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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR GENERATING WATER FOR AGRICULTURAL IRRIGATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/205913
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a system for generating water for agricultural irrigation, based on conventional electrical energy or on non-conventional renewable energies (NCRE), for use in agricultural irrigation, which comprises three interconnected devices, a device (A) for capturing and administering electrical energy, either from the grid or from NCRE, a dew point control device (7) and a hydrogenerator device (11), which, in combination, are capable of generating 300 L of artificial rainwater in a period of 1 hour, which varies according to the system dimensions.

Inventors:
BUSTOS BUSTOS YEDI EDHISON MARCIAL (CL)
Application Number:
PCT/CL2022/050124
Publication Date:
November 02, 2023
Filing Date:
December 07, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BUSTOS BUSTOS YEDI EDHISON MARCIAL (CL)
International Classes:
A01G25/16; A01G25/00; A01G27/00; B01D5/00; E03B3/28
Foreign References:
ES2156707A12001-07-01
ES1242394U2020-02-27
CN113924955A2022-01-14
CN216314462U2022-04-19
CN107683754A2018-02-13
CN206888061U2018-01-16
KR20110131445A2011-12-07
CN206529833U2017-09-29
Attorney, Agent or Firm:
RUIZ SALAZAR, Mariela (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un sistema para la generación de agua para regadío agrícola (1), en base a energía eléctrica convencional o en base a energías ERNC, para uso de regadío agrícola, que comprende tres conjuntos de dispositivos (A, 7 y 11) interconectados entre sí, dispositivo (A) encargado de captar y administrar la energía eléctrica, ya sea desde la red o desde ENRC, dispositivo (7) encargado del control del punto de rocío y dispositivo (11) generador hídrico, CARACTERIZADO porque dicho sistema (1), es basado en los objetivos de disminuir el consumo de los recursos hídricos, aumentar su capacidad de producción de agua volviéndolo escalable, en donde dichos dispositivos interconectados permiten la generación de agua para regadío.

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque el dispositivo (A), está encargado de captar la energía eléctrica ya sea desde la red de electricidad o desde métodos ERNC, es decir paneles solares (3) y/o turbinas generadoras eólicas (4), para posteriormente almacenar la energía eléctrica captada, en un banco de baterías acumuladoras (5).

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque la energía eléctrica captada y administrada por el dispositivo (A), alimenta un controlador lógico programadle (PLC) (6), que recibe la información de la humedad ambiente por medio de sensores y posteriormente activa y gestiona el sistema de control de punto de roció (7).

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el sistema de control de punto de roció (7), está formado por un electro ventilador (8) el cual se encuentra conectado por medio de tuberías a un condensador evaporativo (9), estos equipos se encargan de refrigerar el agua proveniente desde un circuito cerrado de cañerías (10), circuito con una capacidad de 100 Its en su interior.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 4, CARACTERIZADO porque el agua en el interior del circuito cerrado de cañerías (10) es enfriada, por medio de un electro ventilador (8), el compresor (9) (condensador evaporativo), el serpentín subterráneo (14) y el electro ventilador (12).

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque el electro ventilador (12) es parte del dispositivo generador hídrico (11), el cual posteriormente a la circulación del agua en el interior del circuito cerrado (10), fuerza la circulación de aire húmedo a través del serpentín (13) que contiene el agua que fluye a temperatura en punto de rocío desde el sistema de control de punto de rocío (7), el aire que desplaza el ventilador a través del serpentín (13) se encontrara con las temperaturas generadas a punto de rocío, por lo que toda la humedad que contenga será condensada y formara la lluvia artificial la cual caerá por gravedad en el interior del tanque acumulador de agua (17) en donde puede ser almacenada para su uso posterior o ser distribuida por medio de una bomba (15b) y una válvula dosificadora (19) al sistema de regadío local.

REIVINDICACIONES MODIFICADAS recibidas por la oficina Internacional el 18 de mayo de 2023 (18.05.2023)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para producir agua de regadío agrícola (1 ), que utiliza energía eléctrica convencional o en base a energías renovables no convencionales, CARACTERIZADO porque dicho sistema comprende:

- un sistema (1 )

- un modulo de control PLC programadle

- un electroventilador (8) conectado a un compresor (9)

- un circuito cerrado con 100 Its de capacidad (10)

- un primer serpentín externo (13)

- un segundo seprentin bajo tierra (14)

- banco de baterías acumuladoras (5)

- turbina eolica (4)

- dos bombas (15 a, b)

- un sistema de control de punto de rocío (7)

- una valvula dosificadora (19).

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque un panel solar fotovoltaico (3) o una turbina eólica generadora de electricidad (4), baterías acumuladoras (5), un panel solar fotovoltaico (3), se encuentran conectados a un módulo de control (6).

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque el sistema de control de punto de rocío (7), comprende un electro ventilador (8) el cual se encuentra conectado por medio de tuberías a un condensador evaporativo (9).

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el agua en el interior del circuito cerrado de cañerías (10) es enfriada, adicionalmente por medio de un electro ventilador (8), el condensador evaporativo (9), el serpentín subterráneo (14) y el electro

8

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19) ventilador (12).

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 4, CARACTERIZADO porque el tanque acumulador (17) en su extremo superior está conectado con una tubería de salida de agua de modo de crear una recirculación del agua a través del sistema.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque el electro ventilador (12) es parte del dispositivo generador hídrico (11), el cual posteriormente a la circulación del agua en el interior del circuito cerrado (10), fuerza la circulación de aire húmedo a través del serpentín (13) que contiene el agua que fluye a temperatura en punto de rocío desde el sistema de control de punto de rocío (7), el aire que desplaza el ventilador a través del serpentín (13) se encontrara con las temperaturas generadas a punto de rocío, por lo que toda la humedad que contenga será condensada y formara la lluvia artificial la cual caerá por gravedad en el interior del tanque acumulador de agua (17) en donde puede ser almacenada para su uso posterior o ser distribuida por medio de una bomba (15b) y una válvula dosificadora (19) al sistema de regadío local.

HOJA MODIFICADA (ARTICULO 19)

Description:
SISTEMA PARA LA GENERACIÓN DE AGUA PARA REGADÍO AGRÍCOLA.

Campo de la Invención

La presente invención tiene relación con sistemas de irrigación o regadío agrícolas, en específico con un sistema para la generación de agua para regadío agrícola, el cual comprende tres conjuntos de dispositivos interconectados para generar agua de regadío en forma artificial.

Antecedentes de la Invención

Los aspectos de esta invención tienen relación en general con los sistemas de regadío agrícolas.

En la actualidad en el caso de estos sistemas de regadío, el general de ellos está basado en un sistema computacional que administra los recurso de riego, tanques de almacenamiento de agua, proveniente desde aguas lluvias, aguas semi grises o aprovechamiento por recirculación de los recursos hídricos.

En el estado del arte existe una gran cantidad de patentes relacionadas con sistemas de irrigación.

Existe ciertas desventajas relacionadas con los sistemas de irrigación conocidos en la técnica ya que utilizan recursos hídricos naturales vale decir aguas lluvias o recursos hídricos desde la red de alimentación de agua , con la desventaja en algún grado de volverlos consumidores del recurso hídrico.

Los objetos particulares y las ventajas de la invención serán evidentes para aquellos entendidos en la técnica, es decir, aquellos que tienen conocimiento o experiencia en este campo de la tecnología, a la vista de la siguiente descripción de la invención y la descripción detallada de ciertas modalidades preferidas.

Una modalidad de dicho proceso y método para la construcción y diseño del sistema de irrigación es descrita, por ejemplo, en la publicación de patente norteamericana N° US8321061 B2, relacionada con un sistema y método de riego con agua atmosférica, una modalidad de la invención suministra agua a plantas de un tipo específico que residen en una cantidad de suelo. Una unidad de condensación es operada a intervalos óptimos para condensar el vapor de agua en el aire en agua en forma líquida. El agua condensada es almacenada en un reservorio conectado a un sistema de riego, que puede entregar agua desde el reservorio a cada una de las plantas.

Resumen de la Invención

Los aspectos de la presente invención pueden ser utilizados para proporcionar un sistema para la generación de agua de regadío agrícola, el sistema comprende el suministro de energía eléctrica desde la red y desde generadores de ENRC (energías renovables no convencionales). El sistema comprende un módulo de control el cual a través de un controlador lógico programable (PLC) capta la humedad relativa del ambiente y activa el sistema de control de punto de rocío, este sistema a través de un circuito de refrigeración, compuesto por un ventilador, un evaporador desde el cual el agua circula por un circuito cerrado desde el sistema de control al generador hídrico retorna hacia un serpentín localizado bajo tierra, el cual permite disminuir aún más la temperatura del fluido circulante, agua enfriada adicionalmente con un anticongelante para que alcance la temperatura de punto de rocío ambiente y la desplaza a través del interior de un circuito cerrado (surtidor-retorno) para posteriormente volver a ingresar a un generador hídrico. Tal generador hídrico está compuesto por un ventilador el cual fuerza la circulación de aire húmedo a través de un serpentín que contiene el agua fluyendo a temperatura en punto de rocío desde el sistema de control de punto de rocío, el aire que mueve el ventilador a través del serpentín se encontrara con las temperaturas generadas a punto de rocío, por lo que toda la humedad que contenga condensara y formara una lluvia. La lluvia formada de forma artificial caerá sobre un acumulador de agua en donde será almacenada para su posterior utilización en el sistema de regadío local.

La solución propuesta a estos inconvenientes se basa en los objetivos de disminuir el consumo de agua, al generar su propio consumo de agua, que además de proporcionar regadío agrícola ahorre en recursos hídricos.

Breve Descripción de las Figuras

La figura 1, es un diagrama en bloque del sistema para la generación de agua, de acuerdo con la presente invención. La figura 2, es una vista esquemática de los componentes del sistema para la generación de agua, de acuerdo con la presente invención.

La figura 3, es una vista de un gráfico de la temperatura del punto de rocío, de acuerdo con la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención

En la figura 1 , se puede observar un diagrama esquemático del sistema(1), en donde se puede apreciar la alimentación de la energía eléctrica al sistema (1), ya sea desde la red de alimentación eléctrica convencional (2), o el sistema energizado por medio de ERNC, (energías renovables no convencionales), en donde el sistema adicionalmente a producir su propio recurso hídrico, permite ahorrar energía eléctrica, eventualmente utilizando el método de las ERNC, el cual incorpora un panel solar fotovoltaico (3) o una turbina eólica generadora de electricidad (4), ambos dispositivos conectados a un sistema de baterías acumuladoras (5) las cuales permiten almacenar la energía limpia captada por el sistema ERNC, tanto por el panel solar fotovoltaico (3) como por la turbina eólica (4), estos sistemas previamente mencionados se encuentran conectados alimentando de energía eléctrica un módulo de control (6) el cual a través de un controlador lógico programadle (PLC) capta la humedad relativa del ambiente y activa el dispositivo de control de punto de rocío (7), el cual comprende un electro ventilador (8), conectado a un compresor (9) (condensador evaporativo), los cuales se encargan de refrigerar el agua proveniente desde el circuito cerrado (10) que tiene una capacidad de 100 litros de agua en su interior, la cual puede variar de acuerdo con el dimensionamiento del sistema, el dispositivo (7) que permite enfriar agua circulante en el interior de este circuito, con un sistema refrigerante (10), de modo que el agua alcance el punto de rocío ambiente. Esta agua, es transportada a través de este circuito (10), hacia el interior de un dispositivo generador hídrico (11), compuesto por un segundo electro ventilador (12) que fuerza la circulación de aire húmedo a través de un serpentín (13), a través del cual circula el agua a temperatura en punto de rocío, desde el sistema de control de punto de rocío (7).

En esta figura 1 , se puede observar que el agua circulante a través del circuito (10) y que se desplaza por el interior del serpentín (13) retorna hacia un segundo serpentín (14) el cual se encuentra localizado bajo tierra a una profundidad de alrededor de 1 mt y variable de acuerdo con las dimensiones del sistema, dicha profundidad permitirá disminuir aún más la temperatura del agua circulante y de este modo ahorrar potencia de enfriado permitiendo componentes más económicos y de menor consumo de energía ya que el enfriamiento seria realizado mayormente en forma natural, a través del interior del circuito (10), desde el interior del serpentín (14) el agua es extraída por medio de una bomba (15) de modo de volver a ingresar al circuito (10) y completar el ciclo en el interior del circuito cerrado.

El dispositivo generador hídrico (11) comprende el ventilador (12), previamente mencionado, que fuerza la circulación del aire húmedo a través de un serpentín (13) que contiene el agua fluyendo a temperatura en punto de rocío desde el sistema de control de punto de rocío (7), el aire que desplaza el ventilador (12) a través del serpentín (13) se encontrará con las temperaturas generadas a punto de rocío, por lo que toda la humedad que contenga será condensada en forma de gotas de agua. Esta lluvia formada de manera artificial (16) caerá en el interior de un tanque acumulador de agua (17) la cual es extraída por medio de una bomba (15) para su posterior utilización en el sistema de regadío local (18), dosificada para el regadío por medio de válvulas o llaves (19).

En la figura 2, se puede observar una vista esquemática de la disposición de los diferentes equipos y sistemas que comprenden el sistema (1), desde el poste (2), el cual junto con el sistema ERNC, compuestos por el panel solar fotovoltaico (3) y la turbina eólica generadora de electricidad (4), se encuentran conectados a un sistema de almacenamiento de energía por medio baterías acumuladoras (5), los cuales alimentan el módulo de control (6) que capta la humedad ambiental y controla el electro ventilador (8).

En esta figura se puede observar así mismo el electroventilador (8) y el compresor (9) (condensador evaporativo) que conforman el sistema de control del punto de rocío (7), el cual se encuentra conectado por medio de un circuito cerrado de agua (10), con el electro ventilador (12) y el serpentín (13), desde donde cae el agua formada por el sistema (1) al interior de un tanque acumulador (17) desde donde a través de unas tuberías es impulsado por medio de una bomba (15a) el agua desde el serpentín subterráneo (14) al interior del circuito (10), posteriormente el electro ventilador (12) del dispositivo (11) fuerza la circulación de aire húmedo a través del serpentín (13) de modo de formar el agua lluvia artificial (16) la cual será acumulada en el tanque acumulador (14). El sistema (1) genera en forma artificial 300 litros de agua en el periodo de 1 hora y variable de acuerdo con las dimensiones del sistema.

Por lo tanto, mientras que han sido mostradas, descritas y señaladas las características novedosas, se entenderá que se pueden realizar omisiones, sustituciones y cambios en la forma y detalles de lo ilustrado por aquellos expertos en la técnica sin alejarse del espíritu y alcance de la invención.

Aplicación industrial

La presente invención de acuerdo con su aplicación encuentra uso en la industria agrícola, de regadío, electrónica y dispositivos computarizados de monitoreo y control de regadío, dispositivos eólicos.