IT201800010853A1

IT201800010853A1 - ELECTRICITY RECOVERY UNIT FOR AIR EXTRACTION SYSTEMS

Info

Publication number: IT201800010853A1
Application number: IT102018000010853A
Authority: IT
Inventors: Simone Migliaccio
Original assignee: Simone Migliaccio
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-14

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE attached to patent application for INDUSTRIAL INVENTION

avente per titolo having as title

RECUPERATORE DI ENERGIA ELETTRICA PER IMPIANTI DI ESTRAZIONE DI ARIA ELECTRICITY RECOVERY UNIT FOR AIR EXTRACTION SYSTEMS

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo in grado di utilizzare l’aria emessa dagli impianti di estrazione ed espulsione di aria canalizzata, nonché di ventilazione industriale, che può trovare applicazione in ambito domestico, industriale, in esercizi pubblici e/o privati ed in qualsiasi altro ambiente che richiede la presenza di un impianto di riscaldamento, ventilazione, condizionamento e/o depurazione dell’aria. The present invention relates to a device capable of using the air emitted by ducted air extraction and expulsion systems, as well as industrial ventilation, which can find application in the domestic, industrial, public and / or private establishments and in any other environment that requires the presence of a heating, ventilation, conditioning and / or air purification system.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Le risorse naturali per produrre energia elettrica sono utilizzate senza alcun limite e il risultato è un crescente inquinamento. La sensibilità verso la natura sta diventando sempre più radicato in noi: molti sono gli sprechi a partire dall’energia elettrica fino all’acqua. È possibile fare qualcosa con metodi innovativi e alternativi. Natural resources to produce electricity are used without limits and the result is increasing pollution. Sensitivity to nature is becoming more and more rooted in us: there are many wastes from electricity to water. It is possible to do something with innovative and alternative methods.

Se pensiamo all’energia, la mente propone immagini di motori, linee elettriche, sistemi che generano calore. Pochi istanti, e si passa inevitabilmente a riflettere su inquinamento, impatto ambientale e sui modi di rendere più “verde” quella energia: quali fonti usare, che macchinari scegliere. È un buon modo di ragionare. Tuttavia, c’è un’altra strada. Più innovativa. Quella che permette di riutilizzare l’energia già presente in molti sistemi presenti nel mondo, e che di solito viene sprecata. È quello che fa il recuperatore di energia elettrica per impianti di estrazione di aria (R.E.I.E.A.). If we think of energy, the mind offers images of motors, power lines, systems that generate heat. A few moments, and one inevitably goes on to reflect on pollution, environmental impact and on ways to make that energy "greener": which sources to use, which machinery to choose. It is a good way of thinking. However, there is another way. More innovative. The one that allows you to reuse the energy already present in many systems in the world, and which is usually wasted. This is what the electrical energy recovery unit for air extraction systems (R.E.I.E.A.) does.

Lo spreco energetico non è un problema di poco conto. Basti pensare a tutti gli stabili in cui sia presente un espulsore di aria, edifici civili, edifici pubblici, privati. Energy waste is no small problem. Just think of all the buildings in which there is an air expeller, civil buildings, public buildings, private ones.

I sistemi che utilizzano elettricità per l’espulsione di aria, sono dei veri spreconi. L’obbiettivo è prendere tutto ciò che lasciano indietro e farne uso. Con il recuperatore di energia elettrica per impianti di estrazione di aria si recupera l’energia dove a nessuno viene in mente di cercarla. Systems that use electricity to expel air are real waste. The goal is to take everything they leave behind and make use of it. With the electricity recovery unit for air extraction systems, energy is recovered where no one can think of looking for it.

Un recuperatore di energia elettrica per impianti di estrazione di aria è una apparecchiatura destinata a recuperare gran parte dell’energia elettrica utilizzata nei processi industriali e non, in impianti di estrazione ed espulsione di aria canalizzata, nonché di ventilazione industriale. An electrical energy recovery unit for air extraction systems is equipment designed to recover much of the electricity used in industrial and non-industrial processes, in ducted air extraction and expulsion systems, as well as industrial ventilation.

Gli impianti di ventilazione ed estrazione di aria canalizzati sono presenti in tutto il mondo in quantità importanti come centinaia di milioni in funzione quotidianamente, basti pensare ad esempio a grandi centri commerciali, pubblici uffici, etc.. Ducted ventilation and air extraction systems are present all over the world in large quantities such as hundreds of millions in daily operation, just think for example of large shopping centers, public offices, etc.

Il recuperatore di energia elettrica ha la funzione di recuperare l’energia presente nel lancio d’aria creato dalle espulsioni dei predetti impianti. The electricity recovery unit has the function of recovering the energy present in the air throw created by the expulsions of the aforementioned systems.

L’aria viene messa in movimento ed espulsa tramite appositi ventilatori dotati di motori elettrici che assorbono grandissime quantità di kWh, vista la loro costante funzione quotidiana. Fig. 1 The air is set in motion and expelled through special fans equipped with electric motors that absorb huge amounts of kWh, given their constant daily function. Fig. 1

Il RECUPERATORE di energia va posizionato frontalmente alle espulsioni d’aria. The energy RECOVERER must be positioned in front of the air expulsions.

L’aria scorre all’interno del RECUPERATORE che si presenta come un tunnel, all’interno del quale sono posizionate una serie di pale, collegate ad un generatore di corrente. The air flows inside the RECOVERY UNIT which looks like a tunnel, inside which a series of blades are positioned, connected to a current generator.

Per arrivare alla velocità di rotazione necessaria alla resa massima del generatore, vengono inseriti tra l’albero della pala e il generatore un moltiplicatore di giri, che può essere sia con pulegge e cinghia, che con ruote dentate tipo ingranaggio. To reach the rotation speed necessary for the maximum output of the generator, a speed multiplier is inserted between the blade shaft and the generator, which can be either with pulleys and belt, or with gear-type toothed wheels.

Il sistema di percorso a tunnel non crea nessun tipo di influenza sul motore del ventilatore, non aumenta la pressione e la prevalenza nel ventilatore di espulsione. The tunnel path system does not create any kind of influence on the fan motor, it does not increase the pressure and head in the exhaust fan.

Posizionato nel punto giusto, alla distanza giusta, non costituisce un ostacolo all’espulsione d’aria, anzi, è costruito in modo che la stessa venga scaricata in modo fluido. Non si crea alcuna influenza sul motore del ventilatore di espulsione e di conseguenza, non verrà aumentato il consumo di energia dell’estrattore d’aria in funzione. Positioned in the right place, at the right distance, it does not constitute an obstacle to the expulsion of air, on the contrary, it is built so that it is discharged smoothly. No influence is created on the exhaust fan motor and consequently, the energy consumption of the air extractor in operation will not be increased.

La velocità dell’aria calcolata lanciata dalle macchine, varia dai 6 ai 9 metri al secondo per le UTA, e dai 14 ai 25 metri al secondo per le estrazioni industriali. La ventilazione creata dall’espulsione di queste macchine è costante, perfettamente bilanciata, ad una pressione controllata, non eccessiva e di una durata costante di funzionamento dalle 7 alle 24 ore al giorno. Questi dati tecnici, così bilanciati è perfetti ideati per i generatori di corrente, non è possibile trovarli in natura. The calculated air speed launched by the machines varies from 6 to 9 meters per second for AHUs, and from 14 to 25 meters per second for industrial extractions. The ventilation created by the expulsion of these machines is constant, perfectly balanced, at a controlled pressure, not excessive and with a constant duration of operation from 7 to 24 hours a day. These technical data, so balanced and perfect designed for power generators, cannot be found in nature.

Sono ad oggi installati, centinaia di milioni di impianti di espulsione che consumano miliardi di kWh ogni giorno. In particolare, l’apparecchiatura oggetto del presente trovato, nel solo stato italiano, garantirebbe un recupero di energia elettrica di miliardi di kWh ogni ora. Hundreds of millions of rejection systems have been installed to date, consuming billions of kWh every day. In particular, the equipment object of the present invention, in the Italian state alone, would guarantee an electricity recovery of billions of kWh per hour.

Se prendiamo ad esempio 6 canali di espulsione di aria di piccole dimensioni, espellono aria grazie a delle macchine con ventilatori che assorbono circa 3 kWh cadauno, per un totale di 18 kWh. If we take for example 6 small air expulsion channels, they expel air thanks to machines with fans that absorb about 3 kWh each, for a total of 18 kWh.

Ognio recuperatore di energia può recuperare dal 30 al 60% dell’energia che i ventilatori assorbono. Nel caso summenzionato, avremmo un consumo giornaliero totale di circa 432 kWh, per un totale annuo di circa 5.184 kWh. Each energy recuperator can recover from 30 to 60% of the energy that the fans absorb. In the aforementioned case, we would have a total daily consumption of about 432 kWh, for an annual total of about 5,184 kWh.

Grazie al recuperatore di energia elettrica si può recuperare circa 2.592 kWh annui su queste 6 espulsioni, considerando un recupero del 50%, 216 kWh mensili, nonché 9 kWh giornalieri su 18 impiegati. Vorrebbe dire sostanzialmente la diminuzione del 50% dei costi di energia elettrica e di conseguenza di inquinamento. Thanks to the electricity recovery unit, approximately 2,592 kWh per year can be recovered on these 6 expulsions, considering a recovery of 50%, 216 kWh per month, as well as 9 kWh per day on 18 employees. It basically means a 50% decrease in electricity costs and consequently in pollution.

Stando ai dati sopra citati, installando il recuperatore di energia elettrica in ospedali, centri commerciali, industrie, autogrill, fast food, uffici, teatri, piscine e palazzetti dello sport, cliniche, parcheggi coperti, aeroporti, etc, si potrebbero recuperare ogni anno, facilmente, energia elettrica pari alla produzione di 3 centrali nucleari in 1 anno, solo in Italia. According to the aforementioned data, by installing the electricity recovery unit in hospitals, shopping centers, industries, motorway restaurants, fast food restaurants, offices, theaters, swimming pools and sports halls, clinics, covered parking lots, airports, etc., they could be recovered every year, easily, electricity equal to the production of 3 nuclear power plants in 1 year, only in Italy.

Applicazioni Applications

Se osserviamo il funzionamento di una U.T.A. (unità di trattamento dell’aria), svolge la funzione di trattamento dell’aria, ovvero, la riscalda o raffredda, e la ricambia, aspirando nuova aria dall’esterno e espellendo quella viziata garantendo una corretta ossigenazione dei locali. Queste macchine muovono l’aria grazie a ventilatori elettrici interni. Installando un recuperatore di energia elettrica all’uscita dell’aria che le U.T.A. espellono, si riuscirebbe a produrre energia elettrica utilizzando ed incanalando la forza dell’aria espulsa dalle stesse. If we observe the functioning of a U.T.A. (air handling unit), performs the function of air treatment, that is, it heats or cools it, and exchanges it, sucking in new air from the outside and expelling the stale one, ensuring proper oxygenation of the premises. These machines move the air thanks to internal electric fans. By installing an electricity recovery unit at the air outlet that the U.T.A. expel, it would be possible to produce electricity using and channeling the force of the air expelled from them.

Inoltre, se osserviamo il funzionamento dei cosiddetti estrattori di aria, hanno la funzione di aspirare l’aria ed espellerla all’esterno. Vengono utilizzati in svariati impianti, dall’industriale al civile, addirittura nelle aspirazioni dei bagni e delle cappe delle cucine. Anche in questo caso, installando un recuperatore di energia elettrica oggetto di questo trovato, riusciremmo ad incanalare e a sfruttare l’aria espulsa, per produrre energia elettrica. Furthermore, if we observe the operation of the so-called air extractors, they have the function of sucking in the air and expelling it to the outside. They are used in various systems, from industrial to civil, even in the aspiration of bathrooms and kitchen hoods. Also in this case, by installing an electricity recuperator object of this invention, we would be able to channel and exploit the expelled air to produce electricity.

In conclusione, non è necessario produrre energia nuova, quando miliardi di kWh vengono attualmente dispersi nell’atmosfera. Occorre recuperarla, utilizzando questo sistema di recupero. Potremo soddisfare gran parte del fabbisogno di energia elettrica mondiale, senza immettere in atmosfera miliardi di emissioni nocive, senza creare nuovi siti di produzione, senza deturpare il territorio. Il recuperatore di energia elettrica è compatto e viene posizionato utilizzando un piccolo spazio in zone già occupate da macchinari molto più invasivi. In conclusion, it is not necessary to produce new energy, when billions of kWh are currently dispersed in the atmosphere. It must be recovered, using this recovery system. We will be able to meet a large part of the world's electricity needs, without introducing billions of harmful emissions into the atmosphere, without creating new production sites, without disfiguring the territory. The electrical energy recovery unit is compact and is positioned using a small space in areas already occupied by much more invasive machinery.

L'oggetto della presente divulgazione è stato fin qui descritto con riferimento a sue forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito esposte. The object of the present disclosure has been described up to now with reference to its preferred embodiments. It is to be understood that other embodiments may exist which pertain to the same inventive core, all falling within the protection scope of the claims set out below.

Claims

CLAIMS attached to patent application for INDUSTRIAL INVENTION having as title ELECTRICITY RECOVERY UNIT FOR AIR EXTRACTION SYSTEMS 1. Electric energy recovery system (15) for air extraction systems (10), comprising: system for the production of electric energy (15) associated with respective electrical circuits or utilities (12 ', 13', 14 ') suitable for receiving the electricity produced by the recuperator (16) and put back into the domestic, industrial electricity grid, in public and / or private establishments and in any other environment that requires the presence of a heating, ventilation, air conditioning and / or air purification.

2. System according to claim 1, in which the dimensions of the system of the electrical energy recovery plant (15), which uses the air expelled from air extraction plants (10), can be variable, depending on the dimensions of the air extractor (10).

3. System according to claims 1 and 2, in which the shape of the blades used for collecting the expelled air of said system (16), can be horizontal and / or vertical, or at an angle such as to collect as much air as possible.

4. System according to claims 1 and 2, characterized in that a speed multiplier (18) is inserted between the blades to make the most of the force of the expelled air even in the case of minimum force. Said multiplier can be gear and / or belt.

5. System according to any one of the preceding claims (15), characterized in that it uses a permanent magnet generator (12).

6. System according to any one of the preceding claims (15), characterized in that it uses a current alternator (12).

7. System according to any of the preceding claims (15), characterized in that it uses an inverter (13) for the injection into the grid of the electricity produced (14).

8. System according to any of the previous claims (15), characterized in that it uses the most suitable material for the type of air extraction system present (10).

9. System according to any of the preceding claims (15), characterized in that it can be positioned at a calculated distance, suitable for recovering as much air as possible that comes out of the air extraction system present (10).

10. System according to any of the previous claims (15), characterized in that the air conveyed inside it can be both hot and cold.

11. System according to any of the preceding claims (15), characterized in that by using the air expelled from the extraction system (10), it can produce both electricity and so-called single-phase that the so-called three-phase.

12. System according to any of the previous claims (15), characterized in that it can transform the energy produced into energy of any voltage.