ITVA20080051A1 - Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall'aria - Google Patents
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Description
Descrizione del modello per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:
MODULO DI CONDENSAZIONE SPINTA
PER LA PRODUZIONE DI ACQUA DALL’ARIA
Il presente Trovato concerne in un Modulo di Condensazione Spinta Per La Produzione Di Acqua dall’Aria ad alto rendimento con igienizzazione sanitaria.
La particolarità del Trovato e’ produrre acqua anche con l’utilizzo del calore dei fumi derivati dalia combustione di: legna, gas, petrolio e\o da attività’ secondarie quali cucine per cottura alimenti o lavorazioni di attività’ artigianale, che utilizzano calore e pertanto fumi caldi; tale trovato utilizza una piccola quantità’ di energia rispetto ai precedenti trovati. Il Trovato inoltre si compone di componenti tecnici che consentono la produzione di acqua dall'aiia anche in presenza di un'umidità relativa molto bassa.
Come noto non esiste un’ apparecchiatura che consente di produrre acqua daH’arìa anche con l'utilizzo del calore di fumi caldi.
Fino ad oggi la produzione di acqua dall’atmosfera avviene attraverso apparecchiatura con rendimenti più o meno efficienti, le quali operando singolarmente e non in sinergia tra loro sono caratterizzate da alti consumi energetici.
Il compito che si propone il presente Trovato, è quello di poter offrire ad un vasto numero di utilizzatori specialmente nelle aree rurali dei paesi in via di sviluppo ed in caso di eventi straordinari come ad esempio calamità naturali, un modulo che produca acqua daH’aria a basso dispendio energetico. L’apparecchiatura e' intesa per un utilizzo comune pertanto la tecnologia impiegata sarà condivisa da piu’ persone, questo porterà’ benefìci economici a tutti essendo ripartito l'investimento.
Il compito sopra esposto nonché gli scopi accennati, ed altri che verranno meglio evidenziati in seguito, vengono raggiunti dal Modulo di Condensazione Spinta Per La Produzione di Acqua daH’Arìa.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente Trovato, risulteranno meglio evidenziati attraverso un’analisi della descrizione di una forma di esecuzione e applicazione preferita, ma non in esclusiva, da un Modulo di Condensazione Spinta Per La Produzione di Acqua dall’Aria illustrato in modo indicativo ma non limitativo con l’ausilio delle tavole allegate.
Tavola 1 -fig. A vista schematica del sistema di processo per produzione acqua.
La figura A rappresenta in modo schematico il processo per la produzione acqua nel quale si identificano: Scambiatore di calore aria \ aria ( fig. A1), scambiatore di calore condensatore circuito frigorifero ( fig. A2 ), scambiatore di calore elettrico ( fig. A3 ), assorbitore igroscopico chimico fisico ( fig. A4 ), scambiatore a freon di tipo evaporatore condensatore a gravità ( fig. A5 ), scambiatore di calore evaporatore circuito frigorifero ( fig. A6 ), scambiatore di calore aria \ aria ( fig. A7 ), ventilatore ( fig. A8 ), ventilatore ( fig. A9 ), Immissione aria per trattamento ( fig. AIO ), espulsione aria dopo trattamento ( fig. A11 ), espulsione aria dopo trattamento ( fig. A12 ), immissione aria per trattamento ( fig. A13 ), filtro purificazione aria sintetico rigenerabile ( fig. A14 ),
filtro purificazione aria sintetico rigenerabile ( fig. A15 ), valvola deviazione flusso (fig. A16) per esclusione circuito scambiatore (fig. A1), modulo fonte di calore supplementare esterna alta temperatura e camino evacuazione fumi (fig. A17), modulo raccolta acqua meteorologica (fig. A18), modulo pompaggio acqua da approvvigionamenti idrici non potabili (fig. A19), prelievo acqua da condensazione (fig. A20) dello scambiatore di calore (fig. A17), prelievo acqua da condensazione (fig. A21) dello scambiatore di calore (fig.A6), prelievo acqua da condensazione (fig. A22) dello scambiatore di calore (fig.A5), modulo accumulo, potabilizzazione e mineralizzazione acqua ( fig.A23), punto erogazione H20 (fig. A24).
DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI FUNZIONAMENTO
La produzione di acqua dall’aria del presente Trovato avviene tramite varie trasformazioni fisiche: disidratazione spinta, condensazione per ottenuta temperatura di rugiada e condensazione ottenuta da circuito frigorifero, sfruttando al 100% le energie alternative disponibili ad esempio l'eolica, fotovoltaica o quelle tradizionali, e l'utilizzo del calore dei fumi derivati dalla combustione di: legna, gas, petrolio e\o da attività' secondarie quali cucine per cottura alimenti o lavorazioni di attività’ artigianale che utilizzano calore e pertanto fumi caldi.
Le dimensioni del modulo possono essere minimizzate per produzioni di acqua da 1 litro /giorno, fino a grandi stazioni per la produzione di migliaia di litri giorno. La particolarità di questo modulo, si basa principalmente sul potere di separare l’acqua daH’aria utilizzando il calore contenuto nei fumi ad alta temperatura.
L’utilizzo dei seguenti componenti consente la produzione di acqua con un bassissimo consumo di energia: scambiatore di calore aria\aria circuito fumi caldi da combustione (fig. A1), assorbitore igroscopico chimico fisico (fig. A4), scambiatore a freon di tipo evaporatore-condensatore con ritorno a gravita' (fig. A5) , scambiatore di calore aria\aria (fig. A7), ventilatore immissione aria esterna per il trattamento (fig. A8), ventilatore immissione aria esterna per il trattamento (fig. A9), espulsioni aria dopo trattamento (fig. A11), espulsioni aria dopo trattamento (fig. A12).
Inoltre il Trovato abbina componenti che permettono la produzione di acqua anche in mancanza di fumi caldi (fig.A17) utilizzando un circuito frigorifero e uno scambiatore di calore elettrico: scambiatore di calore condensatore circuito frigorifero (fig. A2), scambiatore di calore elettrico (fig. A3), scambiatore di calore evaporatore circuito frigorifero (fig. A6)
Dalla raffigurazione grafica della tavola 1 Figura A si può' interpretare meglio la sequenza del processo di produzione acqua : l’aria entra dalla zona (fig.A13) ventilatore (fig.A9) e dalla zona (fig.AIO) ventilatore (fig.A8), entrambe vengono filtrate con filtri di tipo sintetico a media efficienza (fig.A14 e fig. A15), l'aria (fig.A13) attraversa lo scambiatore (fig.AI) alimentato dai fumi caldi provenienti da fonti di calore (fig.AI 7) riscaldandosi, entrando nell'assorbitore (fig.A4).
L’aria (fig.AIO) anch'essa entra nell’assorbitore (fìg.A4), cedendo in parte l’acqua contenuta che verrà fatta evaporare nella sezione contrapposta dall’aria calda proveniente da (fig. A1). Entrambe entreranno nello scambiatore di freon (fig.A5), I 'aria della linea (fig. A13) essendo calda permetterà l'evaporazione del freon in esso contenuto e facendolo transitare nella zona della linea (fig.AIO) raffreddando l’aria in attraversamento, subendo una condensazione per ottenuta temperatura di rugiada. Entrambe (fig. A10 e fig. A13 ) attraverseranno un ulteriore sezione scambiatore aria / aria (fig. A7), facendo condensare l’acqua presente in (fig. A13) per ottenuta temperatura di rugiada. Entrambe le linee (fig. A10 e fig. A13 ), essendo terminato il ciclo verranno espulse in atmosfera (fig. A11 e fig. A12 ), oppure inviate ad un utilizzo conveniente trattandosi di aria calda e secca. I componenti scambiatore di calore condensatore circuito frigorifero (fig. A2), scambiatore di calore elettrico (fig. A3), scambiatore di calore evaporatore circuito frigorifero (fig. A6), partecipano al processo nel caso in cui vi sia disponibilità sufficiente di energia e l'aria (fig. A10) in attraversamento di (fig. A6) subirà una condensazione per ottenuta temperatura di rugiada. Partecipano alla produzione di acqua anche il modulo di raccolta acqua meteorologica (fig. A18) ,il punto pompaggio acque da approvvigionamenti idrici non potabili (fig. A19), solo nel caso in cui vi sia disponibilità di acqua meteorologica o acqua da fonti non potabili.
La sezione di depurazione (fig. A23) potrà trattare anche acqua salina, garantendo una copertura a 360° nel trattamento potabilizzante delle acque. Gli scambiatori (fig. A1) e (fig. A7) sono a piastre di tipo statico, costituiti da un involucro aperto alle due estremità'.
I recuperatori non hanno quindi parti in movimento. Ciò é garanzia di altissima affidabilità e sicurezza di funzionamento. I due flussi d'aria, quello (fig. A10) fredda e (fig. A13) calda e umida, entrano in sezioni separate e suddivise ali’intemo, in passaggi compresi fra due piastre, che portano alternativamente aria calda umida e aria fredda, questi passaggi sono sigillati, con soluzioni appropriate alla temperatura per impedire possibili contaminazioni tra i due flussi d'aria. Lo scambio avviene attraverso le piastre che costituiscono le pareti dei passaggi. Tale applicazione permette all’aria calda e umida di condensare raggiungendo il punto di rugiada. L'assorbitore (fig. A4) è costituito da lamine alternate, una liscia e una corrugata che formano un vasto numero di canaletti d’aria assiali e paralleli, il materiale utilizzato per la sua costruzione ha un alto potere assorbente, inoltre grazie all’alta temperatura di rigenerazione è garantita l’assenza di formazione di batteri. Gli scambiatori (fig. A2) (fig. A6) fanno parte del circuito frigorifero integrato dotato di un compressore ad alto COP, con gas refrigerante di tipo ecologico speciale per alte temperature di condensazione del gas refrigerante (temperature tropicali oltre i 50°C). Lo scambiatore (fig. A5) a freon di tipo evaporatore-condensatore con ritorno a gravita’ e’ costituito da più tubi singoli riuniti medianti un pacco di alette a costituire una vera e propria batteria; l'aria fredda condensa i vapori dei refrigerante nella parte più alta dello scambiatore, le gocce di liquido scendono per gravita’ nella parte inferiore di ciascun tubo, dove vengono fatte evaporare dall’aria calda, determinando la continuazione del ciclo, che si svolge completamente all’interno di ciascun tubo, inoltre e’ impiegata una alettatura interna dei tubi che permette di migliorare la trasmissione del calore; il processo di trasmissione del calore e' isotermo, nel senso che si manifesta una differenza di temperatura tra condensatore ed evaporatore, il ciclo verrà’ innescato per eliminare tale differenza, il ritorno a gravita’ impone che il flusso di aria più fredda che provoca la condensazione dei vapori del refrigerante, attraversi sempre la parte alta dei recuperatore e quella dell’aria più calda, ne attraversi sempre la parte bassa. Il modulo (fig. A23) di accumulo, potabilizzazione e mineralizzazione, è realizzato in materiale atossico per uso alimentare, termicamente isolato, con speciale disinfezione interna per eventuale permanenza dell'acqua non utilizzata, completo di controlli di livello ed allarmi di minima, massima ed attivazione, di un sistema di accumulo di emergenza secondario nel caso in cui vi sia abbondanza di acqua. Il sistema di depurazione e disinfezione, è completo di circuito automatico di campionatura per verifica delle condizioni di salinità’ dell’acqua, ed invio se necessario ad un circuito idoneo al suo trattamento. Pertanto saranno attivi, se richiesto, sia il circuito acqua dolce, che il circuito acqua salmastra funzionanti in parallelo. Il sistema di depurazione sarà doppio, per garantire una erogazione senza interruzione nel caso di manutenzione, rigenerazione, anomalia. E’ inoltre presente un sistema di test in continuo delle condizioni organolettiche dell’acqua erogata, con il controllo di alcuni virus o batteri presenti, con sistema di allarme per anomalie.
Da quanto descritto in precedenza, si può’ vedere come il Trovato raggiunga gli scopi preposti. I materiali e le dimensioni del Trovato, come sopra descritto, illustrato negli uniti disegni e più avanti rivendicato, potranno essere qualsiasi per qualità e pregio secondo le esigenze. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili con altri tecnicamente equivalenti senza per questo uscire dalfambito protettivo del seguente brevetto.
Claims (1)
- TITOLO: MODULO DI CONDENSAZIONE SPINTA PER LA PRODUZIONE DI ACQUA DALL’ARIA RIVENDICAZIONI 1. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dataria 2. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazione precedente, che concerne in produrre acqua dall’ aria anche con l'utilizzo del calore dei fumi derivati dalla combustione di: legna, gas, petrolio e\o da attività’ secondarie quali cucine per cottura alimenti o lavorazioni di attività' artigianale, che utilizzano calore e pertanto fumi caldi da combustione o fiamme libere, tramite uno scambiatore di calore aria\aria. 3. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove lo sfruttamento del calore dei fumi caldi permette l’evaporazione del freon nello scambiatore di calore a freon di tipo evaporatore condensatore con ritorno a gravita’ di tipo ermetico. 4. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove lo sfruttamento del calore dei fumi caldi permette l’evaporazione dell’acqua assorbita dall’assorbitore chimico nel settore di rigenerazione. 5. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove lo sfruttamento del calore dei condensatore del circuito frigorìfero permette l’evaporazione dell'acqua assorbita dall’assorbitore chimico nel settore di rigenerazione. 6. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove lo sfruttamento del calore dello scambiatore elettrico permette ['evaporazione dell’acqua assorbita dall’assorbitore chimico nel settore di rigenerazione. 7. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dairaria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando una valvola deviatrice di flusso si permette l’utilizzo o l’esclusione del circuito fumi caldi o del condensatore circuito frigorifero. 8. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall'aria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando l’evaporazione dell’acqua assorbita dall'assorbitore chimico facendola passare da uno scambiatore di calore a flussi incrociati si crea la condensazione dell’acqua presente nell’aria. 9. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando l’evaporazione del freon nello scambiatore di calore a freon (tipo ermetico) con ritorno a gravita’ si crea la condensazione dell’acqua presente nell'aria. 10. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dairaria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando l’alto potere assorbente dell’assorbitore chimico si ha un alto rendimento di disidratazione deH'aria. 11. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando l’evaporatore del circuito frigorifero si ottiene il raffreddamento dell’aria creando la condensazione dell’acqua presente. 12. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazioni precedenti, dove sfruttando il raffreddamento dell’aria prodotta dall'evaporatore del circuito frigorifero e facendola passare da uno scambiatore di calore a flussi incrociati si permette la condensazione dell’acqua presente nell'aria. 13. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’ana come da rivendicazioni precedenti, dove l'aria disidratata al termine dei processi di condensazione può essere utilizzata per altri scopi. 14. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove si utilizzano due o più circuiti indipendenti e separati per il processo di condensazione spinta dell’acqua presente nell'aria . 15. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daU’aria come da rivendicazioni precedenti, dove si utilizzano due o più ventilatori per due o più circuiti indipendenti e separati per il processo di condensazione spinta dell’acqua presente neH'aria. 16. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazioni precedenti, dove si utilizzano due o più filtrazioni deN’aria con diverse efficienze per due o più circuiti indipendenti e separati per il processo di condensazione spinta dell’acqua presente dell’aria. 17. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove il bacino di raccolta acqua meteorologica permette lo stoccaggio disponibile. 18. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove un sistema di pompaggio da bacini con acqua non potabile, permette lo stoccaggio disponibile. 19. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazioni precedenti, dove l’acqua prodotta viene potabilizzata, desalinizzata, disinfettata e mineralizza per qualunque uso. 20. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove l'utilizzo di scambiatori di calore aria-aria consentono una condensazione dell’acqua presente neH’aria senza l'utilizzo di energia elettrica. 21. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua dall’aria come da rivendicazioni precedenti, dove la condensazione dell’acqua si ottiene per mezzo dell’utilizzo singolo o contemporaneo dei componenti del Trovato, sfruttando al 100% le energie alternative e rinnovabili o quelle tradizionali. 22. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daH’aria come da rivendicazioni precedenti, dove i materiali di costruzione del Trovato possono essere di plastica e suoi derivati, di metallo e leghe di metalli , di legno e derivati, i tessuti e i non tessuti possono essere di fibre naturali o sintetiche; ma anche di qualunque genere di natura e pregio, purché ne permettano la realizzazione dello stesso, garantendone le prestazioni e le caratteristiche descritte. 23. Modulo di condensazione spinta per la produzione di acqua daN’aria come da rivendicazioni precedenti, nel quale la forma rappresentata nei disegni e la disposizione degli elementi costruttivi potrà variare a seconda dei gusti estetici e delle esigenze tecniche, il tutto come più ampiamente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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