IT201900000097A1

IT201900000097A1 - Climate reliever

Info

Publication number: IT201900000097A1
Application number: IT102019000000097A
Authority: IT
Inventors: Roberto Dario
Original assignee: I&M Tech Ltd
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-07-07
Also published as: EP3677864A1

Description

“Mitigatore climatico” "Climate reliever"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione si riferisce ad un mitigatore climatico e metodo per la riduzione dei cambi climatici tramite la riduzione delle temperatura di gas attualmente emessi in atmosfera dopo la loro combustione. The invention relates to a climate mitigator and method for reducing climate changes by reducing the temperature of gases currently emitted into the atmosphere after their combustion.

E’ noto che i centri urbani sono il punto dove si concentra maggiormente l’inquinamento causato da emissioni gassose rilasciate in atmosfera dopo la combustione, tanto che la temperatura locale del luogo di emissione cresce. Questo scenario non solo crea pericoli per la salute o la natura, ma anche pone interrogativi sulla sostenibilità energetica nel lungo periodo vista l’enorme quantità di energia sprecata. It is known that urban centers are the point where the pollution caused by gaseous emissions released into the atmosphere after combustion is concentrated, so much so that the local temperature of the place of emission increases. This scenario not only creates dangers to health or nature, but also raises questions about energy sustainability in the long term given the enormous amount of energy wasted.

Scopo principale dell’invenzione è allora proporre un sistema e metodo per la riduzione delle temperature dei gas emessi e/o di recupero energetico, per risolvere o mitigare uno o più dei problemi descritti, come definito nelle rivendicazioni allegate, ove quelle dipendenti definiscono varianti vantaggiose dell’invenzione. The main purpose of the invention is therefore to propose a system and method for reducing the temperatures of the gases emitted and / or for energy recovery, to solve or mitigate one or more of the problems described, as defined in the attached claims, where the dependent ones define advantageous variants of the invention.

Un aspetto dell’invenzione riguarda un metodo di recupero energetico per recuperare energia da un impianto, in cui avvenga una combustione, posto in - o vicino a - un’area dotata di acquedotto che distribuisce acqua da una sorgente a una pluralità di abitazioni o edifici, con la fase di An aspect of the invention relates to an energy recovery method for recovering energy from a plant, in which combustion occurs, located in - or close to - an area equipped with an aqueduct that distributes water from a source to a plurality of homes or buildings , with the

asportare calore dai gas caldi generati dalla combustione nell’impianto e cedere il calore, in un punto tra la sorgente e detta pluralità, all’acqua dell’acquedotto. remove heat from the hot gases generated by combustion in the system and transfer the heat, at a point between the source and said plurality, to the water of the aqueduct.

La fase di trasferire calore dai gas generati dalla combustione all’acqua dell’acquedotto, ovvero la fase di riscaldare l’acqua dell’acquedotto in un punto tra la sorgente e detta pluralità tramite i gas caldi generati dalla combustione nell’impianto, determina un trasferimento di calore dai gas generati dalla combustione nell’impianto all’acqua dell’acquedotto. Ciò non solo raffredda i gas ma anche permette di recuperare energia termica da essi. Il metodo è allora utilizzabile per il recupero energetico per recuperare energia dai gas caldi dell’impianto e/o per raffreddare la temperatura dei gas emessi in atmosfera dall’impianto. The phase of transferring heat from the gases generated by combustion to the water of the aqueduct, or the phase of heating the water of the aqueduct at a point between the source and said plurality through the hot gases generated by the combustion in the system, determines a transfer of heat from the gases generated by combustion in the system to the water of the aqueduct. This not only cools the gases but also allows thermal energy to be recovered from them. The method can then be used for energy recovery to recover energy from the system's hot gases and / or to cool the temperature of the gases emitted into the atmosphere by the system.

L’impianto di combustione è ad es. una caldaia industriale di una fabbrica o di una abitazione, o una ciminiera o una fornace che scarica in atmosfera i residui gassosi di una combustione. The combustion system is e.g. an industrial boiler of a factory or a house, or a chimney or a furnace that discharges the gaseous residues of a combustion into the atmosphere.

L’area è ad es urbana, come una città o un paese abitato, o in generale un insediamento umano. The area is, for example, urban, like a city or an inhabited country, or in general a human settlement.

L’acquedotto è un sistema di condutture, interrate o di superficie, che porta acqua da una sorgente, ad es. una falda o un serbatoio di accumulo, verso la pluralità di abitazioni e/o una pluralità di edifici industriali. The aqueduct is a system of pipes, underground or on the surface, which carries water from a source, eg. a water table or an accumulation tank, towards the plurality of dwellings and / or a plurality of industrial buildings.

La fase suddetta ha molti vantaggi: The aforementioned stage has many advantages:

si riesce a recuperare molta energia dai gas espulsi dall’impianto trasferendola all’acqua dell’acquedotto, essendo l’acqua dell’acquedotto abbondante e con una capacità quasi infinita di ricevere energia termica; it is possible to recover a lot of energy from the gases expelled from the system by transferring it to the water of the aqueduct, since the water of the aqueduct is abundant and with an almost infinite capacity to receive thermal energy;

sottraendo energia ai gas espulsi dall’impianto essi sono espulsi in atmosfera a temperatura molto inferiore, sicchè ne giova tutto il complesso abitativo e non si formano microclimi; by subtracting energy from the gases expelled from the system, they are expelled into the atmosphere at a much lower temperature, so that the entire housing complex benefits from them and no microclimates are formed;

la temperatura dell’acqua dell’acquedotto aumenta, e viene distribuita alle abitazioni più calda. Così in esse ogni impianto consumerà meno energia per riscaldare l’acqua per i consueti fini domestici. Ciò è vero anche in estate, perché la maggior parte del consumo energetico domestico deriva dal riscaldamento dell’acqua; the water temperature of the aqueduct increases, and is distributed to the warmest homes. Thus, each system in them will consume less energy to heat the water for the usual domestic purposes. This is also true in summer, because most of the domestic energy consumption derives from water heating;

il metodo richiede interventi limitati per una sua applicazione efficace poiché di solito una piccola percentuale degli impianti è responsabile della maggior parte delle emissioni. Allora può bastare la cattura delle emissioni di questa minoranza di impianti per ottenere un notevole impatto migliorativo sulle emissioni totali; the method requires limited interventions for its effective application since usually a small percentage of the plants is responsible for most of the emissions. Therefore, capturing the emissions of this minority of plants may be enough to obtain a significant improvement impact on total emissions;

il ciclo energetico del sistema è positivo. the energy cycle of the system is positive.

Come variante, si riscalda l’acqua dell’acquedotto in detto punto tramite uno scambio - o mezzo scambiatore - di calore. Si può ad es. derivare una o più condutture dell’acquedotto per metterle a contatto con i gas caldi. Oppure delle conduttore dell’acquedotto sono accoppiate ad un circuito chiuso di fluido che viene riscaldato dove i gas sono bruciati e poi trasporta calore all’acquedotto. Il fluido più caldo parte dal sito della combustione e arriva al sito dello scambio termico con l’acquedotto, dove cede calore all’acqua e si raffredda, per poi tornare al sito della combustione. As a variant, the water in the aqueduct is heated at that point through an exchange - or by means of an exchanger - of heat. You can eg. derive one or more pipelines from the aqueduct to put them in contact with hot gases. Or the conductors of the aqueduct are coupled to a closed circuit of fluid which is heated where the gases are burned and then transports heat to the aqueduct. The hottest fluid starts from the combustion site and arrives at the site of the heat exchange with the aqueduct, where it transfers heat to the water and cools, and then returns to the combustion site.

Il sistema moderatore climatico comprendente: The climate moderator system comprising:

un’area urbanizzata; an urbanized area;

un acquedotto territoriale dotato di condotti per distribuire acqua da una riserva d’acqua a una pluralità di abitazioni o edifici nell’area urbanizzata; a territorial aqueduct equipped with ducts to distribute water from a water reserve to a plurality of homes or buildings in the urbanized area;

un impianto di combustione posto in - o vicino a – l’area, l’impianto essendo strutturato per scaricare nell’atmosfera gas caldi come prodotto della combustione; a combustion plant located in - or close to - the area, the plant being structured to discharge hot gases into the atmosphere as a product of combustion;

un mezzo per riscaldare l’acqua dell’acquedotto in un punto tra la sorgente e detta pluralità sottraendo calore ai gas caldi generati dalla combustione nell’impianto. a means to heat the water from the aqueduct at a point between the source and said plurality, subtracting heat from the hot gases generated by the combustion in the system.

In una preferita variante del sistema, in detto punto è presente uno scambiatore di calore per trasferire calore da gas generati dalla combustione ad acqua portata dall’acquedotto. In a preferred variant of the system, in said point there is a heat exchanger to transfer heat from gases generated by combustion to water brought from the aqueduct.

In una preferita variante il sistema comprende In a preferred variant the system comprises

un condotto portante acqua appartenente all’acquedotto e a water carrying pipe belonging to the aqueduct e

un circuito chiuso di fluido circolante da e verso l’impianto, a closed circuit of fluid circulating to and from the plant,

ove il condotto e il circuito chiuso sono termicamente accoppiati in detto punto per trasferire calore dal fluido circolante nel circuito chiuso ad acqua portata dal condotto. where the duct and the closed circuit are thermally coupled at said point to transfer heat from the fluid circulating in the closed circuit to water carried by the duct.

In una preferita variante del sistema il fluido circolante è acqua o un gas. In a preferred variant of the system, the circulating fluid is water or a gas.

In una preferita variante del sistema il fluido circolante è un gas di combustione generato dall’impianto. In a preferred variant of the system, the circulating fluid is a combustion gas generated by the system.

Si noti che il moderatore climatico è in grado di raffreddare la temperatura dei gas emessi in atmosfera e/o sottrarre ai gas energia altrimenti dispersa. I due effetti, se combinati, rendono il sistema altamente ecologico e indicato per il risparmio energetico. It should be noted that the climatic moderator is able to cool the temperature of the gases emitted into the atmosphere and / or subtract otherwise dispersed energy from the gases. The two effects, when combined, make the system highly ecological and suitable for energy saving.

Preferibilmente, nel metodo vi è la fase di controllare la temperatura dell’acqua in corrispondenza del punto di scambio termico con il calore derivato dai gas. Così si possono prevenire indesiderate oscillazioni o sbalzi di temperatura nell’acqua stessa. Più preferibilmente, in base al risultato del suddetto controllo di temperatura dell’acqua si controllano mezzi di regolazione della portata dell’acqua e/o del fluido nel circuito chiuso, per mantenere la temperatura dell’acqua ad una temperatura prestabilita. Preferably, in the method there is the step of controlling the temperature of the water at the point of heat exchange with the heat derived from the gases. Thus, unwanted fluctuations or sudden changes in temperature in the water itself can be prevented. More preferably, based on the result of the aforementioned water temperature control, means of regulating the flow rate of the water and / or fluid in the closed circuit are controlled, to maintain the water temperature at a predetermined temperature.

Analogamente, il sistema mitigatore comprende preferibilmente mezzi per controllare la temperatura dell’acqua (ad es. sensori di temperatura) in corrispondenza del punto di scambio termico con il calore derivato dai gas. Più preferibilmente, il sistema mitigatore comprende mezzi di regolazione della portata dell’acqua e/o del fluido nel circuito chiuso controllati in funzione di un segnale generato da detti mezzi per controllare, in modo da mantenere la temperatura dell’acqua ad una temperatura prestabilita, ad es. tramite un sistema di controllo a retroazione. Similarly, the mitigating system preferably comprises means for controlling the temperature of the water (e.g. temperature sensors) at the point of heat exchange with the heat derived from the gases. More preferably, the mitigating system comprises means for regulating the flow rate of the water and / or the fluid in the closed circuit controlled as a function of a signal generated by said means for controlling, so as to maintain the temperature of the water at a predetermined temperature, eg. through a feedback control system.

I mezzi di regolazione della portata possono essere ad es. delle valvole o delle pompe installate nei condotti dell’acqua e/o del fluido nel circuito chiuso. The means for regulating the flow rate can be, for example. of the valves or pumps installed in the water and / or fluid ducts in the closed circuit.

I vantaggi del metodo saranno comunque più chiari dalla seguente descrizione di una sua preferita forma realizzativa, riferimento facendo all’allegato disegno in cui The advantages of the method will however be clearer from the following description of one of its preferred embodiments, referring to the attached drawing in which

- Fig.1 mostra uno schema di impianto. - Fig. 1 shows a system diagram.

Un acquedotto è formato da condutture 12, interrate o di superficie, che attraversano un territorio per distribuire in modo noto acqua da una sorgente 10, ad es. una falda o un serbatoio di accumulo, ad una pluralità di abitazioni 14. An aqueduct is formed by pipelines 12, underground or on the surface, which cross a territory to distribute water from a source 10 in a known way, e.g. a water table or an accumulation tank, to a plurality of dwellings 14.

In un punto delle condutture 12 è posto uno scambiatore di calore 30, nel quale converge anche un circuito chiuso 20 che porta fluido circolante da e verso un impianto di combustione 22, ad es. una caldaia industriale di una fabbrica, o una ciminiera o una fornace. At one point of the pipes 12 there is a heat exchanger 30, in which also converges a closed circuit 20 which carries circulating fluid to and from a combustion plant 22, e.g. an industrial boiler of a factory, or a chimney or a furnace.

Le frecce indicano nella figura il verso di scorrimento del fluido per ogni condotto. The arrows in the figure indicate the flow direction of the fluid for each duct.

Per lo scambiatore di calore 30 si può usare in teoria ogni tecnologia nota. In theory, any known technology can be used for the heat exchanger 30.

Il fluido circolante nel circuito chiuso 20 può essere un liquido, come ad es. acqua, o un gas, ad es. gli stessi gas caldi prodotti dalla combustione nell’impianto 22. The fluid circulating in the closed circuit 20 can be a liquid, such as e.g. water, or a gas, eg. the same hot gases produced by combustion in the plant 22.

Nello scambiatore 30 l’acqua dell’acquedotto si riscalda grazie all’apporto calorico del fluido nel circuito 20, e di conseguenza i gas caldi espulsi dall’impianto 22 in atmosfera sono più freddi. La temperatura dell’acqua distribuita alle abitazioni 14 è più calda, e i loro impianti consumeranno meno energia per riscaldare l’acqua. In the exchanger 30 the water from the aqueduct heats up thanks to the caloric contribution of the fluid in the circuit 20, and consequently the hot gases expelled from the system 22 into the atmosphere are colder. The temperature of the water distributed to homes 14 is warmer, and their systems will consume less energy to heat the water.

Claims

CLAIMS 1. Method for mitigating the temperature of gases emitted by a combustion plant (22) placed in -or near - an area, eg. urban, equipped with an aqueduct that distributes water from a source (10) to a plurality of buildings or houses (14), with the remove heat from the hot gases generated by combustion in the system and transfer the heat, at a point between the source and said plurality, to the water of the aqueduct.

2. Method according to claim 1, in which in said point a heat exchange is carried out between the gases generated by the combustion and the water brought by the aqueduct.

3. Method according to claim 2, in which in said point (30) a water-carrying duct belonging to the aqueduct and a closed circuit (20) of fluid circulating to and from the system are thermally coupled.

The method according to claim 3, wherein the circulating fluid is water or a gas.

5. Method according to claim 3 or 4, in which the circulating fluid is a combustion gas generated by the plant.

6. Climate moderator system comprising: an urbanized area; a territorial aqueduct equipped with conduits (12) to distribute water from a water reserve (10) to a plurality of homes or buildings (14) in the urbanized area; a combustion plant (22) located in - or near - the area, the plant being structured to discharge hot gases into the atmosphere as a product of combustion; a means (30) to heat the water in the aqueduct at a point between the source and said plurality, subtracting heat from the hot gases generated by the combustion in the system.

7. System according to claim 6, in which in said point there is a heat exchanger (30) to transfer heat from gases generated by combustion to water brought from the aqueduct.

System according to claim 6 or 7, comprising a conduit (12) carrying water belonging to the aqueduct e a closed circuit (20) of fluid circulating to and from the plant, where the duct and the closed circuit are thermally coupled at said point to transfer heat from the fluid circulating in the closed circuit to water carried by the duct.

System according to claim 8, wherein the circulating fluid is water or a gas.

10. System according to claim 8 or 9, in which the circulating fluid is a combustion gas generated by the plant.