WO2020101462A1 - Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie - Google Patents

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WO2020101462A1
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water
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nanotechnology
air
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Universite Internationale De Rabat
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Definitions

  • the present invention relates to the field of air conditioning and more particularly to evaporative cooling devices.
  • the evaporative cold should be used more. Indeed, an evaporative cooler uses two important phenomena. On the one hand, at normal temperature and pressure, it takes about 60 times more heat to evaporate a certain amount of water than to raise its temperature by 10 ° C. On the other hand, air that is not saturated with moisture can absorb a certain amount of additional water vapor: the heat contained in the air is absorbed by the evaporation of water. This change in liquid-vapor state simultaneously cools the air and the still liquid water.
  • Direct evaporative cooling is a simpler process characterized in that the outside air passes through an enclosure where it comes into contact with water. This is provided either by a sprinkler, in the form of fine droplets, or by a porous medium saturated with water. Water evaporates into the air, which lowers its temperature and increases its humidity.
  • Direct evaporative cooling the air intended to cool the room passes through a heat exchanger which is itself placed in an enclosure cooled by evaporation. As the quantity of water vapor in this air is not increased, the relative humidity increases me ns only during direct cooling, at lower temperature. Due to the presence of an exchanger in the device, the lowering of the temperature achieved by the heat exchanger is slightly less than with direct cooling.
  • the present invention aims to improve the state of the art by providing an evaporative cooling device such that the exchanger is based on a nanotube.
  • the nanotube is characterized by a particular crystal structure, which contains several invisible micropores in the semi-permeable membrane, the number of which is approximately 1000 000 / cm. Indeed, due to the effect of a certain potential energy, it allows an automatic and slow movement of the water, by giving several water droplets on the tube surface. This technology works at low pressure, which means there is no need to use a pump to spray water continuously. This saves energy with low water consumption.
  • the air is therefore sucked in to come into contact with the water droplets and the lateral surface of the tube, which makes it possible to lower its temperature with a slight increase in humidity.
  • the device then combines the advantages of direct and indirect evaporation systems.
  • FIGURE 1 is a diagram of the cooling device
  • the device consists of an enclosure (1) which contains a water tank (2) which makes it possible to supply the nanotube (3). With the opening of the valve (4), the water passes through the tube and exits through the micropores. The air sucked in (5) by a fan (6) then comes into contact directly with the water droplets and indirectly with the lateral surface of the tube. At the outlet, fresh air is collected (7).
  • a pump (8) recycles the used water (9) once the water in the tank reaches a low level.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie. Le dispositif est caractérisé en ce que l'échangeur est un nanotube alimenté par de l'eau stockée dans un réservoir. Cette invention permet un conditionnement efficace et écologique de l'air en minimisant la consommation de l'eau et de l'énergie.

Description

Description :
Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie
Domaine Technique :
[001] La présente invention concerne le domaine de conditionnement d'air et plus particulièrement les dispositifs de refroidissement évaporatifs.
Technique antérieure :
[002] En raison de son faible coût et de son efficacité, en particulier sous un climat chaud et sec, le froid évaporatif devrait être davantage utilisé. En effet, un refroidisseur évaporatif fait appel à deux phénomènes importants. D'une part, à température et pression normales, il faut environ 60 fois plus de chaleur pour évaporer une certaine quantité d'eau que pour élever sa température de 10 °C. D'autre part, l'air non saturé en humidité peut absorber une certaine quantité de vapeur d'eau supplémentaire : la chaleur contenue dans l'air est absorbée par l'évaporation d'eau. Ce changement d'état liquide-vapeur provoque simultanément le refroidissement de l'air et de l'eau encore liquide.
[003] Il est connu qu'il existe deux modes de fonctionnement de ce type de systèmes : direct et indirect. Le refroidissement évaporatif direct, est un procédé plus simple caractérisé en ce que l'air extérieur passe dans une enceinte où il entre en contact avec de l'eau. Celle-ci est fournie soit par un asperseur, sous forme de fines gouttelettes, soit par un milieu poreux saturé d'eau. L'eau s'évapore dans l'air, ce qui abaisse sa température et augmente son taux d'humidité.
[004] Le refroidissement évaporatif direct, l'air destiné à refroidir la pièce passe par un échangeur de chaleur qui est lui-même placé dans une enceinte refroidie par évaporation. Comme la quantité de vapeur d'eau dans cet air n'est pas augmentée, l'humidité relative augmente moi ns que lors du refroidissement direct, à abaissement de température égal. Du fait de la présence d'un échangeur dans le dispositif, l'abaissement de la température réalisé grâce à l'échangeur de chaleur est légèrement moindre qu'avec le refroidissement direct.
Exposé de l'invention :
[005] La présente invention vise à améliorer l'état de la technique en proposant un dispositif de refroidissement évaporatif tel que l'échangeur est à base d'un nanotube. [006] Le nanotube est caractérisé par une structure cristalline particulière, qui contient plusieurs micropores invisibles dans la membrane semi-perméables, dont le nombre est d'environ 1000 000 /cm. En effet, en raison de l'effet d'une certaine énergie potentielle, il permet un déplacement de l'eau automatique et lent, en donnant plusieurs gouttelettes d'eau sur la surface de tube. Cette technologie fonctionne à basse pression ce qui implique le non nécessité d'utiliser une pompe pour pulvériser de l'eau en continu. Ceci permet une économie d'énergie avec une faible consommation d'eau.
[007] L'air est donc aspiré pour entrer en contact avec les gouttelettes d'eau et la surface latérale du tube ce qui permet d'abaisser sa température avec une légère augmentation d'humidité. Le dispositif combine alors les avantages des systèmes d'évaporation directs et indirects.
[008] Dans les dessins qui illustrent l'invention,
La FIGURE 1 est un schéma du dispositif de refroidissement
[009] En se référant aux dessins, on verra que le dispositif est constitué d'une enceinte (1) qui contient un réservoir à eau (2) qui permet d'alimenter le nanotube (3). Avec l'ouverture de la vanne (4), l'eau passe par le tube et sort par les micropores. L'air aspiré (5) par un ventilateur (6) ensuite entre ensuite en contact directement avec les gouttelettes d'eau et indirectement avec la surface latérale de tube. A la sortie on récupère de l'air frais (7). Une pompe (8) permet de recycler l'eau usé (9) une fois l'eau dans le réservoir atteint un niveau bas.

Claims

Revendications :
1. Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie caractérisée en ce que l'échangeur est à base d'un nanotube.
2. Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'eau stocké dans un réservoir passe dans le nanotube sous l'effet de pesanteur.
3. Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'une pompe permet de recycler l'eau usé une fois l'eau du réservoir atteint un niveau bas.
4. Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie selon la revendication 1 est caractérisé en ce que la mise en marche du dispositif est réalisé à travers l'actionnement de la vanne.
1
PCT/MA2018/050018 2018-11-15 2018-12-22 Dispositif de refroidissement évaporatif basé sur la nanotechnologie WO2020101462A1 (fr)

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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2269644A1 (en) * 1974-04-30 1975-11-28 Daimler Benz Ag Water cooled I.C. engine with heat exchanger - has thermostatic valve control systems for heating or cooling the combustion air
US20090151923A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Georgia Tech Research Corporation Thermal ground planes, thermal ground plane structures, and methods of heat management
US20090283245A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Spx Cooling Technologies, Inc. Wet/dry cooling tower and method
US20110290725A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 King Abdulaziz City For Science And Technology Solar membrane distillation system and method of use
US20120073791A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Dubois Donn Energy Recovery Ventilation Sulfonated Block Copolymer Laminate Membrane
US20140166241A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-19 Baltimore Aircoil Company, Inc. Cooling tower with indirect heat exchanger
US20180283792A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Baltimore Aircoil Company, Inc. Cooling tower with direct and indirect heat exchanger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2269644A1 (en) * 1974-04-30 1975-11-28 Daimler Benz Ag Water cooled I.C. engine with heat exchanger - has thermostatic valve control systems for heating or cooling the combustion air
US20090151923A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Georgia Tech Research Corporation Thermal ground planes, thermal ground plane structures, and methods of heat management
US20090283245A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Spx Cooling Technologies, Inc. Wet/dry cooling tower and method
US20110290725A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 King Abdulaziz City For Science And Technology Solar membrane distillation system and method of use
US20120073791A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Dubois Donn Energy Recovery Ventilation Sulfonated Block Copolymer Laminate Membrane
US20140166241A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-19 Baltimore Aircoil Company, Inc. Cooling tower with indirect heat exchanger
US20180283792A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Baltimore Aircoil Company, Inc. Cooling tower with direct and indirect heat exchanger

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