MX2008004033A - Sistema y metodo para calentamiento mejorado de fluidos. - Google Patents

Abstract

Un aparato para calentar fluidos que comprende un depósito de precalentamiento. El fluido tal como el agua en el depósito de precalentamiento se calienta al pasar corriente a través de al menor un par de electrodos de reserva entre los cuales una corriente eléctrica se puede pasar a través del fluido en el depósito de precalentamiento, para calentar el fluido en el depósito a una temperatura de precalentamiento. La temperatura de precalentamiento es menor que la temperatura de fluido de salida del aparato. El fluido del depósito de precalentamiento fluye a una salida del aparato por medio del pasaje de impulso de temperatura de salida. El pasaje de impulso de temperatura de salida tiene pares de electrodos entre los cuales se puede pasar una corriente eléctrica a través del fluido en el pasaje de impulso de temperatura de salida para calentar el fluido dinámicamente en el pasaje de impulso de temperatura de salida a la temperatura de fluido de salida deseada. El aparato puede adaptar variaciones en la conductividad de fluido de salida así como el gradiente de conductancia específico del fluido cuando se calienta en el aparato.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA CALENTAMIENTO MEJORADO DE FLUIDOS" CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato, un sistema y un método para el calentamiento rápido de fluidos y muy particularmente, a un aparato, a un sistema y a un método para calentar rápidamente fluidos utilizando energía eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de agua caliente de una forma u otra están instalados en la vasta mayoría de instalaciones residenciales y comerciales en los países desarrollados. En algunos países, la fuente de energía más común para el calentamiento del agua es la electricidad. Por supuesto, como se conoce generalmente, la generación de electricidad por el calentamiento de combustible fósiles contribuye significativamente a la contaminación y al calentamiento global. Por ejemplo, en 1996, el sector de consumo de electricidad más grande en los Estados Unidos eran las casas residenciales, que eran responsables del 20% de todas las emisiones de carbono producidas. Del total de emisiones de carbono de este sector de consumo de electricidad, 63% se atribuyeron directamente al calentamiento de combustibles fósiles que se utilizaron para generar electricidad para ese sector. En naciones desarrolladas, la electricidad ahora se considera como una necesidad práctica para instalaciones residenciales y con un consumo de electricidad por casa que se incrementa aproximadamente en 1.5% por año desde 1990, el incremento proyectado en consumo de electricidad para el sector residencial ha sido un problema central en el debate relacionado con la estabilización de carbono y con el cumplimiento de metas del Protocolo Kyoto o similar. Desde 1982 a 1996, el número de residencias en los Estados Unidos se incrementó a una velocidad de 1.4% por año y el consumo de electricidad residencial se incrementó a una velocidad de 2.6% por año para el mismo periodo. Por consiguiente, el número de residencias en los Estados Unidos está proyectado para que se incremente en 1.1% por año durante el año 2010 y el consumo de electricidad residencial se espera que se incremente a una velocidad de 1.6% por año para el mismo periodo. Se calculó que en 1995, aproximadamente 40 millones de casas en todo el mundo utilizaban sistemas de calentamiento de agua eléctricos. La forma más común de un sistema eléctrico de calentamiento de agua involucra un tanque de almacenamiento en donde el agua se calienta lentamente conforme pasa el tiempo hasta una temperatura predeterminada. El agua en el tanque de almacenamiento se mantiene a esa temperatura predeterminada conforme el agua se extrae desde el tanque de almacenamiento y se vuelve a rellenar con agua fria. Generalmente, los tanques de almacenamiento incluyen un elemento de calentamiento con resistencia eléctrica sumergido conectado al suministro principal de electricidad cuya operación es controlada por un termostato o por un dispositivo de control de temperatura . Los sistemas de almacenamiento de agua caliente eléctricos, por lo general se consideran ineficientes en cuanto energía ya que operan sobre el principio de almacenar y calentar agua hasta una temperatura predeterminada mayor que la temperatura que se requiere para su uso y aún así el consumidor no necesitaría agua tan caliente hasta después. Conforme la energía térmica se pierde del agua caliente en el tanque de almacenamiento, se requeriría un consumo adicional de energía eléctrica para recalentar esa agua hasta la temperatura predeterminada. Finalmente, un consumidor no requeriría tanta agua caliente durante un cierto período considerable. Sin embargo, durante ese tiempo, ciertos sistemas eléctricos de almacenamiento de agua caliente continúan consumiendo energía para calentar el agua para poderla preparar para un consumidor que requiera agua caliente en cualquier momento. Por supuesto, el calentamiento rápido de agua tal como la temperatura alcanza un nivel predeterminado dentro de un periodo relativamente corto, permite que un sistema evite las ineficiencias que ocurran necesariamente como resultado de almacenar agua caliente. El calentamiento rápido o los sistemas de agua caliente "al instante", actualmente están disponibles en donde tanto el gas como el gas natural o el LPG (gas de petróleo licuado) y la electricidad se utilizan como la fuente de energía. En el caso del gas natural y del LPG, son fuentes combustibles que particularmente son muy adecuados para el calentamiento rápido de fluidos conforme la ignición de estos fluidos pueden impartir suficiente transferencia de energía térmica a los fluidos y a elevar la temperatura de ese fluido hasta un nivel satisfactorio dentro de un tiempo relativamente corto bajo condiciones controladas. Sin embargo, aunque es posible utilizar fuentes de combustible de gas natural para el rápido calentamiento en contraste, el suministro de electricidad está disponible rápidamente para la mayoría de las casas en naciones desarrolladas. Han existido intentos previos sin eficacia que producen un sistema eléctrico de agua caliente "al instante". Esto incluye los sistemas de inducción electromagnética y de cableado térmico. El sistema de agua caliente "al instante" de cableado térmico ha sido desarrollado en donde un cable se coloca típicamente en un tubo no conductor térmica y eléctricamente de un diámetro relativamente pequeño, o se puede integrar en un alojamiento que asegura el flujo de agua en proximidad cercana al cable de resistencia calentado. Durante su operación, el agua pasa a través del tubo en contacto con el cable o en proximidad muy cercana con el mismo, que es energizado para transferir de esa manera la energía térmica al agua en el tubo. El control generalmente se afecta al supervisar o controlar la temperatura de salida de agua desde el tubo y compararla con una configuración de temperatura predeterminada. Dependiendo de la temperatura de salida controlada del agua, se aplica un voltaje al cable hasta que la temperatura del agua alcanza la configuración de temperatura predeterminada deseada. Mientras que el tipo de cableado térmico de este sistema evita que existan ineficiencias de energía involucradas con el almacenamiento de agua caliente, infortunadamente surge un número de otras desventajas. En particular, es necesario calentar el cable a temperaturas mucho mayores que las del agua circundante. Esto tiene el efecto inconveniente de causar la formación de cristales de sales disueltas normalmente presentes en concentraciones variantes de agua tales como de carbonato de calcio y sulfato de calcio. Las áreas calientes del cable en contacto directo con el agua proveen un excelente ambiente para formación de estos tipos de cristales que resultan en un cableado que se aglomera y por lo tanto reduce la eficiencia de la transferencia térmica desde el cable hasta el agua circundante. Conforme el tubo puede ser relativamente pequeño en diámetro en dichas circunstancias, la formación de cristales también puede reducir el flujo de agua a través del tubo. Además, debido a la necesidad de asegurar que el agua se mantenga en proximidad cercana al cable calentado, los sistemas de tipo de cableado térmico requieren presiones de agua relativamente altas para la operación efectiva, y por lo tanto, estos sistemas no son efectivos para su uso en regiones que tienen una presión de agua relativamente baja o gotas frecuentes en la presión de agua que podrían ocurrir durante tiempos de uso de agua pico.

El sistema de inducción electromagnético funciona como un transformador. En este caso, las corrientes inducidas en un devanado secundario del transformador provocan el devanado secundario para calentar. El calor generado aquí es disipado circulando agua a través de una camisa de agua que rodea el devanado secundario. El agua caliente pasa entonces a través del sistema para su uso. Por lo tanto se efectúa un control supervisando la salida de temperatura de agua desde la camisa de agua y comparándolo con una configuración de temperatura predeterminada. Dependiendo de la temperatura de salida controlada del agua, el voltaje aplicado al devanado primario puede variar, que varia las corrientes eléctricas inducen un devanado secundario hasta que la temperatura del agua alcanza la configuración de temperatura predeterminada deseada. Mientras este tipo de sistema evita ineficiencias de energía involucradas con el almacenamiento de agua caliente, también sufre una cantidad de otras desventajas. En particular, es necesario calentar el devanado secundario a temperaturas mayores que las del agua circundante. Esto tiene el mismo efecto de causar la formación de cristales de sales disueltas como se analizó anteriormente. Como la brecha entre el devanado secundario y la camisa de agua circundante es por lo general relativamente estrecha, la formación de cristales también puede reducir el flujo de agua a través de la camisa . Además, los campos magnéticos desarrollados y las altas corrientes inducidas en el devanado secundario puedan resultar en niveles inaceptables de ruido eléctrico o RF. Este ruido eléctrico o RF puede ser difícil de suprimir o de blindar, y afecta a otros dispositivos susceptibles electromagnéticos dentro de la velocidad de campos electromagnéticos. Las consideraciones anteriores aplican de manera similar a ambos sistemas de agua caliente en donde la temperatura de agua de salida deseada es generalmente no mayor de alrededor de 60 grados Celsius, y para dispensadores de agua hirviendo, en donde la temperatura de salida deseada es generalmente mayor que la que queda alrededor día velocidad de 90-95 grados Celsius. Por lo tanto, es deseable proveer un aparato para el calentamiento rápido de fluidos, particularmente de agua, utilizando energía eléctrica, y que puede obviar por lo menos algunas de las ventajas de otros sistemas. También es deseable proveer un método mejorado para calentar rápidamente fluidos, particularmente agua, utilizando energía eléctrica que reduce al mínimo el consumo de potencia. También es deseable proveer un sistema mejorado para calentar fluidos, particularmente agua, utilizando energía eléctrica que provee un calentamiento relativamente rápido adecuado para propósitos domésticos y/o comerciales. También es deseable proveer un aparato mejorado y un método para calentamiento de fluido eléctrico que facilita el control de la temperatura de salida mientras se reduce al mínimo la formación de cristales de sales disueltas . También es deseable proveer un sistema de calentamiento de fluidos mejorado que utiliza la corriente de energía principal generalmente disponible en edificios domésticos y comerciales. También es deseable proveer un aparato de calentamiento mejorado que puede ser manufacturado en varias capacidades de rendimiento de fluidos. También es deseable proveer un aparato de calentamiento de fluidos que puede ser diseñado para operar con una variedad de fluidos o con agua de dureza variable .

También es deseable proveer un aparato de calentamiento de fluidos que se pueda instalar en proximidad cercana a la salida de agua caliente, reduciendo de esa manera el retardo de tiempo de la llegada de agua caliente y por lo tanto obviando un desperdicio innecesario de agua. Cualquier argumento de documentos, actas, materiales, dispositivos, artículos o similares que se hayan incluido en la presente descripción detallada es únicamente para el propósito de proveer un contexto para la presente invención. No se debe considerar como una admisión que cualquiera o todas estas materias formas parte de la base de la técnica anterior o fueron de conocimiento general común en el campo relevante de la presente invención como si hubieran existido antes de la fecha de prioridad de cada reclamación de esta solicitud. Durante esta descripción detallada, la palabra "que comprende" o variaciones tales como "comprende" o "que comprende" se entenderá que implica la inclusión de un elemento establecido, entero o paso o grupo de elementos, enteros o pasos, pero no la exclusión de cualquier otro elemento, entero o paso, o grupos de elementos, enteros o pasos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención provee un aparato para calentar fluidos que comprende: Un depósito de precalentamiento que tiene por lo menos un par de electrodos del depósito entre los cuales puede pasar una corriente eléctrica a través de fluidos en el depósito de precalentamiento, para calentar los fluidos en el depósito a una temperatura de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento es menor que la temperatura de fluidos de salida deseada del aparato; y un pasaje de impulso de temperatura de salida de flujo a través del cual el flujo de los fluidos del depósito de precalentamiento a una salida del aparato, el paso de pulso de temperatura de salida de flujo tiene por lo menos un par de electrodos de flujo de salida entre los cuales puede pasar una corriente eléctrica a través del fluido en el pasaje de impulso de temperatura de salida de flujo, para calentar dinámicamente fluidos en el pasaje de impulso de temperatura de flujo a la temperatura de fluido de salida deseada.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención provee un método para calentar fluidos que comprende : Pasar una corriente eléctrica entre por lo menos un par de electrodos del depósito de un depósito de precalentamiento a través del fluido en el depósito de precalentamiento, para calentar el fluido en el depósito a una temperatura de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento es menor que la temperatura de fluido de salida deseada; y en los momentos de salida de fluidos a través de un pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, pasar corriente entre por lo menos un par de electrodos de flujo de salida a través del fluido en el pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, para calentar el fluido dinámicamente en el pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida a la temperatura de fluido de salida deseada. Las modalidades de la invención preferentemente comprenden un medio para medir la temperatura de fluido del depósito y medir la temperatura en el fluido en el mismo. El medio de medición de temperatura de fluido del depósito preferiblemente está colocado próximo a la entrada del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. Adicional o alternativamente, se puede proveer un medio de medición de temperatura de fluido de salida para medir la temperatura de fluido de salida. El medio de medición de temperatura de fluido de salida preferiblemente se coloca próximo a la salida del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. El pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida preferiblemente comprende por lo menos un primer y un segundo juego de electrodos colocados a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, dicho primer juego de electrodos y dicho segundo electrodo tiene por lo menos un par de electrodos entre los cuales pasa una corriente eléctrica a través de dicho fluido para calentar el fluido durante su paso a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. Las modalidades de la invención preferiblemente comprenden además una velocidad de flujo de fluidos que determina los medios para determinar la velocidad de fluidos a través del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. Las modalidades de la presente invención preferiblemente comprenden además un medio de control eléctrico para suministrar y controlar la energía eléctrica de los electrodos del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, dicho medio de control tiene medios de procesamiento para relacionar el flujo de corriente y voltaje aplicado en respuesta a la temperatura de flujo del depósito medida y la temperatura de fluido de salida medida y la velocidad de flujo de fluidos, para determinar la entrada de potencia deseada al fluido de cada juego de electrodos para lograr una temperatura de fluido de salida deseada. En una modalidad, un medio de medición de temperatura de entre pasajes mide la temperatura de fluido entre el primer y segundo juego de electrodos del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, y los medios de control controlan la potencia al primer y segundo juego de electrodos de acuerdo con las temperaturas medidas y un incremento de temperatura deseada del fluido a través de cada juego respectivo de electrodos. En una modalidad preferida, los electrodos de cada par están separados a través de una trayectoria de flujo para que el voltaje aplicado entre los electrodos de cada par provoquen que fluya una corriente a través del fluido y a través de la trayectoria de fluidos conforme dicho fluido pasa a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida de fluidos.

En modalidades preferidas de la invención, se provee un control de potencia eléctrica que pasa al fluido por medio de un sistema de manejo de control controlado de microcomputadora . El sistema de manejo controlado por microcomputadora preferiblemente tiene la capacidad de detectar y acomodar los cambios en la conductancia especifica de fluido en si debido al cambio en temperatura del fluido dentro del sistema en si, asi como variantes en conductividad eléctrica del fluido entrante. Esto es, en modalidades preferidas de la presente invención, el sistema de manejo o administración controlado de microcomputadora supervisa y responde a una conductividad eléctrica o gradiente de conductancia especifico entre la entrada y salida de elementos del sistema de calefacción. En un sistema de calefacción de fluidos de acuerdo con una modalidad del presente invención utilizada para el calentamiento de agua doméstico, hay fluctuaciones en la conductividad eléctrica del agua entrante que también pueden ser causadas por factores tales como temperaturas variantes del agua y concentraciones variantes de sustancias químicas y sales disueltas y dichas variaciones se deben manejar como un asunto de curso normal. Sin embargo, las modalidades preferidas de la presente invención también administrarán y responderán a cambios en la conductividad eléctrica del fluido y se calienta tanto dentro del depósito como dentro del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida, esto es, el manejo efectivo del gradiente de conductancia especifico. Por lo tanto, las modalidades de la invención pueden comprender aplicar un voltaje eléctrico variable entre los electrodos de cada juego para pasar de esa manera corrientes eléctricas a través del fluido entre los electrodos de cada juego, y controlando las corrientes que pasan a través del fluido entre los electrodos de cada juego de electrodos en respuesta a la aplicación de un voltaje eléctrico variable y controlar el voltaje eléctrico variable entre electrodos de cada juego de electrodos en respuesta a la conductancia especifica del fluido conforme es determinado por referencia a las temperaturas de fluido supervisadas y flujos de corriente de tal manera que pasa una cantidad de energía eléctrica al fluido por medio de cada par de electrodos, y corresponda a una temperatura predeterminada e incrementada del fluido.

En modalidades preferidas del método de la presente invención, se pueden llevar a cabo varios pasos adicionales que comprenden compensar el cambio en la conductividad eléctrica del fluido causado por la variación de temperaturas y la variación de concentraciones de sustancias químicas disueltas y sales, y a través del calentamiento de fluidos, alterando el voltaje eléctrico variable para acomodar los cambios en conductancia específica cuando se incrementa la temperatura de fluidos por una cantidad deseada. Dicho paso se puede desarrollar controlando la potencia eléctrica aplicada a los juegos de electrodos para mantener el incremento de temperatura de fluidos constante requerido en ese segmento de electrodos. El voltaje eléctrico variable se puede ajusfar entonces para compensar los cambios en conductancia específica de fluido dentro del segmento de la trayectoria de flujo asociada con cada par de electrodos, que afectará la corriente atraída por el fluido en ese segmento. Los cambios en la conductancia específica del fluido que pasan a través de los segmentos de electrodos separados se pueden manejar de manera separada. Por lo tanto, el sistema ya tiene la capacidad de controlar efectivamente y manejar el gradiente de conductancia específico resultante en todo el sistema .

La temperatura deseada del fluido de salida la puede ajusfar un usuario por medio de un control ajustable . El volumen de fluido que pasa entre cualquier juego de electrodos de puede determinar precisamente midiendo las dimensiones del pasaje dentro del cual el fluido está expuesto a los electrodos que se toman en juego con el flujo de fluidos. De manera similar, el tiempo durante el cual un volumen determinado de fluido recibirá energía eléctrica de los electrodos se puede determinar midiendo la velocidad de flujo de fluidos a través del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. El incremento de temperatura de fluido es proporcional a la cantidad de energía eléctrica requerida para elevar la temperatura del fluido a una cantidad conocida, es proporcional a la masa (volumen) del fluido que se calienta y la velocidad de flujo de fluidos a través de ese pasaje. La medición de corriente eléctrica que fluye a través del fluido se puede utilizar como una medida de conductividad eléctrica, o la conductancia específica de ese fluido y por lo tanto permitir la determinación de cambio requerido en voltaje aplicado que se requiere para mantener la energía eléctrica aplicada constante. La conductividad eléctrica, y por lo tanto la conductancia específica del fluido que se va a calentar cambiará elevando la temperatura, provocando así un gradiente de conductancia específica a lo largo de la trayectoria de flujo de fluidos. La energía requerida para incrementar la temperatura de un cuerpo de fluido se puede determinar combinando dos relaciones: Relación (1) Energía = Capacidad térmica "específica x densidad x volumen x cambio de temperatura o La energía por unidad de tiempo que se requiere para incrementar la temperatura de un cuerpo de fluido que se puede determinar por la relación: Potencia (P) = Capacidad térmica específica (SHC) x densidad x volumen (V) x cambio de temperatura (Dt) Tiempo (T) Para propósitos de análisis, la capacidad térmica específica de agua se puede considerar como una constante entre las temperaturas de 0°C y 100 °C. La densidad de agua es igual a uno, también se puede considerar constante. Por lo tanto, la cantidad de energía que se requiere para cambiar la temperatura de una masa o unidad de agua, 1 °C en un segundo se considera como una constante y se puede etiquetar "k". Volumen/tiempo es el equivalente de velocidad de flujo (Fr) . Por lo tanto, la energía por unidad de tiempo requerida para incrementar la temperatura de un cuerpo de fluido se puede determinar por la relación: Potencia (P) = k x velocidad de flujo (Fr) x Cambio de temperatura (Dt) Tiempo (T) Por lo tanto, si se conoce el cambio de temperatura requerido, la velocidad de flujo se puede determinar y entonces se puede calcular la potencia requerida . Típicamente, cuando un usuario requiere agua caliente, se opera el grifo de agua caliente provocando así que el agua fluya desde el depósito a través del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. Este flujo de agua se puede detectar por medio de un medidor de flujo o un caudalímetro y provocar la iniciación de una secuencia de calentamiento. La temperatura del agua del depósito se puede medir y comparar con una temperatura deseada pre-configurada para la salida de agua del sistema. A partir de estos dos valores, el cambio requerido en la temperatura de agua de la entrada a la salida del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida se podrá determinar. Por supuesto, la temperatura del agua de entrada a los segmentos de electrodos se puede medir repetidamente conforme pasa el tiempo y como un valor para los cambios de temperatura de agua de entrada medida, el valor calculado para el cambio de temperatura requerido de la entrada a la salida de los segmentos de electrodos se puede ajusfar por consiguiente. De manera similar, con temperatura variable, el contenido de minerales y similares, podrán ocurrir conforme pasa el tiempo, cambios en la conductividad eléctrica, y por lo tanto en la conductancia especifica del fluido. Por consiguiente, la corriente que pasa a través del fluido cambiará la potencia resultante aplicada al agua. Al medir repetidamente las salidas de temperatura de los segmentos de electrodos conforme pasa el tiempo y compararlos con los valores de temperatura de salida requeridos permitirán cálculos repetidos para optimizar continuamente el voltaje aplicado a los segmentos de electrodos. En una modalidad preferida, un medio de cálculo provisto por el sistema de manejo controlado por microcomputadora, se utiliza para determinar la potencia eléctrica que se deberá aplicar al paso de fluidos entre los electrodos, determinando el valor de potencia eléctrica que efectuará el cambio de temperatura deseada entre el segmento de electrodos de entrada y salida, midiendo el efecto de cambios a la conductancia especifica del agua y por lo tanto calcular el voltaje que se necesita aplicar para una velocidad determinada de flujo.

Relación (2) Control de Potencia Eléctrica En modalidades preferidas de la presente invención, el flujo de corriente eléctrica entre los electrodos dentro de cada segmento de electrodos, y por lo tanto a través del fluido, es el que se mide en este momento. Las temperaturas de entrada y salida del segmento de electrodos también se miden. La medición de corriente eléctrica y temperatura permite que el medio de cálculo del sistema de manejo controlado por microcomputadora determine la potencia requerida que se va a aplicar al fluido en un segmento de electrodos para incrementar la temperatura del fluido por una cantidad deseada. En una modalidad, el medio de cálculo provisto por el manejo controlado por microcomputadora determina la potencia eléctrica que se debe aplicar al fluido que pasa entre los electrodos y por lo tanto calcular el voltaje promedio que se requiere aplicar para mantener el cambio de temperatura sustancialmente constante. La relación (2) a continuación, facilita el cálculo de potencia eléctrica que se va a aplicar lo más preciso posible, casi instantáneamente. Esto elimina la necesidad de un uso innecesario de agua de otra forma que se requeriría para pasar inicialmente a través del sistema antes de facilitar el suministro de agua a una temperatura requerida. Esto provee el potencial para ahorrar agua u otros fluidos. En las modalidades preferidas, habiendo determinado la potencia eléctrica que se debe suministrar al fluido que pasa entre los electrodos, el medio de cálculo puede entonces calcular el voltaje que se debe aplicar a cada segmento de electrodos (ES) conforme a lo siguiente: si la potencia requeridas para el segmento de electrodos se puede calcular, y la corriente extraída por el segmento de electrodo (n) se puede medir: Relación (2) Voltaje ESn (Vappn) =Potencia ESn ( Preqn) /Corriente ES„(Isn) Vappn = Preqn / I sn Como parte de la secuencia inicial de calentamiento, el voltaje aplicado se puede configurar a un valor relativamente bajo para determinar la conductancia especifica inicial del paso de fluidos entre los electrodos. La aplicación de voltaje de los electrodos provocará que la corriente se extraiga a través del fluido pasando entre ellos, por lo tanto, permitiendo la terminación de la conductancia especifica del fluido y ya que es directamente proporcional a la corriente extraída entre los mismos. Por consiguiente, habiendo determinado la potencia eléctrica que se debe suministrar al flujo de fluidos entre los electrodos en los segmentos de electrodos, es posible determinar el voltaje requerido que se debe aplicar a esos electrodos para poder incrementar la temperatura de flujo de fluidos entre los electrodos en los segmentos de electrodos por una cantidad requerida. La corriente instantánea que se va a extraer por el fluido es preferiblemente supervisada continuamente para su cambio a lo largo de la longitud del pasaje de impulso de temperatura de flujo de salida. Cualquier cambio en la corriente instantánea extraída en cualquier posición a lo largo del pasaje es indicativa del cambio en conductividad eléctrica o conductancia específica del fluido. Los valores variantes de conductancia específica aparentes en el paso de fluidos entre los electrodos de los segmentos de electrodos, definen efectivamente el gradiente de conductividad especifica a lo largo de la trayectoria de calefacción . Preferiblemente, varios parámetros se controlan continuamente y se desarrollan continuamente cálculos para determinar la potencia eléctrica que se debe suministrar al fluido y al voltaje que se debe aplicar a los electrodos para poder elevar la temperatura del fluido a una temperatura deseada pre-configurada en un periodo determinado .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los ejemplos de la invención se describirán ahora con referencia a los dibujos que los acompañan en los cuales: La Figura 1 es una vista lateral de un aparato de calentamiento de fluidos de conformidad con una modalidad de la presente invención; La Figura 2 es un diagrama de bloque esquemático que incorpora el aparato de la Figura 1; La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra la operación del sistema de la Figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con respecto a 10s dibujos, la Figura 1 es una vista lateral de un aparato de calentamiento de fluidos 10 de un sistema de calentamiento de una modalidad en donde se causa que el agua fluya a través de un cuerpo 12 desde una entrada 11 a una salida 30. El cuerpo preferiblemente está hecho de un material que no conductor de la electricidad tal como un material de plástico sintético. Sin embargo, el cuerpo 12 se prefiere que esté conectado a una tubería de agua metálica tal como una tubería de cobre, que es conductora de electricidad. De esta manera, las rejillas de las mallas a tierra 14 mostradas en la Figura 2 se incluyen en la entrada 11 y el salida 30 del cuerpo 12 para que se ponga eléctricamente a tierra cualquier tubo de metal conectado al aparato 10. Las mallas a tierra 14 idealmente se conectarían una tierra eléctrica de la instalación eléctrica en donde el sistema de calentamiento de la modalidad está instalado. Debido a que las correas a tierra 14 pueden tomar corriente desde un electrodo a través del agua que pasa a través del aparato 10, la activación de un cortacircuito de fuga de tierra o dispositivo de corriente residual (RCD) puede ser afectado. En una forma preferiblemente particular de esta modalidad, el sistema incluye dispositivos cortacircuitos de fuga de tierra de protección. El cuerpo 12, define el depósito 16, misma que en esta modalidad tiene un volumen de 1.5 litros. Dentro del depósito 16 se provee un juego de electrodos de precalentamiento 18. Los electrodos están montados en el plano horizontal para maximizar la eficiencia de convección. El material del electrodo puede ser cualquier metal adecuado o un material conductivo no metálico tal como materiales conductivos de plástico, materiales impregnados de carbón o similares. Es importante que los electrodos se seleccionen de un material que minimice la reacción química y/o electrólisis. Durante la Fase de Precalentamiento, el agua en el depósito de precalentamiento 16 se precalienta por medio de los electrodos 18 a una temperatura de precalentamiento mayor a la temperatura ambiente del agua que entra al 16, pero menor que la temperatura de salida deseada del aparato 10. En la presente modalidad, la temperatura de precalentamiento es de 60°C y está medida en la entrada a la temperatura de salida del pasaje de flujo 22 por una temperatura de sonda 20. El agua en el depósito 16 calentada a la temperatura de precalentamiento está lista para su uso cuando se necesite. Cuando un grifo de salida (no mostrado) se abre, el agua fluye desde el depósito 16 a través del pasaje de impulso de temperatura de salida 22 durante una fase de impulso. El pasaje de impulso de temperatura de salida comprende un juego de electrodos 24 7 26 con tierra común o electrodo neutral 25 que están controlados por un fuente de energía controladora 41 para calentar el agua que pasa a través del pasaje 22 a una temperatura de 90°C como la mide la sonda 28 posicionada en la salida 30 del pasaje 22. La fuente de energía controladora 41, también recibe señales directamente desde un dispositivo de medición de flujo (no mostrado) ubicado en el pasaje 22 y el dispositivo de ajuste de temperatura 37 por el cual un usuario puede ajustar la temperatura de salida del fluido, y señales adicionales desde el dispositivo de medición de la temperatura del depósito 20 para medir la temperatura del fluido de salida hacia el pasaje , el dispositivo de medición de temperatura de salida 38 que mide la temperatura del fluido que excita al pasaje 22. El controlador 41 puede ser responsivo a las señales de dispositivo (s) de medición de temperatura intermedia (no mostrados) entre el juego de electros 24 y el juego de electrodos 26 para medir la temperatura del fluido entre los electrodos 24 y 26. El controlador de energía 41 recibe las diversas entradas controladas y lleva a cabo los cálculos necesarios con respecto a los voltajes deseados del par de electrodos para proporcionar la energía calculada que se suministrará en el fluido presente en el depósito 16 y/o que fluye a través del pasaje 22. El controlador de energía 41 controla el suministro de energía pulsado desde cada una de las tres fases separadas conectadas a cada uno de los pares de electrodos 18, 24 7 26. Cada suministro de energía pulsada se controla por separado por el control de señales separado desde el controlador de energía 41 al módulo de dispositivo de interruptor de energía 42. Entonces se podrá ver, con base en los diversos parámetros para los cuales el controlador de energía 41 recibe señales de entrada representativas, un medio de computación bajo el control de un programa de software dentro del controlador de energía 41 que calcula las señales de control requeridas por el módulo de dispositivo de interrupción de energía 42 para proveer la energía eléctrica requerida para impartir el cambio de temperatura requerido en el agua presente en el depósito de precalentamiento 16 y/o que fluye a través del pasaje 22 para que el agua caliente se emita desde el pasaje 22 a la temperatura deseada ajustada por el dispositivo de temperatura 37. Cuando un usuario ajusta la temperatura de agua de salid utilizando el dispositivo de temperatura 37, el valor de ajuste se captura por el controlador de energía 41 y se almacena en la memoria del sistema hasta que se cambia o reajusta. De preferencia, un valor predeterminado de 90 grados Celsius se retiene en la memoria y el dispositivo de ajuste de temperatura 37 puede proporcionar una indicación visual del ajuste de temperatura. El controlador de energía 41 puede tener un máximo predeterminado para el dispositivo de ajuste de temperatura 37 que represente al valor máximo de temperatura en donde el agua no debe sobrepasar el calentamiento. Por lo tanto, el valor del dispositivo de ajuste de temperatura 37 no puede ser mayor al valor de ajuste máximo. El sistema puede ser diseñado para que, si por cualquier motivo, la temperatura detectada por el dispositivo de temperatura de salida 36 fuera mayor que la temperatura de ajuste máxima, el sistema se apagaría y desactivaría inmediatamente.

La figura 3 es un diagrama de flujo 300 que ilustra dos fases de la operación del aparato 10. En la fase de precalentamiento de la operación, la sonda de temperatura 20 se utiliza para determinar si la temperatura del agua en el depósito 16 está a la temperatura de precalentamiento de 60 grados, en 320. Si no es asi, un indicador de salida visible LED se apaga (azul) en 322 y los electrodos 18 del depósito 16 actúan en 324 para calentar el agua hasta que la temperatura se eleva a 60 grados y el proceso regresa a 320. Una vez que la temperatura del depósito está a 60 grados, el proceso se mueve a una fase de impulso, en donde los electrodos del depósito 18 se apagan a 340, el indicador de salida LED se enciende (rojo) en 342, y el sistema vigila en 344 para la activación del MPS por un usuario que abre un grifo de salida. Durante todo el tiempo que el grifo está cerrado, el sistema regresa a 320 para mantener la temperatura del depósito. Sin embargo, si en el paso 344 el grifo de salida se abre, se realiza un cálculo de ganancia de temperatura en 346 para ajusfar una rutina de velocidad de pulso que se aplicará a los electrodos 24 y 26 para que se caliente el fluido en el pasaje de salida 22 en una cantidad adecuada. Si la temperatura de salida en 348 que se mide por medio de la sonda 28 es menor que la temperatura deseada (por ejemplo, 90 grados) , entonces el paso 346 se repite para revisar la rutina de pulso. En 350, los electrodos 24 y 26 se mantienen en la manera definida en el paso 346 y los electrodos del tanque 18 se mantienen desactivados. El proceso 300 entonces se mueve al punto de decisión 360 en donde se determina si la temperatura medida por la sonda 20 es menor a 50 grados Celsius (por ejemplo, más de 10 grados por debajo de la temperatura del depósito deseada de 60 grados) . Si es asi, el proceso regresa a la fase de precalentamiento del depósito en 322. Si no es asi, el proceso regresa al proceso de calentamiento de impulso en 340. El sistema de impulso es actuado cuando el flujo de agua en el pasaje 22 se detecta. Esto causa la iniciación de la secuencia de calentamiento de impulso. La temperatura del depósito de agua se mide por el dispositivo de temperatura de entrada 20 y este valor se captura por el controlador 41 y se registra en la memoria del sistema. Con el dispositivo de ajuste de temperatura 37 teniendo un valor de temperatura ajustado o predeterminado, el cambio requerido en la temperatura del agua se determina fácilmente, siendo la diferencia entre la temperatura ajustada y la temperatura de entrada medida. Notablemente, la temperatura del depósito en 20 se mide varias veces y si cambia el valor, la diferencia de la temperatura calculada también cambia. El medio de computación 41 es ahora capaz de determinar la energía eléctrica que se necesita aplicar al agua que fluye a través del pasaje 22 para incrementar su temperatura desde la temperatura de entrada medida en 20 para ajusfar la temperatura. Habiendo calculado la energía eléctrica que se necesita para aplicarse al flujo de agua, el medio de computación 41 es entonces capaz de calcular el voltaje que necesita aplicarse a los pares de electrodos 24 y 26 que por lo tanto causan que la corriente requerida fluya a través del agua. En la modalidad presente, como parte de una secuencia inicial de calentamiento del agua que fluye a través del pasaje 22, el voltaje aplicado se ajusta a un valor bajo predeterminado para calcular la conductividad del agua, o la capacidad específica de calor. La aplicación de este voltaje al agua causará que la corriente se extraiga, y un dispositivo de medición de corriente del controlador 41 medirá la corriente extraída y proporcionará una señal al controlador 41. El valor de la corriente también se mide periódicamente.

El sistema de control 41 realiza una serie de verificaciones para asegurar que: (a) La temperatura del agua en la salida no exceda la temperatura máxima permitida. (b) La fuga de corriente a tierra no exceda el valor predeterminado; y (c) La corriente del sistema no exceda un limite de corriente preajustado del sistema. Estas verificaciones se realizan repetidamente mientras la unidad está funcionando y si cualquiera de las verificaciones revela una violación de los limites de control, el sistema se desactiva inmediatamente. Cuando la verificación del sistema inicial se completa satisfactoriamente, se realiza un cálculo para determinar el voltaje requerido que debe aplicarse al agua que fluye a través del pasaje 22 para cambiar su temperatura a la cantidad deseada. El voltaje calculado entonces se aplica al par de electrodos 24 y 26 para incrementar rápidamente la temperatura del agua mientras fluye a través del pasaje 22. Mientras el agua fluye por el pasaje 22 incrementa su temperatura desde el borde de entrada del pasaje, la conductividad cambia en respuesta a la temperatura incrementada. Uno o más dispositivos de medición de temperatura intermedios y el dispositivo de medición de temperatura de salida 28 miden los incrementos de temperatura increméntales en dos segmentos del pasaje 22 que contienen los juegos de electrodos 24 y 26, respectivamente. El voltaje aplicado a través pares de electrodos 24 y 26 respectivos se pueden entonces variar para que tomen en cuenta los cambios en la conductividad del agua para asegurar que un aumento de temperatura uniforme ocurra en la longitud del pasaje 22, para mantener una entrada de energía sustancialmente constante por cada uno de los juegos de electrodos 24 y 26 para asegurar una mayor eficiencia y estabilidad en el calentamiento de agua entre la medición de la temperatura de entrada en 20 y la medición de temperatura de salida en 28. La energía suministrada al agua que fluye se cambia al aumentar o disminuir el número de pulsos de control proporcionados por el módulo de interrupción de energía 42. Esto sirve para aumentar o disminuir el energía proporcionada por los pares de electrodos individuales 24 y 26 en el agua. Se debe apreciar que en esta modalidad el sistema repetidamente controla el agua tanto en el depósito 16 como en al pasaje 22 para cambios en la conductividad al continuamente interrogar al sistema sobre la corriente extraída por los pares de electrodos 18, 24 y 26 para un voltaje dado, y la temperatura medida por las sondas 20 y 28 y por cualquier sonda de temperatura interpuesta entre los juegos de electrodos 24 y 26. Cualquier cambio en los valores para las temperaturas del agua o los cambios en corrientes detectados causan que el medio de computación que calcule los valores de voltaje promedio revisados que se deben aplicar a través de los pares de electrodos 18, 24 y 26. El monitoreo constante de vuelta cerrada de cambios en la corriente del sistema, corrientes individuales de electrodos o temperatura de agua de segmento de electrodo causan el recálculo de voltaje que se debe aplicar a los segmentos individuales de electrodos para permitir al sistema que proporcione la energía estable apropiada al agua en el depósito 16 y/o el flujo a través del pasaje 22. Las enseñanzas de la Patente US No. 7,050,706, el contenido de la cual se incorpora en el presente por referencia, se puede aplicar para la operación de control de aspectos del presente aparato y sistema, tales como lo electrodos pasaje de impulso de temperatura de salida. Se debe apreciar que cualquier número de juegos de electrodos se puede usar para el desempeño de la presente invención. Por lo tanto, mientras que las modalidades descritas más adelante muestran tres grupos de electrodos, con un juego de electrodos para el precalentamiento del depósito de agua y dos juegos de electrodos para el calentamiento de impulso del flujo de agua de salida que fluye a través del pasaje 22, el número de electrodos en el depósito y/o el pasaje se puede alterar de conformidad con los requisitos individuales o aplicaciones especificas para el calentamiento de fluidos. Si el número de electrodos aumenta, por ejemplo, a seis pares, cada par individual de controlará individualmente con respecto al voltaje de electrodo de la misma manera como se describe en relación a las modalidades en el presente . Se debe apreciar que al utilizar pares de electrodos que causan que la corriente fluya a través del agua por si misma de tal manera que el calor se genera desde la resistividad del fluido por si mismo, la presente invención obvia la necesidad de elementos de resistencia eléctrica, lo que aminora los problemas asociados con el elemento de escalamiento o incrustación. Además, al calentar el contenido del depósito de precalentamiento 16 a una temperatura de 60 grados que es sustancialmente menor que la temperatura de salida deseada de 90 grados, la presente modalidad reduce la cantidad de pérdida de calor entre los tiempos de flujo y, por lo tanto, reduce el consumo de energía. También se debe apreciar que la invención se puede aplicar en aplicaciones que incluyen, pero no se limitan a, sistemas de agua caliente domésticos y dispensadores de agua hirviendo domésticos. En relación con ambas aplicaciones, que se usan frecuentemente para requerimientos de agua caliente domésticos, la invención puede facilitar ahorros tanto en energía como en agua. Adicionalmente los principios del sistema permiten la facilidad de manufactura, facilidad de instalación en el punto de uso, estética agradable y alberga factores establecidos de comodidad. Para describir los modos de operación en dichas aplicaciones con más detalles, primero tenemos que considerar los sistemas de agua caliente. Un sistema de agua caliente de conformidad con una modalidad de la invención proporciona un sistema de agua caliente a través de flujo instantáneo por demanda que entrega agua caliente en una temperatura preajustable o fija a una o más cocinas, baños y lavandería en un escenario doméstico. La temperatura de salida se puede controlar con exactitud y mantenerse estable sin importar las condiciones de aprovisionamiento de agua adversas que pueden permanecer. Los requisitos de energía eléctrica para este tipo de aplicación normalmente están entre 18kW y 33kW y más frecuentemente necesitarán una fuente trifásica de energía eléctrica. Alternativamente, un fuente de energía eléctrica de una fase se puede proporcionar que albergue estos requisitos de energía. Los requisitos de energía pueden variar dependiendo de la naturaleza específica de la aplicación. El sistema está diseñado para proporcionar agua caliente al usuario en rangos que varían entre 0.5 litros/min y 15 litros/min. De nuevo esto depende de la aplicación específica. Las temperaturas de agua de salida se pueden mezclar o se pueden ajusfar entre 2°C y 60°C, lo que de nuevo depende de la aplicación y las regulaciones domésticas. La capacidad de incremento de temperatura será nominalmente de 50°C en 10 litros/min, pero de nuevo depende de la aplicación . Ahora nos dirigimos al modo de dispensador de agua hirviendo en donde la presente invención se puede utilizar. El dispensador de agua hirviendo en una modalidad de la invención proporciona un dispensador de agua hirviendo instantáneo en demanda diseñado para proporcionar agua caliente con temperatura de salida fija, hasta un máximo de 95°C. Esta unidad se instalará con más frecuencia en el punto de uso en un ambiente de tipo cocina. La temperatura de salida se controla con exactitud y se mantiene estable sin importar las condiciones de aprovisionamiento de agua adversas que pueden permanecer. Los requisitos de energía eléctrica para este tipo de aplicación normalmente están entre 1.8kW y 6 kw. El de flujo de este dispensador es fijo. Esto estará nominalmente fijo en la velocidad de 1.0 litros/min o 1.2 litros/min, pero de nuevo esto depende de la aplicación. El requerimiento de energía es dependiente en los requerimientos de la aplicación. Ahora veamos un dispensador de flujo de agua hirviendo de conformidad con la presente invención. Si se requiere de dicho sistema para proporcionar agua hirviendo instantáneamente y continuamente a 1.0 litros/min sin almacenamiento, se necesita una energía eléctrica de 6 kW y se necesita instalar un circuito de aprovisionamiento eléctrico conmensurado. Esta modalidad es capaz de proporcionar agua hirviendo prácticamente continuamente sin interrupción tanto tiempo como se necesite. Previamente, proporcionar agua hirviendo continuamente no se podía adecuar con la tecnología de sistema de agua caliente competitiva disponible, debido a que el requerimiento de líneas de alta presión que necesariamente resultaban en rangos de flujo mayores a 3 litros/min. No es un uso práctico el usar rangos de flujo mucho mayores que 1.2 litros/min para dispensadores de agua hirviendo. En una modalidad de conformidad con otro modo de la presente invención, se proporciona un dispensador de agua hirviendo de dos fases. Si se van a utilizar salidas de energía de una sola fase normales, el requisito de energía se puede mantener entre 1.8kW y 2.0kW, lo que es aceptable para los puntos de energía estándar domésticos, y no requiere circuitos de energía adicionales o especiales. Esta modalidad requiere un sistema de dispensador de agua hirviendo de dos fases que incluya un componente de almacenamiento de agua así como un componente de flujo dinámico. En este aspecto, el agua se calienta primero a 70°C en el sistema de almacenamiento diseñado para mantener nominalmente de 1.8 litros a 2.0 litros de agua. Una vez calentada a 70°C, el dispensador de agua hirviendo está funcionando, en dicho momento, cuando se abre el agua a 70°C se entrega a través de la sección dinámica en la salida de entrega. Este sector dinámico calienta el agua que fluye a 1.0 litros/min a 1.2 litros/min a solicitud con una temperatura adicional de 25°C, a una temperatura de salida de 95°C. Se debe apreciar que las personas con habilidades en el arte que numerosas variaciones y/o modificaciones se pueden hacer en la invención como lo muestra en las modalidades especificas sin salir del alcance de la invención como se describe ampliamente. Las modalidades presentes son, por lo tanto, consideradas en todo respecto como ilustrativas y no restrictivas.

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para calentar fluidos que comprende: Un depósito de precalentamiento que tiene al menos un par de electrodos entre los cuales la corriente eléctrica puede pasar a través del fluido en el depósito de precalentamiento, para calentar el fluido en el depósito para precalentar la temperatura, la temperatura de precalentamiento siendo menor que la temperatura de salida deseada del aparato; y Un pasaje de impulso de temperatura de salida a través del cual el fluido del depósito de precalentamiento fluye hacia una salida del aparato, el pasaje de impulso de temperatura de salida tiene al menos un par de electrodos de flujo de salida entre los cuales la corriente eléctrica puede pasar a través del fluido en el pasaje de impulso de temperatura de salida, para calentar dinámicamente el pasaje de impulso de temperatura de salida a la temperatura del fluido de salida deseada.

2. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende medios para medir la temperatura del fluido de reserva para medir la temperatura del fluido en el depósito.

3. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de medición de temperatura de fluido está posicionado en proximidad con la entrada del pasaje de impulso de temperatura de salida.

4. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, que además comprende medios para medición de la temperatura del fluido de salida para medir la temperatura del fluido de salida.

5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el medio de medición de temperatura del fluido de salida está posicionado en proximidad con la salida del pasaje de impulso de temperatura de salida.

6. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el pasaje de impulso de temperatura de salida comprende por lo menos un primer y segundo juegos de electrodos dispuestos a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida, dicho primer juego de electrodos y dicho segundo juego de electrodos cada uno teniendo al menos un par de electrodos entre los cuales se pasa una corriente eléctrica a través de dicho fluido para calentar el fluido durante su paso a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida.

7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los electrodos de cada par están espaciados a través de la trayectoria de flujo para que el voltaje aplicado entre los electrodos de cada par cause que la corriente fluya a través del fluido a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida.

8. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que además comprende velocidad de flujo de fluidos que determina los medios para determinar la velocidad de flujo de fluido a través del pasaje de impulso de temperatura de salida.

9. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que además comprende medios de control eléctrico para suministrar y controlar la energía eléctrica en los electrodos del pasaje de impulso de temperatura de salida, dichos medios de control tienen medios de procesamiento para relacionar el flujo de corriente y el voltaje aplicado en respuesta a la temperatura de fluido del depósito medido y la temperatura de fluido de salida medida y la velocidad de flujo de fluido para determinar la energía de entrada deseada al fluido desde cada juego de electrodos para alcanzar la temperatura de fluido de salida deseada.

10. - El aparato de conformidad con la reivindicación 9, que además comprende medios de medición de temperatura entre pasajes para medir la temperatura del fluido entre el primer y segundo juegos de electrodos del pasaje de impulso de temperatura de salida, en donde los medios de control controlan la energía del primer y segundo juego de electrodos de conformidad con las temperatura medidas y el incremento de la temperatura deseado del fluido a través de cada juego de electrodos respectivo.

11. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que además comprende un sistema de administración controlado por computadora para controlar la energía eléctrica que pasa en el fluido.

12.- El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el sistema de administración controlado por computadora es operable para detectar y acomodar cambios en la conductancia específica del fluido por sí mismo debido al cambio en la temperatura del fluido dentro del pasaje de impulso de temperatura de salida

13. - El aparato de conformidad con la reivindicación 11 o reivindicación 12, caracterizado porque el sistema de administración controlado por computadora es operable para detectar y acomodar cambios en la conductividad eléctrica del fluido entrante.

14. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque el sistema de administración controlado por computadora es operable para: aplicar un voltaje eléctrico variable entre los electrodos de cada juego para entonces pasar corrientes eléctricas a través del fluido entre los electrodos de cada juego, controlar las corrientes que pasan a través del fluido entre los electrodos de cada juego en respuesta a la aplicación de un voltaje eléctrico variable y un control del voltaje eléctrico variable entre los electrodos de cada juego de electrodos en respuesta a la conductancia especifica del fluido como se determina por referencia a las temperatura de fluido controladas y los flujos de corriente para que dicha cantidad de energía eléctrica que pasa al fluido en cada par de electrodos corresponda a y afecte el incremento de temperatura en el fluido .

15. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque el sistema de administración controlado por computadora es operable para compensar el cambio en conductividad eléctrica en el fluido causado por la variación de temperaturas y la variación de concentraciones de químicos y sales disueltas y a través del calentamiento del fluido, al alterar el voltaje eléctrico variable para adecuar los cambios en conductancia específica al incrementar la temperatura del fluido a la cantidad deseada.

16. - El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que comprende medios de control ajustables que permiten que la temperatura deseada del fluido de salida sea ajustada por un usuario.

17. - Un método para calentar fluidos que comprende : Pasar una corriente eléctrica por lo menos entre un par de electrodos de un depósito de precalentamiento a través del fluido en el depósito de precalentamiento, para calentar el fluido en el depósito a una temperatura de precalentamiento, la temperatura de precalentamiento siendo menor que una temperatura de fluido de salida deseada; y En el momento en que el fluido de flujo de salida a través de pasaje de impulso de temperatura de salida, pasando corriente entre por lo menos un par de electrodos de flujo de salida a través del fluido del pasaje de impulso de temperatura de salida, para calentar el fluido dinámicamente en el pasaje de impulso de temperatura de salida a la temperatura de fluido de salida deseada .

18. - El método de conformidad con la reivindicación 17, que además comprende medir la temperatura del fluido en el depósito.

19. - El método de conformidad con la reivindicación 17 o la reivindicación 18 que además comprende medir la temperatura de un fluido de salida.

20.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque el pasaje de impulso de temperatura de salida comprende al menos el primer y segundo juego de electrodos dispuestos a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida, dicho primer juego de electrodos y dicho segundo juego de electrodos cada uno teniendo por lo menos un par de electrodos, el método además comprende pasar una corriente eléctrica a través de dicho fluido por medio de cada par de electrodos para calentar el fluido durante su pase a lo largo del pasaje de impulso de temperatura de salida.

21. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, que además comprende determinar la velocidad de flujo de fluido a través del pasaje de impulso de temperatura de salida.

22. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, que además comprende suministrar y controlar la energía eléctrica de los electrodos del pasaje de impulso de temperatura de salida con medios de control eléctrico, dichos medios de control tienen medios de procesamiento relacionados a al flujo de corriente y voltaje aplicado en respuesta a la temperatura de fluido de reserva medido y la temperatura de fluido de salida medido y la velocidad de flujo del fluido, y determinar la entrada de energía deseada para cada juego de electrodos para alcanzar una temperatura de fluido de salida deseada.

23. - El método de conformidad con la reivindicación 22, que además comprende medir la temperatura del fluido entre el primer y segundo juegos de electrodos del pasaje de impulso de temperatura de salida, caracterizado porque los medios de control controlan la energía para el primer y segundo juegos de electrodos de conformidad con las temperaturas medidas y el incremento de temperatura deseada del fluido a través de cada juego de electrodos respectivo.

24. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23 que además comprenden controlar energía eléctrica pasada al fluido por medio de un sistema de administración controlado por microcomputadora .

25. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el sistema de administración controlado por microcomputadora detecta y adecúa cambios en la conductancia específica del fluido por sí mismo debido al cambio en la temperatura del fluido dentro del pasaje de impulso de temperatura de salida.

26.- El método de conformidad con la reivindicación 24 o la reivindicación 25, caracterizado porque el sistema de administración controlado por microcomputadora detecta y adecúa cambios en la conductividad eléctrica del fluido entrante.

27.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque el sistema de administración controlado por microcomputadora: aplica un voltaje eléctrico variable entre los electrodos de cada juego para después pasar corrientes eléctricas a través del fluido entre los electrodos de cada juego, controla la corriente que pasa a través del fluido entre los electrodos de cada juego de electrodos en respuesta a la aplicación de un voltaje eléctrico variable; y controla el voltaje eléctrico variable entre los electrodos de cada juego de electrodos en respuesta a la conductancia especifica del fluido como se determina por referencia a las temperaturas del fluido controladas y los flujos de corriente tales como una cantidad de energía eléctrica pasada en el fluido por cada par de electrodos corresponde a y afecta un incremento de temperatura deseado del fluido .

28. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque el sistema de administración controlado por microcomputadora compensa por un cambio en la conductividad eléctrica de un fluido causado por la variación en temperaturas y variación en las concentraciones de químicos y sales disueltos, y por medio del calentamiento del fluido, al alterar el voltaje eléctrico variable para adecuar los cambios en la conductancia específica cuando se incrementa la temperatura del fluido a una cantidad deseada.

29. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 28, que además comprende a un usuario ajustando la temperatura deseada del fluido salida .