como descrita
anteriormente, ha demostrado tener una capacidad de enfriamiento de
60% con respecto al propio acondicionador de aire, y una mejora de
eficacia de 30% con respecto al uso de un acondicionador de aire en
sí, para la misma calidad de aire de interior.
La invención ha sido descrita en el contexto de
unas formas de realización no limitativas particulares. No
obstante, las personas expertas en la técnica realizarán otras
combinaciones de aire acondicionado y de deshumidificadores de
acuerdo con la invención, tal como definidas en las
reivindicaciones. Por ejemplo, en la figura 2, el calor es extraído
del desecante líquido en el pozo. De forma alternativa, podría ser
extraído del desecante líquido que es transportado hacia la cámara
de secado. En las figuras 3 y 4 el calor es bombeado desde el
desecante líquido al mismo tiempo que es conducido hacia la cámara
de secado. De manera alternativa, puede ser extraído del desecante
líquido en un pozo que recibe el líquido portador desde la cámara
de secado. La figura 2 muestra un tipo diferente de regenerador de
las figuras 3 y 4. En algunas formas de realización preferidas de la
invención, los tipos de regeneradores son intercambiables. La
figura 2 muestra el calor transferido por la bomba de calor al
líquido en la cámara de regeneración. De forma alternativa, o
adicionalmente, puede ser transferido al desecante líquido que es
transportado a la cámara de regeneración (como en las figuras 3 y
4). Finalmente, aunque no se muestra en las figuras, el calor puede
ser transferido al líquido en el pozo 30A de las dos figuras 3 y 4.
Además, aunque se muestran muchas características en las formas de
realización preferidas, algunas de estas características, aunque
deseables, no son esenciales.
Los términos "comprise", "include" o
"have" o sus conjugados, como utilizados en las
reivindicaciones significan "incluyen pero no limitan a".
Claims (17)
1. Sistema deshumidificador que comprende:
- un desecante líquido en dos depósitos (30A, 30B), de los que uno contiene una concentración de desecante superior al otro;
- una unidad deshumidificadora (12) en la que se introduce aire húmedo y desde la cual se extrae aire menos húmedo después de la deshumidificación mediante un desecante líquido transferido a ésta;
- una unidad regeneradora (32) que recibe una solución de desecante que ha absorbido aire húmedo y extrae de éste la humedad; y
- una vía de paso (202) que conecta los depósitos, y existe a través de esta vía de paso, durante la operación en estado permanente del deshumidificador, un caudal neto de humedad del depósito que posee la concentración de desecante inferior hacia el otro depósito sin la presencia de caudal neto de iones de desecante a través de la vía de paso,
- donde ningún bombeo de desecante líquido es efectuado de un depósito al otro.
2. Deshumidificador según la reivindicación 1
donde la vía de paso es una abertura tal que el nivel de desecante
líquido en los dos depósitos es el mismo.
3. Deshumidificador según la reivindicación 1 o
reivindicación 2 donde dicha transferencia de humedad se efectúa
por gravedad.
4. Deshumidificador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 donde no hay transferencia de desecante
líquido entre los depósitos excepto a través de unas aberturas que
conectan los depósitos.
5. Deshumidificador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 donde los dos depósitos incluyen un primer
depósito (30A) que recibe dicho desecante líquido de dicha cámara
de deshumidificación después de que dicho desecante haya absorbido
la humedad en ésta.
6. Deshumidificador según la reivindicación 5,
donde un desecante líquido es transferido al cámara de
deshumidificación desde el primer depósito.
7. Deshumidificador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 donde los dos depósitos incluyen un segundo
depósito (30B) que recibe dicho desecante líquido de dicho
regenerador después de la extracción de la humedad de éste.
8. Deshumidificador según la reivindicación 7 en
el que el desecante líquido es transferido a la cámara de
regeneración de dicho segundo depósito.
9. Deshumidificador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8 y que incluye una bomba de calor (48, 36,
56, 44) que transfiere calor de un desecante líquido relativamente
más fresco a un desecante líquido relativamente más caliente.
10. Deshumidificador según la reivindicación 9
donde la bomba de calor bombea el calor desde el depósito que tiene
la concentración más baja de desecante hasta el que tiene la
concentración más alta de desecante.
11. Deshumidificador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10 donde una temperatura diferencial de al
menos 5ºC es mantenida entre el primer y segundo depósitos.
12. Deshumidificador según la reivindicación 11
donde la temperatura diferencial es de al menos 10ºC.
13. Deshumidificador según la reivindicación 11
donde la temperatura diferencial es de al menos
15ºC.
15ºC.
14. Método de deshumidificación que utiliza un
deshumidificador que tiene una unidad deshumidificadora (12) que
tiene un primer depósito (30A) de desecante líquido y un
regenerador (32) que tiene un segundo depósito (30B) de desecante
líquido, dicho desecante líquido comprende un desecante disuelto en
agua, donde el líquido en dichos primer y segundo depósitos que
están conectados por una vía de paso (202), método que
comprende:
- la introducción de aire húmedo en dicha unidad deshumidificadora en una manera tal que la humedad es extraída de dicho aire húmedo, diluyendo el desecante líquido en el primero depósito y aumentando su volumen;
- la extracción de la humedad del regenerador de tal manera que el desecante líquido en el segundo depósito se vuelve más concentrado y se reduce en volumen;
- la transferencia del desecante líquido de dicho primer depósito a dicho segundo depósito dejando fluir el desecante líquido que contiene humedad y una cantidad de desecante de dicho primer a dicho segundo depósito por dicha vía de paso; y
- la transferencia de una cantidad de iones de desecante, igual a dicha cantidad desde el segundo depósito hasta el primero depósito a través de dicha vía de paso, de tal manera que; durante la operación en estado permanente del deshumidificador, no hay ningún caudal neto de iones de desecante a través de dicha vía de paso, donde ningún bombeo de desecante líquido es efectuado de un depósito a otro.
15. Método según la reivindicación 14 donde el
desecante líquido no es bombeado de un depósito a otro.
16. Método según la reivindicación 14 donde el
líquido es transferido entre los depósitos únicamente a través de
las aberturas entre los depósitos.
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16 donde el desecante líquido es transferido
de dicho primer depósito a dicho segundo depósito únicamente por
gravedad.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
WOPCT/IL99/00142 | 1999-03-14 | ||
IL9900142 | 1999-03-14 |
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