ITBO20090710A1 - Metodo e dispositivo di condensazione vapore acqueo - Google Patents

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ITBO20090710A1
ITBO20090710A1 IT000710A ITBO20090710A ITBO20090710A1 IT BO20090710 A1 ITBO20090710 A1 IT BO20090710A1 IT 000710 A IT000710 A IT 000710A IT BO20090710 A ITBO20090710 A IT BO20090710A IT BO20090710 A1 ITBO20090710 A1 IT BO20090710A1
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air
circuit
exchanger
absorber
heat exchange
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IT000710A
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Roberto Segu
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Segu S R L
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?METODO E DISPOSITIVO DI CONDENSAZIONE VAPORE ACQUEO?
La presente invenzione ? relativa ad un metodo ed un dispositivo di condensazione vapore acqueo; in particolare, di condensazione del vapore acqueo contenuto nell?aria di un ambiente esterno al dispositivo stesso.
? noto, di utilizzare un dispositivo di condensazione che comprenda un?unit? di alimentazione aria ed un circuito di scambio termico, che condensi il vapore acqueo contenuto nell?aria per esempio un circuito frigorifero.
Un dispositivo del tipo sopra descritto presenta l?inconveniente di avere un basso rendimento; pertanto, il proprio utilizzo viene giustificato economicamente solo in aree, in cui l?aria presenti un rilevante tasso di umidit? relativa.
Scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo ed un dispositivo di condensazione vapore acqueo, i quali consentano di eliminare l?inconveniente sopra descritto.
Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1.
Secondo la presente invenzione viene fornito un dispositivo di condensazione vapore acqueo secondo quanto licitato nella rivendicazione 6 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 6.
L?invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano degli esempi di attuazione non limitativi, in cui:
- la figura 1 ? una vista schematica, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del dispositivo della presente invenzione;
- la figura 2 ? una vista schematica, con parti asportate per chiarezza, di una prima variante della figura 1;
- la figura 3 ? una vista schematica, con parti asportate per chiarezza di una seconda variante della figura 1; e
- la figura 4 illustra un particolare della figura 1. Nella figura 1, con 1 ? indicato nel suo complesso un dispositivo per la condensazione di vapore acqueo contenuto in aria prelevata da un ambiente esterno. Il dispositivo 1 comprende un?unit? di trattamento aria 2, un?unit? di trattamento acqua 3 ed un corpo C ermetico all?interno del quale ? disposta, almeno in parte, l?unit? di trattamento aria 2.
L?unit? di trattamento aria 2 comprende un primo ed un secondo circuito aria indicati con 4 e, rispettivamente, 5 ed isolati ermeticamente tra loro.
Si osserva che, in seguito, le espressioni ?a monte?, ?a valle?, ?in ingresso? ed ?in uscita? vengono utilizzati facendo riferimento alla direzione di avanzamento di un fluido attraverso un relativo circuito.
Il primo circuito aria 4 comprende, a sua volta, un ventilatore 6a con un motore M1 di azionamento e presenta una bocca di ingresso 7a aria ed una bocca di uscita 8a aria.
Secondo quanto illustrato nella figura 1, il secondo circuito aria 5 comprende un ventilatore 6b con un motore M2 di azionamento e presenta una bocca di ingresso 7b aria e due bocche di uscita 8b. In particolare, il secondo circuito aria 5 presenta un primo tratto 9 ed un secondo tratto 10, disposti in serie tra loro a monte del ventilatore 6b, e comprende un condotto 11 principale ed un condotto di by-pass 12 disposti a valle del ventilatore 6b; il condotto di by-pass 12 ? realizzato come una diramazione del condotto 11.
Preferibilmente, l?unit? di trattamento aria 2 comprende dei filtri F disposti lungo il primo ed il secondo circuito aria 4 e 5 ed in prossimit? di ciascuna bocca di ingresso 7a e 7b e di ciascuna bocca di uscita 8a e 8b.
L?ermeticit? del corpo C e la presenza dei filtri F disposti anche in prossimit? delle bocche di uscita 8a e 8b permettono di utilizzare il dispositivo 1 anche in ambienti polverosi.
L?unit? di trattamento aria 2 comprende, inoltre, uno scambiatore 13 di calore aria-aria di tipo noto ed un assorbitore 14 igroscopico, che sono attraversati sia dal primo sia dal secondo circuito aria 4 e 5. Lo scambiatore 13 ? disposto, lungo il primo circuito aria 4, a monte dell?assorbitore 14 ed ? disposto, lungo il secondo circuito aria 5, a valle dell?assorbitore 14 stesso.
Secondo quanto illustrato nella figura 4, l?assorbitore 14 comprende un corpo scatolare 15, ed una ruota 16 igroscopica, che ? montata all?interno del corpo scatolare 15 in modo girevole attorno ad un proprio asse 17 ed ? collegata ad un motore M3 di azionamento.
Il corpo scatolare 15 comprende un telaio 18 interno, che suddivide una pluralit? di porzioni 19, che sono realizzate come dei compartimenti stagni e ciascuna delle quali ? attraversata da un rispettivo circuito aria 4 o 5. Le porzioni 19 sono isolate ermeticamente e termicamente tra loro. Si osserva che la ruota 16 ? disposta in una posizione centrale del corpo scatolare 15 ed attraversa delle aperture (non illustrate), che sono realizzate sul telaio 18 e che comprendono degli elementi di tenuta noti (non illustrati) disposti a contatto con la ruota 16 stessa, in modo da garantire l?ermeticit? e l?isolamento termico di ciascuna porzione 19.
La ruota 16 ? disposta all?interno del corpo scatolare 15 in modo tale da sporgere, contemporaneamente, all?interno di ciascuna porzione 19 ed in modo che il proprio asse 17 sia parallelo alla direzione dei flussi di aria attraverso il corpo scatolare 15 stesso. La ruota 16 ? realizzata di un materiale con struttura a nido d?ape ed impregnato di materiale essiccante solido adsorbente, ad esempio SILICA GEL.
Secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 3, il secondo circuito aria 5 attraversa due porzioni 19 del corpo scatolare 15; vale a dire, che il circuito 5 attraversa con il primo tratto 9, una prima porzione di evaporazione 19a e con il secondo tratto 10 una seconda porzione di evaporazione 19b dell?assorbitore 14; mentre, il primo circuito aria 4 attraversa una porzione di assorbimento 19c.
L?unit? di trattamento aria 2 comprende, inoltre, un primo ed un secondo circuito di scambio termico indicati con 20 e, rispettivamente, 21.
In particolare, il primo circuito di scambio termico 20 comprende un compressore 22a, un scambiatore a caldo 23a ed uno scambiatore a freddo 24a disposti in serie tra loro. Analogamente, il secondo circuito di scambio termico 21 comprende un compressore 22b, uno scambiatore a caldo 23b, uno scambiatore a freddo 24b ed uno scambiatore a freddo secondario 24c, che ? disposto lungo un ramo secondario D del secondo circuito di scambio termico 21.
Il primo ed il secondo circuito di scambio termico 20 e 21 sono disposti in modo da favorire uno scambio termico col secondo circuito aria 5, in corrispondenza di ciascuno scambiatore a caldo 23 e ciascuno scambiatore a freddo 24.
In particolare, l?unit? di trattamento aria 2 ? disposta in modo tale che il secondo circuito aria 5 attraversi principalmente:
- con il primo tratto 9, lo scambiatore a caldo 23a, la porzione di evaporazione 19a e lo scambiatore a freddo 24a;
- con il secondo tratto 10, lo scambiatore a caldo 23b, la porzione di evaporazione 19b, lo scambiatore a freddo 24b ed il ventilatore 6b; e
- con il condotto 11 lo scambiatore 13.
Secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 3, l?unit? di trattamento aria 2 ? disposta in modo tale che il primo circuito aria 4 attraversi, principalmente,lo scambiatore 13, la porzione di assorbimento 19c ed il ventilatore 6a.
L?unit? di trattamento aria 2 pu? comprendere, in aggiunta, un pressurizzatore 25, che ? atto ad inviare aria esterna prelevata a 10 metri di altezza all?interno del primo circuito aria 4 e del secondo circuito aria 5; in particolare, il pressurizzatore invia aria all?interno del secondo circuito aria 5 in corrispondenza del primo tratto 9 e del condotto di by-pass 12. Si osserva che il pressurizzatore 25 ? atto a ridurre in modo rilevante le probabilit? di danneggiamento del dispositivo 1 in aree a rischio di esplosione secondo le normative ATEX.
L?unit? di trattamento acqua 3 ? disposta in comunicazione con l?unit? di trattamento aria 2 ed al di fuori del corpo C ermetico del dispositivo 1; inoltre, l?unit? di trattamento acqua 3 comprende una pluralit? di unit? di raccolta R condensa, una pluralit? di bacini B esterni ed un serbatoio 29, che ? collegato a ciascuna unit? di raccolta R ed a ciascun bacino B.
Le unit? di raccolta R sono atte a raccogliere la condensa formata lungo l?unit? di trattamento aria 2 e, secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2 le unit? di raccolta comprendono:
- un?unit? di raccolta R1 disposta presso lo scambiatore a freddo 24a;
- un?unit? di raccolta R2 disposta presso lo scambiatore a freddo 24b; e
- un?unit? di raccolta R3 disposta presso lo scambiatore 13.
I bacini B sono atti ad accogliere acqua proveniente da una fonte esterna, in particolare i bacini B comprendono:
- un bacino B1 che ? atto a raccogliere acqua piovana; - un bacino B2 che ? atto a raccogliere acqua caricata dall?esterno; e
- un bacino B3 costituito, sostanzialmente, da una fonte di acqua esterna ad esempio un pozzo od un fiume.
Si osserva che lo scambiatore a freddo secondario 24c ? disposto all?interno del serbatoio 29.
L?unit? di trattamento acqua 3 comprende un condotto di erogazione 30 acqua, disposto a valle del serbatoio 29, ed un?unit? di depurazione 31 di tipo noto disposta lungo il condotto di erogazione 30 stesso; si osserva che l?unit? di depurazione 31 ? atta a trattare anche acqua salina.
I bacini B e le unit? di raccolta R sono collegati al serbatoio 29 mediante delle condutture di tipo noto; preferibilmente, il bacino B3 ? collegato direttamente al condotto di erogazione 30 a monte dell?unit? di depurazione 31. Inoltre, l?unit? di trattamento acqua 3 ? atto a far funzionare in parallelo l?alimentazione dell?acqua al condotto di erogazione 30 sia dal serbatoio 29 sia dal bacino B3.
Il dispositivo 1 comprende, inoltre, un sistema di controllo 26, che comprende a sua volta una pluralit? di sensori, una pluralit? di elementi di regolazione ed ? collegato ai motori M1, M2, M3, ai compressori 22a e 22b ed al pressurizzatore 25.
I sensori comprendono, sostanzialmente, delle sonde S combinate temperatura umidit?, dei sensori di temperatura T, dei pressostati P e dei sensori di livello L.
Gli elementi di regolazione comprendono, sostanzialmente, delle serrande SA, che sono disposte lungo il primo ed il secondo circuito aria 4 e 5, e delle valvole V, che sono disposte lungo il primo ed il secondo circuito di scambio termico 20 e 21.
Il sistema di controllo 26 ? collegato in modo noto, non illustrato per chiarezza, a ciascun sensore S, T P, e L a ciascun elemento di regolazione SA e V, a ciascun motore M1, M2 e M3, a ciascun compressore 22a e 22b ed al pressurizzatore 25.
Secondo le figure da 1 a 3, le sonde S sono disposte, sostanzialmente, a valle ed a monte di ciascun componente dell?unit? di trattamento aria 2; in particolare, secondo quanto illustrato nella figura 1, i sensori comprendono lungo il secondo circuito aria 5:
- una sonda S1a ed una sonda S1b a valle e, rispettivamente, a monte dello scambiatore a caldo 23a;
- una sonda S2a ed una sonda S2b a valle e, rispettivamente, a monte dello scambiatore a freddo 24a;
- una sonda S3a ed una sonda S3b a valle e, rispettivamente, a monte dell?assorbitore 14;
- una sonda S4a ed una sonda S4b a valle e, rispettivamente, a monte dello scambiatore 13; e
- un pressostato P1 a valle dello scambiatore 13.
Inoltre, secondo le figure 1 e 2, i sensori comprendono lungo il primo circuito aria 4:
- una sonda S5a ed una sonda S5b a valle e, rispettivamente, a monte dello scambiatore 13;
- una sonda S6b a valle dell?assorbitore 14; e
- un pressostato P2 a valle del ventilatore 6a.
In generale, le serrande SA sono disposte, sostanzialmente, in prossimit? delle bocche di ingresso 7a, 7b e delle bocche di uscita 8a, 8b dei circuiti aria 4 e 5.
Preferibilmente, il dispositivo 1 comprende una pluralit? di pressostati (non illustrati) che sono connessi, in modo noto e non illustrato, a valle ed a monte di ciascun filtro F e sono collegati all?unit? di controllo 26.
Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, le serrande SA comprendono, lungo il secondo circuito aria 5:
- una serranda SA1 a valle della bocca di ingresso 7b; - una serranda SA2 lungo il condotto di by-pass 12; - una serranda SA3 lungo il condotto 11 a monte dello scambiatore 13; e
- una serranda SA4 tra lo scambiatore 13 e la bocca di uscita 8b.
Sempre secondo le figure 1 e 2, le serrande SA comprendono, lungo il primo circuito aria 4:
- una serranda SA5 a valle della bocca di ingresso 7a; e
- una serranda SA6 tra il ventilatore 6a e la bocca di uscita 8a.
Le valvole V comprendono lungo il secondo circuito di scambio termico 21:
- una valvola V1 a valle dello scambiatore a caldo 23b ed a monte dello scambiatore a freddo 24b;
- una valvola V2 a valle dello scambiatore a freddo 24b ed a monte del compressore 22b;
- una valvola V3 a valle dello scambiatore a caldo 23b ed a monte dello scambiatore a freddo secondario 24c;
- una valvola V4 a valle dello scambiatore a freddo secondario 24c e tra la valvola V2 ed il compressore 22b.
I sensori di livello L sono atti a determinare il grado di riempimento di un dato bacino B o del serbatoio 29, sono disposti lungo l?unit? di trattamento acqua 3 e, in particolare, comprendono:
- un sensore di livello L1 disposto in corrispondenza del bacino B1;
- un sensore di livello L2 disposto in corrispondenza del bacino B2;
- un sensore di livello L3 disposto in corrispondenza del bacino B3; ed
- un sensore di livello L4 disposto in corrispondenza del serbatoio 29.
Il dispositivo 1 comprende, inoltre, una pluralit? di unit? di sterilizzazione 32 di tipo noto, ad esempio del tipo ad UV; preferibilmente, le unit? di sterilizzazione 32 sono disposte in corrispondenza dei filtro F, all?interno del serbatoio 29 ed allo scarico del condotto 30.
Secondo il dispositivo 1 illustrato nella figura 1, i circuiti di scambio termico 20 e 21 sono circuiti frigoriferi e gli scambiatori a caldo 23 sono condensatori e gli scambiatori di calore a freddo 24 sono evaporatori.
Secondo la prima variante illustrata nella figura 2, il primo ed il secondo circuito di scambio termico 20 e 21 comprendono rispettivamente una pluralit? di condotti 35, che sono collegati a delle fonti di riscaldamento RS oppure a delle fonti di raffreddamento RAF, invece di essere collegati ai compressori 22a e 22b del dispositivo 1 della figura 1.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, gli scambiatori a caldo 23 e gli scambiatori a freddo 24 della prima variante sono scambiatori di calore a fluido. Si osserva, che le fonti di riscaldamento RS e le fonti di raffreddamento RAF possono essere disposte all?esterno del corpo C del dispositivo 1 ed il collegamento al primo ed al secondo circuito di scambio termico 20 e 21 ? realizzato mediante condotti di tipo noto, che attraversano il corpo C in corrispondenza di apposite aperture, dove sono disposti elementi di tenuta noti atti a garantire l?ermeticit? del corpo C stesso.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, il primo circuito di scambio termico 20 comprende:
- una unit? di riscaldamento RS1 collegata in ingresso ed in uscita allo scambiatore a caldo 23a; e
- una unit? di raffreddamento RAF1 collegata in ingresso ed in uscita allo scambiatore a freddo 24a.
Sempre secondo quanto illustrato nella figura 2, il secondo circuito di scambio termico 21 comprende:
- una unit? di riscaldamento RS2 collegata in ingresso ed in uscita allo scambiatore a caldo 23b;
- una unit? di raffreddamento RAF2 collegata in ingresso ed in uscita allo scambiatore a freddo 24b; e - una unit? di raffreddamento RAF3 collegata in ingresso ed in uscita allo scambiatore a freddo secondario 24c.
In relazione alla seconda variante illustrata nella figura 3, il dispositivo 1 comprende un?unit? di calore esterna 33 ed il secondo circuito aria 5 comprende un condotto 5? di bypass, che ? collegato al circuito aria 5 a valle del primo tratto 9 ed a monte del secondo tratto 10 ed attraversa l?unit? di calore esterna 33. Il secondo circuito aria 5 comprende, inoltre, una serranda SA7 disposta lungo un ramo del circuito aria 5 disposto in parallelo al condotto 5? di by-pass e tra lo scambiatore a freddo 24a del primo circuito di scambio termico 20 e lo scambiatore a caldo 23b del secondo circuito di scambio termico 21. Si osserva che l?unit? di calore 33 ? disposta all?esterno del corpo C del dispositivo 1 ed il condotto 5? attraversa il corpo C in corrispondenza di due aperture presentanti organi di tenuta di tipo noto (non illustrati) atti a garantire l?ermeticit? del corpo C stesso. Il dispositivo 1 comprende, inoltre, una serranda SA8 ed una serranda SA9 disposte a monte e, rispettivamente, a valle sia dell?unit? di calore 33 sia della serranda SA7. Infine, il dispositivo 1 comprende un riscaldatore 34 elettrico disposto, lungo il secondo circuito aria 5, a monte dello scambiatore a caldo 23b ed a valle delle serrande SA7 e SA9.
Il dispositivo 1 illustrato nella figura 3 comprende, inoltre, una coppia di pressostati (non illustrati) connessi a valle ed a monte (in modo noto e non illustrato) della serranda SA8 e, rispettivamente, SA9 e collegati in modo noto e non illustrato al sistema di controllo 26.
Preferibilmente, l?unit? di calore 33 ? uno scambiatore aria-aria, che ? atto a riutilizzare fumi caldi derivati da operazioni di combustione. In alternativa, lo scambiatore 33 ? definito da un concentratore solare.
Preferibilmente, nella seconda variante illustrata nella figura 3, il secondo circuito di scambio termico 21 comprende una pluralit? di condotti 35 che sono collegati, analogamente a quanto illustrato nella figura 2, a delle fonti di riscaldamento RS oppure a delle fonti di raffreddamento RAF e lo scambiatore a caldo 23b e lo scambiatore a freddo 24b sono scambiatori di calore a fluido.
Il sistema di controllo 26, illustrato nella figura 3, comprende, inoltre, un sensore termico T1 disposto presso la unit? di calore 33 esterna ed ? collegato alle serrande SA7, SA8, SA9 ed al riscaldatore 34.
In quanto segue verr? descritto il funzionamento del dispositivo 1.
Se i sensori di livello L determinano un grado di riempimento dei bacini B inferiore a dei valori prestabiliti, vengono azionati i ventilatori 6 e la ruota 16 dell?assorbitore 14; l?aria viene quindi convogliata, mediante l?azione dei ventilatori 6, all?interno sia del primo sia del secondo circuito aria 4 e 5.
Secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 3, lungo il primo circuito aria 4, l?aria viene:
- convogliata attraverso lo scambiatore 13; e
- essiccata durante l?attraversamento della porzione di assorbimento 19c dell?assorbitore 14.
Inoltre, sempre secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 3, lungo il secondo circuito aria 5, l?aria viene:
- riscaldata dagli scambiatori a caldo 23;
- umidificata durante l?attraversamento sia della porzione di evaporazione 19a sia della porzione di evaporazione 19b;
- raffreddata durante l?attraversamento degli scambiatori a freddo 24, in modo da fare condensare il vapore acqueo in essa contenuto, che viene raccolto nelle relative unit? di raccolta R; e
- convogliata attraverso lo scambiatore 13.
All?interno dello scambiatore 13 avviene, in modo noto, il raffreddamento e la condensazione del vapore acqueo contenuto all?interno del flusso di aria pi? caldo tra quello circolante nel primo circuito aria 4 e quello circolante nel secondo circuito aria 5. La condensa prodotta nello scambiatore 13 viene raccolta all?interno dell?unit? di raccolta R3 e convogliata al serbatoio 29.
All?interno dell?assorbitore 14, il flusso di aria che attraversa una determinata porzione 19 presenta valori di temperatura ed umidit? differenti da quelli che attraversano le altre porzioni 19.
In uso, la ruota 16 dell?assorbitore 14 ? azionata dal motore M3 e la sua velocit? di rotazione ? regolabile; in particolare, si osserva che un settore circolare SC della ruota 16 attraversa ciclicamente ciascuna porzione 19.
Preferibilmente, secondo quanto illustrato nella figura 4, il settore SC attraversa ciclicamente, durante la rotazione della ruota 16, le porzioni 19 secondo la seguente successione: dopo la porzione di assorbimento 19c, attraversa la prima porzione di evaporazione 19a e, successivamente, la seconda porzione di evaporazione 19b.
Il sistema di controllo 26 misura, mediante le sonde S, il valore di temperatura ed umidit? dell?aria lungo il primo ed il secondo circuito aria 4 e 5 e regola il funzionamento dei motori M1, M2, M3 e degli elementi di regolazione in modo da ottimizzare la resa dell?assorbitore 14, degli scambiatori a caldo 23 e degli scambiatori a freddo 24.
In particolare, il sistema di controllo 26 ? atto a massimizzare, contemporaneamente, il rendimento dello scambiatore 13 e dell?assorbitore 14.
In altre parole, il sistema di controllo 26:
- misura i valori di temperatura ed umidit? dell?aria che attraversa l?assorbitore 14 mediante le sonde S1b, S2a, S3a, S3b, S5b e S6b;
- definisce il valore ideale della portata dell?aria attraverso il primo circuito aria 4 ed il secondo circuito aria 5 per ottenere il massimo rendimento nell?assorbitore 14;
- misura i valori di temperature ed umidit? dell?aria attraverso lo scambiatore 13 mediante le sonde S4a, S4b, S5a e S5b;
- definisce il rendimento dello scambiatore 13;
- regola il funzionamento dei motori M1, M2 ed M3 in modo da ottenere il massimo rendimento dello scambiatore 13 e dell?assorbitore 14;
- regola l?apertura delle serrande SA;
- regola il funzionamento dei compressori 22; e
- regola l?apertura delle valvole V.
Si osserva, che in caso di condizioni di lavoro pressoch? ideali all?interno dello scambiatore 13, il sistema di controllo 26 regola la velocit? di rotazione della ruota 16 mediante M3; in questo modo, viene modificato il tempo di esposizione di un settore circolare SC della ruota 16 ad un flusso di aria con dati valori di temperatura ed umidit?.
Il sistema di controllo 26 regola l?azionamento dei motori M1, M2 ed M3 in modo da far funzionare il dispositivo 1 con un dispendio energetico minimo; vale a dire, che a parit? di risultato il sistema di controllo 26 regola il motore M1, M2 od M3 che richiede il minore dispendio energetico.
Preferibilmente, il sistema di controllo 26 regola il funzionamento del dispositivo 1 in modo da ottenere il massimo rendimento nell?assorbitore 14.
In particolare, il sistema di controllo 26 regola la chiusura della serranda SA3 e l?apertura della serranda SA2, in modo da scaricare all?esterno, attraverso il condotto di by-pass 12, l?aria del secondo circuito aria 5, se il flusso di aria in ingresso nel primo circuito aria 4 presenta dei valori limite di temperatura ed umidit?, la cui interazione con l?aria del secondo circuito aria 5 porterebbe ad un peggioramento operativo dell?assorbitore 14.
Il sistema di controllo 26 varia lo stato operativo del primo e del secondo circuito di scambio termico 20 e 21, regolando l?apertura (o la chiusura) delle valvole V ed il funzionamento dei compressori 22, secondo modalit? di tipo noto. In particolare, il funzionamento del primo circuito di scambio termico 20 pu? essere disattivato completamente; oppure, si pu? disattivare selettivamente il funzionamento dello scambiatore a freddo 24b del secondo circuito di scambio termico 21.
Preferibilmente, il sistema di controllo 26 regola il funzionamento del primo e del secondo circuito di scambio termico 20 e 21, in modo da ottimizzare il funzionamento degli scambiatori a freddo 24.
Preferibilmente, il sistema di controllo 26 comprende un sensore di temperatura T2 disposto all?interno del serbatoio 29 ed il funzionamento del secondo circuito di scambio termico 21 viene regolato anche in funzione della temperatura presente nel serbatoio 29 stesso.
Il sistema di controllo 26 permette di ottimizzare il funzionamento dello scambiatore 13, dell?assorbitore 14 e degli scambiatori a freddo 24.
Inoltre, il sistema di controllo 26 regola il flusso del liquido lungo l?unit? di trattamento acqua 3, in base ai valori determinati dai sensori di livello L.
Il sistema di controllo 26 della seconda variante, illustrata nella figura 3, pu? disattivare selettivamente il funzionamento del circuito di scambio termico 21 e del riscaldatore 34. Si osserva che il sistema di controllo 26 della seconda variante regola il flusso dell?aria attraverso l?unit? di calore 33 mediante le serrande SA7, SA8 e SA9; inoltre, il riscaldatore 34 viene attivato in caso di by-pass dell?unit? di calore 33 e di disattivazione del circuito di scambio termico 20.
Secondo la variante illustrata nella figura 3, ? possibile azionare lo scambiatore a caldo 23a, l?unit? di calore 33 ed il riscaldatore 34 indipendentemente l?uno dall?altro.
Da quanto sopra esposto, ne discende che il dispositivo 1 pu? funzionare con un dispendio energetico ridotto e pu? essere utilizzato vantaggiosamente anche in condizioni atmosferiche non ottimali, sia grazie alla particolare disposizione dei circuiti aria 4 e 5, in cui gli scambiatori a freddo 24 funzionano sostanzialmente sempre in presenza di vapore saturo, sia grazie all?unit? di controllo 26 che regola il funzionamento del dispositivo 1 in modo che lo scambiatore 13 e l?assorbitore 14 lavorino contemporaneamente in condizioni di massimo rendimento.
In altre parole, ? possibile ottenere condensa con un ridotto dispendio energetico anche in ambienti in cui il tasso di umidit? relativa non sia elevato, regolando la portata di aria oppure del tempo di esposizione di un settore circolare SC della ruota 16 igroscopica, in base ai valori di temperatura ed umidit? dell?aria.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la condensazione di vapore acqueo contenuto in aria mediante un dispositivo di condensazione comprendente un primo ed un secondo circuito aria (4, 5), uno scambiatore (13) di calore aria-aria, almeno un circuito di scambio termico (20; 21), un assorbitore (14) comprendente, a sua volta, un corpo igroscopico (16) mobile ed un motore (M3) di azionamento del corpo igroscopico (16) stesso; il primo ed il secondo circuito aria (4, 5) sono isolati ermeticamente tra loro e comprendono ciascuno un rispettivo ventilatore (6a; 6b) di aspirazione aria dall?esterno del dispositivo (1); il primo ed il secondo circuito aria (4, 5) attraversando il corpo igroscopico (16); ciascun circuito di scambio termico (20; 21) comprendendo almeno un elemento di scambio termico (23; 24) disposto in modo da favorire uno scambio termico con il secondo circuito aria (5); il metodo comprendendo le fasi di: - misurare valori di temperatura ed umidit? dell?aria lungo il primo ed il secondo circuito aria (4, 5), mediante una pluralit? di sensori (S, T, P); e - azionare i detti ventilatori (6a, 6b) ed il corpo igroscopico (16) in base ai valori misurati di temperatura ed umidit?.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l?assorbitore (14) comprende un corpo scatolare (15), che ? suddiviso in una pluralit? di porzioni (19; 19a, 19b, 19c) ermetiche tra loro ed una ruota igroscopica (16) montata all?interno del corpo scatolare (15) in modo girevole attorno ad un proprio asse (17) e collegata al detto motore (M3); la fase di azionare il corpo igroscopico (16) comprendendo la fase di regolare la velocit? di rotazione della ruota igroscopica (16) attorno al proprio asse (17); un settore circolare (SC) della detta ruota igroscopica (16) attraversando ciclicamente ciascuna porzione (19; 19a, 19b, 19c) dell?assorbitore (14).
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo ed il secondo circuito aria (4, 5) attraversano uno scambiatore (13) di calore aria-aria; ed in cui la fase di misurare valori di temperatura ed umidit? comprende la fase di misurare il valore della temperatura e dell?umidit? dell?aria in ingresso ed in uscita dallo scambiatore (13) sia nel primo circuito aria (4) sia nel secondo circuito aria (5).
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il secondo circuito aria (5) comprende un condotto di by-pass (12), disposto a monte dello scambiatore (13), ed almeno una serranda (SA2; SA3) che regola flusso di aria attraverso il condotto di by-pass (12); il metodo comprendendo la fase di regolare l?apertura della serranda (SA2; SA3) in funzione dei valori misurati della temperatura e dell?umidit? nel primo e nel secondo circuito aria (4, 5).
  5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di azionare i ventilatori (6a, 6b) ed il corpo igroscopico (16) comprende la sottofase di regolare il funzionamento di ciascun ventilatore (6a, 6b) e del corpo igroscopico (16) dell?assorbitore (14) in modo da ottenere il minore dispendio energetico a parit? di quantit? di condensa prodotta.
  6. 6. Dispositivo per la condensazione di vapore acqueo contenuto in aria prelevata da un ambiente esterno al dispositivo (1) stesso; il dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo circuito aria (4, 5), uno scambiatore (13) di calore aria-aria, un sistema di controllo (26) configurato per implementare il metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, almeno un circuito di scambio termico (20; 21) ed un assorbitore (14); ciascun circuito di scambio termico (20; 21) comprendendo almeno un elemento di scambio termico (23; 24) disposto in modo da favorire uno scambio termico con il secondo circuito aria (5); il primo ed il secondo circuito aria (4, 5) essendo isolati ermeticamente tra loro e comprendendo ciascuno un rispettivo ventilatore (6a, 6b) di aspirazione aria dall?esterno; il primo ed il secondo circuito aria (4, 5) attraversando lo scambiatore (13) di calore e l?assorbitore (14), che comprende un corpo igroscopico (16) mobile.
  7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui l?assorbitore (14) comprende un corpo scatolare (15), un motore (M3) di azionamento, ed una ruota (16) igroscopica montata all?interno del corpo scatolare (15) in modo girevole attorno ad un proprio asse (17) e collegata al detto motore (M3).
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui il corpo scatolare (15) dell?assorbitore (14) comprende un telaio (18) interno, che suddivide internamente il corpo scatolare (15) stesso in una pluralit? di porzioni (19; 19a, 19b, 19c), ciascuna delle quali ? attraversata da un rispettivo circuito aria (4, 5); il telaio (18) presentando delle aperture, che sono attraversate dalla ruota (16); la ruota (16) attraversando ciascuna porzione (19) con un relativo settore circolare (SC) ed essendo disposta in modo che il proprio asse (17) sia parallelo alla direzione dei flussi di aria attraverso il corpo scatolare (15).
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui il secondo circuito aria (5) comprende un primo ed un secondo tratto (9, 10); il primo tratto (9) attraversando una prima porzione (19a) di evaporazione ed il secondo tratto (10) attraversando una seconda porzione (19b) di evaporazione a monte dello scambiatore (13).
  10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 9, comprendente un pressurizzatore (25) atto a inviare aria all?interno del primo e del secondo circuito aria (4, 5).
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