ES2307355A1

ES2307355A1 - Generador de agua potable por condensacion del vapor del aire.

Info

Publication number: ES2307355A1
Application number: ES200501685A
Authority: ES
Inventors: Enrique Veiga Gonzalez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2008-11-16

Abstract

Generador de agua por condensación del vapor del aire. Se trata de la obtención de agua potable por condensación del vapor de agua del aire mediante el apoyo de una instalación frigorífica. La particularidad de nuestro sistema es que no necesita agua de otras fuentes, pues ella misma la obtiene de la humedad del aire. El aire después de ser filtrado, es enfriado con el aire de retorno ya tratado. Posteriormente es enfriado por debajo del punto de rocío con lo que el vapor de agua empezará a condensar. Obteniendo agua potable semejante a la de lluvia, el aire deshidratado sigue la evolución y se empleará para enfriar el aire entrante y al líquido frigorígeno, con lo que aumentaremos sensiblemente el rendimiento del generador.

Description

Generador de agua potable por condensación del vapor del aire.

Se trata de la obtención de agua potable, condensando la humedad absoluta del aire, con el apoyo de una instalación frigorífica y mediante intercambiadores de calor diseñados a tal fin.

Este sistema es adecuado para todo tipo de plantas, desde los grandes consumos industriales hasta los pequeños consumos, inclusive los destinados a cubrir la necesidades del hogar.

En el estado de la técnica ya constan máquinas para obtener agua potable, partiendo tanto del agua marina como de otros tipos. LA PARTICULARIDAD DE NUESTRA INVENCIÓN ES QUE NO NECESITA AGUA DE OTRAS FUENTES, PUESTO QUE SE OBTIENE DE LA HUMEDAD DE AIRE.

El presente estudio se dividirá en dos partes:

a) Descripción de la evolución del aire a tratar dentro del Generador de Agua

b) Descripción de la instalación frigorífica de apoyo.

a) Descripción de la evolución del aire a tratar dentro del generador de agua

Punto (1): Filtros. Representa los filtros por los que se hará pasar el aire a tratar, estos filtros retendrán las partículas sólidas en suspensión que pueda contener el aire. El caudal de aire aspirado dependerá de sus características: temperatura y humedad relativa. El aire es aspirado por la turbina (6) controlada por el termostato (20) y por el variador de velocidad (19).

Punto (2): Intercambiador entálpico

En este punto el caudal del aire ya tratado y frío lo hacemos pasar, en su retorno, por este intercambiador entálpico, donde enfriará el aire entrante con lo que aumentaremos el rendimiento de la instalación.

Punto (3): Evaporador

Es el evaporador de la instalación frigorífica. Estará suficientemente dimensionado para poder descender la temperatura del aire entrante hasta cerca de +/-0°C. Con lo que podremos lograr una cantidad de agua potable lo suficientemente interesante, como para poder asegurar que este invento es un método adecuado, económico y no contaminante, para la obtención de agua potable. El agua obtenida es tratada en el Punto (21): Lámpara de rayos ultravioleta, mediante radiación ultravioleta para garantizarla bacteriológicamente y en el Punto (22) Dosificador de sales, mediante sales adecuadas para hacerla digestible. Todo el agua se almacenará en el Punto (23): Deposito de agua, y se recogerá en el Punto (16) Grifo.

El aire desde su entrada en el evaporador, evoluciona primero siguiendo la línea de humedad constante hasta alcanzar la línea de saturación, continuando por esta línea hasta la salida del evaporador, condensando casi todo el vapor de agua que contenga un 75% aproximadamente. A la salida del evaporador se encuentra punto (4): Compuerta Igualadora de Presión, que tiene la misión de igualar las pérdidas de carga del aire a través del evaporador, con lo que cada parte de éste recibe la misma cantidad de aire. A partir de este punto y dado que el aire tiene una temperatura de 0°C lo haremos pasar por los siguientes puntos: el punto (2): intercambiador entálpico (ya comentado), donde bajaremos la temperatura del aire aspirado, a continuación lo haremos pasar por el Punto (5): Intercambiador aire-líquido, donde enfriaremos el líquido frigorífico procedente del condensador punto (8), aumentando el rendimiento de la instalación frigorífica a continuación se encuentra el Punto (6): Turbina, tiene la misión de aspirar el aire procedente del exterior a través de los puntos comentados anteriormente, estará regulado por el termostato (20) y el variador de velocidad de la turbina (19), de tal forma adaptará la carga térmica del aire a la potencia de la instalación frigorífica. Desde este punto el aire sigue su evolución y mezclado con el aire aspirado por el ventilador (9) ayudará a bajar la temperatura de condensación en el condensador (8).

b) Descripción de instalación frigorífica de apoyo

Describiremos en este punto la instalación frigorífica que hemos calculado, pero indicamos que esta instalación puede ser de cualquier otro tipo o métodos empleados en la técnica del frío industrial o comercial, si bien hay que aclarar que la instalación de intercambiadores de calor, para aprovechar el aire ya tratado pero frío, hacen que esta instalación frigorífica pueda trabajar con alto rendimiento en climas muy calurosos. partiendo del compresor (12), realizaremos la compresión del fluido frigorífico en cuestión, siguiendo una linea de evolución muy próxima a la adiabática teórica, con lo que lograremos un rendimiento muy importante del compresor, con el ahorro de energía necesaria en este proceso.

Los gases comprimidos y calientes son impulsados hacia el condensador (8).

Este condensador, estará refrigerado por el aire del ventilador (9) y por el aire de retorno procedente de la turbina (6) del condensador (8), el fluido frigorífico ya licuado es enviado al recipiente de líquido (7) y de allí al intercambiador (5) donde es subenfriado con el aire de retorno. Desde este punto el fluido frigorífico es recogido en el recipiente de líquido (18), desde donde pasa, a través del separador de aspiración (17); donde es subenfriado una vez más, a la válvula termostática (25) y del distribuidor (31), al evaporador (3) donde se expansiona enfriando el aire que circula por este evaporador. A partir de aquí, el fluido frigorífico, una mezcla de gas líquido, inicia el camino de retorno al compresor (12) a través del separador de aspiración (17), donde son separadas las partículas líquidas, y de la válvula de regulación de presión de aspiración (15).

La instalación constará también de los elementos de seguridad y regulación zona del compresor: correspondientes para el buen funcionamiento de la misma:

Presostatos de alta y baja (13), manómetro de baja (31), manómetro de alta (32),

Presostato diferencial de aceite (33), separador de aceite (11), válvula de retención (10),

Válvulas de cierre (27), válvula solenoide de arranque (14), cuadro eléctrico (24)

Línea de líquido, después del condensador (8):

Válvula de seguridad (30), filtro de líquido (29), visor de líquido (28), válvula de cierre (27).

Zona del evaporador

Válvula termostática (25), válvula de solenoide (26), válvula de cierre (27), distribuidor (31).

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención se hace constar expresamente que cualquier modificación de detalle que se introduzca en la misma, quedará incluida dentro de esta protección, en tanto que no altere fundamentalmente su finalidad característica.

Claims

1. Generador de agua potable por condensación del vapor de agua ambiente que comprende:

-: Filtros (1), de rejilla, de carbón activo u otros, colocados a la aspiración el aire. Impiden la penetración de partículas sólidas en suspensión y olores.

-: Intercambiador entálpico (2), el aire que entra es subenfriado por el aire ya tratado, con lo que se aumenta el rendimiento del generador.

-: Evaporador (3), al estar a una temperatura por debajo del punto de rocío del aire, se produce la condensación del vapor del aire. Estará formado por serpentines aleteados de acero inoxidable.

-: Intercambiador aire-líquido (5), el aire ya deshidratado enfría el fluido frigorífico, antes de la válvula expansión, con lo que se aumenta el rendimiento de la instalación.

-: Turbina (6), con regulador de velocidad, regula el caudal del aire a tratar dependiendo de sus condiciones de temperatura y humedad.

-: Condensador (8), calculado para trabajar con salto de temperatura de 5°C. Al objeto de de trabajar en climas extremadamente cálidos.

-: Ventilador (9) para la refrigeración del condensador, con regulación de velocidad de giro, de esta forma podemos tener la presión de condensación deseada.

-: Depósito acumulador de agua (23), el agua obtenida es acumulada en este depósito, fabricado en acero inoxidable u otro.

-: Grifo de purga (16), el agua se recoge por medio de este elemento.

-: Lámpara de radiación ultravioleta (21), desinfecta y elimina completamente los virus, que pueda contener el agua.

-: Compresor (12), alternativo o de tornillo, comprime los gases del fluido frigorífico hasta la presión de condensación.

: Aclaramos que en caso de utilizar un método de absorción, los elementos de la instalación frigorífica serán, como es lógico, distintos a los especificados.

-: Variador de velocidad de la turbina (19), en función de la temperatura del aire a la salida del evaporador.

-: Separador de aceite (11)

-: Recipiente de líquido (7 y 18), el fluido frigorífico es acumulado en este recipiente antes de pasar a la siguiente fase.

-: Separador de aspiración (17), el gas procedente del evaporador es separado de posibles partículas líquidas, antes de ser aspirados por el compresor.