ITVA20060053U1

ITVA20060053U1 - Sistema di risparmio energetico, attraverso il recupero del calore delle acque calde di scarico delle utenze idriche.

Info

Publication number: ITVA20060053U1
Authority: IT
Inventors: Domenico Gimondo
Original assignee: Domenico Gimondo
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2007-03-22

Description

DESCRIZIONE

PREMESSA

Ormai le risorse energetiche diminuiscono e la domanda di energia è in crescita si parla spesso di processi ecologici basati sul recupero dei materiali di scarto. Il recupero domestico spesso viene associato inevitabilmente alla raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani, senza però considerare che oltre ai rifiuti si potrebbe recuperare una cosa ancora più preziosa che buttiamo via quotidianamente attraverso le acque di scarico e mi sto riferendo al calore.

Osservando il funzionamento della doccia mi sono accorto che l'acqua ufilizzata fa un percorso molto breve prima di essere scaricata in fognatura portandosi con se un bene prezioso, "il calore".

La mia invenzione si pone come obiettivo , tramite uno scambiatore termico posto nelle vicinanze dell'utenza idrica, intercettare le acque di scarico e recuperare il calore residuo che ha l'acqua, prima di essere scaricata in fogna.

ILLUSTRAZIONE SULLO STATO DELLA TECNICA PIU' RECENTE Attualmente si parla di recupero del calore ma solo in campo industriale o più nello specifico nelle centrali elettriche, io invece ho pensato di recuperare il calore che quotidianamente in ogni casa o esercizio commerciale esempio i parrucchieri bar ecc. viene scaricato in fognatura.

FUNZIONE E DESCRIZIONE GENERALE

Il sistema,può essere realizzato per la parte esterna in materiale plastico o in metallo per quanto riguarda la parte interna i tubi dello scambiatore possono essere in rame alluminio acciaio o altro materiale idoneo.

Il sistema nel suo complesso è privo di parti elettriche o meccaniche, è costituito da imo scambiatore di calore posto nelle vicinanze dell'utenza idrica(esempio II piatto doccia o vasca, lavabo ecc .) che intercetta le acque calde di scarico e recuperare il calore residuo che ha l'acqua, prima di essere scaricata in fogna.

Contiene al suo interno un sistema che scambia calore tra l'acqua di scarico calda e l'acqua fredda che va il miscelatore dell'utenza asservita.

Il sistema si pone come obiettivo di riscaldare il più possibile l'acqua fredda dell'utenza prima di essere miscelata con l'acqua calda, sfruttando il calore residuo delle acque di scarico dell'utenza stessa, in pratica io recupero calore quando lo consumo, il sistema funziona la dove uso acqua calda corrente cioè che scarico direttamente, l'acqua è corrente quindi ho un flusso in uscita nello scarico che scambia con un flusso in entrata della condotta idrica. Si può applicare anche nella vasca da bagno ma funziona solo quando la uso come doccia cioè con lo scarico aperto.

Il sistema viene posto nelle vicinanze dello scarico dell'utenza considerata, all'interno del sistema è posto imo scambiatore che recupera il calore e lo cede all'acqua fredda che verrà inviata al miscelatore dell'utenza.

Questa soluzione è evidente che recupera calore solo quando consumo.. H sistema è stato progettato per poter essere posizionato sia in verticale per esempio in una parete, per intercettare le acque delle utenze come (lavabi favelli ecc.)o in orizzontale per esempio sul pavimento, per intercettare le acque delle utenze tipo (docce /vasche da bagno ecc.).

Grazie al particolare posizionamento dei tubi in entrata e in uscita delle acque calde ottengo due vantaggi come si evince dalla tavola di disegno: il primo vantaggio, sono i due sifoni (uno in entrata e imo in uscita), che ho sempre sia se lo pongo in orizzontale che in verticale;

Il secondo vantaggio, è avere sempre un livello costante di liquido e grazie alla particolare posizione del tubo di scarico, l'acqua in eccesso che va allo scarico fognario risulta essere sempre quella più fredda, mantenendo una temperatura praticamente costante di scambio, quindi ottimizzo il funzionamento dello scambiatore termico.

Lo scambiatore come schematizzato nella tavola è solo un esempio esplicativo in quanto in funzione del materiale impiegato e in funzione dei consumi ipotizzati ci possono essere numerosi varianti ma il concetto di base rimane lo stesso recuperare calore dalle acque di scarico.

Nell'esempio riportato nella tavola lo scambiatore usa ima capacità di 10 litri di acqua calda di scarico ipotizzata a 35°, è utilizza 12m di tubo di rame diametro 1 cm. Nel progetto viene considerato un consumo di acqua pari a 40 litri erogata a 40°c , un altro dato di progetto è la temperatura dell'acqua calda considerata nel miscelatore par i a 80°c.

Con questi dati di progetto è emerso un risparmio quantificato pari al 50% come di seguito dimostrato con semplici calcoli di termodinamica per semplificare ho omesso i cellcoli dello scambiatore termico.

Con dei semplici passaggi matematici si può calcolare che per ottenere 40 litri di acqua a 40°c (l'esigenza tipo di ima doccia che duri circa 6 minuti) utilizzando acqua calda a 80 °c e acqua fredda a 5°c occorrono in tutto 19 litri di acqua calda miscelati con 21 litri di acqua fredda, (cioè 19 litri x 80 gradi) occorrono circa 1520 kcal per riscaldare l'acqua

Infatti dal bilancio termico viene fuori che 19x80+21x5=1600 kcal. che è l'acqua miscelata pari al valore 40x40=1600 kcal che è l'acqua consumata in una doccia tipo.

Come dicevo l'invenzione si pone l'obiettivo semplicemente di riscaldare l'acqua fredda prima di essere miscelata portando da 5° c a circa 28°c.

Con questi nuovi dati per ottenere sempre i soliti 40 litri di acqua calda a 40 gradi non necessitano più 19 litri di acqua ma solo 9 litri di acqua calda a 80 gradi cioè circa la metà come si evince dal calcolo 9x80+31x28=1600 quindi l'energia consumata è 9x80=720 kcal. che è praticamente la metà di 1520 kcal naturalmente i dati sono stati arrotondati per semplificare il concetto.

In conclusione il sistema che recupera calore dalle acque di scarico attraverso uno scambiatore di calore riscalda l'acqua fredda con il calore delle acque di scarico portandola da 5 gradi a 28 gradi.

L'uso di questo scambiatore porta ad avere un risparmio del 50 percento sul consumo energetico in cambio di un costo iniziale minimo del sistema stimato si possa ammortizzare, in una famiglia media di tre persone in meno di un anno.

Claims

RIVENDICAZIONI Rivendico di aver inventato un sistema capace di recuperare o meglio ricidare calore che quotidianamente buttiamo in discarica che in questo caso è la fogna, attraverso le acque di scarico delle utenze che usano acqua calda( doccia, vasca lavabo, lavello ecc.) sia in casa che negli esercizi commerciali. Il sistema si pone come obiettivo quello riscaldare il più possibile l'acqua fredda prima di immetterla nel miscelatore dell'utenza sfruttando il calore residuo delle acque calde di scarico dell'utenza considerata( doccia vasca usata come doccia, lavabo ecc.) . In pratica io recupero calore quando lo consumo, perchè nell'utenza in cui ho acqua corrente di scarico, ho un flusso in usdta caldo nello scarico che scambia con un flusso in entrata della condotta idrica fredda. Si può applicare anche nella vasca da bagno ma funziona solo quando la uso come doccia cioè con lo scarico aperto. All'interno del sistema è posto imo scambiatore che recupera il calore e lo cede all'acqua fredda che verrà inviata nel miscelatore dell'utenza considerata. Grazie al particolare posizionamento dei tubi in entrata e in uscita delle acque calde ottengo due vantaggi come si evince dalla tavola di disegno: il primo sono i due sifoni (uno in entrata e uno in uscita), che ho sempre sia se lo pongo in orizzontale che in verticale; Il secondo vantaggio che ottengo è avere sempre un livello costante di liquido e grazie alla particolare posizione del tubo di scarico, l'acqua in eccesso che va allo scarico fognario risulta essere sempre quella più fredda, mantenendo una temperatura praticamente costante di scambio, quindi ottimizzo il funzionamento dello scambiatore termico. In conclusione il sistema che recupera calore dalle acque di scarico attraverso uno scambiatore di calore riscalda l'acqua fredda con il calore delle acque di scarico. L'uso di questo scambiatore porta ad avere un risparmio anche fino al 50 percento sul consumo energetico in cambio di un costo iniziale minimo del sistema, ammortizzabile, in una famiglia media di tre persone in meno di un anno.