| REIVINDICACIONES 1 .- Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental caracterizado porque que comprende: - un sistema para alimentación (1 ) eléctrica, que almacena la energía en unas baterías acumulativas, y alimenta el aparato en pleno rendimiento de producción, - una carcasa (2) externa de protección, que comprende: o un sistema de control (3), con un autómata y una placa de control, que controlan en tiempo real el funcionamiento del conjunto de el aparato, o un sistema de condensación (4), que comprende la circulación de un fluido conductor, preferentemente gas freón, una placa evaporadora (41 ), una válvula (42), un condensador (43) y un compresor (44), y que llevará dos sistemas de enfriamiento, uno por ventiladores forzados de aire y otro por circuito de refrigeración de agua, o un depósito (5) de recogida del agua condensada, o al menos una compuerta (6) de entrada de aire exterior con la ayuda de al menos una turbina (8), de modo que el sistema de control (3) detecta si la humedad exterior es correcta para arrancar el aparato, abriendo la compuerta (6) y poniendo en marcha el compresor (44), que comienza a comprimir el fluido conductor y lo convierte de gas a líquido pasando por el condensador (43), que lo envía a la placa evaporadora (41 ) que provoca la condensación de la humedad del aire que queda adherido en forma de hielo en la placa (41 ), y que mediante la válvula (42) y a través de una sonda de espesor de la placa (41 ), invierte el circuito para calentar la placa (41 ) y convertir el hielo en agua, que se dirige al depósito (5), volviendo a iniciar el ciclo el sistema de control (3) a través de la sonda de espesor, cuando considere las condiciones apropiadas. 2. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicación 1 , caracterizada porque las características, potencia y dimensiones del sistema para alimentación (1 ) son función de la producción de agua que se requiera. 3. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema para alimentación (1 ) eléctrica comprende al menos una placa solar fotovoltaica. 4. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa solar fotovoltaica dispone de un sistema de giro de la placa, para obtener la máxima producción de energía. 5. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa solar fotovoltaica se dispone sobre la carcasa (2), de modo que proteja la mayor parte posible de la carcasa del sol. 6. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el sistema para alimentación (1 ) eléctrica comprende la menos un generador eólico. 7. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sistema de control (3), a través del autómata y la placa electrónica, pasa por la maniobra de todos los componentes de el aparato, controlando todas las sondas de temperatura, nivel y control, sistema de arranque del compresor (44), sistema del condensador (43), compuertas (6), alimentación de la placa (41 ), baterías, control giratorio de la placa fotovoltaica, y demás controles electrónicos. 8. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se dispone un filtro de partículas (7) entre el agua generada de la placa evaporadora (41 ) y el depósito (5). 9. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicación 1 , caracterizada porque el depósito (5) incluye un generador de ozono, que a través de inyectores sumergidos mantiene el agua en condiciones orgánicas óptimas. 10. - Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, según reivindicación 1 , caracterizado porque el depósito (5) es de color oscuro, preferentemente negro, y fabricado de polietileno. |
CONDENSACIÓN DE LA HUMEDAD AMBIENTAL
DESCRIPCIÓN
Aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental
Objeto de la invención
La presente invención tiene por objeto un aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, con un sistema frigorífico que envía un fluido conductor a una placa metálica y que hace que la humedad del aire quede adherida a dicha placa en forma de hielo, invirtiendo el ciclo para obtener este hielo en forma de agua en un depósito con los elementos necesarios para mantenerla en condiciones orgánicas óptimas.
Antecedentes de la invención
En cualquier entorno medioambiental existe permanentemente una determinada cantidad de humedad en el aire que varía dependiendo de diversos factores como la época del año o la zona geográfica. En la humedad ambiental se encuentra una fuente de agua potencialmente aprovechable para cualquier uso, pues aquí se encuentra gran cantidad de vapor de agua convertible. Obtener agua directa mediante la condensación de la humedad del aire resulta en un posible aprovechamiento inmediato de dicho agua, proveyendo así de una manera fácil de obtener agua en zonas donde en ocasiones escasea. Se conoce la patente ES 227661 1 sobre un dispositivo para la generación de agua por condensación de la humedad ambiental, que circunda a una caja hermética aislada térmicamente, en cuyo interior se aloja un medio que mantiene la temperatura en valores bajos, y con la ayuda de un medio de serpentín dividido en una multiplicidad de tramos de los que algunos de ellos discurren por el interior de la caja hermética y otros lo rodean exteriormente por todos los lados, formando un circuito cerrado con un depósito que contiene un líquido calo-portador anticongelante. Existe una bomba impulsora intercalada en el circuito, un refrigerador que enfría el interior de la caja hermética cuando sube la temperatura interna, y una turbina encargada de impulsar aire hacia el interior de la caja. El conjunto está cerrado en una carcasa externa, y se ha previsto una bandeja de recogida del agua condensada.
Descripción de la invención
La invención que se describe consiste en un aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental, forzada mediante un sistema de absorción de calor. Comprende una carcasa en cuyo interior se disponen todos los elementos y sistemas necesarios para su funcionamiento, que protege además de los agentes externos como arena, viento, etc. Sobre la carcasa se dispone un sistema de alimentación, preferentemente una placa solar fotovoltaica o un generador eólico. En función de la potencia del aparato, se definirán las características del sistema de alimentación. Y esta potencia estará relacionada directamente con los litros/hora de producción de agua que se consideren, a más potencia, más producción de agua.
El aparato posee un sistema frigorífico con un fluido conductor, preferentemente gas freón. Dicho gas se envía a una placa metálica, que por contacto con la temperatura del gas se enfría por debajo de 0 o . Contando que existe un salto térmico de unos 10° C, el fluido trabajará en su punto de expansión a -15° C aproximadamente al bajar la temperatura de la placa, estando ésta en contacto con el aire exterior, que tiene un grado de humedad indefinido. De este modo se provoca que exista una condensación y que esta humedad se convierta en hielo. Posteriormente la placa, controlada por una sonda de temperatura, en una inversión de ciclo mediante una válvula de expansión o simplemente por una parada forzada del equipo, deshará el hielo y lo convertirá en agua, enviándolo por gravedad a un depósito de color oscuro, preferentemente negro y de polietileno, para evitar los rayos ultravioleta y el deterioro del agua de manera orgánica. Este depósito está conectado a un generador de ozono que a través de inyectores sumergidos mantendrá el agua en condiciones orgánicas óptimas.
El funcionamiento del aparato está controlado por un autómata y una placa electrónica, por los que pasa la maniobra de todos los componentes del aparato - sondas de control arranques del compresor frigorífico, ventiladores de condensación, protecciones, alimentación de la placa, baterías acumulativas, control giratorio de la placa fotovoltaica y pequeños controles electrónicos - además de llevar una sonda capacitativa de volumen de agua en el depósito, para controlar el umbral máximo de producción por tiempo y, un sistema de condensación por radiador de cobre o de aluminio para tiro forzado de aire. También se puede condensar agua producida para enfriar el fluido conductor pero dentro del radiador, simplemente por intercambio de frío - calor. Cuando se pulsa el botón de arranque se activa electrónicamente todo el sistema mediante unas baterías acumulativas de corriente. La lectura de la sonda detecta si el sistema de alimentación está en posición, y esta información se envía al autómata que confirma si es apta para arrancar. Si la información es correcta, la señal verificará la cantidad de energía que se está produciendo en tiempo real; y la lectura de la sonda de humedad confirmará las condiciones óptimas climáticas para su funcionamiento. En este momento se pondrá en marcha el compresor, con válvula abierta, para que en el momento de arrancar sea más suave y no haya picos de corriente por presión contenida en el circuito frigorífico. Una vez arrancado por tiempo, la válvula se cerrará y el compresor empezará a comprimir el gas freón o gas conductor dándole velocidad y provocando su cambio de estado de gas a líquido. Primero se dirige a la condensadora, para su enfriamiento y absorción de todas las calorías producidas por su compresión, después se envía a la placa deshieladora, donde comenzarán a enfriarla a través de una válvula o por capilaridad. El resultado será un enfriamiento de la placa y en consecuencia, una condensación de la humedad del aire que quedará adherida en forma de hielo. La sonda de temperatura de espesor de hielo será la que indicará el momento óptimo de deshielo para convertirlo en agua, que mediante la válvula hará una inversión del circuito y nos calentará la placa. Y esto hará que se desprenda hielo y lo convierta por temperatura en agua, que a través de una canalización se dirigirá al depósito. La misma sonda de temperatura de espesor de hielo será la encargada de decidir por temperatura de consigna cuando ha de volver a revertir el circuito y volver a iniciar el ciclo completo.
En el caso que el sistema se alimente con luz solar a través de una placa fotovoltaica, un motor con reductor hará girar la placa siempre en dirección al sol, para obtener la máxima productividad de corriente. Todo el sistema estará bajo la misma placa solar, a fin de aprovechar la sombra que esta genera y mantener el aparato a menor temperatura, facilitando que la temperatura de condensación sea más baja. El aparato llevará dos sistemas de condensación, uno por ventiladores forzados de aire, y uno por circuito de refrigeración por agua aprovechando el agua ya producida por el aparato desde el depósito con una bomba de agua de bajo caudal y presión. Todo este sistema estará comandado por sondas de temperatura y presostato de presión de rearme automático, que protegerán el circuito de cualquier anomalía en el funcionamiento. La placa de frío podrá ser estática o por tiro forzado con ventilador. De todas formas, una vez el aire tenga contacto con esta placa, también se conducirá este aire para refrigerar la condensadora, ya que será un aire más frío que el propio ambiente, los ventiladores de condensación llevarán un control de velocidad, que en función de la temperatura del aire variarán la velocidad, teniendo así un rendimiento controlado y constante. Por otro lado, cunado sea por agua, una válvula termostática mecánica abrirá o cerrará, variando el caudal del agua en función también de la temperatura ambiente.
Descripción de los dibujos
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1 .- muestra una vista en perspectiva de una realización preferente del aparato de la invención, cuando el sistema de alimentación (1 ) es una placa solar fotovoltaica.
La Figura 2.- muestra una vista en perspectiva de una realización preferente del aparato de la invención, cuando el sistema de alimentación (1 ) es un generador eólico.
La Figura 3.- muestra una vista esquemática del conjunto de la invención, donde se observan los componentes internos de la carcasa del aparato.
La Figura 4.- muestra un esquema del sistema evaporador de la invención del enfriamiento por ventiladores forzados de aire. La Figura 5.- muestra un esquema del sistema evaporador de la invención del enfriamiento por circuito de refrigeración de agua.
Realización preferente de la invención
La invención que se describe consiste en un aparato para producción de agua a través de la condensación de la humedad ambiental. El aparato comprende una carcasa (2) de protección de todos los elementos que componen la aparato, sobre la que se ha colocado un sistema de alimentación (1 ) eléctrica con dos funciones, almacenar la energía en unas baterías acumulativas y alimentar el aparato en pleno rendimiento de producción.
La disposición de este sistema de alimentación (1 ) será preferentemente sobre la carcasa (2), y ocupando la mayor parte de su superficie siempre que sea posible, pues se consigue de este modo mantener la carcasa (2) protegida bajo la sombra logrando el mayor rendimiento y consiguiendo que la temperatura de condensación sea más baja. Las características, potencia y dimensiones del sistema de alimentación
(1 ) son función de la producción de agua que se requiera. De este modo, puede materializarse en al menos una placa solar fotovoltaica, según se observa en la Figura 1 . Esta placa puede llevar un sistema de giro para obtener el máximo rendimiento según la orientación del sol. Pero también el sistema de alimentación puede materializarse en, por ejemplo, un generador eólico visto en la Figura 2. Y del mismo modo, el sistema podría alimentarse por medio de un sistema de alimentación hidráulico.
La carcasa (2) del aparato comprende un sistema de control (3); un sistema de condensación (4) que comprende la circulación de un fluido conductor, una placa evaporadora (41 ), una válvula (42), un condensador (43) y un compresor (44); un depósito (5) de recogida del agua condensada; y al menos una compuerta (6) para la entrada del aire exterior con ayuda de al menos una turbina (8).
Cuando se pulsa el botón de arranque del aparato, se activa electrónicamente todo el sistema, a través de las baterías acumulativas de corriente, que como se ha comentado, han sido previamente cargadas por el sistema de alimentación (1 ), en este caso la placa solar fotovoltaica. Una sonda solar detectará si dicha placa solar está en posición para iniciar el arranque, enviando la información a un sistema de control (3) comprendido dentro de la carcasa (3). Este sistema de control dispone de un autómata y una placa de control, que controlan en tiempo real el funcionamiento del conjunto del aparato, de modo que la maniobra de todos los componentes del aparato pasan por dicho sistema de control (3). De este modo, el sistema de control (3) a través del autómata verificará la cantidad de energía que se está produciendo, mientas que una sonda de humedad confirmará las condiciones óptimas climáticas para su funcionamiento. Con toda esta información verificada, se abrirá la o las compuertas (6) dispuestas en la carcasa (2) para la entrada del aire, y se pondrá en marcha el compresor (44) del sistema de condensación (4), comprendido dentro de la carcasa (2), con válvula abierta para que el arranque sea más suave y no existan picos de corriente por presión contenida en el sistema de condensación (4). El sistema de condensación (4) llevará dos sistemas de enfriamiento, uno por ventiladores forzados de aire y otro por circuito de refrigeración por agua. Estos sistemas de enfriamiento se han representado en las Figuras 4 y 5.
Una vez arrancado por un tiempo, la válvula se cerrará y el compresor (44) empezará a comprimir el gas conductor, que preferentemente será gas freón, dándole velocidad y provocando un cambio de estado de gas a líquido. Se dirige primero al condensador (43) para su enfriamiento y absorción de todas las calorías producidas por su compresión, y se enviará después a una placa evaporadora (41 ) que empezará a enfriarse a través de una de una válvula (42) o por capilaridad. El resultado es el enfriamiento de la placa (41 ) y en consecuencia, la condensación de la humedad del aire que quedará adherida en forma de hielo sobre la placa (41 ). Esta placa puede ser estática o por tiro forzado con ventilador.
Una sonda de espesor de hielo indicará el momento óptimo para iniciar el deshielo y convertirlo en agua. Así, mediante la válvula (42), o por una parada forzada del equipo, se hará una inversión del circuito para calentar la placa (41 ), desprendiendo el hielo y convirtiéndolo en agua por temperatura. Por gravedad, a través de una canalización, se dirigirá a un depósito (5) de recogida del agua condensada. Entre la placa (41 ) y el depósito se puede disponer un filtro de partículas (7) para el agua. La propia sonda de espesor de hielo de la placa (41 ) será la encargada de volver a iniciar el ciclo.
El depósito (5) será de polietileno y de color oscuro, preferentemente negro, para evitar los rayos ultravioletas. Estará conectado a un generador de ozono, que a través de inyectores sumergidos, mantendrá el agua en condiciones orgánicas óptimas, libre de virus, bacterias y verdín. Además, llevará una sonda capacitativa de volumen, para controlar el umbral máximo de producción por tiempo y, un sistema de condensación por radiador de cobre o de aluminio para tiro forzado de aire. También se puede condensar por agua aprovechando el mismo agua producida para enfriar el gas conductor pero dentro del radiador, simplemente por intercambio de frío-calor.
Next Patent: INSUFFLATION UNIT FOR ENDOSCOPIES AND ENDOSCOPE