PT1417444E

PT1417444E - Sistema e método para aquecimento rápido de fluido

Info

Publication number: PT1417444E
Application number: PT02753919T
Authority: PT
Inventors: Cedric Israelsohn; Aken Robert C Van
Original assignee: Microheat Technologies Pty Ltd
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2010-06-21
Also published as: RU2292520C2; ES2343169T3; WO2003016791A1; EP1417444A1; CA2456926A1; EP2146157A3; NZ531028A; CN100380064C; ZA200401014B; JP4056006B2; DK1417444T3; CA2456926C; HK1069626A1; DE60235992D1; RU2004107487A; JP2005502017A; EP1417444B1; CY1110211T1; CN1541320A; EP1417444A4

Description

-1 - DESCRIÇÃO "SISTEMA E MÉTODO PARA AQUECIMENTO RÁPIDO DE FLUIDO"

Descrição Área da Invenção

Esta invenção diz respeito a um equipamento, um sistema e um método para o rápido aquecimento de fluido e, em especial, a um equipamento, sistema e método para rapidamente aquecer o fluido com o recurso a energia eléctrica.

Antecedentes da Invenção

Os sistemas de água quente de um ou de outro tipo estão instalados na maior parte das residências e instalações comerciais nos países desenvolvidos. Nalguns países, a fonte de energia mais comum para o aquecimento de água é a electricidade.

Claro que, tal como sobejamente sabido, a produção de electricidade através da queima de combustíveis fósseis contribui significativamente para a poluição e para o aquecimento global. Por exemplo, em 1996, o maior sector consumidor de electricidade nos Estados Unidos eram habitações residenciais, responsáveis por 20% de todas as emissões de carbono produzidas. Do total de emissões de carbono deste sector consumidor de electricidade, 63% foram -2- directamente atribuídos à queima de combustíveis fósseis utilizados para produzir electricidade para esse sector.

Nas nações desenvolvidas, a electricidade é agora considerada uma necessidade prática para residências, com o consumo de electricidade por residência, a crescer a, aproximadamente, 1,5% ao ano desde 1990, o aumento previsto no consumo de electricidade para o sector residencial, tornando-se um tema central no debate relativamente à estabilização do carbono e ao cumprimento dos objectivos do Protocolo de Quioto.

De 1982 a 1996, o número de residências nos Estados Unidos aumentou a uma taxa de 1,4% ao ano, e o consumo de electricidade para uso doméstico aumentou a uma taxa de 2,6% ao ano para o mesmo período. Consequentemente, o número de residências nos Estados Unidos está previsto aumentar em 1,1% ao ano até ao ano 2010, e o consumo de electricidade para uso doméstico está previsto aumentar a uma taxa de 1,6% ao ano, para o mesmo período.

Em 1995 estimou-se que, aproximadamente, 40 milhões de residências utilizavam sistemas eléctricos de aquecimento de água. 0 sistema eléctrico mais vulgar para o aquecimento de água envolve um reservatório no qual a água é lentamente aquecida durante um período de tempo a uma temperatura pré-determinada. A água no reservatório é mantida a uma temperatura pré-determinada à medida que a água é escoada do reservatório e este é reabastecido com água de entrada fria. Regra geral, os reservatórios incluem um elemento de aquecimento por resistência eléctrica submergida ligada à alimentação da rede de energia eléctrica cujo funcionamento é controlado por um termostato ou um dispositivo de monitorização da temperatura. -3-

Os sistemas eléctricos de armazenamento de água quente são, regra geral, considerados como energicamente ineficientes, pois funcionam com o principio de armazenamento e aquecimento de água a uma temperatura previamente determinada superior à temperatura necessária para utilização, mesmo quando o consumidor só precisa da água quente mais tarde. À medida que a energia térmica se perde da água quente no reservatório, pode ser necessário mais consumo de energia eléctrica para novamente aquecer a água a uma temperatura previamente determinada. Contudo, durante esse tempo, alguns sistemas eléctricos de água quente continuam a consumir energia para aquecer a água de preparação para um consumidor que precise de água quente a qualquer momento.

Claro que o rápido aquecimento da água, de tal modo que a temperatura da água atinja um nivel previamente determinado num curto periodo de tempo, permite que o sistema evite as ineficiências que necessariamente ocorrem em resultado do armazenamento de água quente. 0 aquecimento rápido ou sistemas "instantâneos" de água quente estão actualmente disponíveis nos quais são utilizados tanto o GPL (Gás de Petróleo Liquefeito) como a electricidade como fonte de energia. No caso de gás e GPL, estas são fontes de combustível especialmente adequadas para o aquecimento rápido de fluido, pois a ignição destes combustíveis pode conferir a transferência de energia térmica suficiente para o fluido e aumentar a temperatura desse fluido para um nível satisfatório num período de tempo relativamente curto sob condições controladas.

Contudo, enquanto é possível utilizar fontes de gás natural para o rápido aquecimento de água, estas fontes nem -4- sempre se encontram disponíveis. Pelo contrário, uma fonte de electricidade encontra-se facilmente disponível em todas as residências nas nações desenvolvidas.

Existiram tentativas ineficazes prévias para produzir um sistema eléctrico "instantâneo" de água quente. Estas incluem os sistemas de fio quente e de indução electromagnética. 0 sistema "instantâneo" de água quente de fio quente tem vindo a ser desenvolvido, no qual um fio se encontra localizado numa tubagem térmica e electricamente não condutora de diâmetro relativamente pequeno. Em funcionamento, a água passa através da tubagem em contacto com o fio, ou muito próxima deste, sendo alimentada, para, desse modo, transferir energia térmica para a água da tubagem. 0 controlo é habitualmente feito pela monitorização da temperatura da água de saída da tubagem e comparando-a com uma regulação da temperatura previamente determinada. Dependendo da monitorização da temperatura de saída, é aplicada uma tensão ao fio até que a temperatura da água atinja a regulação da temperatura previamente determinada. Enquanto este tipo de sistema evita as ineficiências de energia envolvidas no armazenamento da água, infelizmente sofre de uma série de outras desvantagens. Em especial, é necessário aquecer o fio a temperaturas muito superiores à da temperatura da água circundante. Isto tem o efeito desvantajoso de produzir a formação de cristais de sais dissolvidos, normalmente apresentados em várias concentrações na água, tal como carbonato de cálcio ou sulfato de cálcio. As áreas quentes do fio, em contacto directo com a água, constituem um ambiente excelente para a formação destes tipos de cristais, o que faz com que o fio fique "carregado" e, -5- desse modo, reduza a eficiência da transferência térmica do fio para a água circundante. Visto que a tubagem tem, regra geral, uma dimensão relativamente pequena, a formação de cristais pode também reduzir o escoamento de água através da tubagem. Além disso, os sistemas de tipo fio quente precisam de pressões de água relativamente elevadas para um funcionamento eficaz e, desse modo, estes sistemas não são eficazes para a utilização em regiões com uma pressão de água relativamente baixa ou frequentes quedas na pressão da água que possam ocorrer durante os momentos de grande consumo de água. 0 sistema de indução electromagnética funciona como um transformador. Neste caso, a corrente induzida num enrolamento secundário do transformador faz com que o enrolamento secundário aqueça. 0 calor aqui produzido é dissipado pela água que circula através de uma camisa de água que rodeia o enrolamento secundário. A água aquecida é depois consumida do sistema para utilização. A regulação é, regra geral, efectuada pela monitorização da temperatura de saida da água da camisa de água e comparando-a com uma regulação da temperatura previamente determinada. Dependendo da temperatura de saida da água monitorizada, a tensão aplicada ao enrolamento principal pode variar, o que varia as correntes eléctricas induzidas no enrolamento secundário, até que a temperatura da água atinja a regulação da temperatura previamente determinada. Enquanto este tipo de sistema evita as ineficiências de energia envolvidas no armazenamento de água quente, sofre também de uma série de outras desvantagens. Em especial, é necessário aquecer o enrolamento secundário a temperaturas superiores à temperatura da água circundante. Este surte o mesmo -6- efeito de formação de cristais de sais dissolvidos anteriormente discutido. Visto que o intervalo entre o enrolamento secundário e a camisa de água circundante é, regra geral, relativamente estreito, a formação de cristais pode também reduzir o escoamento de água através da camisa.

Além disso, os campos magnéticos desenvolvidos e as correntes elevadas no enrolamento secundário podem resultar em niveis inaceitáveis de ruído eléctrico, ou RF. Este ruído eléctrico, ou RF, pode ser difícil de suprimir ou abrigar, e afecta outros dispositivos electromagneticamente susceptíveis no âmbito dos campos electromagnéticos. Alguns exemplos de dispositivos para aquecimento de um fluido através de indução encontram-se divulgados nos documentos US-4 093 847, US-4 029 937 ou US-5 506 391. É, pois, desejável fornecer um equipamento para o rápido aquecimento de fluido, em especial água, com o recurso à energia eléctrica e que previna, pelo menos, algumas das desvantagens de outros sistemas. É também desejável fornecer um método melhorado para rapidamente aquecer água com o recurso à energia eléctrica e que minimize o consumo de energia. É também desejável fornecer um sistema melhorado para rapidamente aquecer água com o recurso à energia eléctrica e que forneça o aquecimento de água relativamente rápido adequado para fins domésticos e/ou comerciais. É também desejável fornecer um equipamento e um método melhorado para o aquecimento eléctrico de fluido e que facilite a regulação da temperatura de saída, enquanto minimiza a formação de cristais de sais dissolvidos. É também desejável fornecer um sistema melhorado de aquecimento de fluido que utilize a rede de energia -7 - eléctrica, regra geral, disponível em edifícios domésticos e comerciais. É também desejável fornecer um sistema de aquecimento melhorado que possa ser concebido com várias capacidades de escoamento de fluido. É também desejável fornecer um sistema melhorado de aquecimento de fluido que possa ser concebido para funcionar com uma variedade de fluidos ou com água de diversas durezas. É também desejável fornecer um sistema de aquecimento de fluido que possa ser instalado próximo da água quente e, desse modo, prevenir o desperdício de água desnecessário.

Resumo da Invenção

De acordo com um aspecto da invenção, existe um equipamento para o aquecimento de fluido composto por meios para a passagem que definam um trajecto para o aquecimento do fluido, uma série de conjuntos de eléctrodos em ou que formem o trajecto e entre os quais passe o dito fluido, sendo que os conjuntos de eléctrodos incluem, pelo menos, um primeiro e um segundo conjunto de eléctrodos ao longo do trajecto do fluido, sendo que o primeiro conjunto de eléctrodos e o segundo conjunto de eléctrodos são dotados de, pelo menos, um par de eléctrodos, entre os quais passa uma corrente eléctrica através do dito fluido para aquecer o fluido durante a sua passagem ao longo do trajecto do fluido, meios de medição da temperatura do fluido a montante, a montante do primeiro conjunto de eléctrodos, para medir a temperatura do fluido a ser aquecido, um -8- primeiro meio de medição da temperatura a jusante, a jusante do segundo conjunto de eléctrodos, meios para a determinação do débito de fluido, e meios para a regulação eléctrica para alimentar e controlar a energia eléctrica aplicada aos eléctrodos de cada conjunto, sendo que os meios de controlo são dotados de meios de controlo ao respectivo escoamento de corrente e aplicada uma tensão em resposta às temperaturas a montante e a jusante medidas, e débito do fluido para determinar a potência de saída desejada ao fluido de cada conjunto de eléctrodos para obter uma temperatura de fluido desejada a jusante do segundo conjunto de eléctrodos.

Os meios de passagem compreendem, de preferência, um espaço anelar entre elementos significativamente coaxiais cilíndricos. Os meios de passagem podem definir uma série de trajectos de escoamento paralelos para o fluido.

Num modelo, um segundo meio de medição de temperatura mede a temperatura do fluido entre o primeiro e o segundo conjunto de eléctrodos, e os meios de controlo controlam a energia ao primeiro e segundo conjunto de eléctrodos, de acordo com as temperaturas medidas, e um aumento da temperatura do fluido desejada na passagem do fluido entre os respectivos conjuntos de eléctrodos.

Num modelo preferido, os meios de eléctrodos compreendem, pelo menos, três pares de eléctrodos espaçados ao longo do trajecto do fluido. Os eléctrodos de cada par estão espaçados pelo trajecto do fluido de modo que a tensão aplicada entre os eléctrodos de cada par faça com que a corrente flua através do fluido pelo trajecto do -9- fluido à medida que o fluido passe ao longo dos meios de passagem.

Num modelo preferido, os meios de eléctrodos compreendem eléctrodos significativamente coaxiais cilíndricos que formam ou estão localizados numa secção dos meios de passagem. Os meios de passagem incluem, de preferência, três secções, sendo que cada secção de passagem é dotada de uma entrada e uma saída, estando as secções ligadas umas às outras em séries de modo que a saída de uma primeira secção compreenda a entrada da segunda secção que compreenda a entrada da terceira secção, com eléctrodos para cada uma das três secções.

Com esta disposição, as saídas da primeira e da segunda secção são dotadas de meios de medição da temperatura do fluido, e os meios de controlo controlam a potência dos eléctrodos de cada secção de acordo com as temperaturas de entrada e de saída medidas de cada secção e uma temperatura diferente previamente determinada desejada.

Num modelo preferido, cada secção de passagem é formada por eléctrodos espaçados significativamente coaxiais cilíndricos que definem um trajecto do fluido anelar para o fluido.

Noutro modelo, os meios de passagem incluem mais do que três secções de passagem, sendo que cada secção é dotada de uma entrada e uma saída, em que as secções estão ligadas em série e os meios de controlo controlam a potência para um par de eléctrodos de cada secção, em função das temperaturas de entrada e de saída medidas de cada secção e uma temperatura diferente previamente determinada desejada para cada secção. - 10-

Nos modelos preferidos da invenção, a regulação da energia eléctrica gue passa para o fluido é fornecida por um sistema de gestão controlado por um microcomputador. O sistema de gestão controlado por um microcomputador é, de preferência, capaz de detectar e alojar variações na condutividade especifica do próprio fluido devido à variação na temperatura do fluido dentro do próprio sistema, assim como as variações na condutividade eléctrica do fluido que entra. Ou seja, nos modelos preferidos desta invenção, o sistema de gestão monitoriza e responde a uma condutividade eléctrica, ou gradiente de condutividade especifica entre a entrada e a saída dos elementos do sistema de aquecimento. Num sistema instantâneo de aquecimento de fluido, de acordo com um modelo desta invenção, utilizado para o aquecimento de água doméstico, as flutuações na condutividade eléctrica da água de entrada podem também ser provocadas por factores tais como a variação das temperaturas da água e a variação nas concentrações de químicos e sais dissolvidos, e tais variações deverão ser geridas como algo natural. Contudo, os modelos preferidos desta invenção irão também gerir e responder a variações na condutividade eléctrica do fluido à medida que este é aquecido no próprio sistema, ou seja, a gestão efectiva do gradiente de condutividade específica.

De acordo com outro aspecto da invenção, existe um método para aquecimento de fluido composto pelos seguintes passos:

Passagem do fluido ao longo de um trajecto de fluido;

Fornecimento de, pelo menos, dois conjuntos de eléctrodos espaçados ao longo do trajecto de fluido; - 11 -

Aplicação de uma tensão eléctrica variável entre os eléctrodos de cada conjunto para, desse modo, passar correntes eléctricas através do fluido entre os eléctrodos de cada conjunto;

Monitorização da temperatura do fluido de entrada no trajecto de fluido;

Monitorização da temperatura do fluido de saída no trajecto de fluido;

Monitorização das correntes que passam através do fluido entre os eléctrodos de cada conjunto em resposta à aplicação da tensão eléctrica variável; e

Controlo da tensão eléctrica variável de cada conjunto de eléctrodos em resposta à condutividade específica do fluido determinado pela referência às temperaturas de fluido monitorizadas e fluidos de correntes para um certo escoamento de fluido em cada secção do trajecto de fluido, de tal modo que uma quantidade de energia eléctrica que passa para o fluido corresponde a um aumento da temperatura previamente determinada do fluido.

Nos modelos preferidos do método desta invenção, poderão ser efectuados passos adicionais compostos por:

Compensação para uma variação na condutividade eléctrica do fluido, provocada pelas variações das temperaturas e concentrações de químicos e sais dissolvidos, a através do aquecimento do fluido, pela variação da tensão eléctrica variável para alojar as variações na condutividade específica quando é aumentada a temperatura do fluido pela quantidade desejada.

Este passo pode ser executado pela regulação da energia eléctrica aplicada aos conjuntos de eléctrodos para manter o aumento constante da temperatura do fluido - 12- necessário nesse segmento do eléctrodo. A tensão eléctrica variável pode então ser compensada para variações em condutividade especifica do fluido no segmento do trajecto de fluido associada a cada par de eléctrodos, o que irá afectar a corrente consumida pelo fluido nesse segmento. As variações na condutividade especifica do fluido que passa através dos segmentos de eléctrodos espaçados podem ser assim geridas em separado. Deste modo, o sistema consegue controlar e gerir eficazmente o gradiente de condutividade especifica resultante por todo o sistema.

Do mesmo modo, o sistema desta invenção compreende ainda, de preferência, meios para gerir as variações na condutividade específica do fluido provocadas pelo aquecimento do fluido. Tais meios podem ser compostos por um sensor de temperatura para a medição da temperatura do fluido de saída do sistema, para comparação com a temperatura do fluido de entrada de cada secção para determinar se foi obtido o aumento desejado da temperatura do fluido.

Nos modelos preferidos, é colocado um sensor de temperatura a montante dos segmentos de eléctrodos para fornecer um sinal representativo da temperatura do fluido antes da sua passagem entre os segmentos do eléctrodo. Com o sensor de temperatura colocado a montante dos segmentos dos eléctrodos, pode ser determinada uma diferença de temperatura entre o fluido de entrada e uma temperatura desejada do fluido de saída. A temperatura desejada do fluido de saída pode ser ajustada por um utilizador através de um meio de regulação regulável. 0 volume de fluido que passa entre um qualquer conjunto de eléctrodos pode ser determinado com exactidão - 13- através da medição das dimensões da passagem dentro da qual o fluido é exposto aos eléctrodos juntamente com o escoamento de fluido.

Do mesmo modo, o tempo para o qual um dado volume de fluido irá receber energia eléctrica dos eléctrodos pode ser determinado através da medição do débito de fluido do fluido através da passagem. 0 aumento de temperatura do fluido é proporcional ao aumento da energia eléctrica aplicada ao fluido. A quantidade de energia eléctrica, necessária para aumentar a temperatura do fluido para uma quantidade conhecida, é proporcional à massa (volume) do fluido a ser aquecido e ao débito de escoamento do fluido através da passagem. A medição da corrente eléctrica que passa através do fluido pode ser utilizada como uma medida da condutividade eléctrica, ou condutividade especifica desse fluido, e permite, pois, a determinação da variação necessária na tensão aplicada desejada para manter constante a energia eléctrica aplicada. A condutividade eléctrica, e logo a condutividade especifica do fluido a ser aquecido, irá variar com o aumento da temperatura, provocando, assim, um gradiente de condutividade especifica ao longo do trajecto de escoamento do fluido. A energia necessária para aumentar a temperatura do corpo do fluido pode ser determinada pela combinação das duas relações:

Relação (1)

Energia = Capacidade Aquecimento Especifica x Densidade x Volume x Variação-Temperatura ou - 14- A energia por unidade de tempo, necessária para aumentar a temperatura de um corpo de fluido, pode ser determinada pela relação:

Energia (P)

Capacidade Aqueciment o Específica (SHC)xDensidade xVol (V) xVar -Temp (Dt)

Tempo (T)

Para fins de análise, a capacidade de aquecimento especifica da água pode ser considerada como uma constante entre as temperaturas de 0°C e 100 °C. A densidade da água igual a 1 pode também ser considerada constante. Deste modo, a quantidade de energia necessária para a variação da temperatura de uma unidade de massa de água, 1 °C em 1 segundo é considerado como uma constante e pode ser designado "k". Volume/Tempo é o equivalente do débito de escoamento (Fr). Assim: A energia por unidade de tempo necessária para aumentar a temperatura de um corpo de fluido pode ser determinada pela relação:

Energia (P) = k x Débito de fluxo (Fr)xVar - Tempo (Dt) Tempo(T)

Assim, se for conhecida a variação de temperatura necessária, o débito de escoamento pode ser determinado e a energia necessária pode ser calculada.

Nos modelos preferidos desta invenção, os eléctrodos são segmentados e as temperaturas de entrada e de saida são medidas. A medição das temperaturas permite que os meios de cálculo do sistema de gestão controlada por um microcomputador determinem a tensão necessária para aplicar aos eléctrodos num segmento de eléctrodos para fornecer uma quantidade necessária de energia eléctrica ao -15- fluido para fornecer a gestão necessária de variações na condutividade especifica do fluido, de modo a aumentar a temperatura do fluido pela quantidade desejada.

Regra geral, quando um utilizador precisa de água quente, é aberta uma torneira de água quente fazendo com que a água saia. Este escoamento de água pode ser detectado por um fluximetro e provoca o inicio da sequência de aquecimento. A temperatura da água que entra pode ser medida e comparada com uma temperatura desejada pré-seleccionada para água emitida do sistema. A partir destes dois valores, pode ser determinada a variação desejada na temperatura da água de entrada para a saída.

Claro que a temperatura da água de entrada para os segmentos dos eléctrodos pode ser medida repetidas vezes e, à medida que o valor para a temperatura da água de entrada medida altera, o valor calculado para a variação da temperatura desejada da entrada para a saída dos segmentos dos eléctrodos pode ser regulada conforme desejado. Do mesmo modo, com a temperatura alterada, poderão ocorrer variações do teor mineral, e outros, na condutividade eléctrica e, por isso, a condutividade específica do fluido. Consequentemente, a corrente que passa através do fluido irá variar, provocando variação na potência resultante aplicada à água. A medição constante da temperatura de saída dos segmentos dos eléctrodos com o tempo, e comparando estes com os valores da temperatura de saída necessária irá permitir que cálculos repetidos corrijam a tensão aplicada aos segmentos dos eléctrodos.

Num modelo preferido, é utilizado um meio de cálculo previsto pelo sistema de gestão controlado por um microcomputador para determinar a energia eléctrica que - 16- deverá ser aplicada ao fluido que passa entre os eléctrodos, através da determinação do valor da energia eléctrica que irá afectar a variação da temperatura desejada entre o segmento de entrada e de sarda do eléctrodo, medindo o efeito das variações à condutividade especifica da água e, por isso, calcular a tensão que precisa ser aplicada para um certo débito de fluido.

Regulação da Energia Eléctrica

Nos modelos preferidos desta invenção, é medida a corrente eléctrica que escoa entre os eléctrodos em cada segmento dos eléctrodos, e, por isso, através do fluido. As temperaturas de entrada e de saída do segmento dos eléctrodos são também medidas. A medição da corrente eléctrica e da temperatura permite que os meios de cálculo do sistema de gestão controlado por um microcomputador determine a potência necessária a aplicar ao fluido num segmento do eléctrodo para aumentar a temperatura do fluido numa quantidade desejada. A corrente que passa através do fluido irá mudar. A corrente que passa através do fluido é, de preferência, medida repetidas vezes com o decorrer do tempo para permitir cálculos repetidos, o que permite que a energia eléctrica aplicada aos segmentos dos eléctrodos se mantenha no valor adequado.

Num modelo, os meios de cálculo fornecidos pelo sistema de gestão controlado por um microcomputador determinam a energia eléctrica que deverá ser aplicada ao fluido entre os eléctrodos e, desse modo, calcular a tensão - 17- média necessária a aplicar para manter a variação da temperatura significativamente constante. A relação (2), descrita em baixo, facilita o cálculo da energia eléctrica a aplicar o mais exactamente possível, quase instantaneamente. Tal elimina a necessidade de utilização desnecessária de água que, de outro modo, seria necessária para inicialmente passar através do sistema antes de facilitar a entrega da água a uma temperatura desejada. Tal proporciona potencial para poupar água.

Nos modelos preferidos, ao determinar a energia eléctrica que deveria ser fornecida ao fluido que passa entre os eléctrodos, os meios de cálculo podem então calcular a tensão que deverá ser aplicada a cada Segmento do Eléctrodo (ES) seguinte, se a Potência necessária para o segmento do eléctrodo puder ser calculada, e a corrente consumida pelo segmento do eléctrodo (n) possa ser medida:

Relação (2)

Tensão ESn (Vappn) = Potência ESn (Preqn)/Corrente ESn(Isn)

Vappn = Preqn / Isn

Como parte da sequência de aquecimento inicial, a tensão aplicada pode ser regulada para um valor relativamente baixo de modo a determinar a condutividade específica inicial do fluido que passa entre os eléctrodos. A aplicação da tensão para os eléctrodos irá fazer com que a corrente seja consumida através do fluido que passa entre -18- ela permitindo, por isso, determinar a condutividade especifica do fluido, directamente proporcional à corrente dai consumida. Consequentemente, tendo determinado a energia eléctrica que deverá ser fornecida ao fluido que passa entre os eléctrodos nos segmentos de eléctrodos, é possível determinar a tensão necessária que será aplicada a esses eléctrodos para aumentar a temperatura do fluido que passa entre os eléctrodos nos segmentos de eléctrodos pela quantidade desejada. A corrente instantânea consumida pelo fluido é, de preferência, continuamente monitorizada em variações ao longo do comprimento do trajecto de aquecimento. Qualquer variação na corrente instantânea consumida em qualquer posição ao longo do trajecto de aquecimento é indicativa da variação na condutividade eléctrica ou condutividade específica do fluido. Os vários valores de condutividade específica aparente, no fluido que passa entre os eléctrodos, nos segmentos de eléctrodos, definem efectivamente o gradiente de condutividade específica ao longo do trajecto de aquecimento.

De preferência, os vários parâmetros são continuamente monitorizados, e cálculos continuamente efectuados, para determinar a energia eléctrica que deverá ser aplicada ao fluido, assim como a tensão que deverá ser aplicada aos eléctrodos para fazer aumentar a temperatura do fluido para uma temperatura pré-seleccionada deseja num certo período.

Breve Descrição dos Desenhos

Os modelos da invenção serão de seguida descritos com referência aos desenhos que os acompanham, nos quais: -19- A Figura 1 é um diagrama de blocos esguemático de um sistema de aquecimento rápido de acordo com um modelo desta invenção; A Figura 2 é uma legenda de alguns dos símbolos utilizados na Figura 1; e A Figura 3 é uma ilustração de uma forma de unidade de segmento de eléctrodos de acordo com um modelo da invenção.

Descrição Detalhada dos Modelos Descritos da

Invenção

No que diz respeito aos desenhos, a Figura 1 ilustra um diagrama de blocos esquemático de um sistema de aquecimento de um modelo no qual a água é obrigada a fluir através de um tubo ou tubagem (12) . A tubagem (12) é, de preferência, feita de um material electricamente não condutor, tal como um material plástico sintético. Contudo, é possível que a tubagem (12) seja ligada a um tubo de água metálico, como canalizações em cobre, electricamente condutoras. Consequentemente, correias de ligação à terra (14) estão incluídas em cada extremidade da tubagem (12) para electricamente ligar à terra qualquer canalização de metal ligada à tubagem (12). As correias de ligação à terra (14) deveriam, idealmente, estar ligadas a uma ligação de terra eléctrica da instalação eléctrica na qual o sistema de aquecimento do modelo foi instalado. Como as correias de ligação à terra podem atrair corrente de um eléctrodo, através da água que passa através da tubagem (12), a activação de um circuito impeditivo de passagem de corrente para o solo ou dispositivo diferencial (RCD) pode ser -20- afectada. Numa forma especialmente preferida deste modelo, o sistema inclui dispositivos de circuito impeditivo de passagem de corrente para o solo. A tubagem (12), que define o trajecto de escoamento do fluido, é dotada com três conjuntos de eléctrodos (16,17 e 18). O material dos eléctrodos pode ser qualquer material metálico, ou não metálico, condutor adequado, como por exemplo material plástico condutor, material impregnado de carbono ou idêntico. É importante que os eléctrodos sejam seleccionados de um material para minimizar reacções químicas e/ou electrólise.

Um de cada par de eléctrodos (16b, 17b e 18b) está ligado a um trajecto com comutação de retorno (19), através de dispositivos de regulação do fornecimento da tensão de alimentação (21a), (22a) e (23a) espaçados, enquanto o outro par de eléctrodos (16a, 17a e 18a) estão ligados à tensão de alimentação trifásica (21,22 e 23) de entrada. Os dispositivos de regulação da tensão de alimentação (21a), (22a) e (23a) espaçados desviam o retorno comum em função da regulação de gestão de alimentação. A corrente eléctrica total fornecida pelos eléctrodos é medida pelo dispositivo de medição da corrente (26), enquanto que a corrente fornecida a cada par individual de eléctrodos (16, 17 e 18) é medida por dispositivos de medição da corrente (27, 28 e 29), respectivamente. É fornecido um sinal que represente a corrente total como um sinal de entrada ao longo da linha (31) através de uma ficha (J6) e uma interface de entrada do sinal (33) para o controlo do fornecimento de energia (41). O controlo do fornecimento de energia (41) recebe também sinais directamente do dispositivo de medição do fluido (34) localizado na tubagem (12) e um dispositivo de -21 - regulação da temperatura (37) através do qual um utilizador pode regular uma temperatura do fluido desejada, e sinais adicionais através da ficha (J6) e uma interface de entrada do sinal a partir de um dispositivo de medição da temperatura de entrada (35) para medir a temperatura do fluido de entrada para a tubagem (12) , um dispositivo de medição da temperatura de saída (36) que mede a temperatura do fluido que sai da tubagem (12), um primeiro dispositivo de medição da temperatura intermédia (38) para medir a temperatura do fluido entre os eléctrodos (16) e (17), e um segundo dispositivo de medição da temperatura intermédia (39) para medir a temperatura do fluido existente entre o conjunto de eléctrodos (17) e (18). 0 regulador de tensão (41) recebe as várias entradas monitorizadas e executa os cálculos necessários relativamente às tensões desejadas do par de eléctrodos para fornecer uma potência calculada a fornecer ao fluido que corre pela tubagem (12) . 0 regulador de tensão (41) controla o fornecimento de tensão por impulsos de cada uma das três fases espaçadas ligadas a cada um dos pares de eléctrodos (16, 17 e 18) . Cada fornecimento de tensão por impulsos é controlado em separado por sinais de regulação espaçados do regulador de tensão (41) para cada dispositivo de regulação de potência do fornecimento de tensão (21a), (22a) e (23a) .

Poderá, pois, verificar-se que, com base nos vários parâmetros para os quais o regulador de tensão (41) recebe sinais de entrada representativos, um meio de cálculo, sob o controlo de um programa de software no regulador de tensão (41) , calcula os sinais de regulação necessários pelo respectivo dispositivo de regulação de potência do -22- fornecimento de tensão (21a), (22a) e (23a) para fornecer uma energia eléctrica para transmitir a temperatura necessária à água que corre através da tubagem (12) para que a água aquecida seja posta em circulação da tubagem (12) a uma temperatura desejada regulada pelo dispositivo de regulação da temperatura (37).

Quando um utilizador regula a temperatura desejada da água de saida com o dispositivo de regulação da temperatura (37), o valor da regulação é capturado pelo regulador de tensão (41) e armazenado numa memória do sistema até ser alterado ou reiniciado. De preferência, um valor por defeito previamente determinado é retido na memória, e o dispositivo de regulação da temperatura (37) pode proporcionar uma indicação visual da regulação da temperatura. 0 regulador de tensão (41) pode ter um máximo previamente estabelecido para o dispositivo de regulação da temperatura (37) que representa um valor de temperatura máxima sobre o qual a água não pode ser aquecida. Deste modo, o valor do dispositivo de regulação da temperatura (37) não pode ser superior ao valor máximo regulado. 0 sistema pode ser concebido de modo que, caso, por qualquer motivo, a temperatura detectada pelo dispositivo da temperatura de saida (36) for superior à temperatura máxima regulada, o sistema seja imediatamente desligado e desactivado. 0 sistema é accionado quando o escoamento de água é detectado pelo dispositivo de medição do fluido (34) através da ficha (J7). Tal dá origem à iniciação da sequência de aquecimento. A temperatura da água de entrada é medida pelo dispositivo da temperatura de entrada (35) e este valor é capturado pela interface de entrada (33) e -23- registado na memória do sistema. Com o dispositivo de regulação da temperatura (37), dotado de um valor de temperatura regulado, ou por defeito, a variação necessária na temperatura da água é facilmente determinada, sendo que a diferença na temperatura regulada e temperatura de entrada é medida. Claro que a temperatura da água de entrada é medida repetidas vezes e, se o valor variar, a diferença da temperatura calculada também altera.

Os meios de cálculo consegue, pois, determinar a energia eléctrica que precisa ser aplicada à água que corre através da tubagem (12) para aumentar a sua temperatura da temperatura de entrada medida para a temperatura regulada. Com os cálculos da energia eléctrica necessária para aplicar à água que corre, os meios de cálculo são, então, capazes de calcular a tensão que precisa ser aplicada entre os pares de eléctrodos (16, 17 e 18) para, desse modo, fazer com que a corrente desejada corra através da água.

Como parte de uma sequência inicial de aquecimento, a tensão aplicada é regulada a um valor baixo previamente determinado para calcular a condutividade da água, ou calor especifico. A aplicação desta tensão à água irá fazer com que a corrente seja consumida, e o dispositivo de medição da corrente (26) irá medir a corrente consumida e fornecer um sinal à interface de entrada (33) . 0 valor da corrente total é também periodicamente medida. 0 sistema de controlo executa, então, uma série de verificações para garantir que: (a) a temperatura da água na saida não ultrapassa a temperatura máxima permitida; -24- (b) a fuga da corrente para a ligação à terra não tenha ultrapassado um valor de regulação previamente estabelecido; e (c) a corrente do sistema não ultrapasse o limite actual da corrente do sistema.

Estas verificações são executadas várias vezes enquanto a unidade se encontra operacional, e se qualquer das verificações revelar uma infracção nos limites de regulação, o sistema é imediatamente desactivado.

Quando a verificação do sistema inicial é concluído de modo satisfatório, é executado um cálculo para determinar a tensão desejada que deverá ser aplicada à água que corre pela tubagem (12) de modo a variar a sua temperatura pela quantidade desejada. A tensão calculada é depois aplicada aos pares de eléctrodos (16, 17 e 18) para rapidamente aumentar a temperatura da água à medida que corre pela tubagem (12). À medida que a água corre pela tubagem (12), aumenta a temperatura da extremidade de entrada da tubagem, a condutividade altera em resposta ao aumento da temperatura. 0 primeiro e segundo dispositivo de mediação da temperatura intermédia (38) e (39) e o dispositivo de medição da temperatura de saída (36) medem os aumentos de temperatura incremental nos três segmentos da tubagem (12) que contém os eléctrodos (16, 17 e 18) . A tensão então aplicada pelos respectivos pares de eléctrodos (16, 17 e 18) pode ser diferente para ter em atenção das variações na condut ividade da água para garantir a ocorrência de um aumento de temperatura uniforme ao longo do comprimento da tubagem (12), para manter uma entrada de potência significativamente constante por cada dos conjuntos de -25- eléctrodos e para garantir uma maior eficiência e estabilidade no aquecimento da água entre a medição da temperatura de entrada e a medição da temperatura de saida. A tensão fornecida à água corrente é alterada através do aumento ou diminuição do número de impulsos de regulação fornecidos aos dispositivos de regulação da tensão (21a, 22a e 23a). Estes servem para aumentar ou diminuir a tensão fornecida por pares individuais de eléctrodos (16, 17 e 18) à água.

Poderá verificar-se que o sistema monitoriza repetidas vezes a água para as variações na condutividade através da continua interrogação do dispositivo de medição da corrente (26) e dos dispositivos individuais de medição da corrente (27, 28 e 29), e os dispositivos de medição da temperatura (35, 36, 38 e 39) . Quaisquer variações nos valores das temperaturas da água, detectados ao longo do comprimento da tubagem (12), ou variações nas correntes detectadas, fazem com que os meios de cálculo calculem os valores de tensão médios revistos a ser aplicados pelos pares de eléctrodos. A monitorização constante em circuito fechado das variações da corrente do sistema, correntes de eléctrodos individuais, temperatura da água do segmento dos eléctrodos provocam novos cálculos da tensão a aplicar aos segmentos de eléctrodos individuais para permitir que o sistema forneça a tensão estável adequada à água que corre através do sistema de aquecimento. A Figura 2 ilustra outra representação do modelo da invenção na qual a água flui através de três secções (51, 52 e 53) que se encontram ligadas juntas pelos tubos de ligação (54) e (55) . Um tubo de alimentação de água (56) -26- permite o fornecimento de água às secções (51, 52 e 53) e um tubo de descarga de água (57) leva a água do sistema. 0 sistema é controlado por uma unidade de controlo (58) instalada num lado do sistema, e uma unidade de controlo (58) encontra-se ligada a uma fonte da rede de energia eléctrica em (59). Com o sistema deste modelo, cada secção individual (51, 52 e 53) aloja um conjunto de eléctrodos entre os quais passa a água que corre pelo sistema. Por isso, cada secção recebe água numa temperatura de entrada determinada pelo posicionamento relativo da célula. 0 sistema de controlo deste modelo funciona de modo idêntico ao anteriormente descrito. As temperaturas de entrada e de saída da água que corre por cada secção são continuamente medidas e as tensões aplicadas entre os eléctrodos de cada célula são controladas de modo a que a tensão necessária seja fornecida em cada célula para aumentar, de modo uniforme, a temperatura da água que corre do tubo de alimentação (56) para o tubo de descarga (57).

No que diz respeito à Figura 3, as secções individuais da Figura 2 podem, cada uma, compreender um par de eléctrodos (61) e (62) coaxiais, espaçados de modo radial para definirem um trajecto de fluido anelar (63). 0 eléctrodo exterior (61) é constituído por um tubo de material electricamente condutor e uma entrada de fluido (64) permite que o fluido passe para o trajecto de escoamento anelar (63) entre os eléctrodos (61) e (62).

Os eléctrodos interiores (62) podem também compreender um tubo de material electricamente condutor instalado de modo coaxial no eléctrodo exterior (61) . A instalação coaxial pode compreender uma ficha (66) apertada -27- numa extremidade do eléctrodo interior (62), um separador (67) encaixado na extremidade do eléctrodo interior (62) e na extremidade do eléctrodo exterior (61), uma tampa final (68) fixa à ficha (66) por um parafuso (69) . 0 separador (67) é ajustado ou enroscado no espaço anelar entre os eléctrodos interiores e exteriores (61) e (62) para, desse modo, selar esse espaço e confinar o fluido ao trajecto de fluido sem fuga de fluido. Uma secção constituída deste modo permite que a aplicação da tensão entre os eléctrodos interiores e exteriores (61) e (62) de tal modo que permite que a corrente flua entre as superfícies dos eléctrodos e através do fluido que corre pelo trajecto de fluido anelar (63). As ligações para o fornecimento eléctrico ao eléctrodo interior (62) podem ser efectuadas através de uma ficha final (66) e uma tampa final (68). 0 eléctrodo exterior (61) pode ser encerrado num material isolante para fornecer um ambiente eléctrico seguro para o sistema de aquecimento de água. Esse material isolante pode ser composto por um tubo plástico, ou idêntico, que encaixe cautelosamente a superfície externa do eléctrodo exterior (61).

Poderá ser verificado que qualquer número de conjuntos de eléctrodos pode ser utilizado na execução desta invenção. Deste modo, enquanto os modelos descritos demonstram três pares de eléctrodos, o número de eléctrodos pode ser aumentado ou diminuído de acordo com os requisitos individuais para o aquecimento de fluido. Se o número de eléctrodos é aumentado para, por exemplo, seis pares, cada par individual pode ser individualmente controlado -28- -28- modo relativamente à tensão dos eléctrodos do mesmo descrito em relação aos modelos aqui presentes. -29-

REFERENCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para a conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento de Patente Europeia. Embora muito cuidado tenha sido tomado na compilação das referências, erros e omissões não podem ser excluídos e o IEP não assume qualquer responsabilidade neste sentido.

Documentos de Patente citados na descrição us 4093847 A [0012] us 4029937 A [0012] us 5506391 A [0012]

Lisboa, 14/06/2010

Claims

-1 - REIVINDICAÇÕES 1. Equipamento para o aquecimento de fluido compreendendo meios para a passagem que define um trajecto de escoamento (12,63) para o aquecimento do fluido; uma série de conjuntos de meios de eléctrodos no trajecto, ou que formam o trajecto de escoamento, e entre os quais passa o dito fluido, sendo que o dito conjunto de eléctrodos inclui pelo menos o primeiro (16) e segundo (17) conjunto de eléctrodos ao longo do trajecto do fluido, sendo que o primeiro conjunto de eléctrodos e o segundo conjunto de eléctrodos são dotados de pelo menos um par de eléctrodos (16a, 16b, 17a, 17b) entre os quais passa uma corrente eléctrica através do dito fluido para aquecer o fluido durante a sua passagem ao longo do trajecto de fluido; meios para a medição da temperatura do fluido a montante (35), a montante do primeiro conjunto de eléctrodos, para medir a temperatura do fluido a ser aquecido; um primeiro meio de medição da temperatura a jusante colocado a jusante do segundo conjunto de eléctrodos; meios de medição do débito de fluido (36,39), e meios de controlo eléctrico (41) para o fornecimento e regulação da tensão eléctrica aos eléctrodos de cada conjunto, sendo que os ditos meios de controlo são dotados de meios de processamento para associar a circulação de corrente e tensão aplicada em resposta às temperaturas medidas a montante e a jusante e ao débito de fluido para determinar a tensão desejada a aplicar ao fluido a partir de cada conjunto de eléctrodos para obter uma temperatura do fluido desejada a jusante do segundo conjunto de eléctrodos. -2-
2. Equipamento de acordo com a reivindicação 1, em que a dita passagem compreende um espaço anelar (63) entre elementos substancialmente coaxiais cilíndricos (61,62) espaçados.
3. Equipamento de acordo com a reivindicação 1, em que um segundo meio de medição da temperatura (38) mede a temperatura do fluido entre o primeiro (16) e o segundo (17) conjunto de eléctrodos, e os meios de controlo (41) controlam a potência para o primeiro e o segundo conjunto de eléctrodos de acordo com as temperaturas medidas e um aumento desejado da temperatura do fluido na passagem do fluido entre os respectivos conjuntos de eléctrodos.
4. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que os ditos vários conjuntos de meios de eléctrodos incluem um terceiro conjunto de eléctrodos (18) colocado a jusante do dito segundo conjunto de eléctrodos (17), e um terceiro meio de medição de temperatura (36) a jusante, que mede a temperatura do fluido a jusante do terceiro conjunto de eléctrodos.
5. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que os ditos meios que formam eléctrodos compreendem eléctrodos (61,62) substancialmente coaxiais cilíndricos que definem secções (51,52,53) separadas dos meios que formam a passagem ao longo do(s) trajecto(s) do escoamento.
6. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que os ditos meios de passagem -3 - incluem três secções (51,52,53), sendo cada secção de passagem dotada de uma entrada e uma saída, estando as secções ligadas umas às outras de maneira tal que a saída de uma primeira secção comunica com a entrada da segunda secção, e a saída da segunda secção comunica com a entrada da terceira secção, com um conjunto de eléctrodos por secção.
7. Equipamento de acordo com a reivindicação 6, em que as saídas de cada uma das primeira, segunda e terceira secções (51,52,53) são dotadas de meios de medição da temperatura do fluido, e os ditos meios de controlo (58) controlam a potência aplicada aos eléctrodos de cada secção em função das temperaturas de entrada e de saída de cada secção medidas e de uma diferença de temperatura pré-determinada desejada.
8. Equipamento de acordo com a reivindicação 6, em que cada secção de passagem (51,52,53) é constituída por eléctrodos (61,62) cilíndricos substancialmente coaxiais espaçados que definem um trajecto de escoamento (63) anelar para o fluido.
9. Equipamento de acordo com a reivindicação 1, em que os ditos meios de passagem incluem mais do que três secções de passagem (51,52,53), cada secção com uma entrada e uma saída, sendo que as secções estão ligadas em série e os meios de controlo (58) controlam a potência aplicada a um par de eléctrodos de cada secção em função das temperaturas de entrada e de saída medidas em cada secção, e uma diferença de temperatura pré-determinada desejada. -4-
10. Equipamento de acordo com a reivindicação 7 ou reivindicação 9, em que a diferença da temperatura pré-determinada desejada é determinada em relação à tensão aplicada entre os respectivos eléctrodos e a corrente consumida, as temperaturas de entrada e de saída das secções, escoamento do fluido e as temperaturas medidas a montante e a jusante.
11. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em que os meios de controlo (41,58) fornecem uma tensão variável aos pares de eléctrodos (16,17,18,61,62) a uma frequência por impulsos que é um submúltiplo da frequência da tensão de alimentação da rede, e o controlo da tensão fornecida aos eléctrodos inclui a variação do número de impulsos por unidade de tempo.
12. Equipamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que os ditos meios de passagem definem uma pluralidade de trajectos de escoamento paralelos para o dito fluido.
13. Um método para aquecimento de fluido composto pelos seguintes passos: passagem do fluido ao longo de um trajecto de fluido; fornecimento de, pelo menos, dois conjuntos de eléctrodos espaçados ao longo do trajecto de fluido; -5 - aplicação de uma tensão eléctrica variável entre os eléctrodos de cada conjunto para, desse modo, passar correntes eléctricas através do fluido entre os eléctrodos de cada conjunto; monitorização da temperatura do fluido de entrada no trajecto de fluido; monitorização da temperatura do fluido de saída no trajecto de fluido; monitorização das correntes que passam através do fluido entre os eléctrodos de cada conjunto de eléctrodos em resposta à aplicação da tensão eléctrica variável; e controlo da tensão eléctrica variável entre eléctrodos de cada conjunto de eléctrodos em resposta à condutividade específica do fluido conforme determinada pela referência às temperaturas de fluido monitorizadas e fluxos de corrente para um certo escoamento de fluido em cada secção do trajecto de fluido de tal modo que uma quantidade de energia eléctrica que passa para o fluido corresponde a um aumento de temperatura pré-determinado do fluido.
14. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 13, incluindo o passo de monitorização da temperatura do fluido entre os conjuntos de eléctrodos (16,17,18,61,62).
15. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 13, incluindo o passo de -6- controlo da tensão eléctrica que passa para o fluido por um sistema de gestão controlado por um microcomputador.
16. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 13, incluindo o passo de gestão e de resposta às variações da condutividade eléctrica do fluido à medida que é aquecido no sistema juntamente com o escoamento de fluido medido, a temperatura de entrada e de saída e a taxa desejada de aumento da temperatura.
17. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 13, incluindo o passo de compensação de uma variação da condutividade eléctrica do fluido provocada pelas temperaturas variáveis e pelas concentrações variáveis de químicos e de sais dissolvidos, e pelo aquecimento do fluido, modificando a tensão eléctrica média para fazer face às variações da condutividade específica aquando do aumento da temperatura do fluido pela quantidade desejada.
18. Um método para aquecimento de fluido de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, incluindo os passos compostos por estarem previstos pelo menos três conjuntos de eléctrodos no escoamento de fluido, e a aplicação de uma tensão eléctrica entre os eléctrodos de cada par em função com as temperaturas monitorizadas do fluido em locais a montante e a jusante dos pares de eléctrodos.
19. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 18, incluindo os passos de monitorização da temperatura do fluido no trajecto de escoamento de cada lado de cada par de eléctrodos, controlando em separado a potência eléctrica aplicada aos pares de eléctrodos de cada conjuntos de eléctrodos para manter um aumento de temperatura do fluido constante necessário no segmento de escoamento do fluido adjacente aos respectivos pares de eléctrodos.
20. Um sistema de aquecimento de fluido compreendendo pelo menos um trajecto de escoamento (12,63) para o fluido a aquecer e compreendendo uma entrada de fluido, meios de medição da temperatura do fluido de entrada (35), pelo menos dois pares de eléctrodos (16,17,18) no trajecto de fluido ou na definição deste trajecto, sendo que os pares de eléctrodos estão espaçados ao longo do trajecto de escoamento, meios de medição da temperatura a montante e a jusante (38,39) de cada par de eléctrodos, meios de medição do débito de fluido (34), meios de coontrolo eléctricos (41,58) para fornecer e controlar a tensão eléctrica aplicada aos eléctrodos de cada par, sendo que os ditos meios de controlo compreendem meios de processamento para associar a circulação da corrente, a tensão aplicada, a temperatura do fluido de entrada, as temperaturas do fluido a jusante respectivas, e o débito do fluido para determinar a tensão desejada a aplicar ao fluido por cada par de eléctrodos para obter uma temperatura de fluido de saida desejada num tempo pré-determinado .
21. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, em que o dito trajecto de -8- escoamento compreende um espaço anelar (63) entre os elementos (61,62) cilíndricos substancialmente coaxiais espaçados.
22. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, em que os ditos elementos cilíndricos constituem os ditos eléctrodos (61,62).
23. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, que possui uma pluralidade de trajectos de escoamento paralelos para o dito fluido.
24. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, em que o dito trajecto de fluido inclui três secções (51,52,53), cada secção com uma entrada e uma saída, sendo que as secções estão ligadas umas às outras em série de maneira tal que a saída de uma primeira secção comunica com a entrada da segunda secção, e a saída da segunda secção comunica com a entrada da terceira secção, com eléctrodos para cada secção.
25. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, em que os dispositivos de medição da temperatura do fluido estão localizados adjacentes a cada conjunto de eléctrodos (16,17,18,61,62), e os ditos meios de controlo (41,58) controlam a tensão aplicada aos eléctrodos de cada secção em função das temperaturas de entrada e de saída medidas em cada secção e de uma diferença de temperatura desejada pré-determinada em cada secção. -9-
26. Um método para aquecimento de fluido de acordo com a reivindicação 20, em que os meios de controlo (41,58) fornecem uma tensão aos pares de eléctrodos a uma frequência por impulsos que é um submúltiplo da frequência da tensão de alimentação da rede, sendo que o controlo da tensão fornecida a cada par de eléctrodos inclui a variação do número de impulsos. Lisboa, 14/06/2010 - 1/3-

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Fig. 3