ITPD20110271A1 - Dispositivo di separazione per separare, in soluzioni contenenti acqua, i soluti, in particolare i soluti aventi una tendenza di volatilizzazione inferiore a quella dell'acqua dal solvente, ovvero dall'acqua, con l'impiego esclusivo di alimentazione - Google Patents

Description

TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE 1 SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

TITOLO

Descrizione

Ambito tecnico

La presente invenzione riguarda un dispositivo di separazione per separare, in soluzioni contenenti acqua, i soluti, in particolare i soluti aventi una tendenza di volatilizzazione inferiore a quella dell'acqua dal solvente, ovvero dall'acqua, secondo le caratteristiche enunciate nel preambolo della rivendicazione principale.

In particolare l'invenzione concerne un dispositivo di separazione per trattare acqua inquinata e/o salina per ottenere acqua dolce e/o distillata e potabile o a ridotto contenuto di sali minerali e/o inquinanti.

L'invenzione concerne, inoltre, un dispositivo per trattare fanghi paiabili e non, per ridurne il contenuto acquoso.

L'invenzione concerne, inoltre, un metodo per il dimensionamento ed un metodo di controllo per un dispositivo di separazione secondo l'invenzione.

Sfondo tecnologico

Il dispositivo secondo l'invenzione trova particolare, ancorché non esclusiva, applicazione nel settore tecnico della depurazione e desalinizzazione delle acque per l'ottenimento di acqua dolce e/o potabile e nel campo dell'essicamento di fanghi di varia origine per ridurne il contenuto acquoso.

Descrizione dell'invenzione

Sono noti vari sistemi di depurazione delle acque, utilizzati soprattutto in isole e/o comunità di piccole dimensioni oppure per le quali l'accesso diretto all'acqua potabile à ̈ difficoltoso o impossibile, per fornire acqua dolce e/o potabile alle comunità stesse.

TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, 1 SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

Alcuni sistemi di desalinizzazione sono stati, per esempio, sviluppati dall'Università di Atene per l'approvvigionamento delle isole greche, in particolare Patmos.

Tali sistemi di depurazione prevedono la realizzazione di impianti di desalinizzazione a radiazione solare diretta, denominati "solar stili", a funzionamento discontinuo.

Tali impianti comprendono una vasca in cui viene caricata una certa quantità di acqua da trattare ed una copertura trasparente rimovibile che consente l'ingresso della radiazione solare nella vasca,

Una certa quantità di acqua da trattare viene caricata nella vasca e ivi mantenuta per un certo periodo di tempo durante il quale l'acqua evapora per effetto della radiazione solare, e del conseguente calore che internamente si forma.

Al termine della durata del ciclo di trattamento, ovvero quando l'acqua presente nella vasca à ̈ evaporata, si apre il dispositivo movimentandone la copertura trasparente e si eliminano le incrostazioni dei sali minerali residui dal fondo della vasca.

Il vapore prodotto dall'evaporazione che condensa sulla superficie interna della copertura trasparente, viene raccolto e utilizzato per i fabbisogni umani.

Tuttavia tali dispositivi al momento non vengono più utilizzati perché hanno un'efficienza limitata, in termini di condensato prodotto, cioà ̈ acqua distillata, rispetto alla superficie dell'impianto utilizzato e anche perché richiedono manutenzione continua per eliminare i sali depositatisi sul fondo una volta che tutta la matrice acquosa à ̈ evaporata.

Inoltre, le dimensioni di tali dispositivi devono essere elevate per poter efficacemente utilizzare la radiazione solare. (Delyannis, A., 1967. Solar TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, 1 SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE

stills provide an island inhabitants with water. Sun at Work 10 (1), 6-8). Inoltre, per aumentare la quantità di acqua trattata in tali dispositivi di depurazione, à ̈ necessario conseguentemente incrementarne notevolmente le dimensioni. Pertanto, vengono richieste aree adibite di dimensioni molto elevate e, inoltre, si incrementano notevolmente i costi di installazione.

Allo stato attuale i dispositivi di desalinizzazione a energia solare hanno una produzione di acqua trattata dell'ordine dei 4-5 litri per metro quadro di serra, ovvero di vasca in cui viene caricata la soluzione da trattare, al giorno ("Water Cone" prodotto dalla MAGE WATER MANAGEMENT GMBH),

Sono stati, inoltre, sviluppati dispositivi di desalinizzazione che sfruttano il principio dell'osmosi inversa.

In taJi dispositivi si utilizzano membrane semipermeabili, che sono permeabili solamente all'acqua e non ai composti in essa contenuti, applicando una pressione alla soluzione da trattare in modo da farla passare attraverso tali membrane, in tal modo separando la componente acquosa dai soluti presenti.

Tuttavia i dispositivi di desalinizzazione ad osmosi inversa necessitano di elevati apporti energetici, derivanti dal consumo elettrico di pompe meccaniche capaci di applicare elevate pressioni per spingere la soluzione attraverso le membrane.

Pertanto non possono essere utilizzate fonti energetiche rinnovabili per l'azionamento di tali dispositivi, se utilizzate sarebbero richieste superfici dedicate estremamente vaste per la generazione di una quantità di energia sufficiente al'azionamento delle pompe.

Inoltre, in tali sistemi a osmosi inversa, Ã ̈ necessario un attento pretrattamento dell'acqua in ingresso al sistema per preservare le membrane stesse, tramite l'impiego di composti chimici.

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Inoltre, tali dispositivi richiedono una gestione ed una manutenzione molto specializzata e frequente.

A ciò si aggiunge una bassa elasticità dei dispositivi di desalinizzazione noti che non consente, pertanto, di trattare composizioni di acqua in ingresso molto variabili, come può accadere, per esempio, in caso di variabilità della fonte acquosa di approvvigionamento, per esempio da fiumi.

Il problema alla base della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo di separazione per separare in soluzioni contenenti acqua, i soluti o almeno una parte consistente degli stessi, dal solvente che sia strutturalmente e funzionalmente concepito per superare i limiti sopra esposti con riferimento alla tecnica nota citata.

Un ulteriore scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che abbia un'efficienza di separazione solvente/soluti elevata.

Un ulteriore scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che abbia consumi energetici limitati.

Un ulteriore scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che richieda la minima manutenzione possibile, limitando il formarsi di precipitati all'interno del sistema.

Un altro scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che possa essere alimentato unicamente da fonti rinnovabili, in particolare dalla radiazione solare.

Un ulteriore scopo à ̈ di fornire un dispositivo di separazione che abbia dimensioni contenute rispetto alla portata di soluzione trattata.

Ancora un altro scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che possa efficacemente trattare soluzioni in ingresso aventi caratteristiche chimicofisiche molto variabili tra loro.

Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ fornire un metodo per il TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE

dimensionamento del dispositivo di depurazione dell'invenzione.

Un altro scopo à ̈ fornire un dispositivo di separazione che consenta di depurare la soluzione acquosa in ingresso.

Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ fornire un metodo per il controllo del funzionamento di un dispositivo di separazione realizzato secondo l'invenzione.

Questi problemi sono risolti e questi scopi raggiunti dalla presente invenzione mediante un dispositivo di separazione, un metodo di dimensionamento ed un metodo di controllo realizzati in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche e i vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo preferito esempio di realizzazione, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento agli uniti disegni in cui:

- Figura 1 Ã ̈ una vista laterale a blocchi del sistema di depurazione realizzato secondo la presente invenzione,

- Figura 2 Ã ̈ una rappresentazione grafica, preferibile e non esclusiva, di una vista semi-frontale del sistema di Figura 1,

- Figura 3 Ã ̈ una vista dello schema a blocchi utilizzato per il dimensionamento del sistema dell'invenzione.

Modo preferito di realizzazione dell'invenzione

Con riferimento alla Figura 1 viene mostrato schematicamente un sistema 0 di separazione realizzato secondo la presente invenzione nel quale viene alimentata una soluzione a matrice acquosa da trattare e dal quale si ottiene una soluzione trattata a densità maggiore della soluzione da trattare e una TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

soluzione distillata avente una densità minore rispetto alla soluzione da trattare.

Il sistema 0 dell'invenzione può essere utilizzato in particolare come sistema di depurazione di acqua marina e/o inquinata per ottenere acqua dolce e/o potabile.

Il sistema 0 dell'invenzione può anche essere utilizzato per trattare acque dolci inquinate e ridurne il contenuto di inquinanti presenti.

Il sistema 0 dell'invenzione può essere, inoltre, utilizzato come sistema di separazione per il trattamento di fanghi sia paiabili che non palabili a contenuto acquoso per ridurre il contenuto di acqua degli stessi.

Pertanto, nel seguito, con il temine soluzione da trattare verranno genericamente ricomprese soluzioni a matrice acquosa, fanghi paiabili e non palabili.

Il sistema 0 comprende un dispositivo di depurazione, di seguito denominato per semplificazione serra 1, nella quale viene alimentata da una soluzione da trattare per essere separata/desalinizzata.

La serra 1 Ã ̈ atta a ad essere colpita dalla radiazione solare e consente la conversione in calore della radiazione solare in modo da causare un riscaldamento della soluzione da trattare causando un'evaporazione della matrice acquosa, causando almeno una parziale separazione dei soluti (sali minerali, inquinanti, ecc.) dalla matrice acquosa della stessa.

La serra 1 comprende una porzione dì base 2 ed una porzione di copertura 3, che à ̈ fissata alla porzione di base 2, e che à ̈ realizzata in materiale trasparente o semitrasparente, per esempio vetro o materiale trasparente in genere, in modo da consentire l'ingresso dei raggi solari all'interno della serra 1, affinché la soluzione da trattare presente nella serra 1 stessa possa essere riscaldata ed almeno parzialmente evaporare, come meglio spiegato TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

nel seguito.

La porzione di copertura 3 ha una forma che viene scelta in base alle caratteristiche climatiche del luogo in cui la serra à ̈ destinata ad essere collocata, per esempio, a volta, o a falde dritte.

Alla porzione di base 2 della serra 1 sono fissati appositi elementi di appoggio disposti per consentire l'appoggio stabile della serra 1 al suolo. Gli elementi di appoggio comprendono una pluralità di piedi di appoggio 4, nella versione mostrata sono previsti quattro piedi di appoggio 4a, 4b, 4c, 4d, ad altezza H variabile in modo da poter variare la distanza della porzione di base 2 della serra 1 dal suolo.

L'altezza "H" dei singoli piedi di appoggio della pluralità dei piedi di appoggio 4 può essere variata in maniera indipendente l'uno dall'altro, in modo da generare una certa desiderata inclinazione della porzione di base 2 rispetto all'asse orizzontale X.

Variando l'altezza dei singoli piedi di appoggio 4a-4d à ̈, inoltre, possibile variare la suddetta inclinazione come desiderato, variando di fatto la pendenza "p" della porzione di base 2 e, quindi, a parità di altre condizioni, il tempo di permanenza della soluzione da trattare nella serra 1, come meglio spiegato nel seguito.

La porzione di base 2 della serra 1 non à ̈, quindi, a diretto contatto con il suolo, ma tra il suolo e la porzione di base 2 viene definita un'intercapedine 5 di altezza dipendente dall'altezza della pluralità dei piedi di appoggio 4 e nella quale vengono alloggiati dispositivi ausiliari del sistema di separazione 0 dell'invenzione, come meglio spiegato nel seguito.

Nella versione mostrata, ciascun piede di appoggio 4a-4d comprende una porzione filettata maschio ed una porzione filettata femmina reciprocamente avvitabili, variando l'avvitamento reciproco delle due TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE

porzioni filettate à ̈ possibile variare l'altezza H complessiva di ciascun piede di appoggio 4a-4d .

In una versione del sistema di separazione 0, possono essere previsti elementi di comando dedicati ciascuno per variare l'altezza dei singoli piedi di appoggio 4a-4d.

Ciascun piede di appoggio 4a-4d à ̈ provvisto, inoltre, di una porzione di estremità 40 a punta disposta per essere inserita e fissata in maniera stabile al suolo per consentire uno stabile appoggio della serra 1.

La porzione di base 2 della serra 1 Ã ̈ conformata come una vasca 20 nella quale viene alimentata la soluzione da trattare, come meglio spiegato nel seguito, e nella quale si verifica il riscaldamento e l'almeno parziale evaporazione della stessa.

La soluzione da trattare viene alimentata alla vasca 20 in continuo, ciò consente di avere un flusso in ingresso FI di soluzione da trattare alla vasca 20 e un flusso di uscita F21 di soluzione trattata ed un ulteriore flusso di uscita F22 di vapore dalla vasca 20.

Alimentando la serra 1 in continuo, Ã ̈ possibile prevedere elementi scambiatori di calore per preriscaldare la soluzione da trattare e utilizzare la soluzione tratta in uscita ed il vapore in uscita, come meglio spiegato nel seguito.

Alimentando la vasca 20 a flusso continuo à ̈ possibile ottenere un miglior rapporto di scambio termico fra il flusso della soluzione in ingresso F21 e la superficie riscaldata dal Sole della vasca 20.

Inoltre, alimentando la serra 1 in continuo, à ̈ possibile, variando il tempo di residenza della soluzione all'interno della vasca 20, gestire in maniera semplice la percentuale di matrice acquosa della soluzione da trattare da far evaporare all'interno della serra 1, ovvero la concentrazione della soluzione TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

trattata in uscita e anche le quantità rispettive di soluzione tratta in uscita e di vapore in uscita, come meglio spiegato nel seguito.

In questo modo si ha la possibilità di evitare di giungere al punto di saturazione della soluzione all'interno della vasca 20, e quindi di evitare il formarsi di depositi all'interno della serra 1 e anche di tutti i dispositivi ausiliari previsti.

Ciò consente di ridurre gli interventi di manutenzione necessari per il sistema di separazione 0 dell'invenzione e, quindi di ridurre le spese di gestione del medesimo e di incrementare il tempo di vita del sistema 0.

Come verrà meglio chiarito nel seguito, il sistema 0 à ̈ in grado di forzare il processo di evaporazione, aumentandone l'estrazione di vapore, richiedendo una limitata manutenzione ordinaria.

Il sistema 0 comprende, inoltre, un primo scambiatore di calore 6 ed un secondo scambiatore di calore 7 disposti per essere attraversati in successione dalla soluzione da trattare per scaldarla, che sono posizionati al di sotto della porzione di base 2 della serra 1, ovvero nell'intercapedine 5. La soluzione da trattare viene alimentata tramite un condotto di alimentazione 8 nel primo scambiatore di calore 6, nel quale sono previste tubazioni 9 nelle quali viene fatta scorrere la soluzione da trattare che sono esternamente lambite dal vapore acqueo prodotto nella serra 1, come meglio spiegato nel seguito. Il vapore viene fatto circolare preferibilmente trasversalmente rispetto alla soluzione da trattare.

La soluzione da trattare preriscaldata nel primo scambiatore di calore 6 viene successivamente alimentata tramite un secondo condotto di alimentazione 10 al secondo scambiatore di calore 7, provvisto di prime tubazioni 11 per la soluzione da trattare e seconde tubazioni Ila per la soluzione residua in uscita dalla serra 1, le prime 11 e le seconde tubazioni TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE

Ila sono disposte in modo che la soluzione da trattare e la soluzione residua scorrano in controcorrente nel secondo scambiatore 7.

La soluzione trattata e riscaldata in uscita dal secondo scambiatore 7 viene convogliata, tramite un condotto di ingresso 12, nella vasca 20 della porzione di base 2.

La vasca 20 Ã ̈ realizzata in un colore idoneo ad assorbire il maggior grado di radiazione solare incidente, preferibilmente nero.

La vasca 20, come detto, à ̈ inclinata rispetto all'orizzontale, per tanto, per gravità la soluzione da trattare riscaldata scorre all'interno della vasca 20 da una porzione di ingresso 13 ad una porzione di uscita 14 della vasca 20 stessa.

Il tempo di permanenza "T" della soluzione da trattare nella vasca 20 dipende, dalle dimensioni e dall'inclinazione della vasca 20 stessa.

Durante la permanenza nella vasca 20, la soluzione da trattare riscaldata viene sottoposta alla radiazione solare, che colpisce la porzione di copertura 3 e penetra all'interno della serra 1 ed à ̈ soggetta a ulteriore riscaldamento e, almeno parziale, evaporazione.

A parità di altre caratteristiche della porzione dì base 2 della serra 1, variando la pendenza "p" della vasca 20, ovvero l'inclinazione rispetto all'asse orizzontale X, varia il tempo di residenza "T" della soluzione da trattare all'interno della vasca 20 e, quindi, il riscaldamento e l'evaporazione della soluzione da trattare ad opera dei raggi solari, come meglio spiegato nel seguito.

I sìngoli piedi di appoggio 4a-4d possono essere movimentati, in modo da variarne l'altezza H al fine di variare l'inclinazione "p" della vasca 20 e/o l'altezza della stessa rispetto al suolo.

La presenza della pendenza "p" consente che la soluzione da trattare si TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

muova spontaneamente per gravità all'interno della vasca 20 scorrendo dall'ingresso 13 all'uscita 14.

A parità di altre caratteristiche della porzione di base 2, variando la pendenza "p" della vasca 20 varia il tempo di residenza della soluzione da trattare all'interno delle vasca 20 e, quindi, il riscaldamento della soluzione da trattare ad opera dei raggi solari, come meglio spiegato nel seguito.

La radiazione solare, provoca quindi un riscaldamento ed una conseguente evaporazione della soluzione presente nella vasca 20.

Il sistema 0 comprende, inoltre, un ventilatore 15 posizionato nell'intercapedine 5 ed operativamente connesso alla serra 1, in modo da aspirare il vapore che si genera all'interno della serra 1.

Il ventilatore 15 Ã ̈ alimentato tramite l'energia prodotta da un pannello fotovoltaico 16 posizionato esternamente alla serra 1 e operativamente connesso al ventilatore 15.

Come verrà descritto successivamente, il vapore non condensato all'interno dello scambiatore di calore 6, dopo esser passato attraverso un serbatoio di raccolta 18, verrà reintrodotto nella serra 1.

Si genera, pertanto, una ricircolazione di aria tra il primo scambiatore dì calore 6 e la serra 1 con umidificazione dell'aria all'interno della serra 1 per evaporazione dalla soluzione da trattare e deumidificazione dell'aria nel primo scambiatore di calore 6 per condensazione dell'umidità stessa.

Questa ricircolazione del vapore non condensato internamente alla serra 1 permette di non perdere vapore all'esterno e quindi energia di evaporazione, aumentando l'efficienza dell'intero sistema 0.

Aspirando il vapore dalla serra 1 tramite il ventilatore 15 à ̈ possibile convogliare il vapore all'interno dello scambiatore di calore 6. In tal modo, à ̈ possìbile sfruttare il calore latente rilasciato dal vapore stesso durante la TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

condensazione, per riscaldare la soluzione da trattare con notevole risparmio energetico del sistema 0.

Inoltre, aspirando il vapore dalla serra 1 si forza l'evaporazione e si impedisce la formazione di condensa sulla superficie interna della porzione di copertura 3 della serra 1 che limiterebbe l'ingresso dei raggi solari diminuendo l'efficienza del sistema 0 stesso.

L'aspirazione del vapore unita al flusso continuo di alimentazione della soluzione da trattare nella vasca 20 della serra 1, consente di avere una maggiore resa del dispositivo, in particolare all'interno dello scambiatore di calore 6. Questo poiché la temperatura più bassa all'interno del sistema 0 risulta essere l'acqua da trattare in ingresso FI all'interno dello scambiatore 6.

Il vapore aspirato dal ventilatore 15 viene alimentato al primo scambiatore di calore 6, come precedentemente descritto, per effettuare un primo riscaldamento della soluzione da trattare.

Nel primo scambiatore di calore 6 si provoca, pertanto, una condensazione almeno parziale del vapore, ottenendo in uscita una mistura di acqua e vapore non ancora condensato.

All'uscita del primo scambiatore di calore 6 la mistura acqua-vapore viene scaricata tramite una tubazione di scarico 17 e alimentata ad un serbatoio di raccolta 18 del condensato nel quale per separazione gravitazionale si ottiene la separazione dell'acqua condensata, che resta sul fondo del serbatoio 18, e del vapore che verrà re-introdotto all'interno della serra 1 attraverso il condotto 19 in modo da evitare sprechi di acqua ed energia. Nel primo scambiatore di calore 6 il vapore estratto dalla serra 1 condensa, secondo il grafico di Mollier, per una percentuale corrispondente alla differenza tra la temperatura del vapore TI e la temperatura iniziale della TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

soluzione da trattare T2, mentre una determinata percentuale di acqua resta nella frazione gassosa come vapore.

Tale vapore viene reintrodotto nella serra 1 evitando, pertanto, sprechi dell'acqua residua in esso contenuto e di energia come temperatura dell'acqua.

All'uscita 14 della vasca 20 si ottiene una soluzione concentrata calda, ovvero avente una concentrazione maggiore rispetto alla concentrazione della soluzione da trattare che à ̈ stata alimentata nella serra 1, ma inferiore al punto di saturazione delle componenti non volatili, in modo da evitare incrostazioni ed intasamenti nel sistema 0.

La soluzione concentrata calda in uscita dalla vasca 20 viene alimentata al secondo scambiatore di calore 7 nel quale fluisce in controcorrente con la soluzione da trattare per riscaldarla.

La soluzione concentrata calda in uscita dal secondo scambiatore di calore 7 viene scaricata tramite un condotto di scarico 21 ed eventualmente successivamente smaltita o utilizzata per idonei scopi.

In una versione, il condotto di scarico 21 può alimentare la soluzione concentrata calda in uscita dal secondo scambiatore di calore 7 in un serbatoio di stoccaggio in attesa di essere successivamente smaltita o utilizzata.

Dall'ingresso 13 nella vasca 20 fino all'uscita 14 della vasca 20 stessa e poi attraverso il secondo scambiatore 7, la soluzione fluisce per gravità e vasi comunicanti, la vasca 20 essendo posizionata più in alto, mentre gli scambiatori in basso ed il condotto di scarico 21 ancora più in basso.

Qualora la soluzione da trattare venga prelevata dalla rete idraulica, la pressione di mandata propria della rete idraulica à ̈ solitamente sufficiente a movimentare la soluzione da trattare negli scambiatori di calore 6, 7 e poi TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

alla vasca 20, nel caso in cui invece la soluzione da trattare venga prelevata da un bacino non in pressione si usa una comune pompa di alimentazione per alimentare la soluzione al sistema 0.

In ogni caso, dopo l'ingresso nella vasca 20, la soluzione da trattare si muove all'interno del sistema di separazione 0 per gravità e non viene richiesto alcun elemento di pompaggio o altri dispositivi per movimentare la soluzione stessa.

Pertanto, nel sistema 0 l'unico dispositivo che necessita di azionamento esterno à ̈ il ventilatore 15, pertanto il sistema 0 dell'invenzione funziona utilizzando come unica fonte di energia l'energia prodotta dal pannello fotovoltaico 16.

Tale sistema à ̈ pertanto completamente autonomo e può operare in qualsiasi condizione climaticamente idonea

Il sistema 0 non necessita di un collegamento ad una rete elettrica o a fonti di combustione da idrocarburi, operando anche in località isolate o in condizioni precarie dal punto di vista di alimentazione energetica di varia natura.

Test eseguiti dai richiedenti hanno dimostrato che il sistema di separazione 0 dell'invenzione ha un'efficienza superiore al 57% nel rapporto fra radiazione solare incidente e produzione d'acqua distillata.

Lo stato dell'arte attuale attesta gli attuali sistemi di separazione ad un'efficienza massima del 50%.

L'introduzione del flusso continuo e dell'aspirazione del vapore, sinergicamente operanti consentono di diminuire la perdita di energia all'esterno e ottimizzare lo sfruttamento di quella entrante, sotto forma esclusiva di radiazione solare, che raggiunge il sistema 0.

L'impiego di sistemi semplici e non mobili e non azionati esternamente, se TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

non il ventilatore 15, permette un elevato aumento dell'efficienza a parità di condizioni.

Il ventilatore 15, non dovendo creare depressioni all'interno della serra 1, non richiede elevate prestazioni e quindi può essere alimentato da un semplice pannello fotovoltaico 16.

Nel sistema 0 vengono utilizzati particolari disposizioni tecniche o idrauliche tali da consentire il funzionamento del sistema 0 senza l'impiego di motorizzazioni di alcun genere, diminuendo le problematiche derivanti dalla manutenzione delle componenti meccaniche, oltreché come detto l'efficienza energetica del sistema e garantendo la possibilità deN'azionamento del sistema 0 unicamente con fonti rinnovabili.

Il sistema dell'invenzione à ̈ particolarmente flessibile, nel senso che può essere utilizzato per trattare soluzioni in ingesso aventi caratteristiche chimico fisiche e di densità molto diverse tra loro, acque saline, salmastre, inquinate, fanghi paiabili e non paiabili.

Inoltre, opportunamente dimensionando il sistema 0, ed in particolare, le dimensioni della serra 1, l'inclinazione della vasca 20 e, quindi il tempo di residenza della soluzione da trattare nella serra 1 stessa, Ã ̈ possibile rendere idoneo il sistema 0 a particolari usi: desalinizzazione, depurazione delle acque, trattamento fanghi, essicamento di frazioni umide, produzione di acqua distillata, ecc.

Variando l'inclinazione della vasca 20 e, quindi, il tempo di residenza Ï„ della soluzione da trattare nella serra 1, Ã ̈ possibile trattare in maniera efficace con il medesimo sistema di depurazione portate molto diverse di soluzione da trattare in ingresso e, inoltre, soluzioni da trattare aventi caratteristiche chimico fisiche anche molto diverse tra loro.

In particolare, variando il sito in cui il sistema 0 dell'invenzione viene TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

installato, si può aumentare notevolmente a parità di altre condizioni, la portata di soluzione da trattare in base aN'aumentare della radiazione solare giornaliera e/o della temperatura del luogo e, quindi, della temperatura di partenza della soluzione da trattare.

La creazione di un'elevata temperatura all'interno della serra 1 e la semplicità delle strutture mobili impiegate, permettono di utilizzare il sistema dell'invenzione per varie altre possibili funzioni.

La serra 1 infatti può produrre, ma non esclusivamente, acqua potabile da acque inquinate da agenti chimici o biologici, salate, essiccare soluzioni ricche di solidi sospesi oppure essiccare matrici umide di varia natura.

Avendo la possibilità di decidere il tempo di permanenza della soluzione all'interno della struttura vasca 20, con la gestione di diverse inclinazioni della vasca 20 stessa, à ̈ possibile calibrare la temperatura interna nella sera I e di usare la serra 1 come una vera e propria distilleria per diversi usi. Per esempio la serra 1 può essere utilizzata per l'essiccamento di fanghi o deiezioni di diversa natura, riducendone i volumi e i pesi di smaltimento. Nel caso in cui il sistema 0 dell'invenzione venga utilizzato per trattare fanghi, ovvero soluzioni paiabili, non fluide come le soluzioni prettamente acquose, il sistema dell'invenzione verrà provvisto di dispositivi di movimentazione idonei per movimentare la soluzione da trattare all'interno del sistema di separazione, tali dispositivi di movimentazione vengono scelti in base alla densità e alle caratteristiche chimico/fisiche delle sostanze da trattare.

II principio di funzionamento del sistema 0, rimane il medesimo con l'aggiunta esclusiva di diversi elementi di contenimento invece che della vasca 20.

Il sistema più idoneo, ma non esclusivo, di movimentazione delle soluzioni TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

paiabili all'interno del sistema 0 sarà gestito con l'installazione di un nastro trasportatore idoneo alla matrice da trattare.

Tale nastro trasportatore, attraverso una coclea, verrà caricato della matrice paiabile e quest'ultima scorrerà all'interno della serra 1 per un tempo idoneo al raggiungimento del grado di evaporazione richiesto dal caso specifico. Per ottenere i summenzionati vantaggi, ovvero evitare la formazione di incrostazioni nella vasca 20 e/o in altre zone del sistema 0, per esempio negli scambiatori, trattare in maniera efficace la portata di soluzione da trattare di cui si dispone perché disponibile dalla rete oppure che si desidera trattare ecc. ecc, il sistema di separazione 0 dell'invenzione viene opportunamente dimensionato.

Il metodo di dimensionamento 100 prevede una serie di passi successivi spiegati nel seguito con riferimento allo schema di Figura 3.

Il metodo di dimensionamento 100 comprende una prima fase di inserimento dati 101 in cui vengono inseriti alcuni opportuni parametri relativi alla soluzione da trattare che vengono utilizzati per dimensionare opportunamente il sistema dì depurazione.

Nella fase di inserimento dati 101, viene inserita la composizione chimica della soluzione da trattare Cl, espressa come percentuale di acqua della soluzione da trattare e che si può fare evaporare prima che si verifichino precipitazioni dalla soluzione da trattare e, quindi, il formarsi di incrostazioni; la temperatura Tsol [°C] della soluzione da trattare, la portata V [l/ora] della soluzione da trattare; le coordinate geografiche D [gradi °] del luogo in cui verrà installato il sistema di separazione 0, in modo da prendere in considerazione le caratteristiche climatiche come umidità, temperatura, radiazione solare e intensità eolica di tale luogo; un parametro q relativo alla porzione di copertura 3 della serra 1, ovvero relativo alla TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

tipologia di copertura, della forma della copertura, e dell'orientazione della stessa.

Al variare di tali parametri, il metodo di calcolo permette dì stimare le caratteristiche tecniche e progettuali della serra 1, fornendo stime del tempo di residenza della soluzione da trattare all'interno del sistema, le dimensioni degli scambiatori di calore e tutte le variabili idrauliche e strutturali della serra 1.

I risultati derivanti dal metodo di dimensionamento permettono di predire tutti i parametri fisici che intervengono all'interno della serra 1, permettendo una progettazione ottimale affinché non si verifichino casi di deposito di precipitati all'interno del sistema, limitando la manutenzione del sistema nella sua totalità.

Date le coordinate geografiche dell'installazione il software calcola la posizione del sole durante l'intero arco della giornata e, quindi, calcola la radiazione entrante all'interno della serra 1, tenendo conto anche delle caratteristiche costruttive della porzione di copertura 3 della serra 1 stessa. Vengono inoltre inseriti nel software alcuni parametri relativi ai dispositivi utilizzati, per esempio al tipo di scambiatore utilizzato come primo e/o come secondo scambiatore di calore 6, 7; al tipo di flusso in tali scambiatori, incrociato, controcorrente, equicorrente e controcorrente a flusso incrociato. Successivamente, il metodo di dimensionamento prevede una pluralità di fasi di elaborazione in cui, tramite un opportuno software i dati inseriti nella precedente fase di inserimento 101 vengono elaborati per calcolare alcune grandezze significative dei sistema di separazione.

II metodo comprende una prima fase di elaborazione 102 in cui viene calcolata la temperatura Tlout della soluzione da trattare in uscita dal primo scambiatore di calore 6 nel quale la soluzione da trattare viene preriscaldata TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

dal vapore in uscita dalla serra 1.

Nella prima fase di elaborazione 102, per calcolare la temperatura della soluzione da trattare Tlout, si tiene conto delle caratteristiche dello scambiatore di calore 6 che si intende utilizzare per esempio a flusso incrociato, tipo radiatore, e/o di come si desidera movimentare la soluzione da trattare ed il vapore nel per esempio in controcorrente.

La temperatura della soluzione da trattare Tlout viene introdotta in una seconda fase di elaborazione 103 per calcolare la temperatura della soluzione da trattare T2out in uscita dal secondo scambiatore di calore 7, nel quale la soluzione da trattare viene preriscaldata dalla soluzione trattata in uscita dalla serra 1.

Nella seconda fase di elaborazione 103, per calcolare la temperatura della soluzione da trattare T2out si tiene conto delle caratteristiche del secondo scambiatore di calore 7 che si intende utilizzare, e/o di come si desidera movimentare le soluzioni nel secondo scambiatore di calore 7 stesso.

La temperatura della soluzione da trattare T2out in uscita dal secondo scambiatore di calore 7 corrisponde alla temperatura della soluzione da trattare in ingresso nella vasca 20.

Successivamente il metodo prevede una fase di calcolo 104 in cui dalla temperatura della soluzione da trattare T2out in ingresso alla vasca 20, dalla portata V della soluzione da trattare, e dalle caratteristiche geografiche, radiazione incidente e caratteristiche della porzione di copertura, si calcola la quantità di calore Q [cal/g] entrante nella serra 1 necessaria per far evaporare il volume di soluzione da trattare evitando la formazione di incrostazioni nella vasca 20. Calcolando l'energia, sotto forma di radiazione solare, entrante nella serra 1 si può stimare il volume [g] di acqua che passerà alla fase di vapore e quindi stimare, dato il tempo di TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL’ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL’ACQUA, CON L’IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

residenza della soluzione, la portata [l/ora] e la temperatura [°C] di soluzione che uscirà in fase liquida dalla vasca 20.

Dalla quantità di calore Q si calcola nella fase di calcolo 104 anche il tempo di residenza τ della soluzione da trattare nella vasca 20 necessario per ottenere la percentuale di evaporazione [g/m3 di gas] desiderata della soluzione da trattare all'interno della vasca 20.

Dal tempo di residenza Ï„ si determinano le dimensioni e/o la pendenza p della vasca 20 necessarie per ottenere il tempo di residenza necessario. Dal tempo di residenza Ï„ si calcola, inoltre, il volume di vapore prodotto Vvap [g/m3 di gas] nella serra 1 e la temperatura di uscita Toutsol [°C] della soluzione trattata ipersalina e la temperatura di uscita Toutvap [°C] del vapore dalla serra 20.

La portata Vvap e la temperatura di uscita Toutvap del vapore dalla serra 1 viene introdotta nella prima fase di calcolo 102 per calcolare la temperatura di uscita Tlout della soluzione da trattare dal primo scambiatore di calore 6, mentre la portata e la temperatura di uscita Toutsol della soluzione trattata ipersalina viene introdotta nella seconda fase di calcolo 103 per calcolare la temperatura di uscita T2out della soluzione da trattare dal secondo scambiatore di calore 7.

II metodo comprende, inoltre, una fase di produzione dati 105, i cui valori calcolati nella precedente fase di calcolo vengono mostrati e resi disponibili, per esempio fornendo le dimensioni progettuali di tutti i componenti della serra 1 o informazioni relative al suo controllo come l'inclinazione del sistema e la portata ottimale di soluzione da trattare per il sito d'installazione della serra 1.

Il metodo di dimensionamento funziona, quindi per iterazioni ed aggiustamenti successivi in maniera automatica.

TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA

ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE.

Le caratteristiche progettuali della serra 1, con l'introduzione di un flusso continuo di soluzione da trattare e di scambiatori di calore 6 e 7, nonché il variare dell'energia solare entrante nel sistema neN'arco della giornata, determinano una continua variazione dei parametri interni (ad esempio temperature dei fluidi e volumi di vapore) che influiscono nella resa istantanea della serra 1 stessa.

Il metodo di calcolo elaborato, consente di calcolare i differenti coefficienti di conduzione del calore al variare della tipologia di soluzione da trattare, di determinarne il grado di evaporazione, e le temperature in gioco all'interno dell'intero sistema. Questi parametri consentono di determinare il corretto tempo di residenza della soluzione da trattare all'interno della vasca 20 prima di avere la formazione di precipitati sul fondo e quindi, data l'inclinazione della vasca stessa, determinarne le dimensioni costruttive. Con il metodo dell'invenzione à ̈ possibile predire il migliore settaggio del sistema 10 stesso, per esempio la migliore inclinazione della vasca 20 e la portata di soluzione da trattare in ingresso, ed avvisare l'utilizzatore della serra 1 di eventuali cambiamenti e quindi della necessità di variare l'inclinazione della vasca 20, oppure la portata della soluzione ingresso o altro, nell'arco dell'anno e/o delle condizioni climatiche sito specifiche. Il software à ̈ inoltre in grado, dati i parametri precedentemente individuati come input nella fase 101, di fornire al progettista le dimensioni di ogni componente della serra 1.

Infatti il software calcola la superficie della vasca 20 necessaria per il raggiungimento della portata di soluzione trattata in uscita richiesta, le dimensioni (diametro e lunghezza) delle tubazioni idrauliche, la superficie di scambio degli scambiatori di calore 6 e 7, la portata di aspirazione del ventilatore 15, l'energia elettrica necessaria per il funzionamento del TITOLO: DISPOSITIVO DI SEPARAZIONE PER SEPARARE, IN SOLUZIONI CONTENENTI ACQUA, I SOLUTI, IN PARTICOLARE I SOLUTI AVENTI UNA TENDENZA DI VOLATILIZZAZIONE INFERIORE A QUELLA DELL'ACQUA DAL SOLVENTE, OVVERO DALL'ACQUA, CON L'IMPIEGO ESCLUSIVO DI ALIMENTAZIONE ENERGETICA DA RADIAZIONE SOLARE

ventilatore 15, la temperatura della soluzione concentrata in uscita.

La presente invenzione risolve quindi i problemi sopra lamentati con riferimento alla tecnica nota citata, offrendo nel contempo numerosi altri vantaggi, tra cui la possibilità di avere un sistema di depurazione completamente autonomo da fonti di energia elettrica o da idrocarburi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di separazione per separare attraverso il cambio di fase, in soluzioni contenenti acqua, i soluti, aventi una tendenza di volatilizzazione inferiore a quella dell'acqua, dal solvente attraverso la radiazione solare diretta comprendente una serra solare per l'evaporazione, mezzi di alimentazione per alimentare una soluzione da trattare ad una vasca di detta serra, mezzi di appoggio di detta serra al suolo, conformati in modo che detta vasca abbia una desiderata inclinazione rispetto ad una direzione orizzontale in modo che detta soluzione fluisca spontaneamente da una porzione di ingresso ad una porzione di uscita di detta vasca.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, e comprendente, inoltre, mezzi di regolazione per regolare l'altezza di detti elementi di appoggio di detta serra, in modo da variare la pendenza di detta vasca rispetto a detta direzione orizzontale e il tempo di permanenza di detta soluzione in detta vasca.
3. 3. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente, inoltre mezzi di riscaldamento per riscaldare detta soluzione da trattare prima dell'ingresso in detta vasca, introducendo la circolazione forzata dell'aria con relativa umidificazione all'interno del sistema 1 e deumidificazione nello scambiatore 6, nonché l'impiego di un flusso continuo nella vasca 20, tutto alimentato esclusivamente da radiazione solare.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, e comprendente mezzi di ricircolo per prelevare vapore da detta serra e alimentare un primo dispositivo scambiatore di calore di detti mezzi di riscaldamento per riscaldare detta soluzione in ingresso, soluzione che impedisce la formazione di condensato interno e forza l'evaporazione della soluzione da trattare contenuto nella vasca 20.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, e comprendente ulteriori mezzi di ricircolo per prelevare una soluzione concentrata da detta serra e alimentare un secondo dispositivo scambiatore di calore posto a valle di detto primo dispositivo scambiatore di detti mezzi di riscaldamento per riscaldare detta soluzione in ingresso.
6. 6. Metodo di dimensionamento per dimensionare un dispositivo di separazione secondo una delle rivendicazioni precedenti e comprendente le seguenti fasi: a. una fase di inserimento dati (101) in cui vengono inserite alcune variabili scelte in un gruppo comprendente la composizione chimica della soluzione da trattare Cl; la temperatura Tsol [°C] della soluzione da trattare, la portata V [l/ora] della soluzione da trattare; le coordinate geografiche D [gradi °] del luogo in cui verrà installato il dispositivo di separazione; un parametro q relativo alla tipologia e forma di una porzione di copertura del dispositivo b. una prima fase di elaborazione (102) in cui viene calcolata la temperatura Tlout della soluzione da trattare in uscita da un dispositivo scambiatore di calore in cui la soluzione da trattare viene preriscaldata dal vapore in uscita dal dispositivo di separazione. c. una seconda fase di elaborazione 103 per calcolare la temperatura della soluzione da trattare T2out in uscita da un secondo dispositivo scambiatore di calore 7, nel quale la soluzione da trattare viene preriscaldata dalla soluzione concentrata in uscita dal dispositivo di separazione e la temperatura di ingresso nella vasca della soluzione da trattare. d. una fase di calcolo 104 in cui si calcola la quantità di calore Q [cal/g] entrante nel dispositivo di separazione necessaria per far evaporare il volume di soluzione da trattare evitando la formazione di incrostazioni nella vasca 20.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione precedente in cui in detta fase di calcolo si calcola il volume [g/m3] di acqua che passerà alla fase di vapore e quindi stimare, dato il tempo di residenza della soluzione nella vasca 20 e la portata [l/ora] e la temperatura [°C] di soluzione che uscirà in fase liquida dalla vasca 20.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui in detta fase di calcolo si calcola dalla quantità dì calore Q il tempo di residenza τ della soluzione da trattare nella vasca 20 necessario per ottenere il quantitativo di evaporazione [g/m3 di gas] desiderata della soluzione da trattare all'interno della vasca 20.
9. 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8 e comprendente, inoltre, una fase di produzione dati 105, i cui valori calcolati in detta fase di calcolo vengono mostrati e resi disponibili
10. 10. Metodo di controllo per controllare il funzionamento di un dispositivo di separazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 comprendente la possibilità di variare il tempo di residenza di detta soluzione da trattare in detta vasca per variare il quantitativo di evaporazione della soluzione da trattare.